HD vận hành hệ thống kích từ

THỦY ĐIỆN BAC KHEE
HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH
HỆ THỐNG KÍCH TỪ

/

HD08
/2012
01

Chương I: Nguyên lý làm việc, đặc điểm kỹ thuật của hệ thống kích từ
1. Nguyên lý làm việc
Mạch kích từ bao gồm 01 cầu chỉnh lưu 3 pha có điều khiển được cấp nguồn
từ thứ cấp của máy biến áp kích từ TE nối vào đầu cực máy phát. Mỗi nhánh của
cầu chỉnh lưu bao gồm 2 thyristor mắc nối tiếp nhau.
Dòng kích từ được cung cấp cho cuộn dây cực từ thông qua các điện trở sun
1FL, 2FL và máy cắt dập từ MK. Các cầu chì cắt nhanh RS1~ RS6 mắc nối tiếp
phía sau thyristor được sử dụng để bảo vệ quá dòng. Khi cầu chì đứt sẽ có tín
hiệu cảnh báo. Để có thể bảo vệ được thyristor, điện trở và tụ điện sẽ được nối
song song với mỗi thyristor. Nó sẽ chống lại được sự quá áp khi thyristor bị
thông mạch, mạch điện cảm và tổn hao điện cảm là lý do dẫn đến sự quá áp.
Trong trường hợp mất đồng bộ, máy phát hoạt động trong chế độ kích từ tối
thiểu sự quá áp rất nguy hiểm tới thyristor và cuộn dây kích từ. Phải lựa chọn
loại thyristor có khả năng chịu được điện áp cao. Nếu cần thiết có thể sử dụng
điện trở phi tuyến để chống quá áp cuộn dây cực từ.
Điểm kết nối với phần cao áp của máy biến áp kích từ phải nằm trong vùng
bảo vệ so lệch của máy phát
2. Nguyên lý làm việc của bảng mạch điều khiển TKL-PLC
Tín hiệu điện áp, dòng điện từ biến dòng, biến điện áp đi đến đầu vào của
khối đo lường và bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số cung cấp thông tin cho
bộ CPU sử dụng cho quá trình điều khiển trong chế độ điều khiển theo điện áp

máy phát. Tín hiệu điện áp và dòng kích từ có thể lấy sau điện trở 1FL và 2FL
qua các bộ biến đổi SWP1 và SWP2 cung cấp thông tin cho CPU. Dòng kích từ
được sử dụng cho quá trình điều khiển trong chế độ điều khiển theo dòng kích từ
FCR
Tuỳ theo chế độ điều khiển là AVR hay FCR khi lưới điện có sự dao động


bộ CPU sẽ sử dụng tín hiệu điện áp máy phát hay tín hiệu dòng kích từ qua thuật
toán điều khiển PID sẽ tính toán để điều khiển bộ phát xung điều khiển góc mở
của thyristor, khi góc mở của thyristor thay đổi sẽ dẫn đến tăng hay giảm dòng
kích từ để giữ cho điện áp máy phát hoặc dòng kích từ bám sát giá trị đặt. Khi
dòng kích từ tăng giảm sẽ dẫn đến điện áp đầu cực máy phát tăng giảm hay công
suất vô công của máy phát tăng giảm.
Qua khoá điều khiển tại chỗ S2 hoặc do lệnh của người vận hành từ hệ thống
DCS đưa vào bộ CPU được hiểu như là tăng hoặc giảm giá trị đặt của điện áp
đầu cực máy phát hay dòng kích từ. CPU sẽ tính toán để điều khiển bộ phát
xung để thay đổi góc mở thyristor.
3. Đặc tính kỹ thuật
3.1 Cấu tạo hợp lý, dễ dàng vận hành và bảo dưỡng.
3.2 Hệ thống có tính năng mạnh. Hệ thống bao gồm khối điều chỉnh kích từ,
khối chỉnh lưu, khối dập từ. Khối điều chỉnh kích từ bao gồm bộ AVR, hệ thống
bảo vệ và tín hiệu vận hành.
3.3 Chế độ vận hành.
Hệ thống này có 2 chế độ điều khiển thông thường là điều khiển điện áp
AVR và điều khiển dòng điện FCR.
Sử dụng bộ điều khiển kỹ thuật số. Có thể điều khiển trong các chế độ tự
động và chế độ bằng.
Trong chế độ điều khiển tự động bộ điều khiển sẽ ra lệnh mồi từ và tăng điện
áp lên đến định mức khi tốc độ tổ máy đạt 95% tốc độ định mức. Sau khi hoà
lưới sẽ luôn giữ cho điện áp hoặc dòng kích từ không đổi theo giá trị đặt hoặc

giá trị định mức khi lưới có sự dao động.
Trong chế độ điều khiển bằng tay người vận hành sẽ phải tự mồi từ khi tốc
độ tổ máy đạt 95% và tăng điện áp của máy phát lên đến định mức bằng khoá
điều khiển hoặc từ hệ thống DCS.
3.4 Có khả năng điều chỉnh điện áp dải rộng, dễ dàng đồng bộ với lưới. Dải điều
Trang224


chỉnh điện áp trong khoảng 20 đến 30% điện áp đầu cực. Khi cần đồng bộ với
lưới cần thiết phải có một dải điều chỉnh điện áp lớn. Hệ thống có thể làm việc
trong chế độ đặc tính không tải để kiểm tra hiệu chỉnh.
3.5 Mồi từ đơn giản, công suất mồi từ rất nhỏ. Không cần nguồn điện đặc biệt.
3.6 Vận hành tự động đồng bộ với lưới.
3.7 Cho phép điều khiển giám sát từ xa.
3.8 Trang bị bảo vệ và các đặc tính giới hạn.
Hệ thống bao gồm các bảo vệ sau:
- Bảo vệ quá áp phía xoay chiều.
- Bảo vệ quá áp phía một chiều.
- Bảo vệ quá điện áp pha.
- Bảo vệ quá dòng.
- Bảo vệ quá điện áp không tải stator.
- Bảo vệ mất kích thích.
- Giới hạn quá kích thích.
- Giới hạn cưỡng bức.
- Giới hạn kích từ tối thiểu.
3.9 Dễ dàng kiểm tra bảo dưỡng.
Trước khi hệ thống được đưa vào vận hành, có thể đưa nút ấn về vị trí
TEST, bộ AVR và cầu chỉnh lưu sẽ được kiểm tra.
3.10 Các tham số của bộ điều khiển PID được điều chỉnh trực tiếp.
3.11 Các thông số được điều chỉnh trực tiếp.

3.12 Có khả năng tự chuẩn đoán, tự động khôi phục.
3.13 Sử dụng màn hình số để hiển thị các thông số như U, Q, F, I, A ….
3.14 Khi máy cắt đầu cực cắt, điện áp máy phát đã được cố định trong dải,
Trang324


không thể dẫn đến hiện tượng quá áp.
3.15 Bảo vệ máy phát khi có sự cố tần số thấp và quá dòng kích từ tăng tuổi thọ
máy cắt.
4. Môi trường làm việc:
4.1 Lắp đặt trong nhà.
4.2 Độ cao lắp đặt không quá 2000m, nếu lớn hơn 2000m phải liên hệ với nhà
sản xuất.
4.3 Nhiệt độ không khí.
a. Nhiệt độ phòng: -5-+400C.
b. Nhiệt độ môi trường không quá 350C.
Chú ý: Nếu nhiệt độ môi trường nhỏ hơn -50C nhưng vẫn trên -100C, liên hệ với
bộ phận chăm sóc khách hàng. Nếu nhiệt độ lớn hơn +40 0C hoặc nhỏ hơn -400C,
phải liên hệ với nhà sản xuất.
4.4 Độ ẩm không khí.
Độ ẩm không khí trung bình trong tháng không được vượt quá 90% và nhiệt độ
trung bình trong tháng không nhỏ hơn 250C.
5. Thông số kỹ thuật chính hệ thống kích từ.
- Cấp chính xác: ≤ 0,3%.
- Độ giao động tần số: ± 1%.
- Thời gian đáp ứng: ≤ 0,08s.
- Dòng điện/điện áp kích từ lớn nhất: 110% giá trị định mức.
- Cường hành điện áp: 250% giá trị định mức.
- Cường hành dòng điện: 250% giá trị định mức.
- Thời gian cường hành cho phép: 20s.

- Khoảng điều chỉnh điện áp máy phát: 5%.
- Giải tự động điều chỉnh điện áp: 10 ~ 130%.
Trang424


- Dải điện áp điều chỉnh: ≥ 20%.
- Phạm vi điều chỉnh điện áp trên đường dây truyền tải: 20%.
- Giải điều chỉnh điện áp tổn hao trên đường dây truyền tải: ± 10%.
- Phạm vi điều chỉnh dòng phản kháng theo điện áp tổn hao 40% trên đường
dây truyền tải: 110%.
- Lỗi tần số cho phép của hệ thống kích từ không quá 0,25%.
- Hệ số phản hồi: 2.
- Điện áp tăng tối đa khi xa thải phụ tải: ≤ 15%.
- Thời gian dập từ tối đa khi hệ thống kích từ đang mang tải: 5s.
6. Thông số kỹ thuật tổ máy.
6.1 Máy phát.
- Công suất hữu công: PN=6000kW ;
- Hệ số công suất: cosΦ=0.8;
- Tần số: FN=50Hz;
- Điện áp stator: UN=6.3kV;
- Dòng stator: IN=687A;
- Điện áp kích từ: ULN=130V;
- Dòng kích từ định mức: ILN=418A;
6.2 Máy biến áp kích từ:
Độ tăng nhiệt độ lớn nhất: 650C
Công suất: 150kVA

Tổ đấu dây: Y/△-11

Điện áp sơ cấp: 6.3kV

Dòng sơ cấp: 13.8A

Điện áp thứ cấp: 230V

Dòng thứ cấp: 377A

6.3 Dòng một chiều đầu ra lớn nhất: 684A.
6.4 Điện áp một chiều định mức: 220VDC.
Trang524


7. Dải nguồn cung cấp.
7.1 Sơ đồ kết nối các bộ chỉnh lưu trong hệ thống kích từ sẽ được cung cấp bởi
nhà sản xuất.
7.2 Thiết bị đo lường.
Máy biến dòng: 3 bộ.
Máy biến điện áp: 3 bộ.

Trang624


Chương II: Nguyên lý cấu tạo bộ điều khiển.
1. Thiết kế phần cứng.
1.1 Phần cứng.
Được thiết kế bao gồm bộ vi xử lý 8951, là một bộ vi xử lý 16 bit trong
series-5 MCS bộ vi xử lý công nghiệp. Nó có chức năng mạnh mẽ, hiệu xuất
cao. Hệ thống kích thích nếu điều khiển bằng cách sử dụng bộ vi xử lý 8 bít có
thể ảnh hưởng đến độ chính xác và tốc độ.
Bộ vi xử lý đã được chứng minh bằng thực tế mà tính chính xác và tốc độ có

thể đáp ứng được yêu cầu hoàn toàn sau khi xử lý một số phép đo trong phần
mềm và phần cứng. Ban đầu, thiết kế một kênh kép tự động để đảm bảo độ tin
cậy của hệ thống, bây giờ nó được chứng minh là không cần thiết. Nếu dùng
một số phép so sánh về khả năng chịu được sự tác động và tự phục hồi, tự động
điều chỉnh thì một kênh đơn có thể hoạt động lâu năm liên tục.
1.2 Cấu hình.
Mặt trước:
Giao diện hiển thị bao gồm 6 đèn hiển thị số LED 8 thanh, nó có thể chỉ thị
thông số của lưới điện. Lựa chọn thông số cần hiển thị bằng các phím chuyển.
Có 7 đèn LED chỉ thị bên dưới. Hiển thị điều kiện vận hành của bộ điều chỉnh.
Bộ điều chỉnh vận hành rất đơn giản. Các nút vận hành chính là tăng giảm kích
từ. Cài đặt chế độ vận hành điều khiển theo điện áp đầu cực máy phát hoặc điều
chỉnh theo dòng kích từ. Có 3 nút có thể vận hành tại chỗ, còn lại các chế độ
khác điều khiển từ xa.
Có một công tắc nguồn của bộ vi xử lý ở mặt trước. Một chiết áp có khoá để
điều chỉnh quá trình lấy mẫu dòng kích từ.
Mặt sau:
Bố cục phía trên là 3 pha A, B, C và các cầu chì của mạch điện áp một chiều
220V. Có một khoá chuyển mạch (1NK) được sử dụng để thiết lập điện áp
không tải của máy phát. Khi đóng kích từ, điện áp không tải sẽ tăng lên 90%
Trang724


điện áp kích từ định mức. Khi cắt kích từ, điện áp sẽ giảm xuống 17% điện áp
kích từ. Nó được sử dụng cho lần tăng điện áp đầu tiên khi máy phát mới được
đưa vào vận hành hoặc sau khi đại máy phát.
1.3 Bố cục phần cứng.
Cạc chính 1 là bộ chuyển đổi cạc 2 là bộ khuếch đại xung cạc 3 được gắn
chặt vào khe cắm 72 chân bằng bu lông. Điện áp máy phát đến từ máy biến áp
PT điện áp giảm xuống 10V nhờ biến áp đồng bộ 4, chuyển đổi nó thành sóng

vuông và được sử dụng như là tín hiệu chung của chương trình và đo tần số
đồng bộ. Số 5 là cầu chì. Số 6 là bộ cung cấp điện bao gồm biến áp 220V số 7.
Biến áp 8 kết nối với điện áp 100V UAB và cạc chuyển đổi 9. Hai nguồn cung
cấp từ điện áp 220V và 100V được giảm xuống đến 12V, cung cấp đến IC 7805
sau khi chỉnh lưu và lọc. Sử dụng nguồn 5V DC là khả năng mạnh của bộ vi xử
lý.
Thiết bị đo lường dòng kích từ 10 bao gồm hai bộ chuyển đổi 11, hai máy
biến áp đo lường 12 và một tấm mạch in 13. Số 14 là nguồn cung cấp đã được
lọc.
1.4 Cấu tạo của bộ chuyển đổi.
Bộ chuyển đổi được thể hiện trong hình 6. Số 1 là biến áp dao động , trong
đó, điện áp 5V được chuyển thành ba nhóm các nguồn điện độc lập. Đầu tiên là
± 8 vôn, cung cấp các bộ khuếch đại vi mạch. Thứ hai là 12 V, cung cấp các
mạch 555. Thứ ba là 5 vôn 300. mA, cung cấp các LM339 và mạch ghép nối
diodes ánh sáng trên bảng xử lý, để nâng cao khả năng chống nhiễu.
Bộ chuyển đổi kích từ chủ yếu là bốn vi mạch trên bảng chuyển đổi. Có tín
hiệu 0 ~ 75 mV từ các điện trở sun FL của mạch khuếch đại kích thích chính là
do các phần tử 4558. Các tín hiệu khuếch đại được chuyển đổi thành tín hiệu
xung với các tần số tỷ lệ với tín hiệu đầu vào bởi máy điện áp / tần số LM311.
Sau máy biến áp cách ly 4N25, xung được chuyển thành tín hiệu từ 0 ~ 5 volts
DC đưa vào bộ 555. Các tín hiệu 0 ~ 5 volts sau đó đi vào bảng mạch chính và
trở thành tín hiệu số sau bộ biến đổi tương tự số ADC0809.
Trang824


Các chiết áp ZW1 và ZW2 ở bên phải của bảng mạch được được sử dụng để
thiết lập Uc và Ut.
1.5 Cấu tạo của bảng mạch máy tính.
Trên bảng máy tính, hệ thống máy tính gồm có bộ VXL 89C51 và IC
74LS373 với một cổng song song 8155 trong đó có một bộ nhớ RAM là 256

byte có khả năng mở rộng và chuyển đổi tương tự kỹ thuật số bit ADC0809.
Sau sự bộ lọc giới hạn, tín hiệu đồng bộ hóa được gửi đến IC LM393 để kiểm
tra điểm không, và được chuyển đổi sang dạng sóng vuông. Sóng vuông được
đưa vào cổng 8031.
CZ1 là các khe cắm đầu vào cho bộ chuyển đổi hiển thị, vị trí của công tắc
được gửi tới một cổng A của phần tử 8155. CZ2 là các khe cắm đầu ra của bộ
hiển thị. Các bộ chuyển đổi địa chỉ số 8 bit quyết định các thông số của bộ PID
được đưa đến cổng B của 8155. Nó có 256 nhóm tham số khác nhau . Các cổng
C 8155 được sử dụng cho đầu ra của xung kích hoạt. Sau khi khuếch đại và cô
lập thông qua bảng mạch khuếch đại xung 3, xung kích đi vào thyristors.
Bảng máy tính là trung tâm của bộ điều chỉnh, tất cả các chức năng như các
phép đo so sánh, tính toán điều khiển, chuyển giai đoạn, tạo xung, hạn chế và
bảo vệ được thực hiện bên trong. Nó cũng có các mạch tự giám sát có thể làm
việc liên tục.
1.6 Bảng mạch khuếch đại xung.
Bảng mạch khuếch đại xung kích hoạt có ba bộ giống nhau, được sử dụng
cho các khuếch đại của xung kích hoạt. Nó cung cấp xung dốc với đủ năng
lượng để các mở các thyristors.
Bên trong là biến áp xung BG được chế tạo từ hợp chất bán dẫn, có thể phát
xung tối đa dòng là 8 A, và điện áp của nó chịu được là 80 V, có đủ điều kiện để
làm việc. MB có cả chức năng của máy biến áp trở kháng và cách ly điện giữa
các mạch chính và máy tính.
2. Nguyên lý làm việc và cấu tạo của một số thiết bị khác.

Trang924


2.1 Đo lường dòng stator.
Sau khi suy giảm 50 lần thông qua các máy biến áp hiện BL1 và BL2, dòng
máy phát điện là Ia và Ic, từ các máy biến dòng của stator máy phát điện, chúng

được phân chia nhờ các điện trở Ra, Rc trên một bảng nhỏ. Phía đầu vào của Ra
và Rc đã được cung cấp các điện áp Ub và Uc đến từ các máy biến áp điện áp
của máy phát điện. Sau khi qua điện áp trở chúng trở thành U’b và U’c. Điện áp
UBC phía đầu ra của điện trở được thay đổi thành điện áp mẫu Uc lấy mẫu điện
áp thông qua các máy biến áp đo lường và bộ chuyển đổi CB1. Tương tự UBC’
được thay đổi thành Ut.
Các giá trị công xuất phản kháng QG được tính bằng các phép nhân của các
giá trị dòng phản kháng và điện áp. Tóm lại, U’c đại diện cho điện áp máy phát
điện, giá trị của (Ut-U’c) nhân với một hằng số trở thành công xuất phản kháng
hiện tại. Việc bù công xuất phản kháng được điều chỉnh bằng cách thiết lập kỹ
thuật số.
2.2 Máy biến điện áp.
Điện áp từ máy biến điện áp CB1 chuyển đổi thành điện áp DC, và nó đi qua
các mạch lọc RC của chiết áp RHE , từ đó chúng ta có thể nhận được điện áp
DC tỷ lệ thuận với đầu vào. Các điện áp đầu ra DC được gửi đến bộ chuyển đổi
tương tự số ADC0809 để lấy mẫu. Điện áp này có hai kênh từ đó chúng ta có
thể nhận được U’c và U1.
2.3 Thực hiện bù công xuất phản kháng.
Việc bù công suất phản kháng được thực hiện bằng thuật toán. thuật toán của
máy tính tự động làm cho độ sai lệch e = (UG-UC-alw) tiến đến 0. Lúc đó UGUC = αlw với α là hệ số bù. Hệ số này là thích hợp cho việc áp dụng trường hợp
thông thường. Các công suất phản kháng có thể được tăng hoặc giảm nhẹ nhàng,
và nếu có một số máy phát điện chạy song song, chúng có thể được làm việc ổn
định và chia sẻ công suất phản kháng hợp lý.
2.4 Nút tăng giảm và nút lựa chọn chế độ AVR/FCR.
Việc tăng, giảm lựa chọn chế độ AVR / FCR của bộ điều khiển bằng các nút
Trang1024


điều khiển trên mặt tủ được gửi đến cổng P1 của 8031. Các tín hiệu điều khiển
từ xa của ba loại này được kết nối với các thiết bị đầu cuối tương ứng thông qua

các hàng kẹp. Các tín hiệu điều khiển từ xa có thể được điều khiển tại chỗ và
song song bên trong máy tính.
Trước khi máy phát điện đồng bộ với hệ thống, tăng và giảm các nút được sử
dụng để tăng hoặc giảm điện áp đầu cực máy phát điện. Sau khi đồng bộ, chúng
được sử dụng để tăng hoặc giảm công xuất phản kháng. Dưới chế độ hoạt động
AVR, điện áp máy phát UG có thể tăng lên hoặc giảm xuống một đơn vị (một
phần trăm) trên mỗi 1,5 giây khi điều khiển các nút, và tương ứng công xuất
phản kháng sẽ được thay đổi trong khoảng 12%. Dưới chế độ hoạt động FCR.
Dòng kích từ ILG sẽ được thay đổi một đơn vị mỗi 1,5 giây khi điều khiển các
nút, tương ứng công xuất phản kháng sẽ được thay đổi 1%. Vì vậy, ở chế độ
FCR điều khiển chậm hơn AVR.
2.5 Tín hiệu hiển thị.
Các đèn số 6 và đèn tín hiệu LED 7 trên các mặt tủ được điều khiển bằng bộ
74LS164 7 thanh. Cổng nối tiếp của 8031 tín hiệu RXD và TXD được điều
khiển bằng IC 74LS164. Đây là hiển thị tĩnh với một thời gian làm mới theo chu
kì. Loại hiển thị có những ưu điểm là ánh sáng cường độ cao, ổn định và chiếm
thời gian làm việc của máy tính ít hơn. Nó chỉ sử dụng ba dây cho kết nối và rất
thuận tiện cho việc hiển thị từ xa.
3. Giới thiệu chức năng của chương trình.
3.1 Chức năng gọi hiển thị.
Nội dung hiển thị được chọn bởi bộ chuyển đổi hiển thị trên mặt tủ có 100
loại khác nhau từ 00-99.
Nếu số bên trái là 0, hiển thị một số thông số đo như điện áp trong 4 giây .
Nếu bên trái là số 1, hiển thị phần cài đặt.
Nếu bên trái là số 2, hiển thị các giá trị đo lường.
Bảng hiện thị bao gồm:
Trang1124


- 10: Hiển thị điện áp đầu cực máy phát, nó hiển thị theo phần trăm điện áp

định mức.
- 11: Hiển thị dòng kích từ.
- 12, 25 đến 29: hiện thị tần số.
- 13, 14: hiển thị tín hiệu điều khiển các thyristor.
- 15: Hiển thị ∆U=1w.
- 16: Hiển thị hệ số bù công xuất phản kháng.
- 17 đến 19: Hiển thị các hệ số của thuật toán PID bao gồm Ki, Kp, Kd.
- 20: Hiển thị điện áp lấy mẫu Uc.
- 21: Hiển thị điện áp Ut của công xuất phản kháng.
- 23: Hiển thị ILB được điều chỉnh bằng chiết áp trên mặt tủ. Các giá trị có
thể thay đổi từ 0 đến 255, Giá trị mặc định của nhà chế tạo là 100.
- 22: hiển thị dòng kích lấy mẫu ILC theo tỷ lệ phần trăm giá trị của dòng
kích từ định mức.
Tăng điện áp máy phát điện đến định mức, sau khi đồng bộ với hệ thống.
Tăng từ từ dòng kích từ đến 60% định mức. Chuyển chiết áp lle trên mặt tủ để
cho hiển thị là 60. Sau đó gia tăng dòng kích từ đến định mức, quay cho đến khi
hiển thị là 22, tương ứng với giá trị 100.
- 24: Hiển thị công xuất phản kháng lấy mẫu Qc theo phần trăm giá trị định
mức.
- 30 đến 99 hiển thị bộ nhớ của máy tính, sử dụng để kiểm tra chương trình
Ở chế độ bình thường sẽ hiển thị ở vị trí 05.
3.2 Chế độ vận hành.
Hệ thống có 2 chế độ vận hành là AVR và FCR.
Chế độ AVR là chế độ điều khiển theo điện áp máy phát, chế độ FCR là chế
độ điều khiển theo dòng kích từ.
Trang1224


Phải có ba điều kiện khi chuyển sang chế độ FCR. Đầu tiên máy cắt máy cắt
đầu cực FD phải đóng, thứ hai công suất phản kháng Qc không được quá 15%,

và thứ ba là phải nhấn nút FCR. Bây giờ các chỉ số FCR sang lên. Khi ấn các nút
tăng hoặc giảm, bộ hiển thị sẽ tự động chuyển sang ILG.
Khi máy cắt FD cắt bộ điều chỉnh sẽ chuyển sang chế độ AVR tự động đưa
điện áp đầu cực về 90% điện áp định mức để tránh quá áp.
3.3 Thay đổi các thông số PID trực tuyến.
Các thông số PID bên trong được xác định bởi người sử dụng. Một trong
những lợi thế cho hệ thống này là các thông số PID có thể được thay đổi trực
tuyến. Có một địa chỉ 8 bit chuyển đổi lên IC 8155 trên bảng máy tính.
Có 256 nhóm tham số PID, được lựa chọn bởi người lập trình.
3.4 Đặt điện áp đầu cực.
Khi máy cắt đầu cực cắt điện áp đầu cực nhỏ hơn 10. Nút tăng giảm không
có tác dụng, điện áp sẽ giảm xuống 90% để chống quá áp.
Nếu trong lần đầu khởi động hoặc sau khi đại tu sửa chữa phải xoay chiết áp
1NK về vị trí nhỏ nhất và Ug được đặt là 17, điện áp kích từ sẽ giảm xuống
17%, sau đó xoay chiết áp để tăng dần điện áp.
3.5 Giới hạn quá kích thích và cường kích.
Trong chế độ AVR, nếu điện áp lưới đang thấp, hệ thống kích từ sẽ tăng
dòng vô công, khi đó dòng kích thích sẽ vượt quá định mức có thể đến giá trị
cường kích. Khi bộ hiển thị dòng ILC lớn hơn 110, đèn quá kích thích sẽ sáng
lên. Nếu dòng ILC lớn hơn 150 đèn cường kích sẽ sáng lên.Nếu quá kích thích
quá 30 giây bộ điều chỉnh sẽ tự động giảm xuống 110.
Khi ILC nhỏ hơn 100 đèn quá kích thích sẽ tắt, trong suốt quá trình đèn
cường kích sáng nút tăng sẽ bị khoá.
3.6 Giới hạn thấp kích thích.
Nếu máy phát làm việc vượt ra ngoài vùng cho phép bộ điều chỉnh sẽ tự
động tăng dòng kích từ. Trong vùng thấp kích thích đèn thấp kích thích sẽ sáng
Trang1324


và nút giảm bị khoá.

3.7 Bảo vệ quá dòng tần số thấp và khoá dòng kích từ.
Khi máy phát ngừng, tốc độ sẽ giảm xuống thấp, nếu bộ điều chỉnh vẫn giữ
điện áp không đổi thì bảo vệ này sẽ tác động.
Đối với hệ thống này sau khi máy cắt cắt, nếu tần số thấp hơn 46Hz, góc mở
thyristor sẽ tăng lên 1800. Dòng kích từ sẽ giảm dần về 0. Nếu là cầu chỉnh lưu
hoàn toàn, góc mở sẽ là 1400 hệ thống sẽ đảo mạch.
Đối với hệt hống này vận hành máy phát sẽ rất đơn giản. Sau khi máy cắt
cắt, có thể dừng máy phát mà không cần cắt máy cắt dập từ trừ trường hợp cần
thiết.
3.8 Đèn chỉ thị trong vận hành bình thường.
Bình thường chương trình máy tính sẽ thay đổi trạng thái bật tắt của các đèn
trong 50 chu kì, các đèn sẽ sáng 1 giây và tắt 1 giây, chỉ thị chương trình đang
chạy bình thường. Trước khi khởi động máy phát, điện áp đầu cực bằng không,
không có tín hiệu đồng bộ, chương trình sẽ không chạy, đèn sẽ không sáng, sau
khi máy phát khởi động đèn sẽ sáng bình thường.
4 . Mồi từ.
Nguồn mồi từ được lấy từ hệ thống điện một chiều.

Trang1424


Chương III: Kiểm tra trong vận hành bình thường và thao tác.
1. Qui định chung.
- Vận hành hệ thống kích thích chỉ được giao cho nhân viên vận hành đã
qua huấn luyện kỹ thuật và sát hạch đạt yêu cầu và được phân công nhiệm vụ.
- Vận hành hệ thống kích thích phải tuân thủ nghiêm các quy trình quy
phạm sau.
- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn điện (QCVN01:2008/BCT).
- Quy trình kỹ thuật an toàn điện.
- Chỉ được phép đưa hệ thống kích thích vào làm việc khi.

+ Kết thúc tất cả các công việc sửa chữa trên hệ thống kích thích.
+ Hệ thống kích thích đã được thí nghiệm đạt yêu cầu.
2. Kiểm tra trong vận hành bình thường.
2.1 Kiểm tra hệ thống kích từ trước khi bắt đầu làm việc.
- Tất cả các công việc trên hệ thống kích từ phải được hoàn thành.
- Mọi hư hỏng đã được loại trừ và đã giải trừ hết tất cả các tín hiệu.
- Hệ thống kích từ đã được kiểm tra và thí nghiệm đạt yêu cầu.
- Tất cả các đấu nối trên mạch lực của hệ thống kích từ đã hoàn thiện.
- Tiếp địa di động đã được tháo.
- Nguồn cấp xoay chiều và một chiều cấp cho hệ thống kích từ đã
đóng.
- Điều chỉnh kích từ được chuyển sang chế độ tự động điều chỉnh điện
áp.
- Kiểm tra nguồn mồi từ đã sẵn sàng.
- Kiểm tra các cầu chì phía cao áp của TU đo điện áp đầu cực.
2.1 Kiểm tra hệ thống kích từ trong quá trình vận hành.
- Không có thông số nào làm việc quá giới hạn cho phép;
- Không có những sự kiện cảnh báo hư hỏng;
- Các thông số: dòng kích từ, điện áp đầu cực máy phát, công suất phản
kháng, hệ số công suất ổn định;
- Thông số dòng điện các cầu chỉnh lưu thyristor cân bằng nhau;
- Không có tiếng kêu lạ (từ quạt hay máy biến áp kích từ…);
Trang1524


- Kiểm tra máy biến áp kích từ theo qui trình vận hành máy biến áp;
- Trạng thái làm việc của các áp tô mát cấp nguồn cho hệ thống kích từ;
- Kiểm tra tình trạng của các điểm đấu nối, các hàng kẹp: không phát nhiệt,
nóng chảy, đánh lửa;
- Kiểm tra các đèn báo phù hợp.

3. Thao tác.
3.1 Khởi động.
• Khởi động tự động:
Thực hiện trình tự theo các bước sau:
- Kiểm tra đưa hệ thống kích từ vào sẵn sàng làm việc;
- Đóng máy cắt dập từ;
- Khởi động tổ máy và giám sát quá trình thực hiện tự động như sau:
+ Khi tốc độ tổ máy đạt 95% định mức, tự động mồi từ;
+ Mồi từ thành công điện áp đầu cực tăng dần lên định mức;
+ Bộ hòa tự động làm việc đóng đồng bộ máy cắt đầu cực và lưới;
- Tăng giảm kích từ tuỳ theo yêu cầu của lưới.
• Khởi động bằng tay:
Thực hiện trình tự theo các bước sau:
- Kiểm tra đưa hệ thống kích từ vào sẵn sàng làm việc;
- Đóng máy cắt dập từ;
- Khởi động tổ máy và giám sát quá trình tăng tốc độ tổ máy;
- Khi tốc độ tổ máy đạt 95% định mức, ấn nút mồi từ;
- Mồi từ thành công điện áp đầu cực tăng dần lên định mức, điều chỉnh điện
áp cho cân bằng với lưới;
- Thực hiện hòa tự động đóng đồng bộ máy cắt đầu cực hoặc đóng máy cắt
Trang1624


đầu cực bằng tay khi đã đủ điều kiện hoà;
- Tăng giảm kích từ tuỳ theo yêu cầu của lưới.
3.2 Dừng máy.
Thực hiện trình tự theo các bước sau:
- Thực hiện giảm công suất vô công và hữu công về không tại chỗ hoặc tại
DCS;
- Cắt máy cắt đầu cực;

- Cắt kích thích giám sát điện áp máy phát về không;
- Thực hiện dừng máy;
- Cắt máy cắt dập từ đưa hệ thống kích từ ra sửa chữa hoặc không cắt để
chuẩn bị cho lần khởi động tiếp theo.
3.3 Tăng giảm kích từ.
Có thể tăng giảm kích từ để tăng giảm cưỡng bức điện áp đầu cực hay công
suất vô công máy phát. Tuy nhiên chỉ có thể tăng giảm trong dải cho phép của
hệ thống kích thích và trong vùng làm việc trên đường đặc tính của máy phát.
Khi không thực hiện thao tác tăng giảm hệ thống kích từ cũng tự động điều
chỉnh các thông số tiến dần đến định mức tuỳ theo tình hình của lưới điện.
3.4 Chuyển đổi chế độ trong vận hành.
Có thể chuyển đổi chế độ vận hành của hệ thống kích từ từ chế độ điều chỉnh
điện áp sang chế độ điều chỉnh dòng kích từ và ngược lại. Thực hiện các bước
như sau:
- Giảm kích từ để giảm công suất vô công xuống dưới 15% định mức.
- Ấn nút trên bộ điều khiển để chuyển chế độ.
Tuy nhiên trong vận hành bình thường chỉ nên để vận hành trong chế độ
điều khiển điện áp đầu cực, khi đó máy phát sẽ vận hành ổn định hơn. Chế độ
vận hành điều khiển theo dòng kích thích chỉ làm việc khi thí nghiệm hiệu
chỉnh, chức năng điều khiển theo điện áp bị hư hỏng hoặc mất tín hiệu đo lường
Trang1724


vệ điện áp đầu cực (Đứt cầu chì của TU, hư hỏng TU …).
Khi chế độ điều khiển theo điện áp đầu cực bị hư hỏng bộ điều khiển sẽ tự
động chuyển sang chế độ điều khiển theo dòng kích từ.

Trang1824

Chương IV: Xử lý sự cố.
1. Xử lý khi kích từ ban đầu không thành công.
1. Kiểm tra lại nguồn phụ kích từ ban đầu, nếu chưa đóng thì tiến hành
đóng lại;
2. Đóng lại máy cắt dập từ;
3. Kiểm tra lại toàn bộ hệ thống kích từ.
a) Nếu không có hư hỏng gì, tất cả các tín hiệu cảnh báo đã được giải trừ
thì cho phép kích từ trở lại 1 lần, nếu vẫn không thành công thì thao tác đưa hệ
thống ra sửa chữa;
b) Trường hợp phát hiện có hư hỏng trong hệ thống kích từ hoặc tín
hiệu cảnh báo hư hỏng không giải trừ được thì thao tác đưa hệ thống kích từ ra
sửa chữa.
2. Khi bảo vệ chạm đất rôtor.
2.1 Hiện tượng:
Tại bộ điều khiển có tín hiệu cảnh báo
2. Nguyên nhân:
a) Suy giảm cách điện tại một trong các điểm sau: Hạ áp máy biến áp TE;
cuộn dây rôtor; các cầu chỉnh lưu thyristor; mạch nối phía một chiều từ đầu
ra các cầu chỉnh lưu đến cuộn dây rôtor.
b) Bảo vệ tác động sai.
3. Xử lý:
a) Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu;
b) Kiểm tra tổng thể mạch kích từ máy phát, lưu ý khu vực vành góp
chổi than;
c) Giải trừ tín hiệu, nếu tín hiệu rơi trở lại thì báo cáo cấp trên xin giảm tải
dừng máy để xử lý.
3. Khi giới hạn kích từ thấp tác động
3.1. Hiện tượng:
Tại tủ điều tốc có đèn cảnh báo kích từ thấp.
Tại màn hình điều khiển DCS có tín hiệu cảnh báo về hệ thống kích từ

3.2 Nguyên nhân:
Dòng điện kích từ máy phát giảm thấp đến giá trị tối thiểu cho phép.
3.3. Xử lý:
Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu;
Giám sát quá trình tự tăng dòng kích thích của hệ thống kích từ.
Trang1924


