Quy trình vận hành hệ thống kích từ nhà máy nhiệt điện sơn động

CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG KÍCH TỪ
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
I. CHỨC NĂNG
1. Chức năng hệ thống
1.1 Máy phát điện đồng bộ QFS - 110 -2 sử dụng hệ thống kích từ tĩnh tự
kích thích dựa trên nguyên tắc: chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều ba pha đầu cực
máy phát, thành nguồn điện một chiều để kích từ cho máy phát điện.
1.2 Với nhiệm vụ điều chỉnh đặc tuyến V/A đầu cực máy phát (điều chỉnh
các thông số điện áp và công suất phản kháng trên đầu cực máy phát) thông qua
sự điều khiển tự động của dòng kích từ. Nguồn điện kích từ được lấy từ đầu cực
máy phát. Qua máy biến áp kích từ ZSCB9-1250/10.5kV. Hạ điện áp đầu cực từ
10,5 kV xuống cấp điện áp 400V để phù hợp với yêu cầu đối với bộ chỉnh lưu
cầu 3 pha sử dụng Thyristor. Tiếp đó hệ thống nguồn điện 3 pha này được chỉnh
lưu thành nguồn 1 chiều và cấp đến cuộn dây rôto máy phát qua máy cắt kích từ
FMK . Kết quả điều khiển kích từ được thực hiện bằng việc thay đổi góc mở 
điều khiển các Thyristor của mạch cầu chỉnh lưu.
1.3 Đối tượng điều khiển bao gồm:
1.3.1 Điện áp đầu cực: UF
1.3.2 Công suất phản kháng Q của máy phát.
2. Chức năng các thiết bị chính trong hệ thống
2.1 Máy biến áp kích từ
Máy biến áp có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện xoay chiều 3 pha cho hệ
thống kích từ. Đầu vào cao áp của máy biến áp được lấy từ đầu ra của máy phát
đồng bộ QFS- 110- 2.
2.2 Các bộ chỉnh lưu
-1-

Quy trình vận hành hệ

thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

2.2.1 Các bộ chỉnh lưu này có nhiệm vụ biến đổi hệ thống nguồn điện xoay
chiều 3 pha thành hệ thống dòng điện một chiều có điều khiển. Các bộ biến đổi
và các thiết bị điện khác của hệ thống kích từ GEC - 300 được thiết kế đảm bảo
các yêu cầu làm việc sau:
2.2.2 Bộ chỉnh lưu cầu phải cung cấp nhiều hơn 10% dòng điện kích từ so
với mức mà máy phát đồng bộ yêu cầu dưới điều kiện hoạt động định mức.
2.2.3 Có khả năng cung cấp mức từ trường cao nhất bằng 1,6 lần từ trường
định mức trong khoảng thời gian ngắn (khoảng 10 giây). Trong trường hợp có
nhiễu trong mạng điện, lúc đó nó khắc phục điện áp đầu cực máy phát, công suất
tác dụng, công suất phản kháng, cos và các thông số khác của mạng điện.
2.2.4 Chịu được điện áp cao lặp đi lặp lại bằng 2,7U đm đầu ra máy biến áp
kích từ.
2.2.5 Mỗi bộ chỉnh lưu có thể đảm đương 100% yêu cầu kích từ cho máy
phát.
2.2.6 Hai cảm biến nhiệt điều chỉnh được sử dụng để kiểm tra nhiệt độ của
bộ chỉnh lưu.
2.2.7 Bộ chỉnh lưu trong quá trình làm việc phải chịu được sự tăng cao của
dòng điện kích từ do ngắn mạch 3 pha trên đầu cực máy phát hoặc trên phía thứ
cấp của máy biến áp kích từ.
2.2.8 Trong quá trình làm việc các thyristor của bộ chỉnh lưu được làm mát
bởi quạt ly tâm chạy bằng động cơ điện xoay chiều. Sự cố của quạt được kiểm
tra gián tiếp bằng việc đo nhiệt độ của bộ biến đổi thyristor và nó có một chức
năng trong giao diện bộ chỉnh lưu.
2.2.9 Sự chia dòng đều nhau giữa hai bộ chỉnh lưu hoạt động song song với
nhau được thực hiện bằng cơ chế chức năng phần mềm trong giao diện chỉnh

lưu (CIN).
2.2.10 Chức năng kiểm tra độ dẫn trong (CIN) kiểm soát hoạt động của bộ
chỉnh lưu, nó có chức năng đánh giá lỗi. Chẳng hạn nếu hai thyistor ở hai bộ
-2-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

