Điều chỉnh điện áp máy phát điện.

[muitenxanh87]

Xin hỏi thêm một máy phát điện công suất 240MW thì có thể chịu tải P, Q tương ứng là bao nhiêu, trong khoảng nào.

[muitenxanh87]

theo mô phỏng của mình chỉ ra rằng nó chịu đc tải Q khoảng 120MW khi lớn hơn 120MW thường mất ổn định( k rõ là tại sao)

[cô nhóc]

Máy phát 240 MW thông thường chịu tải được 240MW ở cos phi =0,85. Trong trường hợp Cos phi < 0,85, thì khả năng chịu tải sẽ kém đi. Khi Cos phi > 0m85, thì P có thể tăng thêm, nhưng thường bị giới hạn bởi động cơ sơ cấp (Tua bin khí, tua binh hơi hay tua bin nước)

Q tăng đến một trị số nào sẽ bị mất ổn định, thường do giới hạn của nhiệt độ rotor. Lúc đó từ trường rotor có thể bị bão hòa. Đáp ứng của Q hoặc U theo dòng kích thích sẽ không còn nữa, nên hệ điều khiển AVR sẽ không điều khiển tốt, và sẽ mất ổn định.

Q giảm (hoặc tăng theo chiều âm) đến trị số nào đó mất ổn định phụ thuộc vào mối liên kết giữa máy phát và lưới. Máy bị mất ổn định vì dòng kích thích quá thấp, dễ gây mất đồng bộ.

Anh nên tham khảo đường đặc tính máy phát của nhà chế tạo. Nó có những đoạn giới hạn khác nhau trên đặc tuyến PQ

[muitenxanh87]

Vấn đề giới hạn nhiệt độ của rotor rất khó vì nhiệt của điện trở rotor là thành phần phi tuyến, trong thực tế thì nó đúng tuy nhiên nếu dùng mô phỏng mathlab đã hạn chế đc điều này ( mô hình synchronous machine pu stadard ).Hiện tại mình dùng bộ điều khiển là PI và thu nhỏ công suất mô phỏng, mình rút ra một kết luận là nếu dùng tải P thì thay đổi trong giới hạn cho phép hệ luôn ổn định và k hề dao động, tuy nhiên chỉ cần thêm tải Q thì hệ dao động ví dụ như nếu điện áp là 380V thì nó sẽ giật xuống 370 và lên 390 --> chất lượng kém điều này có nghĩa trong thực tế với một máy phát nhỏ chỉ cần điều hòa hoặc quạt chạy điện áp sẽ dao động, máy phát sẽ dung mạnh( mình nghĩ thế), mình đang hướng tới 2 cách giải quyết một là thêm thành phần D trong bộ điều khiển 2 là thêm khâu tạo trễ cho phản hồi điện áp.... tuy nhiên vấn đề chính mình quan tâm là điều j gây nên dao động khi thêm tải Q.Tiếp đó là mình có thể tìm thông số của một máy phát cụ thể ở đâu (catalogue chẳng hạn ) tìm 3 ngày trên mạng rồi nhưng k có kết quả (bọn siemen có catalogue của động cơ nhưng k có máy phát)

[muitenxanh87]

@Veo43210 : để dùng điot theo mình bạn phải tính toán điện áp đặt lên diot ,dòng qua diot chế độ làm việc, tần số ... sau đó chỉ việc chọn diot theo các thông số đó , catalogue về diot trên mạng có rất nhiều

[muitenxanh87]

cho mình hỏi thời gian quá độ của máy phát điện khoảng bao lâu là chấp nhận được

[cô nhóc]

Nhóc chưa hiểu anh nói dao động là mạch AVR dao động hay hệ thống (Máy phát và lưới) dao động?

Nếu chỉ là mạch AVR dao động, thì có thể có các nguyên nhân và cách xử lý sau:

Ở Q cao, dòng kích từ cần thiết cũng cao. Khi dòng kích từ tăng cao, sẽ có các vấn đề sau:

a/. Quan hệ giữa Ump, Q và dòng kích từ If sẽ phi tuyến. Mạch sẽ làm việc với thông số khác với thông số bình thường.
b/. Khi mạch nối lưới, Ikt tăng nhưng U không tăng. Lúc đó cần mạch điều hòa giữa U, Q và Ikt.
c/. Mạch điều khiển công suất (thi1 dụ mạch kích SCR) hoạt động không ổn định trong miền góc kích nhỏ.

