Đồ án cung cấp điện

Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng
SVTH: Trần Minh Hưng Quốc 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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