Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 2: Vận hành máy phát điện

oáy tăng cao. - Có thể do đồng hồ đo nhiệt chỉ thị nhầm. 54b) Biện pháp xử lý:- Kiểm tra sự nguyên vẹn của bộ phận đo nhiệt độ.- Kiểm tra nhiệt độ của gió vào, gió ra.- Kiểm tra độ mở của van nước làm mát. - Kiểm tra sự hoàn hảo của hệ thống làm mát. 55- Nếu giải quyết các biện pháp trên mà không có hiệu quả Thì tiến hành giảm công suất phát ra của máy phát theo lệnh của trưởng ca để đưa nhiệt độ xuống trị số quy định. - Nếu đã giảm công suất của máy phát mà nhiệt độ không giảm Thì phải ngừng ngay máy phát điện.562) Mạch stator bị chạm masse một pha a) Hiện tượng:- Có tín hiệu “Chạm masse máy phát điện” (đèn sáng, chuông kêu). - Đồng hồ kiểm tra chạm masse stator có trị số khác không khi ấn nút kiểm tra. - Đồng hồ kiểm tra điện áp pha bị chạm masse giảm xuống còn 2 pha kia tăng lên. 57b) Nguyên nhân:Cách điện của cuộn dây stator bị chọc thủng vì các nguyên nhân sau:- Vận hành máy phát điện ở nhiệt độ cao thường xuyên.- Hệ thống làm mát không tốt làm cách điện dần bị già cỏi. - Vận hành máy phát điện với điện áp tăng cao quá quy định. - Cách điện bị chọc thủng do quá điện áp khí quyển hoặc quá điện áp nội bộ. 58- Đối với lưới có dòng chạm masse >= 5 A thì bảo vệ chống chạm masse mạch stator tác động cắt máy cắt đầu cực máy phát.- Đối với trường hợp dòng chạm masse < 5 A thì do được phép tiếp tục vận hành với thời gian quy định nên khi đó dễ dàng xảy ra chọc thủng điểm thứ hai vì cách điện của cuộn dây đã già cỗi, làm ngắn mạch các pha với nhau hoặc ngắn mạch các vòng dây trong cùng một pha. Do đó, bảo vệ so lệch dòng điện mạch stator máy phát tác động cắt máy cắt đầu cực máy phát, cắt máy cắt kích từ, các đồng hồ chỉ về không. 59c) Biện pháp xử lý:- Kiểm tra phụ tải nào khả nghi nhất, đồng thời loại bỏ dần các phụ tải không quan trọng.- Xử lý nhanh chóng, loại trừ điểm chạm masse. Nếu thời gian chạm masse quá 1 – 2 giờ mà chưa xử lý được thì nên tách máy phát ra khỏi lưới điện. - Khi đã tìm và xử lý được điểm chạm masse thì khôi phục lại máy phát điện, đưa vào vận hành bình thường. 603) Sự cố rotor chạm masse hai điểm a) Hiện tượng:- Ampe kế một chiều chỉ dòng kích từ tăng cao. - Volt kế một chiều chỉ điện áp kích từ giảm thấp. - Chỉ số của đồng hồ đo công suất phản kháng giảm nhiều hoặc có thể đổi dấu. - Hệ số công suất cos tăng. - Bảo vệ chống rotor chạm masse hai điểm làm việc. - Turbine có hiện tượng chấn động. 61b) Nguyên nhân:- Do cách điện của cuộn dây kích từ không tốt nên xảy ra chạm masse. - Đầu tiên là chạm masse tại một điểm, nhưng do yêu cầu tiếp tục vận hành (với máy phát turbine hơi) nên sẽ xảy ra chạm tại điểm thứ hai. Khi chạm masse tại điểm thứ hai làm nối tắt một số vòng dây của cuộn kích từ 	 điện trở của cuộn kích từ giảm 	 dòng kích từ tăng và điện áp kích từ 	giảm.62 Trường hợp số vòng dây bị nối tắt nhiều, dòng kích từ có thể tăng quá cao	 gây ra sự đốt cháy cách điện của mạch kích từ. Khi chạm masse tại hai điểm:- Số vòng dây cuộn kích từ giảm đột ngột- Dòng kích từ tăng có quán tính điện từ.	 Sức từ động giảm 	 Từ thông chính giảm	 Công suất phản kháng phát ra của 	máy giảm 	 Hệ số công suất tăng63 Trường hợp cuộn kích từ bị nối tắt hoàn toàn do chạm masse tại hai điểm, máy phát nhận công suất kích từ từ hệ thống về để duy trì cân bằng điện áp (UF = UHT).	* Nên đồng hồ đo công suất phản kháng chỉ 	ngược lại.	