Biện pháp khắc phục:

1/. Có thêm mạch hồi tiếp vi phân, lấy từ điện áp kích thích về mạch so sánh điện áp. nếu là máy kích thích tĩnh. Nếu là máy kích thích không chổi than, thì lấy từ đầu ra của mạch AVR đưa vào cuộn kích từ máy kích thích. Thời hằng tính khoảng 0,1 giây đến vài giây tùy theo quán tính điện từ của máy phát.

2/. Có thêm mạch bù dòng kháng ở đầu vào điện áp lấy mẫu. Dòng này là dòng I sin phi, tương ứng với công suất phản kháng. Mạch bù sao cho:

E = U + k I sin phi

3/. Modify lại mạch điều khiển góc kích.
Các mạch dùng nguyên lý phóng nạp RC có độ ổn định kém nhất, do sóng tam giác không tuyến tính, nên quan hệ giữa góc kích với tín hiệu điều khiển cũng không tuyến tính.
Mạch phóng nạp C qua nguồn dòng có độ tuyến tính của góc kích theo tín hiệu vào cao, nên độ ổn định cao hơn. Nhưng hàm truyền của Ura theo I dk vẫn không tuyến tính.
Tốt nhất là sử dụng mạch điều khiển góc kích theo hàm cos, có độ tuyến tính cao nhất.

[muitenxanh87]

