• Bộ tự động điều chỉnh điện áp (AVR) lắp đặt hệ thống kích từ sau máy kích thích điều khiển dòng điện vị trí nhỏ giới hạn làm việc cho phép AVR nhỏ máy có kích thước gọn nhẹ hơn. Hình 4-4: hệ thống kích thích đơn giản • • Xu hướng hệ thống kích thích sau người ta bỏ kích thích điều khiển kích thích thay hệ thống hệ thống kích thích tĩnh bao gồm máy biến áp cho hệ thống kích thích, hệ thống điều chỉnh kích thích tự động AER(Automatic Excitation Regulator), khuếch đại xung PA (Pulse amplifier). Một sơ đồ đơn giản hệ thống kích thích thể hình 4-5. Lợi ích hệ thống có giá thành rẻ phận quay, có bất lợi điện để dùng cho hệ thống kích thích lấy từ lưới điện (hệ thống) khởi động đen (khởi động máy phát mà không cần điện lưới điện) được. Hình 4-5: hệ thống AVR đơn giản • • Một số nhà chế tạo máy phát điện giới thiệu hệ thống kích từ không chổi than. Một sơ đồ hệ thống thể hình 4-6, sau điễn tả việc vận hành hệ thống này. Với kích thích không dùng chổi than, máy phát kích từ dùng để điều khiển máy phát điện có cấu trúc rô to nam châm vĩnh cửu thông thường. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp (AVR) lắp đặt vị trí giống hệ thống kích từ dùng vành trượt (dùng chổi than) máy phát kích từ có cấu trúc mà phần kích từ stato rô to loại dây quấn ba pha. Một chỉnh lưu ba pha lắp đặt trục rô to cung cấp dòng điện kích từ dòng chiều cho rô to máy phát. Hình 4-6: hệ thống kích từ không chổi than 4.1.4. Thiết bị tự động điều chỉnh điện áp (AVR=Automatic Voltage Regulator) • Thiết bị điều chỉnh điện áp thiết bị dùng để điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát. Nó vận hành chế độ điều khiển tay (tuy nhiên không nên điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát tay dùng trường hợp cố). Trong tình trạng vận hành bình thường điện áp đầu cực máy phát điều khiển tự động hoàn toàn (chế độ ưa chuộng). • Có số phương pháp khác sử dụng để thực chức tự động điều chỉnh điện áp (AVR) cho kết nhau. Hình 4-7 trình bày phương pháp vận hành đơn giản. Hình 4-7: vận hành AVR đơn giản Nguyên tắc vận hành thiết bị điều chỉnh điện áp tự động thể hình 42 sau: • Đầu máy kích thích điều khiển trước hết chỉnh lưu. Sau chạy qua loạt điện trở cân để tới vành trượt dương kích thích chính. Vành trượt âm kích thích nối trực tiếp quay trở lại kích thích dùng để điều khiển. • Khi điện áp đầu cực máy phát tăng lên, điện áp đầu cực máy phát đo máy biến điện áp (VT=Voltage Tranformer) đầu cực máy phát tăng lên. Điều dẫn đến dòng điện chạy cuộn dây vận hành cân tăng lên. Với tăng lên dòng điện cuộn dây cân bằng, cường độ từ trường tăng lên hút cân phía nó. Khi điểm tiếp xúc (các công tắc) cân di chuyển theo chiều kim đồng hồ tới đầu tăng điện trở mạch tới vành trượt kích thích chính. Điều dẫn tới giảm cường độ kích từ kích thích chính, dẫn đến giảm dòng điện rô to máy phát giảm điện áp đầu cực máy phát. Trái lại điện áp đầu cực máy phát giảm xuống, cuộn dây vận hành có lực hút điện từ giảm xà cân di chuyển theo chiều ngược chiều kim đồng hồ tác động lò xo gắn vào cân bằng. Dẫn tới tiếp điểm cân di chuyển tới đầu giảm điện trở mạch. Với việc giảm điện trở mạch, dòng điện mạch tăng lên dẫn đến tăng lên kích từ mạch kích thích dòng điện rô to làm cho điện áp đầu cực máy phát tăng lên. • Sau tăng lên giảm đi, hệ thống tìm điểm cân trì điểm trừ mà điện áp đầu cực máy phát bị thay đổi yêu cầu hệ thống việc thay đổi điểm đặt. • Điều chỉnh điểm đặt điện áp máy phát hệ thông cách xoay núm điều chỉnh có ren để tăng giảm sức căng lò xo cân bằng. 4.1.5. Hệ thống làm mát cho máy phát: Do tổn thất đồng dây quấn (cả stator rotor máy phát) tổn thất sắt từ sinh lượng nhiệt không mong muốn. Lượng nhiệt phải lấy không gây nguy hại làm hỏng cách điện máy phát. Cũng lý để đạt công suất cao với cấu trúc tương đối nhỏ gọn người ta sử dụng hệ thống làm mát cưỡng bức. Các kiểu làm mát cho máy phát sử dụng là: • Làm mát không khí theo chu trình khép kín hoàn toàn (các máy phát có công suất lên đến 160MW). • Làm mát hydro theo chu trình khép kín hoàn toàn (cho máy phát có công suất lớn 50MW). • Làm mát hydro theo chu trình khép kín hoàn toàn với trợ giúp hệ thống làm mát nước cho cuộn dây stator (với máy phát có công suất lớn 50MW). • Tỷ lệ công suất 50MW 160MW tùy thuộc vào cách thức lựa chọn phương pháp làm mát lựa chọn nhà sản xuất. 4.1.6. Bảo vệ máy phát điện: • Máy phát điện đồng phần tử quan trọng hệ thống điện, làm việc tin cậy máy phát điện đồng định đến độ tin cậy toàn hệ thống. Vì máy phát điện đặc biệt máy phát điện đồng công suất lớn, người ta đặt nhiều loại bảo vệ khác để chống lại tất cố chế độ làm việc không bình thường máy phát. • Hệ thống rơle bảo vệ giữ cho độ ổn định dãi hoạt động rotor, stator, kích thích máy phát giới hạn công suất đầu máy phát. Mục đích hệ thống bảo vệ nhằm tránh cho máy phát không bị hư hỏng hay giảm thiểu hư hỏng cố bên hay từ bên máy phát. Các cố là: a. Sự cố bên trong: Những cố bên cuộn dây máy phát điện đồng bao gồm: Đối với cuộn dây stator: Cuộn dây bị chạm (chạm vỏ); Ngắn mạch cuộn dây (các pha); Các vòng dây chạm nhau. • Đối với cuộn rotor: Chạm đất điểm, chạm đất điểm. b. Sự cố bên ngoài: Những cố bên chế độ làm việc không bình thường cuộn dây máy phát điện bao gồm: • Ngắn mạch pha • Tải không đối xứng. • Mất kích thích. • Mất đồng • Quá tải cuộn dây stator • Quá tải cuộn dây rotor • Quá điện áp • Tần số thấp • Máy phát làm việc chế độ động • Hình 4-8: Ví dụ hệ thống bảo vệ máy phát c. Các rờle bảo vệ máy phát thông dụng: -Rơle bảo vệ so lệch 87: Rơle bảo vệ so lệch sử dụng để phát ngắn mạch cuộn dây stator máy phát tác động ngừng tổ máy cố xảy ra. -Rơle dòng 51: Khi xảy cố dòng máy phát điện ngắn mạch ngắn mạch (dự phòng cho rơle 87). -Rơle dòng không cân pha 46 (rơle dòng thứ tự nghịch): Khi dòng không cân chạy máy phát xuất hiện tượng ngắn mạch hai pha ngắn mạch hai pha đất dòng điện với tần số gấp đôi cảm ứng lõi rotor. Kết rotor nóng lên cách nhanh chóng. Do việc tác động ngừng máy tác động rơle bảo vệ dòng không cân thiết yếu. -Rơle bảo vệ từ trường 40: Khi bị từ trường, máy phát sinh dòng cảm ứng rotor bị đốt nóng dòng cảm ứng. Stato bị nhiệt dòng qua lớn. Hơn đồng máy phát bị từ trường, điện áp hệ thống ổn định, lý mà việc trip tác động bảo vệ từ trường cần thiết. Rơle bảo vệ chạm đất 64G: Các máy biến áp phần lớn có trung tính nối đất. Trong trường hợp chạm đất pha thoáng qua điện áp chặn giá trị 2.6 lần giá trị điện áp pha bình thường cuộn dây nhiệt bảo vệ nhiệt. Vì mục đích rơle dòng sử dụng bảo vệ rơle chạm đất. -Bảo vệ rơle cho kích thích máy phát • Kích thích không chổi than: Ở trường hợp kích thích không chổi than, dòng xoay chiều kích thích loại sử dụng loại có phần ứng quay đầu đưa đến trực tiếp tới chỉnh lưu quay qua trục rotor. Không có hệ thống bảo vệ rơle cho dòng kích thích xoay chiều. Bộ chỉnh lưu quay có cầu chì dùng để bảo vệ cho • thiết bị chỉnh lưu. Có hệ thống rơle bảo vệ chạm đất mạch kích thích máy phát. Hệ thống kích thích không vành góp: Trong hệ thống kích không vành góp, thiết bị chỉnh lưu không quay mà lắp đặt cố định tủ cabin. Rơle bảo vệ chạm đất lắp đặt mạch kích thích máy phát. . tự động điều chỉnh điện áp (AVR=Automatic Voltage Regulator) • Thiết bị điều chỉnh điện áp là thiết bị dùng để điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát. Nó có thể được vận hành ở chế độ điều khiển. • Bộ tự động điều chỉnh điện áp (AVR) được lắp đặt trong hệ thống kích từ ngay sau máy kích thích điều khiển vì dòng điện ở vị trí này nhỏ hơn vì vậy giới. là không nên điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát bằng tay và chỉ dùng trong trường hợp sự cố). Trong tình trạng vận hành bình thường điện áp đầu cực máy phát được điều khiển tự động hoàn toàn