CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ HỆ THỐNG KÍCH THÍCH NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
CHƯƠNG 10: HỆ THỐNG KÍCH TỪ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY
10.5 VỊ TRÍ LẮP ĐẶT VÀ PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA CÁC TỦ THIẾT BỊ CHÍNH
10.5.5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THYRISTOR TỦ MKC40
10.5.5.1 Vị trí lắp đặt: Giữa tủ MKC30 và MKC5.2
10.5.5.2 Cấu tạo: Gồm máy tính và các card điện tử được gắn theo từng khối có chức năng riêng.
10.5.5.3 Chức năng:
- Điều khiển xung theo pha bộ chỉnh lưu Thyristor.
- Bảo vệ tác động nhanh đến bộ chỉnh lưu Thyristor khi có ngắn mạch ở phía dòng điện một chiều.
- Cho phép điều chỉnh bằng tay dòng điện kích thích khi bộ điều chỉnh kích thích tự động AV bị hư hỏng.
- Kiểm tra độ hòan chỉnh của ngăn chỉnh lưu Thyristor, ngăn làm mát Thyristor và ngăn điều khiển Thyristor).
- Hình thành các tín hiệu cảnh báo và tín hiệu sự cố khi hư hỏng chỉnh lưu Thyristor.
- Hình thành các thông tin bằng chữ và số về tình trạng của chỉnh lưu Thyristor trên màn hình hiển thị.
- Tự động chuyển sang mạch điều khiển dự phòng khi mạch điều khiển làm việc bị hư hỏng.
- Tự động chuyển sang ngăn làm mát dự phòng khi ngăn làm mát làm việc bị hư hỏng.
10.5.5.4 Một số mạch chức năng chính:
* Mạch điều chỉnh dòng kích thích dự phòng:
• Chức năng: Điều khiển dòng kích thích bằng tay dự phòng cho bộ điều chỉnh điện áp tự động AVR.
• Vị trí lắp đặt: Có hai bộ được lắp đặt tại hai kênh điều khiển thyristor tủ *MKC40 thuộc các ngăn AG4 và AG6, mặt trước tủ *MKC40.
• Thành phần cấu tạo: Gồm các thiết bị sau:
- Khối cảm biến dòng điện rotor ACH2 lắp đặt tại tủ *MKC10.
- Card cách ly quang OP1/A10 - Card điều chỉnh PГ/A3.
- Card giám sát CЛ/A1.
- Card điều chỉnh giá trị đặt ЗY/A2.
- Card lệnh KM/A11 dùng để thực hiện lệnh cắt AVR và đóng tín hiệu điều chỉnh góc mở xung điều khiển.
- Card lệnh KM/A10 dùng để đưa lệnh điều chỉnh tăng giảm kích thích bằng tay.
- Shunt dòng mạch lực RS lắp đặt tại tủ *MKC10.
( Các Card trên được lắp đặt tại ngăn AG4 đối với kênh 1 và AG6 đối với kênh 2).
• Trình tự làm việc:
+ Quá trình sao chép giá trị đặt của bộ AVR:
- Dòng rotor được lấy tín hiệu qua shunt dòng RS (biến đổi từ 0-75mV ứng với 0- 4000A) đưa vào khối cảm biến dòng điện rotor ACH2, sau đó biến đổi thành điện áp 1 chiều biến đổi từ 0-2,5V ứng với thang dòng 0-1840A (tức là 0-34,5mV đầu vào ACH2).
- Đầu ra bộ ACH2 sẽ đưa đến tủ *MKC40 cấp cho mạch điều chỉnh dòng bằng tay qua card cách ly quang OP1/A10 có tỉ số biến đổi là 1/1. Card này dùng để cách ly giữa mạch đo lường dòng và mạch điều khiển điện tử.
- Card PГ/A3 sẽ nhận tín hiệu áp từ OP1/A10 so sánh với giá trị đặt Uset nhận từ card ЗY/A2 phản hồi về để đưa ra độ sai lệch điện áp ΔU (dương hoặc âm) cấp vào card giám sát CЛ/A1.
- Card CЛ/A1 sẽ tuỳ thuộc vào giá trị sai lệch ΔU mà đưa lệnh tăng hoặc giảm giá trị đặt nhằm có xu hướng luôn điều chỉnh ΔU→0.
- Trong khi đó card ЗY/A2 sẽ nhận lệnh tăng hoặc giảm của card CЛ/A1 sẽ thay đổi giá trị đặt Uset tại đầu ra của nó.
- Giá trị đặt Uset sẽ phản hồi về card PГ/A3 để thực hiện vòng điều chỉnh tiếp theo cho tới khi đạt được độ sai lệch ΔU = 0.
- Khi có lệnh cắt AVR để chuyển sang chế độ điều chỉnh dự phòng thì card lệnh KM sẽ nhận lệnh này và gửi đến card CЛ/A1 để thực hiện lệnh cấm giám sát, đồng thời khép tiếp điểm đưa tín hiệu đầu ra card PГ/A3 qua khối điều khiển xung để thay đổi dòng điện kích thích theo lệnh tăng giảm bằng tay.
+ Quá trình điều chỉnh dòng điện kích thích bằng tay:
- Ngay tại thời điểm cắt AVR dòng điện rotor sẽ giảm xuống trong khi đó Uset không thay đổi làm cho tín hiệu đầu ra card PГ/A3 âm mạnh. Giá trị điện áp này sẽ điều khiển góc mở xung cho đến khi dòng điện rotor ổn định tại một giá trị mà tại đó nó phù hợp với điện áp đầu ra card PГ/A3.
- Tốc độ giảm dòng điện rotor và giá trị dòng điện chênh lệch với thời điểm cắt AVR để xác lập phụ thuộc vào tốc độ điều chỉnh và hệ số khuếch đại của card PГ/A3.