1.Đầu tiên mình xin lỗi ,lúc đầu thực sự mình rất nghi ngờ khả năng ai đó có thể mất thời gian nghiên cứu vấn đề này nên hỏi không rõ ràng.Điều mình quan tâm nhất ở đây như nói ở phần trên tức là điện áp phát ra ở đầu cực máy phát Et. Dao động ở đây là dao động điện áp quanh giá trị cân bằng ví dụ muốn phát ra là 380V nhưng nó lại dao động quanh giá trị đó lên xuống có lúc rất mạnh khi thêm tải Q (vì dòng điện tải là một trong những thành phần gây nên dao động điện áp).Hiện tại mình đã khác phục được sự mất ổn định điện áp ( thực chất là mò Ti và Kp của bộ PI - điều này rất muốn tránh vì thực tế k thể nói là mò đc sẽ k ai bị thuyết phục) tuy nhiên thời gian đạt được ổn định mất 15s ( mình không rõ thời gian này có hợp lý không ), điều này rất khó hiểu vì với công suất nhỏ hiện tại mình mô phỏng là 3,6kw rất nhỏ thì thời gian đáp ứng phải nhanh mới đúng, mình không hiểu tại sao thời gian để đạt ổn định lại lâu đến thế. Hiện tại mô phỏng của mình chỉ dừng ở mức dùng tải lắp luôn vào máy phát chứ chưa tính nối vào lưới điện (sau này sẽ thêm phần nối với tải vô hạn lúc đó tính sau)
2.Hiện tại mình đang làm mô phỏng tức là chứng minh hoàn toàn bằng lý thuyết mình k muốn chứng minh rằng do kinh nghiệm mà mình đạt được kết quả này ( điều này rất khó ), những điều cô nhóc nó có lẽ sẽ giúp ích cho mình trong khoảng 1 tháng nữa, khi thi công lúc đó hi vọng vẫn đc trao đổi tiếp
3.Mình dùng hệ kích từ tĩnh, giá trị điện áp đầu cực là Et = căn bậc 2 của tổng bình phương điện áp dọc trục và ngang trục (Ed Eq - sử dụng phép biến đổi Park).Đến đây có rất nhiều cách để tìm phương pháp điều khiển rất hi vọng mọi người nêu cho mình một phương pháp điều khiển. Hiện tại mình tuyến tính hóa nó , công thức hơi loằng ngoằng nhưng kết luận nó phụ thuộc vào điện áp kích từ Vf và dòng điện tải Id Iq ( Id Iq) là thành phần phi tuyến, ý tưởng điều khiển của mình là dùng PI để điều khiển thử sau đó dựa vào đó chỉnh định PI theo điều khiển nâng cao vì PI k tạo ra đáp ứng ổn định khi có nhiễu với đối tượng là phi tuyến ( sẽ trình bày sau), đã có một bài báo công bố dùng một vòng phản hồi phụ bù đi thành phần phi tuyến Id Iq ( nếu muốn tìm hiểu mình có thể trình bày chi tiết ) tuy nhiên chỉ khi k có phương án nào mình mới tính đến cách này.
3.Khi có thành phần Et như trên thì áp dụng phương pháp nào là hợp lý để điều khiển ( chỉ cần nêu ý tưởng , xu hướng thế giới là dùng fuzzy mờ ).
4.Hiện mình chỉ tìm được đặc tính máy phát dựa vào đặc tính góc công suất của máy phát tức là phụ thuộc vào phi cụ thể P phụ thuộc vào Xd (kháng ngang trục) và góc teta góc giữa vecto điện áp và vecto Ed , theo đồ thị sách máy điện 2( Phan Tử Thụ ,Khánh Hà ) đồ thị đặc tính công suất goc teta từ 0-90 , tương tự Q phụ cũng phụ thuộc cos teta (điều này theo mình sẽ giải thích vấn đề 3 của nhóc tức là điều khiển góc kích theo hàm cos sẽ đạt tuyến tính cao nhất ,vì Q là thành phần chính gây dao động ý kiến của Nhóc thế nào ). Thêm mạch phản hồi vi phân về mạch so sánh điện áp ( dùng analog) không khác j thêm khâu D trong điều khiển số với PID, đó là tạo trễ để dễ điều khiển cũng giúp giải quyết chống dao động điện áp tuy nhiên mình với chỉ mô phỏng chứ chưa hiểu thực tế sẽ thế nào cũng có tác dụng nhưng k thấy nhiều khác biệt.Hi vọng lúc làm thực tế sẽ có thời gian thử nghiệm và vấn đề này.
5.Điều khiển theo I kích và I kích là như nhau , phương pháp điều khiển ở đó người ta làm thế nào? có dùng PID không ?
6.Quan hệ giữa Ump, Q và dòng kích từ If sẽ phi tuyến. Mạch sẽ làm việc với thông số khác với thông số bình thường ( có thể cụ thể hơn đươc k ), thông số bình thường nhóc nhắc ở đây có ví dụ đc k? mối quan hệ P Q của tải với công suất máy phát thế nào mình cũng chưa nắm rõ về điều này rất mong được hướng dẫn.
7 .Có thể trả lời bất cứ ý nào trong một vấn đề mà mọi người biết hi vọng sẽ đạt đc một sô công nhận chắc chắn.N~ vấn đề nhóc nêu lúc thi công mình sẽ cố gắng tìm hiểu để có cái nhìn chuẩn nhất.Lúc đó mình sẽ trao đổi sau.

[ledeelec]

trường hợp khó quá cần giúp đỡ
có bac nào biết lỗi :''sd stop valve fail'' trên máy phát không nhỉ.
giúp tôi với, tôi tìm tòi mãi mà không ra các bác ah
chân thành cảm ơn các bác (và hậu tạ)

[cô nhóc]

stop valve là van chính để cắt nguồn năng lượng đến động cơ sơ cấp. Với máy diesel thì nó là van dầu. Với tua bin khí là van khí hoặc van dầu tùy loại nhiên liệu. Với tua bin hơi là van hơi.

Đây là van ngừng nhanh, tác động bằng khí nén hoặc thủy lực, được kích bằng tín hiệu điện từ các bộ điều khiển đưa ra. Van này thường dùng khi cần ngừng khẩn cấp, hoặc đóng hết sau khi quá trình ngừng máy bình thường đã kết thúc.

Chữ SD không biết là viết tắt cho chữ gì. Tuy nhiên tạm thời có thể hiểu là có một mạch điện hoặc điện tử nào đó liên tục giám sát tính sẵn sàng làm việc của stop valve. Nếu mạch này phát hiện ra có sai sót gì đó trong mạch điện của Stop valve, nó sẽ báo động như trên.

[cô nhóc]

Các vấn đề anh Muityenxanh đưa ra có tính bác học quá, nhất thời Nhóc đọc chưa hiểu hết. Để Nhóc suy nghĩ kỹ lưỡng và sẽ bàn với anh sau. Còn phải tham khảo ý kiến của một số anh chị khác nữa, mình Nhóc e rằng không kham nổi.

Tuy nhiên Nhóc thấy anh tính toán thời hằng cho mạch PI lên đến 15 giây thì cao quá. Có lẽ anh nên xem lại tất cả cc1 khâu trễ trong hệ thống. Đặc biệt là khâu đo lường. Có lẽ thời hằng của khâu đo lường của anh quá dài chăng? Thường thì mọi người hay bị sơ suất chỗ đó. Do muốn lọc tín hiệu cho phẳng, mà tăng thời hằng của mạch đo lường quá dài.

[bqviet]

SD có thể là Shutdown. Động cơ nhiệt loại lớn nói chung thường có 2 van khẩn cấp: shutdown và slowdown. Ở máy chính và máy phát điện tàu thủy (vốn kéo bởi động cơ đi-ê-den), 2 van trên luôn có và là van thủy khí, tức là có thể hoạt động với tín hiệu từ bộ điều khiển yêu cầu, hoặc từ lệnh bên ngoài mà KHÔNG cần điện để bảo vệ máy trong trường hợp xấu nhất.

[cô nhóc]

Để có thông số điều khiển AVR lúc không tải, anh cần đặc tính không tải của máy phát.
Để có quan hệ giữa If, U và P anh cần đặc tính ngắn mạch.
Để có quan hệ giữa If, P, Q và U, anh cần tham khảo họ đặc tuyến hình V.

Tất cả các đặc tuyến đó, anh có thể hỏi các anh chị làm trong nhà máy điện. Nhóc có thể liên hệ với anh QT để lấy cho anh, nhưng không biết lúc này anh ấy rất bận, có cung cấp được hay không.

[muitenxanh87]

15s là thời gian hết các dao động và đạt trạng thái ổn định, còn Ti thì đúng là càng nhỏ đáp ứng càng nhanh tuy nhiên còn phải phụ thuộc vào đặc tính động học của hệ vì nào nhanh quá sẽ hệ sẽ đáp ứng k kịp như quán tính lớn chẳng hạn , với máy lớn thì 15s cũng k quá nhiều tuy nhiên bây giờ chỉnh xuống 5s đc rồi mình đã nhầm vấn đề là công suất cấp cho máy phát điện từ turbin chẳng hạn phải giữ k đổi thực ra là phải đảm bảo tần số hay tốc độ cấp cho máy phát là k đổi, sorry mấy hôm nay cứ đợi mail thông báo , nên k để ý. Nhóc tìm hộ mình thì tốt quá mình chỉ cày mấy đặc tính trong sách máy điện và quyển power system stability and control của kundur và 1 cuốn tương tự của Machowski, mấy vấn đề trên mình chỉ dựa vào lý thuyết cũng chưa kiểm chứng mình cũng chỉ giải thích theo công thức thôi điều này cũng có lúc k chính xác. nhoc cứ nói những điều mình biết cũng đc vì học thuật rộng lắm, mình thì chẳng có kinh nghiệm j đâu chỉ có một đống lý thuyết kế thừa từ thầy truyền cho... mình giải quyết tạm ổn mô phỏng bằng PI rồi bây giờ chuyển sang chỉnh định, co j lại tranh luận sau

[aici]

trường hợp khó quá cần giúp đỡ
có bac nào biết lỗi :''sd stop valve fail'' trên máy phát không nhỉ.
giúp tôi với, tôi tìm tòi mãi mà không ra các bác ah
chân thành cảm ơn các bác (và hậu tạ)

''sd stop valve fail''

Bác xem cái stop valve.
Nếu như không lầm thì hệ thống báo nó không điều khiển cái này được. (Cái stop valve)

Chúc vui.