Hệ thống kích từ, AVR máy phát nhà máy mía đường: thay thế AVR số
Nhà máy mía đường, nhà máy giấy, thủy điện nhỏ đều có tổ máy phát điện riêng. Trái tim điều khiển của máy phát là hệ thống kích từ với bộ tự động điều chỉnh điện áp (AVR): giữ điện áp ổn định khi tải thay đổi, điều chỉnh công suất phản kháng khi hòa lưới và bảo vệ máy phát khỏi quá kích từ, thiếu kích từ. Bài viết tổng hợp kinh nghiệm TMP thay thế AVR số Reivax cho các nhà máy mía đường.
Hệ thống kích từ làm nhiệm vụ gì?
- Cấp dòng điện một chiều cho cuộn dây rotor để tạo từ trường.
- Chạy độc lập (đảo): giữ điện áp đầu cực ổn định khi phụ tải nhà máy thay đổi.
- Hòa lưới: điều chỉnh công suất phản kháng hoặc hệ số công suất theo yêu cầu vận hành.
- Giới hạn và bảo vệ: quá kích từ, thiếu kích từ, quá V/Hz, khởi động mềm khi phát điện áp.
Kích từ không chổi than và kích từ tĩnh
| Loại | Nguyên lý | Thường gặp |
|---|---|---|
| Không chổi than | AVR điều khiển dòng kích của máy kích từ quay; diode quay chỉnh lưu cấp cho rotor | Máy phát vài trăm kVA đến vài chục MVA |
| Kích từ tĩnh | Bộ chỉnh lưu thyristor cấp trực tiếp cho rotor qua chổi than, vành trượt | Tổ máy lớn, cần đáp ứng nhanh |
Tổ máy phát trong nhà máy mía đường
Lò hơi đốt bã mía cấp hơi cho turbine hơi kéo máy phát. Trong vụ ép, tổ máy vừa cấp điện cho nhà máy vừa hòa lưới bán điện dư; ngoài vụ có thể dừng hoặc chạy tải thấp. AVR vì vậy phải chuyển mượt giữa chế độ điều khiển điện áp khi chạy độc lập và chế độ điều khiển hệ số công suất khi hòa lưới, đồng thời chịu được dao động tải lớn từ máy ép, máy ly tâm.
Khi nào nên thay AVR số?
- AVR cũ dạng tương tự (analog) hỏng, không còn phụ tùng, không đọc được thông số cài đặt.
- Điện áp dao động, hệ số công suất khó giữ khi hòa lưới.
- Cần ghi sự kiện, cảnh báo để phân tích sự cố trip máy phát.
- Muốn có AVR dự phòng cài sẵn thông số để thay nhanh khi có sự cố.
Quy trình thay thế AVR TMP thực hiện
- Khảo sát tổ máy: thông số máy phát, máy kích từ, sơ đồ đấu nối, chế độ vận hành độc lập và hòa lưới.
- Chọn cấu hình AVR, biến điện áp, biến dòng, màn hình vận hành phù hợp.
- Lắp đặt vào tủ kích từ hiện có hoặc tủ mới, đấu nối tín hiệu với hệ thống điều khiển turbine và hòa đồng bộ.
- Chạy thử không tải: phát điện áp, thử đáp ứng bậc, kiểm tra các giới hạn.
- Chạy thử có tải và hòa lưới: kiểm tra điều khiển hệ số công suất, chuyển chế độ.
- Sao lưu file thông số, cài sẵn cho AVR dự phòng, đào tạo vận hành.
Dự án thực tế
| Nhà máy | Hạng mục | Năm |
|---|---|---|
| Mía đường Tuy Hòa | Cung cấp hệ thống kích từ số Reivax | 2023 |
| Mía đường KHV | Thiết bị kích từ Reivax | 2024 |
| Mía đường Kon Tum | AVR01 và màn hình IHM01 Reivax cho tổ máy phát 3.750 kVA | 2024–2025 |
Xem thêm giải pháp ngành điện, năng lượng và giám sát điện năng bằng hệ thống Iba – ghi dạng sóng điện áp, dòng điện tốc độ cao để phân tích sự cố trip máy phát. Danh sách đầy đủ: dự án đã thực hiện.
Hệ thống kích từ Reivax
Reivax (Brazil) chuyên hệ thống kích từ và điều tốc cho máy phát thủy điện, nhiệt điện, đồng phát. Dòng AVR01 là bộ điều chỉnh điện áp số cho máy phát kích từ không chổi than, đi kèm màn hình vận hành IHM01 và phần mềm cài đặt, sao lưu thông số.
Câu hỏi thường gặp
Thay AVR có cần thay máy kích từ không?
Thường không. AVR mới đấu nối vào cuộn kích của máy kích từ hiện có; chỉ cần kiểm tra thông số điện áp, dòng kích phù hợp với dải làm việc của AVR.
AVR có tự chuyển chế độ khi hòa lưới không?
Có. AVR nhận tín hiệu trạng thái máy cắt hòa lưới để chuyển từ điều khiển điện áp sang điều khiển hệ số công suất hoặc công suất phản kháng, và ngược lại khi tách lưới.
Có nên dự phòng AVR?
Nên. AVR dự phòng được nạp sẵn file thông số giống AVR đang chạy giúp thay thế trong thời gian ngắn, giảm thời gian dừng máy phát trong vụ ép.
Liên hệ kỹ sư TMP:
- Điện thoại / Zalo: 0917 943 068
- Email: project@tmpvietnam.com
