Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án cung cấp điện
Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trang 3 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HOÀ ĐỒNG BỘ HAI MÁY PHÁT Trang 4 A. Hoà đồng bộ hai máy phát 1. Khái niệm 2. Các phương pháp hoà đồng bộ hai máy phát . B. Quy định kiểm tra máy phát điện . C. Tủ điện hoà đồng bộ Các chế độ hoạt động Chương 2. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ .Trang 9 I. Các điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện II.Các biện pháp để kiểm tra các điều kiện đồng bộ . 1. Đồng vị pha trong máy phát 2. Đồng vị pha trong hai hệ thống lưới . III. Các phương pháp đo kiểm tra: . 1. Kiểm tra thứ tự pha 2. Kiểm tra điện áp . 3. Kiểm tra tần số . 4. Kiểm tra góc lệch pha . III. Các sơ đồ hòa đồng bộ . 1. Hòa đồng bộ máy phát vào thanh cái 2. Hòa đồng bộ máy phát vào lưới thông qua máy biến áp . Chương 3. CÁC THAO TÁC KHI HOÀ HAI MÁY PHÁT .Trang 16 . I. Hoà hai máy phát điện . II. Ngưng hoạt động tủ hoà III. Trường hợp khẩn cấp Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 2 A. ĐIỆN LƯỚI MẤT ĐỒNG THỜI MÁY PHÁT B (MÁY PHÁT CÓ CB) HƯ KHÔNG KHỞI ĐỘNG ĐƯỢC . B. KHI CÓ ĐIỆN LƯỚI TRỞ LẠI, NẾU ỔN ĐỊNH THÌ TIẾN HÀNH CHUYỂN SANG ĐỊÊN LƯỚI . IV. Trường hợp đang hoà hai máy phát nhưng có một máy phát bị sự cố A. MÁY PHÁT B (CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY . B. MÁY PHÁT A (KHÔNG CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY . Chương 4. VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN KOHLER .Trang 20 I. Kiểm tra tr ước khi mở máy . II. Ý nghĩa các đèn báo . III. Các đồng và hồ cầu chì: . IV. Thao tác trên máy: . A. KHỞI ĐỘNG . B. TẮT MÁY . C. CÁC CHỨC NĂNG TỰ ĐỘNG DỪNG MÁY D. PHƯƠNG PHÁP RESET CONTROLLER: . KẾT LUẬN . Trang 26 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 3 LỜI MỞ ĐẦU Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân. Nó đóng góp vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển kinh tế của đất nước và đặc biệt là trong các xí nghiệp, nhà máy. Theo thống kê thì có khoảng 70% điện năng sản xuất ra được dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vì vậy việc đảm bảo nhu cầu cung cấp điện liên tục cho xí nghiệ p, nhà máy là một vấn đề bức thiết được đặt ra. Nếu một dây chuyền sản xuất đang hoạt động, điện lưới bị sự cố đột ngột mất điện mà không khắc phục kịp thời thì sẽ gây thiệt hại rất lớn đến sản phẩm. Do đó cần phải trang bị máy phát điện để đề phòng khi điện lướ i mất. Thực tế dây chuyền sản xuất của nhà máy hoạt động với công suất tiêu thụ rất lớn, nếu chỉ sử dụng một máy phát điện thì khó có thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất đặt ra nên cần phải hoà đồng bộ hai hay nhiều máy phát điện để đảm bảo cho nhu cầu tiêu thụ. Ở đây em xin trình bày hệ thống hai máy phát điện hoạt động song song để bảo đảm cung cấp điện cho dây chuyền sản xuất có công suất 2500KVA. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 4 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HOÀ ĐỒNG BỘ HAI MÁY PHÁT A. Hoà đồng bộ hai máy phát. 1. Khái niệm : Hòa đồng bộ hai máy phát là quá trình đưa máy phát vào làm việc song song với máy phát khác trong cùng một mạng, nhằm nâng cao công suất của trạm cung cấp cho các phụ tải làm việc ở chế độ đặc biệt. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 5 - Hai máy làm việc song song với nhau phải thoả các điều kiện: + U Máy Phát = U Lưới + f Máy Phát = f Lưới + Góc lệch pha φ = 0 + Thứ tự pha trùng nhau. 2. Các phương pháp hoà đồng bộ hai máy phát. - Tự động - Tay : do người thực hiện - Bán tự động: một vài thao tác do hệ thống tự động làm còn lại do người thực hiện . a.Tự hoà đồng bộ: Khi máy phát chạy đủ tốc độ và chưa có kích từ thì được đóng vào lưới, máy phát lúc đó sẽ làm việc như động cơ sau đó ta đóng mạch kích t ừ lúc này máy sẽ được tự động kéo lên lưới, phương pháp này không dùng trên tàu do gây sụt áp lớn. b. hoà đồng bộ thô: Máy phát cần hoà có U Máy Phát ≈U Lưới , f Máy Phát =f Lưới cho phép sai số (3÷4%), góc lệch pha không được quan tâm, máy phát được đóng vào mạng thông qua cuộn kháng để giảm dòng cân bằng. Khi máy phát được kéo vào đồng bộ thì cuộn kháng được ngắt. phương pháp này chỉ được dùng để đưa nhanh máy phát vào"làm việc với mạng khi có sự cố. c. Hoà đồng bộ chính xác : - Phải đảm bảo đủ 4 điều kiện :U, f, φ, thứ tự pha. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 6 Trong quyển đồ án này sử dụng phương pháp bán tự động. Cụ thể ở đây ta xét máy phát điện KOHLER POWER SYSTEM. B. Quy định kiểm tra máy phát điện: I. Khi máy không hoạt động: 1. Mức dầu DO trong bồn máy phát ở khoảng 90% thể tích bồn. 2. Đèn bình của bộ accu luôn sáng 3. Máy phát điện chủ lực (máy B) phải ở trạng thái sẵn sàng: đèn màu xanh SYSTEM READY của máy phải sáng. 4. Máy phát địên còn lại (máy A) ở chế độ tắt khẩn cấp: đèn màu đỏ EMERGENCY STOP phải sáng. 5. Mức nhớt trong hai máy phát phải nằm giữa hai chữ: F – L II. Khi máy hoạ t động: 1. Mức dầu DO trong bồn dầu tối thiểu phải trên 30% thể tích bồn. 2. Tần số dòng điện phải đúng 50Hz. Điện áp phải đúng 380V. 3. Áp lực nhớt (OIL PRESS): 50sp1 Điện áp cụm bình accu: 28V Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 7 Ö Vì tính chất quan trọng của trạm phát điện nên các điều kiện trên phải đảm bảo được tuân thủ nghiêm ngặt. C. Tủ điện hoà đồng bộ - Tủ điện hòa đồng bộ nhiều máy phát điện được sử dụng trong trường hợp nguồn điện của điện lực bị sự cố thì máy phát điện dự phòng sẽ t ự động khởi động và hòa đồng bộ và chia tải với nhau, ngoài ra hệ thống còn có chức năng giám sát phụ tải và quyết định cho máy chạy số lượng máy phát theo nhu cầu. - Hệ thống tủ hòa bao gồm nhiều ngăn tủ với kích thước thích hợp. Theo thiết kế chuẩn của Vector, hệ thống tủ hòa đồng bộ sẽ gồm: Một ngăn tủ chính và các ngăn tủ điều khiển máy phát. Ngăn tủ chính sẽ điều khiển, giám sát cho cả hệ thống và có thể bao gồm hoặc không bao gồm máy cắt (ACB), ATS. Mỗi ngăn điều khiển cho máy phát s ẽ giám sát và điều khiển cho từng máy riêng biệt. Bộ điều khiển ATS Các chế độ hoạt động: Mỗi máy phát có thể hoạt động ở chế độ tự động – bán tự động - bằng tay và ngừng. OFF: Không thể khởi động máy phát điện trên tủ hòa đồng bộ, chỉ có thể khởi động trên tủ điện của Máy phát điện cho mục đích chạy thử không tải hoặc bảo trì. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 8 AUTO: Máy phát điện sẽ tự động hoạt động và dừng khi nguồn điện chính bị sự cố hoặc phục hồi, hệ thống sẽ tự động hòa đồng bộ và chia tải đều cho các Máy phát điện. Trong khi đang hoạt động song song, nếu tải tiêu thụ giảm xuống thì một hoặc nhiều Máy phát điện sẽ tự động chuyển tải cho hệ thống và ng ừng hoạt động theo thứ tự đã đựơc lập trình. Khi tải tiêu thụ tăng lên lại các Máy phát điện này sẽ tự khởi động và hòa vào hệ thống theo thứ tự đã được lập trình sẵn. MAN: Máy phát điện được khởi động hoặc dừng bằng nút nhấn trên tủ điện. Hệ thống được hòa đồng bộ bằng đồng hồ hòa đồng bộ có Relay kiểm tra. Chia tải bằng cách chỉnh các biến trở. SEMIAUTO: Chế độ bán tự động có thể khởi động bằng tay bất kỳ máy nào trước, việc hòa đồng bộ được thực hiện tự động. Mỗi quá trình hòa hoàn tất, hệ thống mới cho phép khởi động bằng tay máy tiếp theo. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 9 Chương 2. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ I. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ ĐỒNG BỘ MÁY PHÁT ĐIỆN - Điều kiện về tần số: 2 máy phải bằng tần số với nhau, hoặc tần số máy phải bằng tần số lưới. - Điều kiện về điện áp: 2 máy phải cùng điện áp với nhau, hoặc điện áp máy phải bằng đi ện áp lưới. - Điều kiện về pha: 2 máy phải cùng thứ tự pha, và góc pha phải trùng nhau. + Lý thuyết thì như vậy, nhưng thực tế, ta thấy điều kiện 1 và điều kiện 3 có vẻ như mâu thuẫn với nhau. Vì nếu muốn cho góc pha của 2 phía trùng nhau, thì phải điều chỉnh tần số. Mà đã điều chỉnh tần số thì tần số không thể bằng nhau. Còn nếu muố n giữ nguyên cho 2 tần số bằng nhau, thì mãi mãi chằng thể điều chỉnh được góc pha. Ö Vậy thì phải nói là tần số của 2 máy xấp xỉ bằng nhau. Sai biệt nằm trong khoảng Delta f cho phép. df này là bao nhiêu tùy thuộc vào việc chỉnh định bộ điều tốc và rơ le hòa điện tự động, hoặc rơ le chống hòa sai. + Thông thường, người ta điều chỉnh sao cho df có trị số >0 một chút, nghĩa là t ần số máy cao hơn tần số lưới một chút. Như vậy khi hòa vào lưới, máy phát sẽ bị tần số lưới ghì lại, nghĩa là máy phát sẽ phát một công suất be bé ra lưới ngay thời điểm đóng máy cắt. + Một số rơ le cho phép đóng cả khi tần số máy phát thấp hơn tần số lưới. Nhưng Vận hành viên thường vẫn điều chỉnh sao cho tần số máy cao hơn. N ếu tần số máy thấp hơn lưới, thì sau khi đóng máy cắt, máy phát sẽ bị tần số lưới kéo cho chạy nhanh lên, công suất sẽ bị âm một ít, mát phát làm việc ở chế độ động cơ. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 10 + Thông thường, các bộ điều tốc sẽ chỉnh định tốc độ FSNL (full speed no load) bằng 100,3 % định mức. Và đây cũng là tần số ban đầu để đưa hệ thống hòa đồng bộ vào vận hành. * Với df nhỏ hơn df cho phép, thì khi hòa đòng bộ, công suất phát ra hoặc thu vào rất bé, không ảnh hưởng gì đến hệ thống. * Tương tự, đối với điện áp. Người ta cũng cho phép điện áp có sai biệt chút ít so với điện áp lưới. Và thường người ta cũng chỉnh định sao cho điện áp máy phát bằng hoặc hơn U lưới một chút, để khi đóng điện thì công suất vô công của máy nhỉnh hơn 0 một chút. Đối với điện áp thì có thể điều chỉnh cho U máy = U lưới chính xác mà không có vần đề gì. * Điều kiện về Pha: đây là điều kiện bắt buộc, và phải tuyệ t đối chính xác. + Thứ tự pha, thường chỉ kiểm tra một lần đầu tiên khi lắp đặt máy. Từ đó về sau, không ai kiểm lại làm gì, ngoại trừ nếu có công tác gì đó phải tháo nhiều thứ ra và lắp lại. + Vì phải điều chỉnh tần số, nên 2 tần số không bằng nhau. Do đó góc pha sẽ thay đổi liên tục theo tần số phách = hiệu của 2 tần số. Các rơ le phải dự đoán chính xác thời điểm góc pha bằng 0, biết trước thời gian đóng của máy cắt, và phải cho ra tín hiệu đóng MC trước thời điểm đồng bộ bằng đúng thời gian đó. Thường khoảng dưới 100 ms đến vài trăm ms. II.CÁC BIỆN PHÁP ĐỂ KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ĐỒNG BỘ Các điều kiện về điện áp và điều kiện về tần số , có thể kiểm tra bằng các dụng cụ đo trực tiếp như Vôn kế, Tần số kế. Nhưng các điều kiện về pha: thứ tự pha và đồng vị pha (góc lệch pha) cần phải kiểm tra nghiêm ngặt hơn 1. Đồng vị pha trong máy phát Đối với máy phát được hòa đồng bộ vào hệ thống lưới, điều kiện tiên quyết là thứ tự pha phải hoàn toàn chính xác. Như vậ y chỉ cần 1 pha của [...]... ra điện năng mà còn sử dụng những nguồn năng lượng khác như điện hạt nhân, khí điện đạm, năng lượng mặt trời… để đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ Bên cạnh đó, máy phát điện cũng đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc cung cấp đầy đủ và kịp thời cho nhu cầu tiêu thụ điện năng Vì vậy hệ thống hoà máy phát điện là hết sức cần thiết SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 26 Đồ án Cung Cấp. .. http://www.ebook.edu.vn Trang 14 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng III CÁC SƠ ĐỒ HÒA ĐỒNG BỘ 1 Hòa đồng bộ máy phát vào thanh cái Phía dưới nối vào 3 pha ABC của máy phát Phía trên nối vào ABC của thanh cái Giả sử thanh cái máy phát và máy phát đều được đo lường bằng một máy biến thế đo lường nối hình V/V Người ta chỉ cần nối đất pha b phía thứ cấp của cả 2 phía, và nối a1, b1 vào một phía của cột đồng bộ, a2,... Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 11 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng về tần số như hòa đồng bộ máy phát điện Và thường rất khó, khó hơn hòa đồng bộ máy phát Vì muốn thay đổi tần số của một trong 2 hệ thì không thể tác động tại chỗ được, mà phải liên hệ từ xa Để bảo đảm đồng vị pha, trên mạch điều khiển các máy cắt ấy phải có lắp đặt rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai + Đối với... DAMPER trên controller sáng, reset lại AIR DAMPER trên động cơ 6 Khởi động lại máy bằng cách gạt công tắc chính sang vị trí OFF/ RESET rồi sau đó gạt sang vị trí RUN 7 Kiểm tra lại tình trạng máy phát 8 Đóng tải Gạt công tắc ALARM sang vị trí NORMAL SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 25 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng KẾT LUẬN Việc đảm bảo cung cấp điện năng cho các xí nghiệp,.. .Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng máy phát có góc lệch so với pha tương ứng của lưới = 0 thì đã đạt điều kiện về đồng vị pha .Trong trường hợp này, đồng vị pha sẽ được xác định khi máy phát đã quay đến đủ tốc độ định mức và điện áp cũng đạt đến giá trị định mức Khi đó, do tần số của máy phát và tần số của lưới... cắt 2 Hòa đồng bộ máy phát vào lưới thông qua máy biến áp Trong thực tế hiện nay, ít khi người ta nối nhiều máy phát vào một thanh cái máy phát Khuynh hướng chung là thiết kế hợp bộ máy phát máy biến thế SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 15 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng Chương 3 CÁC THAO TÁC KHI HOÀ HAI MÁY PHÁT I HOÀ HAI MÁY PHÁT ĐIỆN Được thực hiện khi mất điện lưới... http://www.ebook.edu.vn Trang 16 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng 3 Sau khi công suất hai máy ổn định (đã lên đủ tải), kiểm tra KW, cos φ của hai máy lần cuối Nếu hơi lệch chỉnh lại KW, cos φ cho gần bằng nhau Thường xuyên theo dõi hoạt động của hai máy phát và tủ hoà cho đến khi có điện lưới trở lại II NGƯNG HOẠT ĐỘNG TỦ HOÀ: Khi có điện lưới trở lại, theo dõi đèn báo điện lưới nếu ổn định trong... 4 Chuyển công tắc thao tác sang vị trí “KHẨN CẤP” SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 17 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng 5 Bấm công tắc nhấn “CHARGE” cho CB lên vị trí sẵn sàng 6 Bấm công tắc nhấn “ĐÓNG CB” tại tủ hoà 7 Chờ cho ATS chuyển sang điện máy phát và thông báo không cho lên tải không ưu tiên trong nhà máy B KHI CÓ ĐIỆN LƯỚI TRỞ LẠI, NẾU ỔN ĐỊNH THÌ TIẾN HÀNH... Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 18 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng 4 Kiểm tra và chỉnh lại Volt, Hertz của máy phát B 5 Chuyển công tắc thao tác sang vị trí “KHÔNG HOÀ” và “OFF” 6 Tắt máy phát A để kiểm tra, sửa chữa CHÚ Ý: - Khi có điện lưới trở lại: + Bấm còi hiệu lệnh xuống tải nhà máy + Đóng CB điện lưới ở tủ tổng và chờ cho ATS chuyển sang điện lưới xong + Cho lên tải nhà máy theo... Pressure: đèn sáng do máy tự động tắt do không đủ áp suất nhớt bôi trơn Sự dừng máy xảy ra sau 5 giây kể từ lúc có sự cố 7 Emergency Stop: Đèn sáng khi ấn nút Emergency Stop 8 Over Speed: Đèn sáng do máy tự động tắt do xảy ra hiện tượng vượt tốc (tần số vượt quá 70 Hz, vòng quay động cơ cao hơn 2100 vòng/phút) SVTH: Trần Minh Hưng Quốc http://www.ebook.edu.vn Trang 21 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương