Điều chỉnh điện áp tự động

Ổ điều chỉnh điện áp tự động

Ổ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) là thiết bị quan trọng được thiết kế để điều chỉnh mức điện áp. Nó nhận điện áp dao động và chuyển đổi chúng thành điện áp ổn định, không đổi. Sự dao động của điện áp chủ yếu xảy ra do sự thay đổi tải trên hệ thống cung cấp. Những biến động điện áp này có thể gây hại cho thiết bị trong hệ thống điện, có thể gây ra sự cố hoặc thậm chí hỏng hóc vĩnh viễn.

Để kiểm soát những biến động điện áp này, thiết bị điều khiển điện áp có thể được lắp đặt tại nhiều vị trí quan trọng trong hệ thống điện, chẳng hạn như gần các biến áp, máy phát điện và đường dây dẫn. Thực tế, các ổ điều chỉnh điện áp thường được triển khai ở nhiều điểm trong hệ thống điện để quản lý hiệu quả sự dao động của điện áp.

Điều khiển điện áp trong hệ thống DC và AC

• Hệ thống cung cấp DC: Trong hệ thống cung cấp DC, khi xử lý các đường dây dẫn có độ dài bằng nhau, có thể sử dụng máy phát điện quá bão hòa để kiểm soát điện áp. Tuy nhiên, đối với các đường dây dẫn có độ dài khác nhau, một bộ tăng cường đường dây được sử dụng để duy trì điện áp không đổi ở cuối mỗi đường dây dẫn.

• Hệ thống AC: Trong hệ thống AC, việc kiểm soát điện áp có thể đạt được thông qua nhiều phương pháp. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng biến áp tăng cường, bộ điều chỉnh cảm ứng, và tụ điện song song, v.v. Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng và được chọn dựa trên yêu cầu cụ thể của hệ thống điện.

Nguyên lý hoạt động của ổ điều chỉnh điện áp

Ổ điều chỉnh điện áp hoạt động theo nguyên lý phát hiện lỗi. Đầu tiên, điện áp đầu ra của máy phát điện AC được lấy thông qua biến áp điện thế. Điện áp này sau đó được chỉnh lưu và lọc trước khi so sánh với điện áp tham chiếu. Sự khác biệt giữa điện áp thực tế và điện áp tham chiếu được gọi là điện áp lỗi. Điện áp lỗi này được khuếch đại bởi ampli và sau đó cung cấp cho bộ kích từ chính hoặc bộ kích từ phụ. Bằng cách điều chỉnh kích từ dựa trên điện áp lỗi đã được khuếch đại, ổ điều chỉnh điện áp kiểm soát và ổn định hiệu quả điện áp đầu ra của máy phát điện, đảm bảo nguồn điện cung cấp liên tục và đáng tin cậy.

Do đó, các tín hiệu lỗi được khuếch đại điều chỉnh kích từ của bộ kích từ chính hoặc bộ kích từ phụ thông qua cơ chế giảm hoặc tăng. Điều này, theo đó, kiểm soát sự dao động của điện áp. Bằng cách kiểm soát đầu ra của bộ kích từ, điện áp cuối cùng của máy phát điện chính được điều chỉnh hiệu quả.

Ứng dụng của ổ điều chỉnh điện áp tự động

Ổ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) phục vụ nhiều chức năng quan trọng:

• Kiểm soát điện áp và cải thiện sự ổn định: Nó duy trì điện áp của hệ thống điện trong giới hạn chấp nhận được và cho phép máy hoạt động gần hơn đến ranh giới ổn định trạng thái tĩnh. Điều này đảm bảo nguồn điện cung cấp đáng tin cậy và ngăn ngừa sự bất ổn liên quan đến điện áp trong hệ thống.

• Chia sẻ tải phản kháng: Khi nhiều máy phát điện hoạt động song song, AVR đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối tải phản kháng giữa chúng. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất của các máy phát điện hoạt động song song và duy trì hệ số công suất tổng thể của hệ thống.

• Giảm điện áp quá cao: AVR hiệu quả trong việc giảm điện áp quá cao xảy ra do đột ngột giảm tải trong hệ thống. Bằng cách nhanh chóng điều chỉnh kích từ, nó ngăn chặn sự tăng điện áp quá mức có thể gây hư hại cho thiết bị điện.

• Điều chỉnh kích từ trong thời gian sự cố: Trong trường hợp có sự cố, AVR tăng kích từ của hệ thống. Điều này đảm bảo rằng công suất đồng bộ tối đa có sẵn trong quá trình giải quyết sự cố, giúp hệ thống hồi phục mượt mà hơn.

• Điều khiển kích từ theo tải: Khi có sự thay đổi đột ngột về tải trên máy phát điện, AVR điều chỉnh hệ thống kích từ. Nó đảm bảo rằng máy phát điện tiếp tục cung cấp cùng một điện áp dưới các điều kiện tải mới. AVR đạt được điều này bằng cách vận hành trên từ trường của bộ kích từ, sửa đổi điện áp đầu ra của bộ kích từ và dòng điện từ. Tuy nhiên, trong trường hợp dao động điện áp nghiêm trọng, AVR tiêu chuẩn có thể không phản ứng đủ nhanh.

Ổ điều chỉnh điện áp phản ứng nhanh

Để đạt được phản ứng nhanh hơn, các ổ điều chỉnh điện áp phản ứng nhanh dựa trên nguyên lý vượt quá mục tiêu được sử dụng. Theo nguyên lý này, khi tải tăng, kích từ của hệ thống cũng tăng. Nhưng trước khi điện áp đạt đến giá trị tương ứng với kích từ tăng, bộ điều chỉnh dự đoán và giảm kích từ xuống mức phù hợp. Cơ chế vượt quá và điều chỉnh này cho phép điều chỉnh nhanh chóng và chính xác hơn của điện áp, nâng cao hiệu suất của hệ thống điện trong quá trình thay đổi tải động.