* Hệ số công suất cos sớm. 64- Do nối tắt một số vòng dây của cuộn kích từ nên hệ thống từ bị mất đối xứng đối với các cực từ. Sự tác dụng tương hỗ giữa dòng stator với các thành phần từ thông không đối xứng tạo nên những moment tác dụng không cân bằng lên vành rotor 	 gây chấn động cho máy phát. Với những turbine nước, do số cực từ nhiều nên sự mất đối xứng về từ là nhiều hơn so với máy phát turbine hơi. 	 Sự chấn động mạnh hơn. 65c) Biện pháp xử lý:- Với máy phát turbine nước:+ Tuyệt đối không để xảy ra rotor chạm masse hai điểm. 	 Đặt bảo vệ chống rotor chạm masse một điểm. 	Khi xảy ra chạm masse một điểm, bảo vệ sẽ tác 	động cắt máy cắt đầu cực máy phát. 66- Với máy phát turbine hơi:Khi chạm masse một điểm ở mạch rotor thì:+ cho phép vận hành+ báo tín hiệu+ bảo vệ sẳn sàng làm việc khi xảy chạm masse điểm thứ hai+ Kiểm tra để tìm ra điểm chạm masse và khắc phục.674) Máy phát trở thành động cơ a) Hiện tượng:Khi máy phát điện đang làm việc song song với hệ thống mà xảy ra các hiện tượng:- Đồng hồ công suất tác dụng chỉ trị số âm.- Đồng hồ công suất phản kháng tăng lên. 68- Tần số và điện áp có thể bị giảm xuống. - Có thể có đèn báo “Sập van hơi chính”, chuông kêu. - Có thể có tín hiệu bên turbine đánh sang “máy móc nguy hiểm”.69b) Nguyên nhân:- Có thể do sự cố lò hoặc sự cố turbine. - Có thể do đóng nhầm valve hơi chính hoặc vô ý chạm phải khóa nguy cấp làm phát tín hiệu “Turbine nguy cấp”70- Khi mất công suất cơ mà máy vẫn đang đóng vào lưới thì nó sẽ trở thành động cơ xoay chiều đồng bộ. - Máy phát không phát ra công suất tác dụng mà nhận từ hệ thống về một lượng công suất tác dụng để thắng ma sát kéo turbine quay.  Vì vậy, đồng hồ đo công suất tác dụng chỉ ngược lại.- Dòng kích từ vẫn không đổi. Máy phát vẫn phát ra công suất phản kháng cho lưới. 71c) Biện pháp xử lý:- Không nên ngừng máy ngay mà cần báo ngay cho trực máy biết và yêu cầu họ cài lại van an toàn. - Điều chỉnh và giữ ổn định công suất các máy còn lại.- Giảm công suất phản kháng của máy sự cố và tăng công suất phản kháng máy khác.72- Nếu bên turbine cài được valve hơi chính thì để máy vận hành bình thường. Khi ấy, tiến hành điều chỉnh:	* Công suất tác dụng lên. 	* Điện áp và tần số trở về trị số quy định. - Nếu valve an toàn không tác động thì phải kiểm tra turbine có bị mất hơi làm cho máy phát điện vận hành như một động cơ đồng bộ không ?  Kiểm tra xử lý và nhanh chóng đưa hơi vào để nâng công suất tác dụng lên. 73 Nếu tín hiệu bên turbine hiển thị “máy nguy hiểm”  Thì lập tức cắt máy phát ra khỏi lưới. Nếu valve an toàn không cài lại được và không có biện pháp khắc phục Thì theo lệnh trưởng ca tách máy phát điện ra khỏi lưới để xử lý. 745) Máy phát điện mất kích từ a) Hiện tượng:- Đồng hồ đo dòng điện và điện áp kích từ có chỉ số gần bằng không. - Đồng hồ đo công suất phản kháng có chỉ số âm.- Công suất tác dụng giảm. - Tần số dao động. 75- Đồng hồ đo dòng điện stator có chỉ số tăng lên. - Điện áp máy phát giảm xuống thấp. - Có thể có tín hiệu “máy phát quá tải”- Có thể kích từ cưỡng bức tác động. - Tốc độ kế chỉ hơi tăng. - Máy phát có hiện tượng chấn động. 76b) Nguyên nhân:Máy phát bị mất kích từ có thể do các hư hỏng sau: * Hư hỏng thuộc về mạch kích từ của máy phát điện:	- Đứt cuộn dây kích từ của máy phát. 	- Cuộn dây kích từ bị nối tắt hoàn toàn do chạm 	masse hai điểm.	