chỉnh lưu khác nhau và khác nhánh bị lỗi thì hệ thống kích từ vẫn làm việc. Chỉ
khi hai thyistor hoặc nhiều hơn trong cùng nhánh bị lỗi thì bộ ngắt mạch sẽ tác
động ngắt mạch kích từ.
2.2.11 Hai bộ chỉnh lưu cùng hoạt động đáp ứng trị số yêu cầu về dòng và
điện áp kích từ theo chế độ tải của máy phát trong giới hạn định mức của chúng.
Các cầu chỉnh lưu được mắc song song với nhau, mỗi cầu có các phần điều
khiển và bảo vệ riêng.
2.2.12 Để điều khiển các bộ chỉnh lưu, sử dụng 2 kênh điều khiển là A10
và A20 trong đó một bộ làm việc còn bộ kia dự phòng.
2.3 Hệ thống mồi kích từ
Khi có lệnh khởi động hệ thống kích từ (bằng tay hoặc tự động), máy cắt
Q03 cấp nguồn mồi kích từ ở vị trí đóng. Dòng điện đi vào bộ biến đổi cầu 1
pha, cấp nguồn kích từ ban đầu cho máy phát.
2.4 Hệ thống diệt từ
Khi có lệnh dừng hệ thống kích từ phát ra, các cầu chỉnh lưu sẽ đóng góc
mở, làm hở mạch kích thích. Tuy nhiên từ trường kích từ cảm ứng trong mạch
kích từ tạo nên một điện áp rất lớn có thể phá huỷ cách điện của cuộn dây rôto.
Chính vì điều này mà năng lượng từ trường trong dây quấn kích từ phải được
tiêu tán, công việc này được thực hiện bởi hệ thống diệt từ và các điện trở của

nó.
2.5 Dao cắt kích từ Q02
Dao cắt kích từ Q02 đặt ở phía thứ cấp của máy biến áp có nhiệm vụ đóng
cắt dòng điện xoay chiều đầu vào các bộ chỉnh lưu.
II. CẤU TẠO
1. Cấu tạo của hệ thống kích từ
1.1 Hệ thống kích từ được hợp thành bởi MBA kích từ, tủ điều tiết kích từ,
tủ dây vào, tủ công suất, tủ bảo vệ quá điện áp dập từ, đơn nguyên khởi động
-3-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

kích từ. Xét về chức năng hệ thống kích từ GEC-300 có thể được chia làm 4
khối chính như sau:
1.1.1 Máy biến áp kích từ.
1.1.2 Modul kích từ với các thiết bị điều khiển (Bộ AVR).
1.1.3 Các bộ chỉnh lưu sử dụng Thyristor.
1.1.4 Thiết bị mồi từ và thiết bị dập từ.
1.2 Sơ đồ hệ thống:

Hình 1: Sơ đồ hệ thống kích từ máy phát
2. Cấu tạo các thiết bị chính
2.1 Máy biến áp kích từ:
Là máy biến áp khô có cấu tạo chính gồm lõi sắt và cuộn dây. Máy biến áp
này được trang bị các bảo vệ:
2.1.1 Bảo vệ so lệch máy biến áp kích từ 87T.

2.1.2 Bảo vệ quá dòng 51T.
2.2 Chỉnh lưu:
2.2.1 Hệ thống được trang bị 2 bộ chỉnh lưu. Mỗi bộ biến đổi có 6 thyristor
được làm mát cả hai mặt.
2.2.2 Các bảo vệ trang bị cho bộ chỉnh lưu:
-4-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

2.2.2.1 Để bảo vệ quá áp cho các thyristor sử dụng mạch R- C mắc song
song cho mỗi thyristor.
2.2.2.2 Bảo vệ khỏi ngắn mạch trong hệ thống thyristor dùng cầu chì mắc
nối tiếp với thyristor.
2.3 Module kích từ và các thiết bị điều khiển (Bộ AVR)
2.3.1 Căn cứ vào các yêu cầu hệ thống mà các thiết bị điện điều khiển được
cấu hình gồm 2 bộ AVR gồm (AVR - A) và (AVR - B). Mỗi bộ bao gồm chủ
yếu 1 môđun kích từ với 1 bàn điều khiển và 1 bàn đo, tạo nên 1 hệ thống vi xử
lý đơn lẻ. Mỗi kênh có 1 phần mềm phục vụ việc điều chỉnh điện áp đầu cực
máy phát, điều chỉnh dòng kích từ và 1 bộ điều chỉnh logic lập trình được. Mỗi
bộ AVR có dùng 1 bộ điều khiển tách rời (bộ điều khiển cổng mở rộng) như là 1
kênh dự phòng, đó là bộ điều khiển bằng tay.
2.3.2 Ngoài thiết bị điện điều khiển ra, người ta còn dùng các card giao
diện như vào ra nhanh (FIO) và giao diện tín hiệu nguồn (PSI) để tạo ra sự cách
ly cho các tín hiệu đo và tín hiệu điều khiển. Ngoài ra, mỗi cầu thyristor được
trang bị 1 card giao diện của bộ chuyển đổi (CIN), giao diện thiết bị cổng (GDI)
và bộ hiển thị biến đổi (CDP).

2.4 Hệ thống diệt từ:
Hệ thống diệt từ gồm có (Q02, F02, R02).
2.5 Dao cắt kích từ Q02
Dao cắt kích từ Q02 đặt ở phía thứ cấp của máy biến áp có nhiệm vụ đóng
cắt dòng điện xoay chiều đầu vào các bộ chỉnh lưu.