Theo kinh nghiệm thực tế ta hiệu chỉnh hệ số khuếch đại bằng 3 là hợp lý cho cả quá trình giám sát, quá trình quá độ khi cắt AVR và quá trình tăng giảm dòng điện kích thích.
- Sau đó giá trị dòng điện kích thích sẽ được điều chỉnh theo lệnh tăng giảm bằng tay lấy từ card KM/A10 đưa vào card CЛ/A1 làm cho giá trị đặt Uset đầu ra card ЗY/A2 thay đổi.
+ Các giá trị đặt phụ trợ khác:
- Giới hạn trên và dưới của card PГ/A3 có thể điều chỉnh được dùng để hạn chế giá trị dòng điện rotor được đặt ±10V.
- Giới hạn card ЗY/A2 = -2,5V có thể điều chỉnh được dùng để hạn chế giá trị cho phép giám sát dòng.
- Hệ số khuếch đại card PГ/A3 có thể điều chỉnh được như mục đích đã nêu ở trên.
- Giá trị điện áp bù CMEЩ của card PГ/A3 có thể điều chỉnh được để phối hợp điều chỉnh với card chế độ PЖ để hạn chế mức dưới là 80% điện áp định mức.
+ Các chức năng đi kèm trong mạch:
- Đo lường dòng điện rotor hiển thị trên máy tính bằng các card ACH2 → OP1/A4/AG3 → KOM/A1/AG2 → máy tính.
- Bảo vệ quá dòng 4 lần dòng điện rotor bằng các card ACH2 → OP1/A4/AG3 → ИT/A3/AG3 → máy tính → *MKC20.
+ Sơ đồ khối chức năng như sau:
* Mạch điện áp đồng bộ, tạo xung, giám sát xung, khoá xung và khuyếch đại xung:
+ Chức năng: Dựa vào nguyên lý điều khiển xung pha để tạo góc mở điều khiển cho các thyristor mạch lực.
+ Vị trí lắp đặt: Có hai bộ được lắp đặt tại hai kênh điều khiển thyristor tủ *MKC40 thuộc các ngăn AG5 và AG7, mặt trước tủ *MKC40.
+ Thành phần cấu tạo: Gồm các thiết bị sau:
- Card chế độ PЖ/A6/AG4(AG6).
- Card cách ly quang OP1/A7/AG4(AG6).
- Card tạo xung Y/A1-6/AG5(AG7).
- Card O/A11-12/AG5(AG7).
- Card Ф/A7-9/AG5(AG7).
- Card điều khiển xung M/A7-12/AG8(AG9).
- Card khuếch đại xung T/A1-6/AG8(AG9).
- Card kiểm tra điện áp đồng bộ B/A4/AG4(AG6).
- Máy biến áp đồng bộ AN1 và AN2.
- Card giám sát xung KИ/A1-2/AG10.
( Các Card trên được lắp đặt tại ngăn AG5 đối với kênh 1 và AG7 đối với kênh 2).
+ Trình tự làm việc đối với kênh 1 còn kênh 2 tương tự:
RS
ACH2 OP1/A10
/AG4 PГ/A3/
AG4 CЛ/A1/
AG4 ЗY/A2/
AG4
OP1/A4/
AG3 ИT/A3/
AG3
Mức A8/AG2
và máy tính
KOM1/A1
/AG2 Máy tính
PЖ/A6/A G4
Y1-6/A1- 6/AG5 KM/A11/AG4
mV
If(V)
If(V)
If(V)
ΔU
↑
↓
Uset
↑
↓
Cấm GS Tracking
block
↑
↓
Cắt AVR
Điều khiển xung mở
- Điện áp đồng bộ 380VAC qua máy biến áp AN1 giảm xuống còn 8VAC đưa vào card Ф/A7-9/AG5 (mỗi card 1 pha) để tạo điện áp đồng bộ cấp cho card tạo dáng xung Y.
- Tín hiệu đầu ra bộ AVR1 qua card OP1/A7/AG4 đưa vào card PЖ/A6/AG4 để phối hợp điều chỉnh sau đó tín hiệu điều chỉnh tổng sẽ đưa qua card Y để tạo xung.
- Điện áp đồng bộ và tín hiệu điện áp 1 chiều lấy từ card PЖ sẽ được card Y tạo xung điều khiển theo nguyên lý điều khiển xung pha. Tín hiệu xung điều khiển sẽ được cách ly điều khiển qua card O/A11-12/AG5 để cấp cho hệ thống điều khiển và khuếch đại xung.
- Để cấp tín hiệu điều khiển cho thyristor lực tín hiệu điều khiển phải được khuếch đại trước qua card M và T khối AG8 và AG9.
- Card T dùng để điều khiển xung: cắt xung và OFF xung theo các lệnh điều khiển thích hợp.
- Card khuếch đại xung dùng nguyên lý khuếch đại đẩy kéo dùng transistor công suất.
- Tín hiệu điều khiển thyristor cấp đến máy biến áp xung đồng thời đưa lại card KИ/A1-2/AG10 để giám sát xung. Card này sẽ làm việc theo thuật toán định trước và đưa lệnh điều khiển qua máy tính.
- Tín hiệu điều khiển từ hai bộ AVR đưa qua hai kênh điều khiển xung thyristor theo sơ đồ đấu nối sau đây.
- Ngoài ra điện áp đồng bộ còn đưa qua card kiểm tra điện áp đồng bộ B/A4/AG4 để tạo tín hiệu nghịch lưu khi điện áp đồng bộ giảm thấp dưới giá trị đặt (thường đặt từ 30 đến 50% điện áp định mức).
+ Sơ đồ khối chức năng như sau: