Bài giảng môn Tự động hóa hệ thống điện

ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. ý nghĩa của TĐD I. ý nghĩa của TĐD: - Đảm bảo độ tin cậy cung cấp cho các hộ tiêu thụ điện - Trong nhiều tr−ờng hợp sẽ lμm giảm dòng ngắn mạch, giảm tổn thất điện năng trong máy biến áp, bảo vệ rơ le đơn giản hơn... II. Các biện pháp thực hiện TĐD: - Một nguồn đ−ợc nối vμo vμ cung cấp cho hộ tiêu thụ, còn nguồn thứ hai để dự trữ. - Tất cả các nguồn đều nối vμo nh−ng lμm việc riêng lẻ trên những hộ tiêu thụ đ−ợc tách biệt ra. Sự phân chia đ−ợc thực hiện bằng máy cắt.T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n AMC1 MC3 TĐD MC2 MC4 B C D1 D2  Phụ tải Phụ tải  MC1 MC3 MC2 MC3 Phụ tải BA1 BA3 MC5 TĐD MC7MC6 BA2 TĐD Hình 1.a Hình 1.b T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n AMC1 MC3 TĐD MC2 MC4 B Phụ tải BA1 BA2 MC5  MC1 MC3 MC2 MC4 D1 D2 TĐD MC5 A B C D BUD3 Hình 1.c Hình 1.d Hình 1.1: Các nguyên tắc thực hiện TĐD T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 2. Yêu cầu cơ bản đối với thiết bị TĐD 1. Sơ đồ TĐD không đ−ợc tác động tr−ớc khi máy cắt của nguồn lμm việc bị cắt ra để tránh đóng nguồn dự trữ vμo khi nguồn lμm việc ch−a bị cắt ra. 2. Sơ đồ TĐD phải tác động khi mất điện áp trên thanh góp hộ tiêu thụ vì bất cứ lí do gì. 3. Thiết bị TĐD chỉ đ−ợc tác động một lần để tránh đóng nguồn dự trữ nhiều lần vμo ngắn mạch tồn tại. 4. Để giảm thời gian ngừng cung cấp điện, việc đóng nguồn dự trữ cần phải nhanh nhất có thể đ−ợc ngay sau khi cắt nguồn lμm việc. 5. Để tăng tốc độ cắt nguồn dự trữ khi ngắn mạch tồn tại, cần tăng tốc độ tác động của bảo vệ nguồn dự trữ sau khi thiết bị TĐD tác động. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 3. Một số nguyên tắc sử dụng trong sơ đồ TĐD I. Khởi động bằng bảo vệ rơ le . II. Khởi động bằng rơ le điện áp cực tiểu. III. Đề phòng sơ đồ lμm việc sai khi đứt cầu chì mạch áp. IV. Đề phòng sơ đồ TĐD lμm việc vô ích khi không có điện ở nguồn dự trữ. V. Đề phòng sơ đồ tác động nhiều lần. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n AMC1 MC3 TĐD MC2 MC4 B C + BVRL Hình 1.2: Khởi động TĐD bằng bảo vệ rơleT ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n AMC1 MC3 TĐD MC3 MC4 B C + ThGRU< BU Hình 1.3: Khởi động TĐD bằng rơle điện áp giảm T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n RU< RU< C BU CC CC Tới ThG Hình 1.4: Bộ phận khởi động của thiết bị TĐD. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n TĐD MC2 MC4 + RU< BU1 RU> ThG BU2 Hình 1.5: Bộ phận kiểm tra điện áp nguồn dự trữ T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n + + 2 3 ThG - - MC4 CĐ MC2 Lμm việc Dự trữ Hình 1.6: Bộ phận khoá chống tác động nhiều lần T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 4. TĐD đ−ờng dây I. Sơ đồ TĐD đ−ờng dây. II. Tính toán tham số của các phần tử trong sơ đồ TĐD đ−ờng dây 1. Thời gian duy trì của rơ le thời gian đóng chậm ThG1 2. Thời gian duy trì của rơ le thời gian mở chậm ThG2 3. Điện áp khởi động của rơ le điện áp cực tiểu RU< 4. Điện áp khởi động của rơ le điện áp cực đại RU> T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n -MC2 RU< RU< BU2 CC MC1 ThG1 - + 1 2 3 4 ThG2 -  MC7 N1 MC3  MC6 Lμm việc RU> - MC5 MC4 BU2 + Dự trữ C N2 CĐ CC Hình 1.7: Sơ đồ thiết bị TĐD đóng đ−ờng dây dự phòng T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n A~ ~ MC7 N1 MC5 MC1 B MC6 MC3 MC2 MC8 MC4 MC10MC9 N2 C N3   Hình 1.8: Sơ đồ nối điện để tính toán tham số của TĐD T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 5. TĐD ở trạm biến áp I. Tự động đóng máy biến áp dự phòng II. Tự động đóng máy cắt phân đoạn T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n MC3 MC4 BA1 MC2 BA2 TrG1 ThG1RU> RU< RU< ThG2 TrG2 MC1 CC1 CĐ3 CĐ4 BU1 BU2 CC2 + _ _ + _ + _ _ _ + + + _ TCA TCB 1 2 3 Hình 1-9: Sơ đồ tự động đóng máy biến áp dự phòng. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n +MC2 CĐ5 _ + MC1 BA1 ThG1 ThG2 BA2 + _ + _ _ _ CC4CC3 1 2 3 3 2 1 MC3 MC4 MC5 TC1 TC2 Hình 1-10: Sơ đồ tự động đóng máy cắt phân đoạn T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 1 1. ý nghĩa của việc tự động đóng nguồn dự trữ. 2. Phân tích các yêu cầu cơ bản của TDD. 3. Phân tích các nguyên tắc khởi động TDD. 4. Tác dụng của TDD đ−ờng dây dự phòng. Cho một trạm phân phối có 2 đ−ờng dây cung cấp điện, phụ tải đ−ợc cung cấp điện từ một trong hai đ−ờng dây nμy. Hãy vẽ sơ đồ TDD đầy đủ cho trạm nμy để đảm bảo liên tục cung cấp điện cho phụ tải khi một đ−ờng dây lμm việc bị mất điện. Xác định các thông số của sơ đồ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 1 5. Tác dụng của TDD máy biến áp dự phòng. Cho một trạm biến áp có 2 máy biến áp, một máy biến áp đ−ợc dùng để dự phòng nguội. Hãy vẽ sơ đồ TDD đầy đủ cho trạm nμy để đảm bảo liên tục cung cấp điện cho phụ tải khi máy biến áp lμm việc bị mất điện. Xác định các thông số của sơ đồ. 6. Tác dụng của sơ đồ tự động đóng máy cắt phân đoạn. Với một trạm biến áp có nhiều máy biến áp vận hμnh độc lập, hãy vẽ sơ đồ sơ đồ tự động đóng máy cắt phân đoạn cho trạm nμy để đảm bảo liên tục cung cấp điện cho phụ tải khi một máy biến áp bị cắt bởi một lý do nμo đó. Xác định các thông số của sơ đồ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Khái niệm chung Bμi 2. Phân loại thiết bị TĐL vμ các yêu cấu cơ bản đối với thiết bị TĐL Bμi 3. Các ph−ơng pháp khởi động TĐL Bμi 4. TĐL có nguồn cung cấp một phía Bμi 5. Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le vμ TĐL Ch−ơng 2. Tự động đóng trở lại nguồn điện (TĐL) Home Bμi 6. TĐD 3 pha đ−ờng dây có nguồn cung cấp 2 phía Bμi 7. TĐL thanh góp Bμi 8. TĐL máy biến áp Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 2 T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Khái niệm chung + TĐL đóng một vai trò rất tích cực trong việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. + Các loại TĐL dùng trong HTĐ: - TĐL có tự động kiểm tra đồng bộ, - TĐL một pha, - TĐL không kiểm tra đồng bộ + Tác dụng của TĐL đói với các mạng có nguồn cung cấp từ 1 phía, 2 phía, TBA, mạng hỗn hợp cáp - đ−ờng dây trên không T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 2. Phân loại thiết bị TĐL vμ các yêu cấu cơ bản đối với thiết bị TĐL - Phân loại thiết bị TĐL theo số pha - Phân loại thiết bị TĐL theo đối t−ợng tác động - Phân loại thiết bị TĐL theo số lần tác động I. Phân loại thiết bị TĐL II. Các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị TĐL 1. Tác động nhanh. 