Hòa đồng bộ máy phát điện

GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NGUỒN DỰ PHÒNG

MÁY PHÁT ĐIỆN HÒA ĐỒNG BỘ VỚI NHAU HAY VỚI LƯỚI ĐIỆN

A. NHU CẦU:

Hòa đồng bộ các máy phát điện là hình thức mắc song song các máy phát điện. Đây là giải pháp kỹ thuật cao và đòi hỏi tính chuyên nghiệp trong vận hành bảo dưỡng cho nên trước khi sử dụng giải pháp bạn phải xác định rõ nhu cầu khi nào phải sử dụng giải pháp máy phát điện song song hoặc máy phát điện song song với lưới điện:

  • Khi công suất yêu cầu lớn hơn công suất của một máy
  • khi phụ tải của bạn thay đổi nhiều mà bạn lại muốn tiết kiệm nhiên liệu
  • Khi bạn đã có một máy và bạn muốn mua thêm một hay vài cái nửa do công suất sử dụng điện tăng vì tình hình sản xuất kinh doanh
  • Khi hệ thống của bạn làm việc liên tục 24 giờ trong ngày và 7 ngày trong tuần và bạn không muốn gián đoạn khi chuyển tải từ máy này sang máy khác
  • Khi phụ tải của bạn lớn quan trọng và thời gian cho phép mất điện rất bé (chỉ vài giây), hoặc tuyệt đối không được mất điện (như các data center, các nhà máy công suất lớn, việc mất điện có thể làm hư hỏng sản phẩm, thiết bị mà giá trị thiệt hại là rất lớn, các trung tâm hội nghị tầm cỡ quốc gia trong khi có hội nghị đang diễn ra,… mà không thể trang bị hệ thống nguồn UPS). 

Hệ thống tủ hòa

B. KIẾN THỨC

1. Thế nào là một hệ thống máy phát điện song song?

Một hệ thống máy phát điện làm việc song song khi có nhiều máy cùng cấp cho một tải hoặc một hệ thống tải chung.

Hệ thống này được sử dụng để tăng khả năng cung cấp điện cho hệ thống (nhà máy điện, lưới điện quốc gia,…), do công suất của một tổ máy phát điện nhỏ hơn công suất phụ tải đòi hỏi.

2. Những điều kiện để máy phát điện làm việc song song?

Máy phát điện muốn làm việc song song phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản như sau:

- Điện áp của các máy phát phải bằng nhau: thường thì độ sai lệch điện áp của các máy không được lớn hơn 5%

- Tần số các máy phát phải bằng nhau: nếu không bằng nhau sẽ có hiện tượng phân bố tải không điều trên các máy

- Thứ tự pha các máy phải giống nhau.

Ngoài hai điều kiện trên, để hệ thống làm việc ổn định, an toàn cần được trang bị thêm:

- Thiết bị điều chỉnh điện áp cho và tần số để điều chỉnh tình trang phân chia tải (P, Q) cho các tổ máy;

- Thiết bị đo lường và bảo vệ cho từng máy và cho hệ thống.

3. Thế nào là hòa đồng bộ (synchronize)? Hòa đồng bộ là quá trình đưa các máy hoặc các hệ thống đang làm việc riêng lẽ vào làm việc chung (hay song song) với nhau.

4. Thời điểm hòa đồng bộ là gì?  là thời điểm thích hợp để đóng các thiết bị đóng cắt cho phép đưa đưa các máy hoặc các hệ thống đang làm việc riêng lẽ vào làm việc chung (hay song song)

5. Thời điểm hòa đồng bộ phải hội đủ các điều kiện nào?

- Hai hệ thống phải có cùng tần số, điện áp và thứ tự pha.

- Hai hệ thống phải có cùng pha, độ lệch pha tại thời điểm đóng thiết bị đóng cắt ảnh hưởng trực tiếp đến độ lớn của dòng điện sang bằng chạy quẩn trong các tổ máy phát.

6. Hệ thống hòa đồng bộ (synchronize system) là gì? Hệ thống hòa đồng bộ là hệ thống thực hiện các công việc để đưa các máy phát hay các hệ thống vào làm việc song song vơi nhau.

7. Chức năng của hệ thống hòa đồng bộ là gì?

- Xác định thời điểm hòa đồng bộ.

- Ra lệnh thao tác các thiết bị đóng cắt (đóng vào khi thích hợp và cắt ra khi nguy hiểm).

- Bảo vệ máy phát (tối thiểu phải bảo vệ quá dòng, chống công suất ngược) và hệ thống.

 - Điều khiển quá trình phân chia tải (load sharing) giữa các máy.

8. Có phải tổ máy nào cũng có thể hòa đồng bộ với nhau?

Như đã trình bày ở trên, Máy phát điện muốn hòa đồng bộ (làm việc song song) cần phải điều chỉnh được hai tham số quan trọng nhất: tần số (F) và điện áp (U) do vậy máy phải có cấu hình tiêu chuẩn như sau:

Ngoài ra, động cơ diesel phải có cơ cấu điều khiển nhiên liệu (tốc độ) để đạt tần số mong muốn (EFC- Electronic Fuel Control).

 

 

 C. CẤU TRÚC

Các cấu trúc điển hình của hệ thống các hệ thống nguồn dự phòng song song:

- Hai hoặc nhiều máy làm việc song song

- Hai hoặc nhiều máy làm việc song song với hệ thống ATS

- Một máy làm việc song song với lưới

- Hai hoặc nhiều máy làm việc song song với nhau và với lưới điện

 

Máy phát điện

1. Hai hoặc nhiều máy làm việc song song.

Hệ thống này được sử dụng khi có hơn một máy phát điện trong cấp nguồn cho một tải chung.

- Cấu hình này cho phép ta chọn bất kì một hay nhiều máy trong hệ thống làm việc theo nhu cầu phụ tải thực tế (có thể thực hiện tự động hoặc từ người vận hành)

- Chuyển tải từ máy này sang máy khác mà không bị mất điện.

Cấu hình hệ thống này bao gồm:

  • Hai hay nhiều tồ máy máy phát có đầy đủ các cấu hình cần thiết để làm việc song song
  • Mỗi máy phát điện có 1 bộ điều khiển hòa đồng bộ gồm:

+ Bộ điều chỉnh U-F giữ chức năng load sharing: đo lường các thông số (dòng, áp, công suất) của máy và của bus chung từ đó đưa các lệnh điều khiển tốc độ động cơ sơ cấp và điều khiển kích từ của máy phát điện đồng bộ (altenater) từ đó điều chỉnh được công suất tác dụng P và công suất phản khán Q.

+ Bộ điều khiển: xác định thời điểm đồng bộ, đóng cắt, bảo vệ máy phát.

+ Panel hiển thị: hiển thị các tham số đo lường, giao diện với người vận hành (MMI), lập trình cài đặt tham số.

+ Các thiết bị đo lường: dòng, áp, tần số,…

+ Hệ thống truyền thông nội bộ (song song hoặc canbus)

  • Truyền thông giữa các máy (canbus, modbus, profile bus,…)
  • Truyền thông với máy tính (PC) bằng giao thức RS232, ethernet,…

Hòa đồng bộ các tổ máy phát điện

 

2. Hai hoặc nhiều máy làm việc song song với hệ thống ATS:

Hệ thống được sử dụng khi nguồn dự phòng có nhiều máy phát. Ngoài các chức năng như cấu hình 1, Nó có thêm chức năng tự động khởi động hệ thống và chuyển tải từ nguồn lưới sang nguồn dự phòng khi nguồn lưới bị mất hoặc bị sự cố.

Ngoài cấu hình tối thiểu như hình 1, hệ thống này còn có thêm bộ phận kiểm soát trạng thái nguồn lưới và hệ thống điều khiển ATS. Khi mất nguồn lưới, hệ thống tự nhận biết và ra lệnh khởi động hệ thống máy phát, hòa đồng bộ, cắt máy cắt lưới và đóng máy cắt cho phép tải sử dụng điện dự phòng.

 

Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và có tay nghề cao, chúng tôi nhận hòa đồng bộ các hệ thống máy phát điện. Nếu quý khách có nhu cầu xin liên hệ với chúng tôi để được tư vấn thêm.

 

                                                                                                               atecorp.com.vn