-5-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

Hình 2: Dao cắt AC & DC - Q02
III. THÔNG SỐ CỦA CÁC THIẾT BỊ
1. Quy phạm về hệ thống kích từ
1.1 Hệ thống kích từ tĩnh tự kích thích.
1.2 Kiểu loại: GEC – 300.
1.3 Hình thức: Hệ thống kích từ tĩnh có điều khiển điện áp bằng Thyristor.
1.4 Điện áp kích từ định mức: 250V
1.5 Dòng điện kích từ định mức: 1428A
1.6 Bội số điện áp kích thích cưỡng bức: 2
1.7 Bội số dòng diện kích thích cưỡng bức: 2
1.8 Thời gian kích thích cưỡng bức: 10S
1.9 Phương pháp khởi động kích từ: Khởi động kích từ xoay chiều.
2. Quy phạm của một số thiết bị chính
2.1 Máy biến áp kích từ
Kiểu loại

ZSCB9-1250/10.5

Công suất định mức

1250

Tiêu chuẩn

GB6450 IEC60076-11

kVA

-6-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

Số Serial

20071626

Mã Sản xuất

SDZB782-3C

Điện áp định mức

10.5  2*2.5%/0.52

kV

Dòng điện định mức

68.7/1388

A

Kháng trở ngắn mạch

5.52

%

Tần số

50

Hz

số pha

3

Tổ đấu dây

Yd11

Cấp cách điện

HV:LI/AC75/35KV ;

Cấp cách nhiệt

H

nhiệt độ tăng giới hạn

100

Cấp bảo vệ

IP20

Phương thức làm mát

AN

Vị trí đặt

Trong nhà

Tổng trọng lượng

4450

Nhà sản xuất

Cty TNHH Điện lực SunTen

LV:LI/AC0/3KV
K

kg

2.2 Các bộ chỉnh lưu sử dụng Thyristor
2.2.1 Hình thức: Chỉnh lưu điều khiển hoàn toàn 3 pha kiểu cầu.
2.2.2 Điện áp đầu ra định mức: 259V
2.2.3 Dòng điện đầu ra định mức: 1478A
2.2.4 Phương thức làm mát: AF (Làm mát bằng không khí kiểu cưỡng
bức).
2.2.5 Điện áp đầu ra liên tục lớn nhất: 284.9V（259x10%+259（
2.2.6 Dòng điện đầu ra liên tục lớn nhất: 1625.8A（1478x10%+1478（
2.2.7 Nhà sản xuất: Công ty TNHH điện khí Qisi Bắc Kinh.
2.2.8 Dòng điện đầu ra liên tục khi không có quạt gió làm mát: 500A.
2.3 Tủ bảo vệ quá điện áp dập từ và roto
Hình thức: Dập từ bằng máy cắt dập từ.
Kiểu lọai

SACC E3H/E20 - 2000A/750V
-7-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

Dòng điện định mức

2000

A

Điện áp định mức

750

V

CHƯƠNG II
VẬN HÀNH HỆ THỐNG KÍCH TỪ MÁY PHÁT
I. CÔNG TÁC KIỂM TRA TRƯỚC KHI KHỞI ĐỘNG
1. Kiểm tra hệ thống kích từ trước khi vận hành
1.1 Kiểm tra theo biên bản nghiệm thu thiết bị.
1.2 Kiểm tra công việc lắp đặt thiết bị đã hoàn chỉnh theo sơ đồ thiết kế
chưa.
1.3 Kiểm tra công việc đấu nối mạch nhất thứ và nhị thứ đã hoàn thiện.
1.4 Thử nghiệm thiết bị khi không kết lưới.
2. Kiểm tra trước khi khởi động hệ thống kích từ
2.1 Kiểm tra xác định hệ thống điều khiển kích từ không có tín hiệu cảnh
báo.
2.2 Kiểm tra tủ bộ điều chỉnh:
2.2.1 Công tắc chuyển đổi “khởi động PSS” ở vị trí “OFF”, “khởi động
dòng cân bằng ICD” ở vị trí “ON”.
2.2.2 Công tắc “khởi động bảo vệ Protection” phải ở vị trí “ON”.
2.2.3 Công tắc chuyển đổi “chế độ bằng tay Manual” và “vị trí hiệu chỉnh
Debug” phải ở vị trí“OFF” .

2.2.4 Công tắc chuyển đổi “hằng vô công/hằng hệ số công suất” cắt.
2.2.5 Đơn nguyên ECU làm việc bình thường.

-8-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

2.2.6 Vị trí Aptômat nguồn bộ điều khiển: Aptômat nguồn một chiều, xoay
chiều của bộ A và B đều ở vị trí đóng.

Hình 3: Vị trí các công tắc khi vận hành bình thường
2.3 Kiểm tra các công tắc, cầu dao có liên quan trong tủ công suất thông
minh.
2.3.1 Công tắc “nguồn mạch xung” đóng.
2.3.2 “Khởi động quạt gió bằng tay”, “vận hành độc lập” ở vị trí cắt.
2.3.3 Các cầu dao một chiều, xoay chiều của cầu chỉnh lưu như ZK1, ZK2,
ZK3, YK1, YK2, YK3 đóng.

-9-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

Hình 4: Tủ công suất thông minh
2.4 Kiểm tra tủ dập từ.
2.4.1 Nguồn thao tác, nguồn khởi động kích từ đóng.
2.4.2 Máy cắt FMK đang ở vị trí cắt.
2.5 Các PT đã đóng, kiểm tra cầu chì mạch nhất thứ, nhị thứ tiếp xúc tốt.
II. KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Quy định chung
Điều kiện cho phép khởi động kích từ:
1.1 Máy cắt kích từ FMK đã ở trạng thái đóng.
1.2 Không có lệnh cắt dao và tín hiệu nhảy máy cắt.
1.2 Vận tốc quay của máy phát lớn hơn 95% giá trị định mức.
1.4 Có nguồn khởi động kích từ.
2. Các bước khởi động cơ bản
2.1 Hệ thống kích từ đã được đưa vào trạng thái dự phòng nóng.
-10-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

2.2 Trưởng ca nhà máy nhận được báo cáo về sự sẵn sàng khởi động hệ
thống kích từ cũng như các hệ thống liên quan của máy phát điện do trưởng kíp
điện quản lý, kiểm tra và báo cáo.
2.3 Các tham số điều chỉnh, tham số đặt, tham số chiếu và các lựa chọn
trên màn hình điều khiển của hệ thống đã sẵn sàng.
2.4 Hệ thống kích từ được lựa chọn ở chế độ tự động (AUTO). Nhân viên
vận hành lựa chọn chế độ này trên bảng điều khiển chính. Quá trình khởi động
thực hiện theo trình tự khởi động khối.

2.5 Nhân viên vận hành điều khiển điện áp đầu cực máy phát phối hợp với
điều khiển tốc độ Tuabin để chuẩn bị hoà máy phát điện.
2.6 Hệ thống kích từ được điều khiển bằng tay cũng giống như khi điều
khiển ở chế độ tự động. Chỉ khác là lệnh khởi động được người vận hành đưa ra
bằng cách kích chuột vào nút START trên màn hình điều khiển khi các thông số
máy phát điện đã đạt đến giá trị yêu cầu.
2.7 Nhân viên vận hành theo dõi và ghi lại các giá trị thông số về điện áp,
dòng điện trong khi khởi động hệ thống kích từ.
2.8 Theo dõi nhiệt độ của các bộ chỉnh lưu, của máy biến áp kích từ hiển
thị trên các tủ điều khiển.
2.9 Theo dõi chế độ chạy của các quạt làm mát cho các thyristor của bộ
biến đổi.
3. Thuyết minh các nút thao tác
3.1 Nút “tăng kích từ” (INCREASE ): Nhằm tăng điện áp đầu cực máy
phát điện bằng cách tăng điện áp kích từ và dòng kích từ bộ A, B.
3.2 Nút “giảm kích từ” (DECREASE ): Nhằm giảm điện áp đầu cực máy
phát bằng cách giảm điện áp kích từ và dòng kích từ bộ A, B.

-11-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

Hình 5: Màn hình điều chỉnh kích từ trên ECS
3.3 Nút “lệnh mở máy” (FIRING): sau khi máy phát đạt vận tốc quay định
mức, ấn nút “lệnh mở máy” để thiết lập điện áp khởi động kích từ.
3.4 Nút “lệnh dừng máy” (DE-EXCITE): khi máy phát không mang tải, ấn

nút “lệnh dừng máy” để dập từ nghịch biến.
3.5 Nút “khôi phục tín hiệu kích từ ” ( EXC SIGNAL RESET ): Nhằm
khôi phục tính hiệu cảnh báo của bộ điều chỉnh và tủ công suất thông minh.
3.6 Nút “chuyển đổi chính phụ”: khi hệ thống điều khiển của bộ A, B bình
thường, dùng nút này để chuyển đổi trạng thái chính, phụ của hệ thống điều
khiển hai bộ A, B.
3.7 Khi “khởi động PSS” ở ON: hệ thống kích từ áp dụng quy luật điều
khiển PSS+PID.
3.8 Loại bỏ “khởi động PSS”: hệ thống kích từ áp dụng quy luật điều khiển
PID.
3.9 “Chế độ bằng tay” ở ON: hệ thống kích từ áp dụng phương thức điều
khiển dòng kích từ ổn định ( tự động loại bỏ hạn chế V/F, hạn chế kích thích
cưỡng bức, hạn chế kích thích thiếu ), duy trì dòng kích từ ổn định, không thay
đổi.
-12-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

3.10 Loại bỏ “chế độ bằng tay”: hệ thống kích từ áp dụng phương thức
điều khiển điện áp đầu cực ổn định, duy trì điện áp đầu cực không thay đổi.

Hình 6: Màn hình thao tác kích từ trên ECS
3.11 “Khởi động bảo vệ” ở ON: khởi động các loại bảo vệ như hạn chế
V/F, hạn chế kích thích cưỡng bức, hạn chế kích thích thiếu.
3.12 Loại bỏ “khởi động bảo vệ” :khi thí nghiệm: loại bỏ hạn chế V/F, hạn
chế kích thích cưỡng bức, hạn chế kích thích thiếu.

3.13 “Vị trí hiệu chỉnh” ở ON: trạng thái hiệu chỉnh, hiệu chỉnh tiện lợi,
ECU có thể thao tác bộ điều tiết kích từ.
3.14 Loại bỏ “vị trí hiệu chỉnh”: ECU chỉ có thể giám sát trạng thái hệ
thống điều khiển kích từ, không thể tiến hành thao tác tủ kích từ AVR.
3.15 “Khởi động dòng cân bằng” ở ON: Tủ IPU cho phép cân bằng dòng
điện. ZK6 ở “hằng số vô công: loại bỏ “khởi động bằng tay”, sử dụng ZK6; hệ
thống kích từ áp dụng phương thức điều khiển công suất hằng vô công. duy trì
công suất vô công ổn định.

-13-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

3.16 ZK6 cài đặt ở “hằng cos”: loại bỏ “khởi động bằng tay”, sử dụng
ZK6; hệ thống kích từ áp dụng phương thức điều khiển hệ số công suất ổn định,
duy trì hệ số công suất không đổi.
3.17 Bộ điều khiển của A, B lần lượt được cấp hai mạch xoay chiều, một
chiều; dòng xoay chiều, một chiều dự phòng cho nhau.
3.18 Thuyết minh: Các thao tác “tăng kích từ”, “giảm kích từ”, “lệnh mở
máy”, “lệnh dừng máy”, “khôi phục tín hiệu”, “khởi động PSS”, “chế độ bằng
tay” chỉ có hiệu lực khi nguồn thao tác 61DK (trong tủ dập từ) đóng và điện áp
bình thường.
4. Tủ bảo vệ quá điện áp dập từ

Hình 7: Tủ bảo vệ quá áp và dập từ
4.1 Đèn “Operation Power” sáng: nguồn điện thao tác của hệ thống điều

khiển kích từ làm việc bình thường.
4.2 Đèn “nguồn đóng” sáng: Nguồn đóng FMK làm việc bình thường.
4.3 Đèn “chỉ thị quá áp”: Roto bị quá áp một lần.
-14-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

4.4 Nút “phục hồi quá áp”: Khôi phục lại tín hiệu chỉ thị quá áp.
4.5 Đèn chỉ thị “Closing” của FMK sáng: nguồn thao tác bình thường,
aptomat FMK ở vị trí “đóng”.
4.6 Đèn chỉ thị “Trip” của FMK sáng: nguồn thao tác bình thường, aptomat
FMK ở vị trí “cắt”.
4.7 Thao tác FMK ở vị trí “đóng”: khi nguồn thao tác, nguồn đóng bình
thường thì đóng aptomat dập từ FMK.
4.8 Thao tác FMK ở vị trí “cắt”: khi nguồn thao tác bình thường thì cắt
Máy cắt dập từ.

Hình 8: máy cắt FMK
4.9 Đồng hồ “Field Voltage”: chỉ thị điện áp đầu ra của hệ thống kích từ.
4.10 Đồng hồ “Field Current”: chỉ thị dòng điện đầu ra của hệ thống kích
từ.
III. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG KÍCH TỪ

-15-

Quy trình vận hành hệ

thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1. Trong hệ thống điều khiển kích từ được thiết kế các modul hạn chế giá
trị kích thích cưỡng bức đỉnh (cao nhất ),đồng thời hạn chế kích thích cưỡng bức
ngược, hạn chế kích thích thiếu, hạn chế V/F, hạn chế quá vô công, hạn chế quá
dòng stato, bảo vệ đứt dây PT.
2. Mục đích của hạn chế V/F là để ngăn kích từ quá nhiều dẫn đến điện áp
của máy phát lên quá cao, mật độ từ thông của lõi sắt quá lớn khiến cho máy
phát bị quá nhiệt và bị sự cố. Chức năng hạn chế V/F chủ yếu hoạt động khi máy
phát chạy không tải, khi máy phát hoà lưới chỉ phát tín hiệu cảnh báo, không tự
động thực hiện giảm từ.
3. Mục đích của hạn chế kích thích thiếu là để ngăn chặn việc người hoặc
hệ thống tự động giảm vô công quá nhiều khiến máy phát do kích từ quá nhỏ
dẫn đến mất đồng bộ hoặc nói cách khác chức năng này để khi máy phát hoà
đồng bộ sẽ hạn chế việc hấp thụ công suất vô công quá lớn hoặc quá nhỏ.
4. Mục đích của dòng hạn chế quá kích từ nhất thời hoặc kéo dài là để ngăn
chặn thời gian cuộn dây kích từ bị quá dòng quá lâu dẫn đến phát nhiệt.
5. Chức năng bảo vệ đứt dây PT nhằm mục đích kiểm tra xem PT kích từ
có bị đứt dây hay không để ngăn chặn việc kích từ lỗi. Căn cứ xác định PT đứt
dây lấy từ PT kích từ và PT thiết bị đo hệ thống. Khi độ chênh lệch điện áp của
hai dây đối ứng đạt đến một giá trị nhất định thì PT được nhận định là đứt dây.
Xử lý PT đứt dây: Khi PT kích từ đứt dây sẽ chuyển sang chế độ bằng tay, có
cảnh báo đứt dây, quyền điều khiển hệ thống chính được chuyển giao cho bộ còn
lại. Khi đứt dây PT đồng hồ đo thì chỉ có cảnh báo đứt dây PT, bộ A lấy PT kích
từ làm chủ, bộ B lấy PT đồng hồ đo làm chủ.
IV. CHUYỂN ĐỔI PHƯƠNG THỨC ĐIỀU KHIỂN KÍCH TỪ
1. Nhằm bảo đảm độ tin cậy khi vận hành, bộ phận điều khiển chính của hệ

thống điều khiển kích từ GEC-300 gồm hai bộ AVR độc lập (A/B). Khi vận
hành bình thường thì phân chia một bộ làm việc, một bộ dự phòng. Bộ làm việc
là đơn nguyên điều khiển chính, bộ dự phòng theo dõi bộ làm việc và luôn ở
-16-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

trạng thái dự phòng nóng. Phương thức điều khiển của mỗi bộ AVR gồm hai
dạng: phương thức tự động và phương thức bằng tay. Trong điều kiện bình
thường thì giữa hai phương thức này có thể chuyển đổi bằng tay, trong điều kiện
bất thường có thể chuyển đổi tự động để bảo đảm máy phát kích từ bình thường.
2. Phương thức tự động là phương thức vận hành vòng điện áp kín, phương
thức bằng tay là phương thức vận hành dòng vòng kín. Trong điều kiện bình
thường, hệ thống vận hành ở chế độ tự động, khi người thao tác chuyển đổi hoặc
khi hệ thống gặp sự cố (như PT đứt dây hoặc bảo vệ nào đó hoạt động) thì sẽ
chuyển sang chế độ bằng tay.
V. THUYẾT MINH VỀ CÁC CÔNG TẮC
1. Công tắc của bộ điều tiết kích từ