2. TĐL phải tự động trở về vị trí ban đầu sau khi tác động để chuẩn bị cho các lần lμm việc sau. 3. Sơ đồ TĐL cần phải đảm bảo số lần tác động đã định tr−ớc cho nó vμ không đ−ợc tác động lặp đi lặp lại. 4. Khi đóng hay mở máy cắt bằng tay thì TĐL không đ−ợc tác động. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 3. Các ph−ơng pháp khởi động TĐL I. Khởi động TĐL bằng bảo vệ rơle. II. Khởi động TĐL bằng sự không t−ơng ứng giữa vị trí của máy cắt vμ vị trí của khoá điều khiển. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n + - KĐK C2 C1 Đ1 Đ2 TĐL MC1 TĐLBV MC  Hình 2.1: a.Khởi động bằng bảo vệ rơle. Hình 2.1: b. Khởi động bằng sự không t−ơng ứng giữa vị trí máy cắt vμ khoá điều khiển. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 4. TĐL có nguồn cung cấp một phía I. Hoạt động của sơ đồ TĐL có nguồn cung cấp một phía. II. Đặc điểm của sơ đồ TĐL có nguồn cung cấp một phía. III.Tính toán các tham số của sơ đồ. IV. Đặc điểm thực hiện TĐL ở máy cắt không khí T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n IV + _ KĐK C2 C1 Đ1 Đ2 ThG2 C ThG1 1TrG1 1TrG2 KĐK I II C2 C1 Đ1 Đ2 Cấm TĐL Mạch TĐL Tín hiệu ĐN Rơle TĐL 1 2 3 4 5 6 4TrG1 KĐK C2 C1 Đ1 Đ2 III MC2 Mạch chống đóng MC lặp đi lặp lại Mạch đóng MC KĐK C2 C1 Đ1 Đ2 R2 BV Mạch rơle phản ánh vị trí cắt của MC Mạch cắt MC Mạch bảo vệ rơle Mạch rơle phản ánh vị trí đóng của MC R1 CC 3TrG 2TrG CĐ R3 R4 R ThG 1TrG U I 1TrG TH I 4TrG U 4TrG 4TrG2 MC1 2TrG Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị TĐL một lần đ−ờng dây có nguồn cung cấp 1 phía. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n MC cắt ThG1 đóng tBV tC tTĐL tĐ tBV tC tTĐL MC đóng NM tồn tại TĐL không Thμnh công TĐL Thμnh công tBV tC tTĐL tĐ MC đóng đ−ờng dây có điệnMC cắt TĐL không thμnh công TĐL thμnh công Unguồn UC t Hình 2.3: Biểu đồ thời gian trong chu trình TĐL một lần. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 5. Phối hợp tác động giữa bảo vệ rơ le vμ TĐL I. Tăng tốc độ của bảo vệ sau TĐL. II. Tăng tốc độ tác động của bảo vệ tr−ớc TĐL. III. TĐD theo thứ tự. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n a) ~ MC2 A B C 2I > NMC1 D 3TĐLBV1 PT PT + - RI1 ThG2 Từ TĐL RI2 2TrGThG1 1TrG Đi cắt MC ThG 2TrG 1TrG Hình 2.4: Tăng tốc độ tác động của BV sau TĐL. a) Sơ đồ mạng điện, b) Mạch tăng tốc. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n BA2BA1  MC2 MC1MC3 A B C D 3TĐL3I > 3I >> 2I > N a) 1I > + - RI2 2TrG2 Cắt MC ThG 2TrG1 Từ TĐL RI1 1TrG b) ThG 1TrG 2TrG Hình 2.5: Tăng tốc độ tác động của bảo vệ tr−ớc TĐL. a) Sơ đồ mạng điện. b) Mạch tăng tốc. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n IKĐ3I> IKĐ2I>> IN = f(l) I BA2BA1  MC2 MC1MC3 A B C D TĐL3 3I > 3I >> N TĐL2 2I > 2I >> TĐL1 1I > 1I >> l Hình 2.6: TĐL theo thứ tự. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Tại trạm A tBV tC t3TĐL tĐ tBV tC Nếu NM tồn tại trên đoạn AB tC Tại trạm B tĐ tBV Nếu NM tồn tại trên đoạn BC tBV tC t2TĐL Khoá 3I>> Mở khoá 3I>> Hình 2.7: Biểu đồ thời gian trong chu trình TĐL theo thứ tự. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n I. Đặc điểm của TĐL đ−ờng dây có nguồn cung cấp từ 2 phía. Bμi 6. TĐD 3 pha đ−ờng dây có nguồn cung cấp 2 phía II. TĐL kiểm tra đồng bộ. III. TĐL không đồng bộ IV. TĐL tác động nhanh. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n a) ~ b)  Hình 2.8: Sơ đồ liên lạc giữa hai phần của hệ thống điện a) Bằng 3 đ−ờng dây,b) Bằng 1 đ−ờng dây T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n 1RKD TDL1 1ĐN 1RKU BU1 BU2 MC1 CắtA BCắt ~~ BU3 BU4 2RKD 2RKU 2ĐN TDL2 + + Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý của thiết bị TĐL có kiểm tra đồng bộ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n ~ ~ BA1 B a) A MC1 MC2 ĐĐ C b) Uđm U t Hình 2.10: b) Sơ đồ mạch có thể áp dụng TĐL tác động nhanh b) Đồ thị biến thiên điện áp sau khi mở các máy cắt của đ−ờng dây. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 7. TĐL thanh góp + _ BV ThG1 TrG2 TrG3 R ThG3TrG1 TrG4 1TrG1 2TrG1 + C2 C1 D2D1 TrGS Đi đóng MC1 1KĐK + 1TrG2 Đi đóng MC2 2KĐK + 2TrG2 Đi đóng MC3 3KĐK + 3TrG2 Đi đóng MC4 4KĐK 3TrG 2TrG 1TrG I TrG ThG TrG U 1TrG U 2TrG U 3TrG U ThG2 Hình 2.11: Sơ đồ tự đóng lặp lại thanh góp T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 8. TĐL máy biến áp - TĐL máy biến áp nhằm tự động khôi phục sự lμm việc bình th−ờng của máy biến áp sau khi cắt sự cố. - Một trong các ph−ơng pháp đ−ợc sử dụng lμ khởi động thiết bị TĐL trong mọi tr−ờng hợp cắt sự cố máy biến áp, ph−ơng pháp nμy khả năng TĐL thμnh công kém, chỉ dùng khi các bảo vệ tác động nhanh cắt nhanh máy biến áp sau khi TĐL không thμnh công. - Một ph−ơng pháp khác lμ khoá liên động thiết bị TĐL khi bảo vệ chống h− hỏng bên trong thùng dầu MBA lμm việc T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 2 1. ý nghĩa của việc tự động đóng trở lại nguồn cung cấp (TĐL). 2. Phân tích các yêu cầu cơ bản của TĐL. 3. Phân tích sơ đồ TĐL một lần cho đ−ờng dây. Dựa trên cơ sở của sơ đồ nμy hãy vẽ sơ đồ TĐL hai lần cho một đ−ờng dây bất kỳ. Nêu cách xác định các thông số của sơ đồ. 4. Các biện pháp để giảm thời gian mất điện của phụ tải khi có sử dụng thiết bị TĐL. Hãy vẽ sơ đồ phối hợp tác động giữa bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ quá dòng cực đại để bảo vệ cho đ−ờng dây vμ sơ đồ TĐL một lần cho đ−ờng dây nμy. Xác định các thông số của sơ đồ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 2 5. Phân tích tác dụng của các sơ đồ TĐL cho đ−ờng dây trong mạng điện kín (các loại TĐL có kiểm tra đồng bộ, TĐL không đồng bộ, TĐL tác động nhanh ...). Nêu cách xác định các thông số của sơ đồ. 6. Tác dụng của TĐL đối với trạm phân phối cấp điện cho nhiều phụ tải quan trọng. Hãy vẽ sơ đồ TĐL cho trạm phân phối có 2, 3, 4.... đ−ờng dây cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng. Xác định các thông số của sơ đồ T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Ch−ơng 3. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù Bμi 1. Khái niệm chung Bμi 2. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo thời gian ngμy đêm Bμi 3. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo điện áp Bμi 4. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo dòng điện phụ tải Home Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 3T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Khái niệm chung - Vai trò của việc bù công suất phản Kháng trong hệ thông điện. - Các ph−ơng pháp tự động bù dung l−ợng phμn kháng trong hệ thống điện. Phạm vi ứng dụng của các ph−ơng pháp nμy. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n 12 39 6 11 19 12 20 A1 A2 A1 C1 220V Bμi 2. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo thời gian ngμy đêm Hình 3-1: Nguyên lý cấu tạo đồng hồ tín hiệu điện thứ cấp. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n MC C CC Đ MC1 CĐ 1ThG 2ThG MC2C ĐH 1ThG ĐH -24V +24V MC3 MC4 CC 2ThG + _ Bμi 2. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo thời gian ngμy đêm Hình 3-2: Sơ đồ tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo thời gian ngμy đêm. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Đ TrG CĐ CC 1ThG 2ThG MC2 C MC3RU1 MC4 RU2 MC1 TrG RI TrG TrG K + 1ThG 2ThG _ MC C CC a b c a b R MC RU Bμi 3. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo điện áp Hình 3-3: Sơ đồ tự động điều chỉnh dung l−ợng bù ở mạng điện có điện áp 3 10kV. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n CCC MC Đầu vμo 2RI RI 1TrG Đ 1TrG CĐ 1ThG 2ThG MC2 C MC3 MC4 MC1 1TrG RI 1TrG 1TrG + _ 1RI MC5 2RI 2TrG 2TrG 2TrG 1ThG 2ThG 1RI CC Bμi 4. Tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo dòng điện phụ tải Hình 3-4: Sơ đồ tự động điều chỉnh dung l−ợng bù theo dòng điện phụ tải T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 3 1. ý nghĩa của việc bù công suất phản kháng trong mạng điện. Dựa trên cơ sở nμo để xác định các ph−ơng pháp bù công suất phản kháng trong mạng điện. 2. Ph−ơng pháp tự động bù công suất phản kháng theo thời gian ngμy đêm đ−ợc áp dụng trong tr−ờng hợp nμo ?. Phân tích sơ đồ tự động bù công suất phản kháng theo thời gian ngμy đêm. Nêu tác dụng vμ cách xác định các thông số của sơ đồ. 3. Ph−ơng pháp tự động bù công suất phản kháng theo điện áp đ−ợc áp dụng trong tr−ờng hợp nμo ?. Phân tích sơ đồ tự động bù công suất phản kháng theo điện áp. Nêu tác dụng vμ cách xác định các thông số của sơ đồ. 4. Ph−ơng pháp tự động bù công suất phản kháng theo dòng điện đ−ợc áp dụng trong tr−ờng hợp nμo ?. Phân tích sơ đồ tự động bù công suất phản kháng theo dòng điện. Nêu tác dụng vμ cách xác định các thông số của sơ đồ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Các ph−ơng pháp hoμ đồng bộ Bμi 2. Ph−ơng pháp hoμ đồng bộ chính xác Bμi 3. Ph−ơng pháp hoμ tự đồng bộ Ch−ơng 4. tự động hoμ đồng bộ Home Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 4 T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Các ph−ơng pháp hoμ đồng bộ 1. Hoμ đồng bộ chính xác vμ trình tự thực hiện hoμ đồng bộ chính xác. 2. Hoμ tự đồng bộ trình tự thực hiện hoμ tự đồng bộ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 2. Ph−ơng pháp hoμ đồng bộ chính xác I. Điện áp phách vμ dòng cân bằng. II. Thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. 