- Đóng nhầm điện trở diệt từ. 77* Hư hỏng thuộc về mạch kích từ của máy phát kích từ:	- Đứt cuộn dây kích từ của máy phát kích từ. 	- Điện trở điều chỉnh tiếp xúc kém.	- Chổi than tiếp xúc kém. 78* Khi bị mất kích từ, máy phát sẽ không phát ra công suất phản kháng nữa mà buộc phải nhận công suất phản kháng từ lưới để duy trì sự cân bằng điện áp UF = UHT.  Do đó, đồng hồ đo công suất phản kháng chỉ ngược lại. * Hệ thống phải cung cấp cho máy phát một lượng công suất phản kháng, tương ứng với nó là dòng kích từ.  Do đó, điện áp của hệ thống giảm xuống.79* Hệ thống phải cung cấp cho máy phát một dòng kích từ phụ, cần thiết cho việc phát ra công suất tác dụng.  Dòng stator của máy tăng lên. 80* Khi máy phát mất kích từ, loại trừ nguyên nhân cuộn dây kích từ bị đứt, mạch rotor vẫn tạo thành một mạch kín và rotor vẫn quay với tốc độ n (vì vẫn có công suất cơ kéo). Nhưng do mất kích từ nên: Công suất phát giảm đột ngột. Moment cản điện từ giảm đột ngột so với moment sơ cấp  Tốc độ của rotor tăng lên  Xuất hiện hệ số trượt  máy phát rơi vào trạng thái làm việc ở chế độ không đồng bộ. 81* Ở chế độ không đồng bộ:- Xuất hiện moment cản không đồng bộ làm cho tốc độ rotor của máy phát không tăng nhiều. Máy đi vào làm việc ở một hệ số trượt nhất định. Tần số trở về giá trị ổn định ở tần số đồng bộ. 82Như vậy:- Khi mới mất kích từ  tốc độ của rotor tăng. - Sau khi xuất hiện moment cản không đồng bộ  tốc độ rotor lại giảm xuống.Do đó:- Các đồng hồ U, I, f và P dao động. - Máy phát có hiện tượng chấn động. 83c) Biện pháp xử lý: Nếu:* Máy cắt kích từ cắt,* Máy cắt đầu cực máy phát chưa cắt mà điện áp kích từ vẫn bình thường. Thì:*Lập tức đóng máy cắt kích từ lại. *Nâng điện áp kích từ lên. 84- Nếu:* Điện áp kích từ bình thường.* Dòng kích từ bằng không. Có thể do:* Mạch kích từ rotor bị đứt. * Khi đóng máy cắt kích từ mà vẫn không nâng được kích từ lên85- Thì:* Lập tức khởi động máy kích từ dự phòng để thay máy kích từ chính.* Đưa ra kiểm tra, tìm nguyên nhân và xử lý. 86- Nếu máy phát kích từ đã được thay mà vẫn không có kích từ thì cần tiến hành xử lý như sau: * Với máy phát turbine nước: 	+ không cho phép vận hành ở chế độ không đồng 	bộ do mất kích từ. * Với máy phát turbine hơi, loại rotor có cấu tạo kiểu vành đai thanh đồng: 	+ không cho phép vận hành ở chế độ không đồng 	bộ do mất kích từ87* Với các loại máy phát turbine hơi khác: cho phép vận hành ở chế độ không đồng bộ khi mất kích từ trong thời gian 30 phút. Nếu sau 30 phút không khôi phục được kích từ thì tách máy ra khỏi lưới.Hoặc nếu đứt mạch rotor thì phải ngừng máy ngay. 886) Không nâng được điện áp máy phát a) Hiện tượng:- Sau khi sửa chữa xong. - Khi khởi động máy phát, tốc độ rotor đã đạt đến định mức. - Dùng biến trở điều chỉnh để nâng điện áp kích từ.  Nhưng điện áp máy phát điện không lên. 89b) Nguyên nhân và biện pháp xử lý:- Đấu ngược ở máy kích từ. Các đồng hồ volt kế và ampe kế chỉ ngược lại.	 Chỉ cần đấu lại đầu dây. 90- Nếu điện áp và dòng điện kích từ không có chỉ sốMáy đã mất từ dư. 	 Cần phải nạp lại. - Có thể các chổi than tiếp xúc không tốt. Cần kiểm tra các chổi than của máy kích từ cổ góp, vành trượt rotor xem tiếp xúc tốt không. 91- Kiểm tra cổ góp, vòng trượt xem có bụi bẩn không.  Nếu có một lớp bám bẩn cần lấy giấy nhám mịn để đánh và xử lý. - Có thể các mạch nhất thứ, nhị thứ qua quá trình sửa chữa đấu nối không tốt hoặc chưa đấu.