Hình 9: Đơn nguyên ECU
1.1 Nguồn đơn nguyên ECU: công tắc “On/off” ở mặt sau;
-17Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1.2 Aptômát nguồn hệ thống điều khiển bộ A: nguồn một chiều A (1DK),
nguồn xoay chiều A (2DK).
1.3 Aptômát nguồn hệ thống điều khiển bộ B: nguồn một chiều B (1DK),
nguồn xoay chiều B (2DK).
2. Tủ công suất thông minh (tủ IPU)
Các Aptômát, cầu dao được phân bố trong các tủ công suất:

Hình 10: Aptômát sau tủ công suất thông minh (IPU)
2.1 Aptômát nguồn quạt gió tủ IPU: 11FDK, 12FDK hoặc 21FDK, 22FDK
hoặc 31FDK, 32FDK.
Chú ý: Nguồn quạt gió có hai nguồn: một là nguồn tự dùng 380V, một là
nguồn 380V hạ áp của MBA kích từ, chúng có thể tự động chuyển đổi.
2.2 Aptômát nguồn một chiều tủ IPU: 11DK hoặc 21 DK hoặc 31 DK.
2.3 Aptômát nguồn xoay chiều tủ IPU: 12DK hoặc 22 DK hoặc 32 DK.
3. Tủ dập từ
3.1 Aptômát nguồn thao tác (61DK).
3.2 Aptômát nguồn khởi động kích từ (63DK).
-18Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

VI. LỆNH THAO TÁC
Trong lệnh thao thác có 8 loại thường dùng, khi bộ điều tiết ngừng vận
hành hoặc IPU chuyển sang chế độ vận hành tại chỗ thì có thể thực hiện thao tác
kích từ đối với IPU. Bấm nút “↑?”（“↓”để lựa chọn thao tác cần tiến hành, bấm
“enter” để xác nhận thao tác. Bấm “esc” để trở về trang mục lục, nút
“←?”（“→?”vô hiệu.

Hình 11: Màn hình thao tác IPU
Lệnh thao tác
Tên lệnh
Khôi phục tín
hiệu

Ý nghĩa của lệnh

Thuyết minh

Khôi phục tín hiệu sai

Tăng từ 0.5%

Tăng dòng kích từ lên 0.5%

Giảm từ 0.5%

Giảm dòng kích từ 0.5%

Dừng máy

Đưa dòng kích từ về 0
-19-

Có tác dụng khi vận hành
tại chỗ. Có thể cài đặt độ
dài bước sóng.
Có tác dụng khi vận hành

tại chỗ.
Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

VII. ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Hệ thống kích từ có thể được điều khiển ở các chế độ bằng tay
(MANUAL), và tự động (AUTO). Nhân viên vận hành lựa chọn chế độ này trên
giao diện vận hành ECS , hoặc màn hình điều khiển tại chỗ LCP.
2. Tuỳ theo yêu cầu điều chỉnh điện áp của máy phát trong nhà máy điện
mà Trưởng ca, Trưởng kíp điện ra lệnh tăng hoặc giảm kích từ máy phát. Tuy
nhiên việc điều chỉnh điện áp và huy động công suất phản kháng của nhà máy
phải được sự đồng ý hoặc ra lệnh của điều độ viên Hệ thống điện Miền.
VIII. QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Bộ tự động điều chỉnh kích từ cùng toàn bộ trang bị của nó, bộ giới hạn
dòng kích từ lớn nhất (OEL) và bộ giới hạn kích từ nhỏ nhất (UEL) của hệ thống
kích từ phải được đóng vào làm việc thường xuyên. Không được ngắt ra kể cả
khi ngừng hoặc đang vận hành máy phát điện. Chỉ cho phép cắt bộ tự động điều
chỉnh kích từ khi kiểm tra hoặc sửa chữa.
2. Sự tác động của bộ tự động điều chỉnh kích từ phải có liên quan chặt chẽ
với các bộ tự động điều chỉnh điện áp và công suất phản kháng của toàn nhà
máy.
3. Bộ tự động điều chỉnh kích từ làm việc phải được hiệu chỉnh sao cho khi
điện áp của lưới điện giảm tới mức quy định vẫn đảm bảo được:
3.1 Điện áp kích từ giới hạn.
3.2 Tốc độ tăng điện áp kích từ theo trị số đã quy định.
4. Khi hệ thống kích từ làm việc luôn đảm bảo hệ thống diệt từ sẵn sàng
làm việc tin cậy, thường xuyên để giảm bớt sự tác động của điện áp tăng cao ở

dây quấn kích từ khi dừng máy phát điện đang mang tải.
5. Trong thời gian vận hành máy phát điện phải kiểm tra: những thông số
về dòng điện và điện áp của hệ thống kích từ. Nhân viên vận hành phải ghi chép
các thông số trên các đồng hồ chỉ thị vào sổ trực ca.
-20-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

