Hướng dẫn hòa đồng bộ 2 máy phát điện chi tiết từ A – Z

Kết nối song song các máy phát điện công nghiệp để tăng công suất nguồn, kiểm soát phụ tải, dễ bảo trì. Quá trình này liên quan đến kết nối vật lý của hai hoặc nhiều máy phát điện và đồng bộ hóa các đầu ra. Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu với bạn đọc về  kỹ thuật hòa đồng bộ 2 máy phát điện.

I. Hòa đồng bộ máy phát điện là gì?

Đồng bộ hóa là quá trình khớp các thông số như điện áp, tần số, góc pha, thứ tự pha và dạng sóng của máy phát điện hoặc nguồn khác với hệ thống điện đang hoạt động.

Máy phát điện không thể cung cấp điện cho hệ thống điện trừ khi điện áp, tần số và các thông số khác của nó khớp chính xác với mạng lưới. Đồng bộ được thực hiện bằng cách điều khiển dòng kích từ và tốc độ động cơ máy phát điện.

Nhu cầu đồng bộ hóa xuất hiện khi 2 hoặc nhiều máy phát điện hoạt động song song để cung cấp tải lớn hơn. Quá trình đồng bộ hóa còn được gọi là 

II. Tại sao phải hòa đồng bộ 2 máy phát điện?

Trong nhiều trường hợp, một số tổ máy nhỏ cung cấp điện tốt hơn là một tổ máy phát điện công suất lớn. Đây được gọi là hoạt động song song của máy phát điện. Vậy, tại sao chúng ta nên sử dụng kỹ thuật hòa đồng bộ 2 máy phát điện hoặc nhiều hơn?

1. Độ tin cậy

Nhiều tổ máy phát điện nhỏ sẽ đáng tin cậy hơn tổ máy lớn. Điều này là do, nếu một máy phát điện bị hỏng, các máy phát điện khác vẫn hoạt động. Do đó, toàn bộ hệ thống sẽ không bị tắt.

2. Dịch vụ liên tục

Trong trường hợp bảo dưỡng máy phát điện đình kỳ hoặc sửa chữa, máy phát điện đó phải được tắt và đưa ra khỏi hệ thống. Do đó, các máy khác đang hoạt động song song không bị gián đoạn cung cấp phụ tải.

Hòa đồng bộ nhiều máy phát điện

3. Yêu cầu tải

Yêu cầu phụ tải có thể thay đổi liên tục. Trong thời gian tải nhẹ, chỉ có một hoặc hai máy phát điện vận hành. Trong các nhu cầu tải cao điểm, máy phát điện được kết nối song song để đáp ứng nhu cầu. Do đó, nếu sử dụng nhiều máy phát điện nhỏ có thể tiết kiệm chi phí.

4. Hòa đồng bộ 2 máy phát điện cho hiệu quả cao

Máy phát điện hoạt động hiệu quả nhất khi chúng được tải ở các giá trị định mức của chúng. Do đó, hoạt động của ít máy ở tải nhẹ và nhiều máy phát điện hơn ở tải cao điểm hiệu quả hơn.

5. Năng lực mở rộng

Khi nhu cầu về điện tăng liên tục, các công ty cần phải bổ sung thêm nhiều máy phát điện. Vì vậy, các máy phát điện này phải được kết nối song song với các máy phát điện hiện có.

III. Điều kiện để hòa đồng bộ 2 máy phát điện

Muốn hòa đồng bộ hoặc song song các máy phát điện nhất định phải đảm bảo các điều kiện sau:

1. Trình tự giai đoạn hòa đồng bộ 2 máy phát điện

Thứ tự pha của các pha của máy phát điện đang được nối với thanh góp hệ thống điện phải giống với thứ tự pha của thanh góp (hoặc lưới điện). Sự cố này chủ yếu xảy ra trong trường hợp cài đặt ban đầu hoặc sau khi bảo trì.

Thanh cái là gì? Tham khảo thêm thông tin trên Wikipedia bằng cách click “tại đây“.

2. Độ lớn điện áp

Điện áp của máy phát điện đến phải giống với điện áp của lưới điện. Nếu điện áp máy phát điện vào lớn hơn thì sẽ có công suất phản kháng cao từ máy phát vào điện lưới.

Nếu điện áp máy phát điện thấp hơn, máy phát điện sẽ hấp thụ công suất phản kháng cao từ lưới điện.

3. Tần số

Tần số của máy phát điện tới phải bằng tần số của điện lưới. Sự kết hợp không đúng tần số dẫn đến khản năng tăng tốc và giảm tốc trong động cơ làm tăng mô-men xoắn nhất thời.

4. Góc pha

Góc pha giữa điện áp của máy phát điện và lưới điện phải bằng không. Điều này có thể được quan sát bằng cách so sánh sự xuất hiện của giao nhau ) hoặc các đỉnh của các dạng sóng điện áp.

IV. Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện

Hiện có các kỹ thuật khác nhau để đồng bộ hóa 2 máy phát điện thay thế. Mục đích chính của các kỹ thuật này là để kiểm tra tất cả bốn điều kiện ở trên. Các phương pháp phổ biến được sử dụng gồm:

• Phương pháp ba đèn tối: sử dụng thanh cái để đồng bộ hóa máy phát điện thứ hai. Phương pháp này không thể cung cấp thông tin về máy và tần số thanh cái.
• Phương pháp hai sáng, một tối: đo tần số nhưng không thể kiểm tra tính chính xác của chuỗi pha.
• Phương pháp đồng bộ hóa: cho biết tần số máy phát điện cao hơn hay thấp hơn tần số thanh cái.

Đây là các phương pháp hòa đồng bộ 2 máy phát điện hoặc nhiều hơn. Quy trình này phải thực hiện cẩn thận để tránh làm rối loạn hệ thống điện cũng như tránh làm hỏng máy. Chỉ có phương pháp ba đèn tối không được ưa chuộng do độ chính xác kém hơn và hoạt động thủ công.

Sơ đồ hòa đồng bộ máy phát điện theo từng phương pháp như sau:

Phương pháp hòa đồng bộ 2 sáng 1 tối

Phương pháp hòa đồng bộ

Phương pháp 3 tối

Quy trình này cần một người có kỹ năng vận hành và kinh nghiệm để xử lý thiết bị trong khi đồng bộ hóa.

Các thiết bị hòa đồng bộ máy phát điện hiện đại tự động hóa toàn bộ quá trình đồng bộ. Với việc sử dụng các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý để tránh đèn thủ công và quan sát bằng kính đồng bộ. Các phương pháp này dễ quản lý và đáng tin cậy hơn.

V. Hòa đồng bộ 2 máy phát điện bị lỗi

Nếu đồng bộ hóa máy phát điện với hệ thống điện thực hiện không chính xác có thể xảy ra:

• Máy phát điện & động cơ bị hỏng do ứng suất cơ học gây ra bởi bộ tăng tốc/giảm tốc nhanh. Cần phải đưa các khối lượng quay lại đồng bộ.
• Hư hỏng đối với máy phát điện và cửa sổ biến áp bậc thang do dòng điện cao.
• Gây nhiễu cho hệ thống điện, chẳng hạn như dao động và điện áp lệch không phải định danh.
• Giữ cho máy phát điện không ở trạng thái khởi động và nhận tải khi rơ le bảo vệ xác định máy phát điện chạy trong điều kiện hoạt động bình thường. Điều này có thể khiến máy phát điện bị ngắt.

Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về hòa đồng bộ 2 máy phát điện, quy trình hoặc kỹ thuật thực hiện vui lòng liên hệ với chúng tôi. Công ty Máy phát điện Nhật Trường Minh nhận hòa đồng bộ máy phát điện với chi phí tốt nhất.