Hòa Đồng Bộ Máy Phát Điện: Dịch Vụ tại PD Việt Nam (2019)

Hòa Đồng Bộ máy phát điện là gì?

Quá trình khớp các tham số như điện áp, tần số, góc pha, chuỗi pha và dạng sóng của máy phát điện (máy phát) hoặc nguồn khác với hệ thống điện khỏe hoặc đang chạy được gọi là đồng bộ hóa.

Máy phát điện không thể cung cấp năng lượng cho hệ thống điện trừ khi điện áp, tần số và các thông số khác của nó được khớp chính xác với mạng. 

Hòa đồng bộ được thực hiện bằng cách kiểm soát dòng exciter và tốc độ động cơ của máy phát.

Nhu cầu đồng bộ hóa đến, đặc biệt là khi hai hoặc nhiều máy phát điện đang hoạt động cùng nhau để cung cấp năng lượng cho tải. Điều này là do tải điện không phải là hằng số và chúng thay đổi theo thời gian và do đó chúng đòi hỏi sự kết nối của hai hoặc nhiều máy phát điện hoạt động song song để cung cấp tải lớn hơn.

Đồng bộ hóa khớp các thông số khác nhau của một máy phát điện (hoặc máy phát) với máy phát điện khác hoặc với thanh cái. Quá trình đồng bộ hóa cũng được gọi là song song của máy phát điện.

Cần song song của máy phát điện

Trong hầu hết các nhà máy điện thương mại, một số đơn vị nhỏ cung cấp năng lượng thay vì đơn vị lớn. Điều này được gọi là hoạt động song song của máy phát điện. Những lý do để thích thực hành này được liệt kê dưới đây.

Tính liên tục của dịch vụ

Trong trường hợp bảo trì định kỳ, hỏng hóc hoặc sửa chữa một máy phát điện, nó phải được tắt và gỡ khỏi dịch vụ. Vì các máy khác đang hoạt động song song, việc gián đoạn cung cấp tải bị ngăn chặn.

Yêu cầu tải

Các yêu cầu tải trong trạm trung tâm thay đổi liên tục. Trong thời gian tải nhẹ, chỉ có một hoặc hai máy phát được vận hành để cung cấp cho nhu cầu tải. Trong nhu cầu tải cao điểm, các máy phát điện xoay chiều khác được kết nối song song để đáp ứng nhu cầu.

Hiệu quả cao

Máy phát điện chạy hiệu quả nhất khi chúng được tải ở các giá trị định mức của chúng. Do hoạt động của một số máy phát điện ở mức tải nhẹ và nhiều máy phát điện hơn ở mức tải cao nhất có hiệu quả tải máy phát điện.

Công suất mở rộng

Khi nhu cầu về năng lượng điện tăng liên tục, các công ty tiện ích đã tăng kích thước vật lý của các nhà máy phát điện bằng cách thêm nhiều máy phát điện. Vì vậy, các máy phát điện xoay chiều này phải được kết nối song song với các thiết bị máy phát điện hiện có.

Điều kiện để đồng bộ hóa hoặc song song của máy phát điện

Có một số yêu cầu nhất định phải được đáp ứng để song song thành công máy phát điện. Các điều kiện sau đây phải được đáp ứng để đồng bộ hóa máy phát với lưới hoặc với các máy phát khác.

Trình tự pha

Trình tự pha của ba pha của máy phát điện được kết nối với bus hệ thống điện phải giống như trình tự pha của ba pha của thanh cái (hoặc lưới điện). Vấn đề này chủ yếu đến trong trường hợp cài đặt ban đầu hoặc sau khi bảo trì.

Cường độ điện áp

Điện áp RMS của máy phát điện đến phải giống như điện áp RMS của thanh cái hoặc lưới điện. Nếu điện áp máy phát điện đến nhiều hơn điện áp thanh cái, sẽ có công suất phản kháng cao chảy từ máy phát vào lưới điện.

Nếu điện áp máy phát điện đến thấp hơn điện áp thanh cái, máy phát sẽ hấp thụ công suất phản kháng cao từ thanh cái.

Tần số

Tần số của máy phát đến phải bằng tần số của thanh cái. Kết hợp tần số không phù hợp dẫn đến tăng tốc và giảm tốc cao trong động cơ chính làm tăng mô-men xoắn thoáng qua.

Góc pha

Góc pha giữa điện áp máy phát đến và điện áp của thanh cái phải bằng không. Điều này có thể được quan sát bằng cách so sánh sự xuất hiện của giao thoa 0 hoặc cực đại của dạng sóng điện áp.

Thủ tục kết nối máy phát điện song song

Khi các phương pháp đã nêu ở trên được đáp ứng, các máy phát điện được cho là đồng bộ. Quá trình thực tế của đồng bộ hóa hoặc máy phát song song bao gồm các bước sau.

• Hãy xem xét rằng máy phát điện-1 đang cung cấp năng lượng cho các thanh cái ở điện áp và tần số định mức.
• Bây giờ, lần đầu tiên máy phát điện-2 được kết nối song song với máy phát điện-1. Bằng cách tăng tốc độ của máy phát điện, tần số của nó thay đổi và do đó tốc độ được điều chỉnh cho đến khi phù hợp với tần số thanh cái (hoặc tần số của máy phát điện-1). Cũng bằng cách thay đổi bộ biến trở trường, điện áp của máy phát điện xoay chiều-2 rất khác nhau và do đó nó được điều chỉnh cho đến khi điện áp phù hợp với điện áp trên thanh cái.
• Ba điện áp được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều-2 phải cùng pha với điện áp tương ứng của thanh cái (hoặc máy phát điện xoay chiều-1). Điều này đạt được bằng cách duy trì cùng một chuỗi pha và tần số của máy phát điện-2 với thanh cái hoặc máy phát điện-1. Để đạt được các mối quan hệ này, kỹ thuật đồng bộ hóa đèn được sử dụng.

Kỹ thuật hòa đồng bộ

Có các kỹ thuật khác nhau có sẵn để đồng bộ hóa máy phát điện. Mục đích chính của các kỹ thuật này là kiểm tra tất cả bốn điều kiện được thảo luận ở trên. 

Các phương pháp phổ biến được sử dụng để đồng bộ hóa các máy phát điện được đưa ra dưới đây.

1. Phương pháp ba bóng tối

2. Phương pháp hai sáng, một tối

3. Phương pháp đồng bộ

Phương pháp ba bóng tối

Hình dưới đây cho thấy mạch cho phương pháp đèn sáng được sử dụng để đồng bộ hóa máy phát điện. Giả sử rằng máy phát điện được kết nối với tải cung cấp điện áp và tần số định mức cho nó. Bây giờ máy phát điện-2 sẽ được kết nối song song với máy phát điện-1.

Ba đèn (mỗi đèn được đánh giá cho điện áp đầu cực của máy phát điện) được kết nối qua các công tắc của máy phát điện-2. Từ hình vẽ, rõ ràng rằng thời điểm khi tất cả các điều kiện hoạt động song song được thỏa mãn, đèn sẽ tối hơn hoặc ít hơn.

Để đồng bộ hóa máy phát điện-2 với thanh cái, động cơ chính của máy phát điện-2 được điều khiển ở tốc độ gần với tốc độ đồng bộ được quyết định bởi tần số thanh cái và số cực của máy phát điện.

Bây giờ dòng điện trường của máy phát-2 được tăng cho đến khi điện áp trên các cực của máy bằng với điện áp trên thanh cái (bằng cách quan sát các giá trị đọc trên vôn kế).

Nếu đèn BẬT và TẮT đồng thời, chỉ ra rằng chuỗi pha của máy phát điện-2 khớp với thanh cái. Mặt khác, nếu chúng BẬT và TẮT lần lượt, nó giống với chuỗi pha không chính xác.

Bằng cách thay đổi các kết nối của bất kỳ hai đạo trình của máy phát điện-2 sau khi tắt máy, trình tự pha có thể được thay đổi.

Tùy thuộc vào sự chênh lệch tần số giữa điện áp xoay chiều-2 và điện áp thanh cái, tốc độ BẬT và TẮT của các đèn này được quyết định. Do đó, tốc độ nhấp nháy phải được giảm để phù hợp với tần số. Điều này có thể bằng cách điều chỉnh tốc độ của máy phát điện bằng điều khiển động cơ chính của nó.

Khi tất cả các tham số này được đặt, đèn sẽ tối và sau đó có thể đóng công tắc đồng bộ hóa để đồng bộ hóa máy phát điện-2 với máy phát điện-1.

Nhược điểm chính của phương pháp này là tốc độ nhấp nháy chỉ cho thấy sự khác biệt giữa máy phát điện-2 và thanh cái. Nhưng thông tin về tần số máy phát liên quan đến tần số thanh cái không có sẵn trong phương pháp này.

Giả sử, nếu tần số thanh cái là 50Hz, tốc độ nhấp nháy của đèn là như nhau khi tần số của máy phát điện là 51 hoặc 49 Hz, vì sự khác biệt trong hai trường hợp này là 1Hz.

