Sự mất từ trường hoặc bảo vệ kích từ của máy phát điện

Mất từ trường hoặc sự mất kích thích có thể xảy ra trong máy phát điện do sự cố về kích thích. Trong các máy phát điện lớn, năng lượng cho kích thích thường được lấy từ nguồn phụ trợ riêng biệt hoặc từ máy phát DC riêng biệt. Sự hỏng hóc của nguồn phụ trợ hoặc động cơ dẫn động cũng có thể gây ra mất kích thích trong máy phát điện. Sự hỏng hóc của hệ thống kích thích, tức là hỏng hóc của hệ thống từ trường trong máy phát điện, khiến máy phát chạy ở tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ.
Trong tình huống đó, máy phát điện hoặc máy phát điện xoay chiều trở thành máy phát cảm ứng rút dòng từ hóa từ hệ thống. Mặc dù tình huống này không gây ra vấn đề ngay lập tức trong hệ thống, nhưng quá tải của stator và quá nhiệt của rotor do hoạt động liên tục của máy trong chế độ này có thể gây ra vấn đề trong hệ thống lâu dài. Do đó, cần đặc biệt chú ý để sửa chữa hệ thống từ trường hoặc hệ thống kích thích của máy phát điện ngay sau khi hệ thống đó bị hỏng. Máy phát nên được cách ly khỏi phần còn lại của hệ thống cho đến khi hệ thống từ trường được khôi phục đúng cách.

Có hai phương án chính để bảo vệ chống mất từ trường hoặc kích thích của máy phát điện. Trong phương án thứ nhất, chúng ta sử dụng rơ-le dòng điện thấp kết nối song song với mạch cuộn dây từ chính. Rơ-le này sẽ hoạt động nếu dòng điện kích thích giảm xuống dưới giá trị đã định trước. Nếu rơ-le phải hoạt động cho việc mất hoàn toàn từ trường, nó phải có cài đặt nằm dưới mức dòng điện kích thích tối thiểu, có thể là 8% của dòng điện định mức đầy tải điện. Khi mất từ trường do hỏng hóc của bộ kích thích nhưng không phải do vấn đề trong mạch từ (mạch từ vẫn nguyên vẹn), sẽ có dòng điện cảm ứng ở tần số trượt trong mạch từ. Tình huống này khiến rơ-le hoạt động theo tần số trượt của dòng điện cảm ứng trong mạch từ. Vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách sau.

Trong trường hợp này, cài đặt 5% của dòng điện định mức đầy tải được khuyến nghị. Có một tiếp điểm đóng bình thường được gắn với rơ-le dòng điện thấp. Tiếp điểm đóng bình thường này mở khi cuộn dây rơ-le được cấp điện bởi dòng điện kích thích song song trong quá trình hoạt động bình thường của hệ thống kích thích. Ngay khi có bất kỳ sự cố nào của hệ thống kích thích, cuộn dây rơ-le trở nên không có điện và tiếp điểm đóng bình thường đóng nguồn qua cuộn dây rơ-le thời gian T1.

Khi cuộn dây rơ-le được cấp điện, tiếp điểm mở bình thường của rơ-le T1 đóng. Tiếp điểm này đóng nguồn qua rơ-le thời gian khác T2 với thời gian trì hoãn có thể điều chỉnh từ 2 đến 10 giây. Rơ-le T1 được trì hoãn thời gian để ổn định phương án chống lại hiệu ứng tần số trượt. Rơ-le T2 đóng tiếp điểm sau thời gian trì hoãn quy định để tắt máy hoặc khởi động báo động. Nó được trì hoãn thời gian để ngăn chặn hoạt động sai lệch của phương án trong trường hợp lỗi bên ngoài.


Đối với máy phát điện hoặc máy phát điện xoay chiều lớn, chúng ta sử dụng một phương án phức tạp hơn cho mục đích này. Đối với máy lớn, được khuyến nghị ngắt máy sau một khoảng thời gian trì hoãn quy định trong trường hợp có hiện tượng dao động do mất từ trường. Ngoài ra, phải có việc cắt tải tiếp theo để duy trì ổn định của hệ thống. Trong phương án bảo vệ này, việc tự động cắt tải cho hệ thống cũng được yêu cầu nếu từ trường không được khôi phục trong thời gian trì hoãn mô tả. Phương án bao gồm rơ-le mho lệch và rơ-le điện áp thấp tức thì. Như đã nói trước đây, không phải lúc nào cũng cần cách ly máy phát ngay lập tức trong trường hợp mất từ trường, trừ khi có sự xáo trộn đáng kể về ổn định của hệ thống.
Chúng ta biết rằng điện áp hệ thống là chỉ báo chính về ổn định của hệ thống. Do đó, rơ-le mho lệch được sắp xếp để tắt máy tức thì khi hoạt động của máy phát đi kèm với sụp đổ điện áp hệ thống. Sự sụt giảm điện áp hệ thống được phát hiện bởi rơ-le điện áp thấp, được cài đặt khoảng 70% của điện áp định mức hệ thống. Rơ-le mho lệch được sắp xếp để bắt đầu cắt tải cho hệ thống lên đến một giá trị an toàn và sau đó khởi động rơ-le ngắt tổng sau một thời gian quy định.

Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.