6. Khi xuất hiện chạm đất trong mạch kích từ mà bảo vệ không tác động
thì phải giảm tải, tách máy phát ra khỏi lưới điện và đưa ra sửa chữa, nhanh
chóng xác định vị trí và tính chất hư hỏng.
7. Không cho phép máy phát điện làm việc ở chế độ không đồng bộ không
có kích thích.
IX. DỪNG HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Dừng tự động
1.1 Trong trường hợp này hệ thống kích từ máy phát làm việc theo tuần tự
ngừng khối.
1.2 Khi lệnh dừng khối tuabin máy phát được đưa ra, quá trình giảm tải
được thực hiện trong một thời gian nhất định: Bao gồm cả công suất tác dụng và
phản kháng.
1.3 Tiếp đó lệnh cắt được gửi đến các máy cắt đầu cực máy phát.
1.4 Toàn bộ hệ thống kích từ dừng: Đèn chỉ thị trên bảng điều khiển khối
báo đỏ, màn hình hiển thị trạng thái trên tủ điều khiển tại chỗ LCP, màn hình
điều khiển ECS đặt tại phòng điều khiển trung tâm báo hệ thống đã dừng.
2. Dừng bằng tay
2.1 Dừng tuần tự bằng tay: Trình tự dừng được thực hiện tuần tự theo các

bước ngừng tự động chỉ khác khi tốc độ máy phát đạt đến tốc độ yêu cầu, nhân
viên vận hành phải kích chuột vào nút STOP trên màn hình điều khiển ECS đặt
tại phòng điều khiển trung tâm .
2.2. Ngừng tại chỗ: Ngừng tại bảng điều khiển tại chỗ LCP bằng cách ấn
nút STOP.
X. KIỂM TRA HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Các nội dung kiểm tra tại phòng điều khiển trung tâm
1.1 Không có tín hiệu cảnh báo.
1.2 Không có bộ điều chỉnh nào dừng hoạt động.
-21-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1.3 Điện áp của hệ thống, điện áp đầu cực, vô công của máy phát, dòng
kích từ ổn định và nằm trong phạm vi cho phép.
2. Nội dung kiểm tra phòng thiết bị
2.1 Không có tín hiệu cảnh báo bất thường.
2.2 Đồng hồ đo không dao động bất thường.
2.3 Quạt gió vận hành bình thường.
2.4 Tình trạng dòng không đổi của tủ công suất bình thường.
2.5 Không có âm thanh hoặc mùi lạ.
2.6 Nhiệt độ, độ ẩm, địa chấn của môi trường bình thường.
2.7 Trong khi vận hành phán đoán trình trạng làm việc của MBA kích từ
qua âm thanh nghe được.
2.8 Độ tăng nhiệt của các bộ phận bình thường
2.9 Độ tăng nhiệt của mặt ống thyristor (tại vị trí tiếp xúc với bộ tản nhiệt)

<450C đồng thời kiểm tra nhiệt độ của các linh kiện nối song song phân bố có
đều không. Nếu có hiện tượng phát nhiệt khác biệt thì phải tìm nguyên nhân và
thay mới.
2.10 Vị trí nối của các áptômát phải <50 0C, nếu có hiện tượng tăng nhiệt
quá cao phải kiểm tra lại xem tiếp xúc có tốt không, kịp thời làm sạch bề mặt
tiếp xúc của vật dẫn điện.
2.11 Độ tăng nhiệt của vật dẫn điện <35 0C, độ tăng nhiệt tại vị trí tiếp xúc
<550C.
XI. BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG KÍCH TỪ
1. Bảo dưỡng theo định kỳ
1.1 Các điều kiện an toàn khi tiến hành công việc bảo dưỡng.
1.1.1 Chỉ những người đã được huấn luyện về bảo dưỡng hệ thống kích từ
mới được phép tiến hành các công việc trong hệ thống kích từ máy phát .

-22-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1.1.2 Khi tiến hành công việc bảo dưỡng phải đảm bảo tất cả các nguồn
cấp đến thiết bị cần bảo dưỡng đã cắt hết, các tiếp địa cần thiết đã được lắp đặt.
1.1.3 Không được sử dụng máy nén khí để vệ sinh bụi bẩn trên thiết bị điện
tử ở trong các tủ của hệ thống kích từ máy phát .
1.1.4 Không sử dụng giấy ráp hoặc bột mài để đánh, mài tiếp điểm của các
rơle và công tắc tơ.
1.1.5 Cấm lửa và các tác nhân gây khói trong phòng thiết bị điều khiển
kích từ.