Phương pháp hai đèn sáng và một tối

Các kết nối cho phương pháp này được hiển thị trong hình bên dưới và rất hữu ích trong việc tìm kiếm xem tần số máy phát điện thấp hơn hay cao hơn tần số thanh cái.

Ở đây, đèn L2 được kết nối qua cực trong đường giữa của công tắc đồng bộ hóa tương tự như phương pháp đèn tối, trong khi đèn L1 và L3 được kết nối theo cách chuyển đổi.

Việc kiểm tra điều kiện điện áp tương tự như phương pháp trước đó và sau đó, đèn phát sáng lần lượt. Giá trị thấp hơn hoặc cao hơn của tần số máy phát so với tần số thanh cái được xác định bởi chuỗi trong đó đèn trở nên tối và sáng.

Trình tự trở nên sáng và tối L1- L2 – L3 chỉ ra rằng tần số máy phát đến cao hơn tần số thanh cái. Do đó, tốc độ máy phát điện phải được giảm bằng điều khiển động cơ chính cho đến khi tốc độ nhấp nháy được giảm xuống mức nhỏ.

Mặt khác, chuỗi nhấp nháy L1- L3 – L2 chỉ ra rằng tần số máy phát đến ít hơn tần số của thanh cái.

Do đó, tốc độ của máy phát điện được tăng lên bởi động cơ chính cho đến khi tốc độ nhấp nháy được đưa xuống càng nhỏ càng tốt. Công tắc đồng bộ hóa sau đó được đóng lại ngay lập tức khi đèn L1 và L3 sáng bằng nhau và đèn L2 tối.

Nhược điểm của phương pháp này là không thể kiểm tra tính chính xác của chuỗi pha. Tuy nhiên, yêu cầu này là không cần thiết đối với các máy phát điện được kết nối vĩnh viễn trong đó việc kiểm tra trình tự pha là đủ để thực hiện lần đầu tiên hoạt động.

Phương pháp đồng bộ

Nó tương tự như hai phương pháp đèn sáng và một bóng tối và cho biết tần số máy phát điện cao hơn hay thấp hơn tần số thanh cái. Một đồng bộ hóa được sử dụng để có độ chính xác cao hơn của đồng bộ hóa và nó bao gồm hai cặp thiết bị đầu cuối.

Một cặp thiết bị đầu cuối được đánh dấu là ‘hiện tại’ phải được kết nối qua các thiết bị đầu cuối của thanh cái hoặc với máy phát điện hiện có và cặp thiết bị đầu cuối khác được đánh dấu là ‘đến’ phải được kết nối qua các thiết bị đầu cuối của máy phát điện đến.

Đồng bộ hóa có mặt số tròn mà con trỏ có bản lề có khả năng quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.

Sau khi kiểm tra điều kiện điện áp, người vận hành phải kiểm tra đồng bộ. Tốc độ mà con trỏ quay cho biết sự khác biệt về tần số giữa máy phát điện đến và thanh cái.

Ngoài ra, hướng mà con trỏ xoay (nhanh hoặc chậm) cung cấp thông tin, cho dù tần số của máy phát điện đến cao hơn hoặc thấp hơn tần số thanh cái và do đó con trỏ di chuyển nhanh hay chậm.

Việc điều chỉnh thích hợp phải được thực hiện để kiểm soát tốc độ của máy phát điện để mang lại tốc độ quay của con trỏ càng nhỏ càng tốt. Do đó, đồng bộ hóa cùng với vôn kế là đủ cho quá trình đồng bộ hóa. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, một bộ đèn cùng với đồng bộ hóa được sử dụng như một hệ thống kiểm tra kép.

Đây là những phương pháp đồng bộ hóa máy phát điện. Quá trình này phải được thực hiện cẩn thận để ngăn chặn sự xáo trộn trong hệ thống điện cũng như tránh làm hỏng máy nghiêm trọng. Chỉ có ba phương pháp đèn không được ưa thích hiện nay do độ chính xác và hoạt động thủ công kém hơn.

Các quy trình này cần một người có kỹ năng và kinh nghiệm để xử lý các thiết bị trong khi đồng bộ hóa. Trong hầu hết các trường hợp, phương pháp đồng bộ với bộ đèn được sử dụng như đã đề cập ở trên.

Các thiết bị đồng bộ hóa hiện đại tự động hóa toàn bộ quá trình đồng bộ hóa với việc sử dụng các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý để tránh các đèn thủ công và quan sát đồng bộ. 

Những phương pháp này dễ quản lý và đáng tin cậy hơn.

Bạn đang găp khó khăn trong quá trình hòa đồng bộ liên hệ với chúng tôi để được tư vấn