4. Cường hành quá thời gian cho phép
4.1 Hiện tượng:
Đèn báo cường hành kích thích trên mặt tủ sáng.
Tại màn hình DCS có tín hiệu cảnh báo lỗi kích từ.
4.2 Nguyên nhân:
a) Sự cố hệ thống làm điện áp đầu cực máy phát suy giảm mạnh.
b) Hư hỏng trong nội bộ kênh điều khiển.
4.3 Xử lý:
a) Theo dõi quá trình giảm dòng kích thích tự động của hệ thống kích từ
sau 30s;
b) Nếu sau 30s hệ thống không tự động giảm dòng kích thích thì bảo vệ sẽ
tác động ngừng máy, hoặc tiến hành ngừng máy nếu bảo vệ không tác động
c) Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu, sự kiện;
d) Kiểm tra tổng thể toàn bộ hệ thống kích từ, nếu nguyên nhân là do sự
cố trên hệ thống thì cho phép khởi động lại tổ máy sau khi sự cố hệ thống đã
được loại trừ;
d) Nếu nguyên nhân là do hư hỏng trong nội bộ các kênh điều khiển
thì thao tác đưa hệ thống kích từ ra sửa chữa.
5. Cường hành quá dòng điện cho phép.
5.1 Hiện tượng:
Đèn quá dòng kích thích, đèn báo cường kích trên tủ kích từ sáng
Tại màn hình DCS có tín hiệu cảnh báo lỗi hệ thống kích từ

5.2 Nguyên nhân:
a) Sự cố hệ thống làm điện áp đầu cực máy phát suy giảm mạnh, nhưng bộ
điều khiển không tự động điều chỉnh giảm dòng kích từ xuống.
5.3. Xử lý:
a) Theo dõi quá trình dừng máy khi bảo vệ tác động ngừng máy, nếu tổ máy
không dừng phải dừng máy khẩn cấp bằng tay;
b) Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu, sự kiện;
c) Kiểm tra tổng thể toàn bộ hệ thống kích từ, nếu nguyên nhân là do sự
cố trên hệ thống thì cho phép khởi động lại tổ máy sau khi sự cố hệ thống đã
được loại trừ.
d) Nếu nguyên nhân là do hư hỏng trong nội bộ các kênh điều khiển
thì thao tác đưa hệ thống kích từ ra sửa chữa.
6. Các dạng sự cố trên phần cao áp của máy biến áp kích từ đều nằm
trong vùng bảo vệ của máy phát điện. Khi có sự cố dẫn đến ngừng máy thì
phạm vi kiểm tra thiết bị sau khi ngừng máy bao gồm cả vùng cao áp của
Trang2024


TE
7. Bảo vệ mất kích từ tác động
7.1 Hiện tượng:
Tại màn hình trạm vận hành phòng điều khiển trung tâm: Có sự kiện cảnh
báo lỗi hệ thống kích từ.
Tại tủ kích từ có đèn báo lỗi, các đồng hồ chỉ 0
7.2 Nguyên nhân:
a) Hư hỏng nội bộ bên trong các kênh điều khiển.
b) Máy cắt dập từ cắt.
7.3 Xử lý:
a) Theo dõi quá trình dừng máy;
b) Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu, sự kiện;

c) Kiểm tra máy cắt dập từ.
d) Thao tác đưa hệ thống ra sửa chữa.
8. Bảo vệ ngắn mạch phía một chiều tác động
8. 1 Hiện tượng:
Tại màn hình trạm vận hành phòng điều khiển trung tâm: Có sự kiện cảnh
báo lỗi hệ thống kích từ.
Tổ máy dừng sự cố theo trình tự dừng sự cố điện.
8.2 Nguyên nhân:
Ngắn mạch từ đầu ra các cầu chỉnh lưu thyistor đến vành góp rôtor máy
phát hoặc ngắn mạch (phóng điện) trên vành góp máy phát.
8.3 Xử lý:
a) Theo dõi quá trình dừng máy.
b) Ghi lại các rơle tác động, các tín hiệu, sự kiện.
c) Kiểm tra thanh dẫn phía một chiều từ đầu ra các bộ chỉnh lưu
thyristor đến vành góp máy phát để xác định nguyên nhân.
d) Tiến hành cô lập hệ thống kích từ để sửa chữa kiểm tra và xử lý.
9. Hư hỏng chế độ điều khiển AVR.
9.1 Hiện tượng:
a) Tại trạm vận hành phòng điều khiển trung tâm: có sự kiện cảnh
báo sự cố trên màn hình máy tính.
b) Tại tủ kích từ có đèn báo lỗi.
d) Hệ thống kích từ chuyển sang chế độ điều khiển FCR.
9.2 Nguyên nhân:
Trang2124


a) Hư hỏng nội bộ bên trong các kênh điều khiển AVR.
b) Mất nguồn tín hiệu điện áp đầu cực máy phát về hệ thống kích
từ.
9.3 Xử lý:

a) Thường xuyên theo dõi các thông số vận hành của hệ thống kích từ;
b) Điều chỉnh bằng tay tại chỗ các thông số vận hành của hệ thống kích
từ, đảm bảo sao cho các thông số vận hành nằm trong phạm vi cho phép;
c) Xin phương thức dừng máy nếu thấy cần thiết.
d) Thao tác đưa tổ máy và hệ thống kích thích ra sửa chữa.

Trang2224