1.2 Nội dung tiến hành bảo dưỡng định kỳ
1.2.1 Hệ thống kích từ sử dụng trong nhà máy Nhiệt Điện Sơn Động là hệ
thống kích từ tĩnh ngoại trừ những phần có tính chất động như: rơle, các công
tắc tơ, các bộ quạt. Do đó công việc bảo dưỡng cho hệ thống kích thích được
giảm thiểu đi rất nhiều.
1.1.2 Bảo dưỡng định kỳ nhằm ngăn ngừa, phát hiện và khắc phục kịp thời
các hiện tượng, điều kiện làm việc không bình thường có thể dẫn đến các thiết bị
trong hệ thống kích từ bị lỗi khi vận hành.
1.2.3 Thời gian tiến hành bảo dưỡng định kỳ đối với hệ thống kích từ phụ
thuộc phần lớn vào điều kiện môi trường làm việc và yêu cầu vận hành của máy
phát. Với điều kiện làm việc bình thường và chu kỳ dừng bảo dưỡng của máy
phát là 12 tháng/ lần.
1.3 Các công việc khi tiến hành bảo dưỡng định kỳ
1.3.1 Cắt tất cả các nguồn cấp đến tủ mà nhân viên bảo dưỡng tiến hành
công việc.
1.3.2 Lau chùi bụi, bẩn trong tủ và trên các thiết bị điện.
1.3.3 Lau sạch hoặc thay thế các tấm lọc khí của các tủ nếu cần.
1.3.4 Kiểm tra tất cả các ốc vít lắp gá thiết bị nếu thấy có hiện tượng rung.
1.3.5 Kiểm tra sự nguyên vẹn của các dây, cáp nối về: Bề mặt cách điện,
màu sắc, xước hoặc đứt dây.
-23-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ


CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1.3.6 Kiểm tra các bảng mạch in về vỏ bọc, tình trạng các thiết bị: cổng,
giắc cắm, cáp nối, hàng kẹp và vị trí.

1.3.7 Kiểm tra sự làm việc của các quạt làm mát về điều kiện làm việc,
chiều quay.
1.3.8 Kiểm tra tình trạng bất thường của các tiếp điểm công tắc tơ và rơle
khi mở về: màu sắc và độ nhám bề mặt của các tiếp điểm. Nếu xuất hiện các hạt
hồ quang sinh ra trong quá trình đóng cắt thì sử dụng dũa đặc chủng để đánh
bóng các hạt này.
1.3.9 Kiểm tra điều kiện làm việc của các bộ sấy tủ bảng: nguyên vẹn,
không có đọng sương.
1.3.10 Kiểm tra giá trị chỉnh định của các rơle bảo vệ riêng biệt theo hướng
dẫn của nhà chế tạo.
1.3.11 Kiểm tra các đồng hồ đo: mặt kính phải sáng, bên trong phải sạch.
1.3.12 Kiểm tra bộ phát hiện chạm đất.
2. Bảo dưỡng nóng hệ thống kích từ
Khi cần đưa ra bảo dưỡng hoặc sửa chữa một bộ điều khiển trong khi bộ
kích từ vẫn làm việc ở chế độ điều khiển kích từ bình thường. Nếu cần đưa bộ
điều khiển kích từ A10 (AVR- A) ra bảo dưỡng, trước tiên ta chuyển quyền điều
khiển từ A10 (AVR- A) sang A20 (AVR- B ) thông qua bàn phím điều khiển tại
bảng điều khiển LCP hay bảng điều khiển chính đặt tại phòng điều khiển trung
tâm.
XII. KHỞI ĐỘNG TOÀN KHỐI
Khi nhận được lệnh của Trưởng ca nhà máy về việc khởi động khối,
Trưởng kíp điện cần phải:
1. Kiểm tra máy biến áp kích từ
1.1 Đo điện trở cách điện đạt yêu cầu.
1.2 Không còn tạp vật, tiếp địa di động.
1.3 Kiểm tra nấc phân áp MBA kích từ.
-24-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ

CÔNG TY NHIỆT ĐIỆN SƠN ĐỘNG - VINACOMIN

1.4 Các đầu nối phải chính xác, chặt.
1.5 Cực tính của máy biến dòng điện và thứ tự pha của máy biến áp.
1.6 Đồng hồ hiển thị nhiệt độ máy biến áp làm việc bình thường.
1.7 Kiểm tra đèn hiển thị ở trạng thái làm việc tốt.
2. Kiểm tra các máy cắt và Áptomát
Các máy cắt và các Áptômát phải làm việc tin cậy, ổn định.
3. Kiểm tra máy cắt đầu cực máy phát
3.1 Cơ cấu truyền động làm việc tốt: không kẹt, khi đưa vào làm việc tiếp
điểm liên động trạng thái đã tác động báo máy cắt đã vào vị trí làm việc. Vị trí
làm việc máy cắt được chỉ thị chính xác.
3.2 Mạch điều khiển máy cắt sẵn sàng.
3.3 Cầu chì mạch điều khiển nguyên vẹn.
3.4 Chế độ điều khiển của máy cắt đặt tại vị trí “ AUTO”.
4. Kiểm tra hệ thống trong các dãy tủ
4.1 Các bảng mạch nguyên vẹn.
4.2 Ốc vít bắt thanh cái một chiều và xoay chiều đảm bảo.
4.3 Các bộ làm mát kích từ ở trạng thái sẵn sàng làm việc.
5. Kiểm tra hệ thống điều khiển
5.1 Hệ thống điều khiển và kết nối giao diện điều khiển trên ECS đã sẵn
sàng làm việc.
5.2 Nguồn điều khiển 1 chiều và xoay chiều đã đóng.
5.3 Các nguồn mồi kích từ, chiếu sáng, sấy tủ đã đóng.
5.4 Không còn cảnh báo trên các màn hình điều khiển.

-25-

Quy trình vận hành hệ
thống kích từ