1. Nguyên tắc chung. 2. Thiết bị hoμ đồng bộ có thời gian đóng tr−ớc không đổi a) Bộ phận đóng tr−ớc. b) Bộ phận kiểm tra độ lệch tần số. c) Bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp. d) Bộ phận điều chỉnh tần số. e) Bộ phận đóng. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n HT UHT US UF 2 ' a) TS TS uS t b) 2 S2 1 S1 t US tđt i1 i1 TS1 TS2 tđt 2 1 2’ 2’ c) Hình 4.2: Điện áp phách a) Đồ thị vectơ, b) Sự thay đổi trị số tức thời của điện áp phách, c) Sự thay đổi biên độ của điện áp phách. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n “Tăng” “Giảm” Bộ phận đóng tr−ớc Bộ phận kiểm tra độ lệch tần số Bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp Bộ phận điều chỉnh điện áp Bộ nguồn UF UHT Cung cấp cho các phần tử của máy hoμ Bộ phận đóng Đi đóng MC của máy phát Đến cơ cấu điều khiển turbine Hình 4.3: Sơ đồ cấu trúc của máy hoμ đồng bộ có tdt = const. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n a) UF UHT Từ bộ nguồn B4 L L R1 i2 Đến bộ phận đóng vμ kiểm tra độ lệch điện áp VP P1 i1R2 R3 1TrG 2TrG 3TrG Uđt US US c) t t a2 TS1 S2 Uđt i TS2 tđt1 tđt2 a1 S1 i1 i1 i2 i2 1TrG + -K1 1 2 3 b) 2TrG 2TrG Ura = RC. C RU vμo Hình 4.4: Bộ phận đóng tr−ớc của máy hoμ đồng bộ a) Sơ đồ khối chức năng,b) Sơ đồ phần tử vi phân VP, c) Đồ thị thời gian T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n a) L P2 UF Từ bộ nguồn B5 R4 UHT R5 P3 P4 P5 P6 Không Giải trừ US Đến bộ phận đóng UKf b) S2  ScpS1 > Scp US t2 tđttđttđt t2 t1t1t1 t t t t UP3 UPS = UKf Uđt S3 << Scp a1 a2 a3 B2 B3 Hình 4.5: Bộ phận kiểm tra độ lệch tần số của máy hoμ đồng bộ. a) Sơ đồ chức năng, b) Đồ thị thời gian lμm việc. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Ung L P7 UAF UAHT UB Từ bộ phận đóng tr−ớc R6 R8 Đến bộ phận đóng Giải trừ R7 P8 P9 P10 Umẫu UkU US Uđt Giải trừ a) Bộ phận Kiểm tra độ lệch điện áp A B C A B C F HT R6 R7 b) Hình 4.6: Bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp của máy hoμ đồng bộ a) Sơ đồ khối chức năng, b) Sơ đồ nối vμo điện áp phách, T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n tt t t t3 baUmẫu UP7 Uđt UP9 UF = UHT Us c) tdt UP8 =UkU t t t t t3 Umẫu UP7 Uđt UP9 UF > 1,1UHT UF < 0,9UHT Us tdt UP8 t UP7 = 0 UP8 = 0 t Hình 4.6: Bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp của máy hoμ đồng bộ c) Đồ thị thời gian lμm việc. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n ŨBF ŨAFŨAHT ŨBHTŨCF ŨCHT a) ŨAF ŨBF ŨCF ŨAHT ŨBHTŨCHT ŨS = 0 b) ŨAF ŨAHT ŨBHTŨBF ŨCFŨCHT ŨS c) ŨAF ŨBF ŨCF ŨAHT ŨBHTŨCHT ŨS d) Hình 4.7: Đồ thị vectơ giải thích đặc tính thời gian của bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp a) d = 0; UF = UHT b) d = 1800; UF = UHT c) d = 0; UF < UHT d) d = 1800; UF < UHT T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n LL KĐ P13 KĐ P14 P11 P12 KĐ P13 KĐ P14 Cấm Vμ Cấm Vμ P16 P15 UAF UAHT UCF Từ bộ nguồn B6 B7 TrG6 TrG7 UAHT - HCF R9 R10 R11 R12 TrG7 R13 Đến cơ cấu điều chỉnh tua bin “Giảm” “Tăng”TrG9 TrG10 TrG9 TrG10 a) Hình 4.8: Sơ đồ hoμ tự đồng bộ máy phát điện. a) Sơ đồ nối điện T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n ŨAHT - ŨCF (P12) ŨAHT - ŨAF (P11) t t t t a2 t4 ts Ts /6 B2 c2 UP11 UP15 UP17 fF > fHT Us t ŨAHT - ŨAF (P12) ŨAHT - ŨCF (P12) t t t a1 t4 U Ts /6 B1 c1 UkđP11 UkđP12 UtvP11 UtvP12 UP11 UP15 UP17 fF < fHT Us b) Hình 4.8: Sơ đồ hoμ tự đồng bộ máy phát điện. b) Sơ đồ thay thế. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n ŨAF ŨAHT ŨBHTŨBF ŨCF ŨCHT  = 0 S ŨCBHT ŨABHT ŨABF ŨABFŨP12 ŨP11 -600  S < 0 ŨABHT ŨP11 ŨP12  +600 S > 0 ŨCBF ŨABF ŨCBHT ŨP11 Hình 4.9: Đồ thị vectơ giải tích đặc tính của bộ phận điều chỉnh. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Vμ P19 KĐ P20 P19 KĐ P22 Uđt Ukf UkU Giải trừ R14 5TrG 4TrG Đi đóng MC của máy phát Hình 4.10: Sơ đồ khối chức năng của bộ phận đóng T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 3. Ph−ơng pháp hoμ tự đồng bộ I. Dòng cân bằng khi hoμ đòng bộ các máy phát. II. Thiết bị hoμ tự đồng bộ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n   F HT a) E1 x”d1 x”d2xl2 i”cb b) Hình 4.11: Sơ đồ mạng vμ sơ đồ thay thế tính toán dòng cân bằng khi hoμ đồng bộ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n 3TrG2 C Đ F RU ThG Rf1 R1 Rf1 ThG2 ThG1 3TrG1 1TrG2 1TrG1 Rf2 C Đ K K C Đ K C Đ K MC1 BU1 1BU Nối với hệ thống Đi đóng MC1 Đi đóng ADT C Đ K 1TrG3 1MC1 2TrG a) b) Rf1 ThG 3TrG 2TrG TrG1 Hình 4.12: Sơ đồ thiết bị hoμ tự đồng bộ nửa tự động a) Mạch xoay chiều, b) Mạch thao tác. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 4 1. ý nghĩa của việc hoμ đồng bộ các máy phát điện trong hệ thống điện. 2. Nguyên nhân xuất hiện điện áp phách vμ dòng điện cân bằng khi hoμ các máy phát. Giá trị của điện áp phách vμ dòng điện cân bằng. 3. Các cơ sở để xác định thời điểm hoμ đồng bộ máy phát với hệ thống. 4. Phân tích tác dụng của các khâu trong sơ đồ khối các thiết bị hoμ đồng bộ có thời gian đóng tr−ớc không đổi. 5. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của bộ phận đóng tr−ớc của thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 4 6. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của bộ phận kiểm tra độ lệch tần số giữa máy phát vμ hệ thống của thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. 7. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của bộ phận kiểm tra độ lệch điện áp giữa máy phát vμ hệ thống của thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. 8. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của bộ phận điều chỉnh tần số của thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. 9. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của bộ phận đóng của thiết bị tự động hoμ đồng bộ chính xác. 10. ý nghĩa của việc hoμ tự đồng bộ các máy phát điện trong hệ thống điện 11. Phân tích sơ đồ vμ tác dụng của thiết bị hoμ tự đồng bộ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Ch−ơng 5. tự động điều chỉnh điện ápvμ công suất phản kháng Home Bμi 1. Khái niệm chung Bμi 2. Thiết bị tự động đIều chỉnh kích từ (TĐK). Bμi 3. Điều chỉnh vμ phân phối công suất phản kháng giữa các máy phát điện lμm việc song song Bμi 4. Điều chỉnh điện áp trong mạng phân phối Bμi 5. Tự động điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện phức tạp Thảo luận vμ h−ớng dẫn ôn tập ch−ơng 5 T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 1. Khái niệm chung T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 2. Thiết bị tự động đIều chỉnh kích từ (TĐK). I. Các hệ thống kích từ máy phát 1. Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một chiều. 2. Hệ thống kích từ tần số cao. 3. Hệ thống kích thích bằng chỉnh l−u. 4. Hệ thống kích thích không chổi than. II. Các nguyên tắc thực hiện tự động điều chỉnh kích thích 1. Điều chỉnh điện áp theo độ lệch của đại l−ợng đ−ợc điều chỉnh 2. Điều chỉnh điện áp tuỳ thuộc vμo tác động nhiễu 3. Điều chỉnh điện áp theo độ lệch của đại l−ợng đ−ợc điều chỉnh vμ theo tác động nhiễu. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n Bμi 2. Thiết bị tự động đIều chỉnh kích từ (TĐK). III. Compun dòng điện. IV. Correctơ điện áp. V. Compun pha. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n IKT F Wrôto BU TĐK IKT a) KTUKT RKT WKT F Wrôto BU TĐK KT WKT IKT b) BI RKTf WKTf KTf RKT Hình 5.1: Sơ đồ kích từ dùng máy phát điện một chiều a) kích từ song song, b) kích từ độc lập. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n BU F BI FCTf WKT3WKT2 CL WKT1 FCTWrôto TĐK TCK Hình 5.2: Sơ đồ kích từ dùng máy phát tần số cao T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n BU F BI ĐKtc CLlv CLtc BNT BCL Wrôto ĐKtv TĐK Hình 5.3: Sơ đồ kích từ bằng chỉnh l−u. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n F Wrôto KT TĐK CL BU BI WKT ĐK CLT KTCTf Hình 5.4: Sơ đồ kích từ không chổi than. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n EF XF UF IF IF UF EF IF .XF  Hình 5.5: Sơ đồ thay thế vμ đồ thị vectơ điện áp của máy phát F Wrôto KT TĐK BU WKT RKT F Wrôto KT TĐK BU WKT RKT a) b) Hình 5.6: Thay đổi kích từ máy phát nhờ thay đổi RKT. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n b) F Wrôto KT TĐK BU WKT RKT a) BI IKTf F Wrôto KT TĐK BU WKTf RKT BI IKTf WKT Hình 5.7: Thay đổi kích từ máy phát nhờ đóng kích từ phụ. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n FWrôto KT WKT RDI BI RKT ADT IKT +IK IKT IK CL BTG RD I2 IF Hình 5.8: Sơ đồ cấu trúc của thiết bị compun kích từ máy phát. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n UF IF IđmIFmin Khi không có compun F < đm F = đm F > đm Hình 5.9: Đặc tính thay đổi điện áp UF của máy phát ứng với các cos khác nhau T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n F Wrôto KT BU WKTf RKT IKT WKT KĐ ĐL IC Irôto TNĐ CORECTƠ Hình 5.10: Sơ đồ cấu trúc của correctơ điện áp. T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n UF ITT a) TT b) KTT IKTT U2U0U1 UF I ITT IKTT Hình 5.11: Bộ phận đo l−ờng. a) Sơ đồ nối chức năng; b) Đặc tính quan hệ của ITT vμ IKTT với áp đầu vμo T ự đ ộ n g h o á t r o n g h ệ t h ố n g đ i ệ n UF IC c b a d e ICmin IC