Hòa đồng bộ máy phát điện

Hòa đồng bộ máy phát điện là gì? Điều kiện hòa đồng bộ hai hay nhiều máy phát là gì? Ưu điểm của phương pháp hòa đồng bộ máy điện là gì? Những thông tin trên sẽ được bật mí trong bài viết dưới đây.

A. Tổng quan hòa đồng bộ máy phát điện

Phần này cung cấp thông tin về khái niệm, chức năng và đối tượng nên hòa đồng bộ.

1. Hòa đồng bộ là gì?

Hòa đồng bộ máy điện là hình thức mắc song song hai hay nhiều máy phát điện. Các máy phát điện này sẽ cùng nối chung vào một mạng lưới điện. Việc nối chung này sẽ đòi hỏi nhiều yêu cầu khác nhau.

Phương pháp hòa đồng bộ các máy phát điện đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao cũng như tính chuyên nghiệp trong quá trình vận hành, bảo dưỡng. Chính vì thế, bạn phải xác định được đúng nhu cầu của mình phù hợp với giải pháp máy phát điện song song hay máy phát điện song song với lưới điện.

Quá trình hòa đồng bộ sẽ làm cân bằng tốc độ quay và điện áp của máy phát.

Trong nguyên tắc khi hòa đồng bộ các máy với nhau, giả sử tính công suất cho 4 máy thông thường hệ thống sẽ có 5 máy. Máy số 5 này sẽ ở chế độ sẵn sàng chờ nếu 1 trong 4 máy hư hỏng thì máy này sẽ làm việc.

2. Chức năng của hòa đồng bộ  

Chức năng của hòa đồng bộ hệ thống máy phát điện là gì?

• Xác định thời điểm hòa đồng bộ.
• Ra lệnh thao tác các thiết bị tự động đóng cắt (đóng vào khi thích hợp và cắt ra khi báo nguy hiểm).
• Bảo vệ máy phát và hệ thống (bảo vệ quá dòng và chống công suất ngược).
• Điều khiển quá trình phân chia tải giữa các máy phát điện với nhau.

3. Khi nào nên hòa đồng bộ máy phát điện?

Hòa đồng bộ hai hay nhiều máy phát không phải muốn là được. Hơn nữa, chi phí hòa đồng bộ cũng khá tốn kém. Vì thế, nếu bạn nằm trong những trường hợp sau mới cần tiến hành hòa đồng bộ nhé.

Khi nào nên hòa đồng bộ tổ máy phát điện?

• Khi công suất yêu cầu lớn hơn công suất của một tổ máy phát điện.
• Khi bạn muốn tiết kiệm chi phí nhiên liệu nếu phụ tải tăng. Số lượng phụ tải tăng kéo theo lượng tiêu tốn nhiên liệu sẽ nhiều hơn so với chạy đúng tải. Theo tính toán, chi phí giảm 1MW phụ tải điện rẻ hơn chi phí đầu tư thêm 1 MW cho nhu cầu phụ tải.
• Bạn đã có sẵn một chiếc máy phát điện và bạn muốn mua thêm một hay nhiều cái nữa để đáp ứng đủ công suất sử dụng điện tăng lên.
• Hệ thống của bạn phải làm việc liên tục 24/7 và bạn không muốn gián đoạn khi phải chuyển tải từ máy này sang máy khác.
• Các trung tâm thương mại, data center, các nhà máy công suất lớn đòi hỏi quá trình làm việc với điện lưới liên tục. Đặc thù của các đối tượng này đó là không cho phép mất điện hoặc nếu có thì thời gian mất điện chỉ vài giây.

B. Điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện

1. Điều kiện hòa đồng bộ

Các máy phát điện muốn làm việc song song với nhau bắt buộc phải đảm bảo 3 điều kiện sau:

• Điện áp của các máy phát điện phải bằng nhau, độ sai lệch điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 5%.
• Tần số các máy phát điện bằng nhau: nếu chúng không bằng nhau, việc phân chia tải sẽ không đều. Điều này dẫn đến máy phát điện bị hỏng.
• Thứ tự pha phải giống nhau.

Ngoài 3 điều kiện bắt buộc trên, để hệ thống làm việc an toàn bạn có thể trang bị thêm:

• Thiết bị điều chỉnh điện áp và tần số (AVR máy phát điện,…)để hỗ trợ điều chỉnh tình trạng phân chia tải.
• Thiết bị đo lường và bảo vệ cho từng tổ máy phát điện.

2. Thời điểm hòa đồng bộ máy phát điện

Thời điểm hòa 2 máy phát điện chính là thời điểm để đóng các thiết bị đóng cắt cho phép đưa các máy đang làm việc riêng rẽ vào làm việc song song với nhau.

Thời điểm hòa đồng bộ phải có đủ các điều kiện:

• Hệ thống phải có cùng điện áp, tần số và thứ tự pha
• Hai hệ thống phải có cùng pha. Độ lệch pha tại thời điểm đóng cắt ảnh hưởng trực tiếp lên độ lớn của hệ thống dòng điện.

C. Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện

Có nhiều cách hòa đồng bộ máy điện và gọi tải khác nhau. Gọi tải ở đây chính là khi vấn đề thiếu tải xảy ra thì các máy khác bắt đầu gọi từng máy hoặc vài máy chạy để cung cấp đủ tải. Về hòa đồng bộ, ngày nay người ta thường áp dụng phương thức hòa cho từng máy hoặc nhiều máy.

Về hòa 2 máy phát điện có hai phương pháp được sử dụng chủ yếu:

• Hòa động bộ chính xác
• Hòa đồng bộ tự động

1. Hòa đồng bộ chính xác

Người thực hiện cần phải thực hiện những công việc sau:

• Đưa về trị số của điện áp máy phát điện được đóng vào UF và điện áp mạng UHT.
• San bằng tốc độ góc quay của máy phát điện được đóng vào wF và tốc độ góc quay wHT (trong đó wF >> wHT)
• Làm cho góc pha của vectơ điện áp máy phát điện và điện áp mạng bằng nhau vào lúc tiến hành đóng máy cắt. Góc lệch pha giữa các vectơ điện áp máy phát điện và mạng là d >> 0.

Phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện chính xác như sau: trước khi đóng một máy phát làm việc song song với các tổ máy phát điện khác thì máy đó phải được kích từ trước. Khi tốc độ quay và điện áp của máy đó và các máy khác gần bằng nhau ta chọn thời điểm thuận lợi để đóng máy phát.

LƯU Ý, thời điểm đó phải đảm bảo điều kiện độ lệch điện áp giữa các tổ máy phát điện gần bằng không. Có như thế dòng điện cân bằng lúc đóng tổ máy phát điện sẽ cho giá trị nhỏ nhất.

2. Hòa động bộ tự động

Người thực hiện đóng máy phát điện bằng phương pháp hòa đồng bộ tự động phải tuân thủ những điều sau:

• Muốn thực hiện hòa đồng bộ thì máy phát không được kích từ. Có thể hiểu là kích từ máy phát điện đã được cắt ra bởi aptomat khử từ. Phải lưu ý đến tốc độ quay của máy phát.
• Khi tiến hành quá trình đồng bộ thì tốc độ góc quay của máy phát điện đóng vào phải xấp xỉ tốc độ góc quay của tất cả các máy phát đang làm việc trong hệ thống.

Như vậy, trước khi đóng một tổ máy phát điện làm việc song song với các tổ máy phát điện khác thì máy phát điện đó chưa được kích từ. Khi tốc độ quay của máy phát điện đó gần bằng tốc độ góc quay của các máy phát điện khác thì máy phát điện đó được đóng vào. Ngay sau đó, dòng kích từ sẽ được đưa vào roto. Máy phát điện sẽ được kéo vào làm việc đồng bộ.

Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, Công ty TNHH thiết bị công nghệ Makawa nhận hòa đồng bộ máy phát điện. Quý khách có nhu cầu hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết hơn.