การอธิบายโดยสังเขปเกี่ยวกับระบบเบรกเกอร์เชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โรงไฟฟ้ามักใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานสำรองเพื่อรับมือกับไฟฟ้าดับในระบบสายส่ง ความเสียหายของอุปกรณ์จ่ายไฟ และการบำรุงรักษาอุปกรณ์ เมื่อเกิดไฟฟ้าดับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติภายในไม่กี่วินาทีเพื่อจ่ายไฟให้กับตู้จ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้า จากนั้นจึงตัดการเชื่อมต่อสวิตช์หลักที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่ง เมื่อไฟฟ้ากลับมา ระบบสายส่งจะกลับมาทำงานอีกครั้งเพื่อให้การเปลี่ยนไปใช้ไฟฟ้าจากระบบสายส่งเป็นไปอย่างราบรื่นโดยไม่ทำให้เกิดไฟฟ้าดับในระหว่างกระบวนการเปลี่ยน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องทำงานขนานกับระบบสายส่ง และหลังจากเชื่อมต่อกับระบบสายส่งสำเร็จแล้ว จะต้องตัดการเชื่อมต่อจากระบบสายส่งทันที การทำงานแบบขนานเป็นสิ่งสำคัญมาก การเชื่อมต่อแบบขนานที่ไม่ซิงโครไนซ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเองเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความผันผวนในระบบสายส่งและทำลายเสถียรภาพอีกด้วย ดังนั้น อุปกรณ์และอุปกรณ์ควบคุมและป้องกันจึงต้องมีความสมบูรณ์และเชื่อถือได้

1. ระบบปฏิบัติการแบบขนาน

เพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำงานแบบขนานได้ จะต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

① ลำดับเฟสของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องเหมือนกับลำดับเฟสของบัสบาร์ในระบบสายส่ง มิเช่นนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่สามารถเข้าสู่สภาวะซิงโครไนซ์ได้ และยังจะเกิดกระแสแกว่งขนาดใหญ่ ทำให้ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องรับแรงไฟฟ้ามากเกินไป ส่งผลให้ขดลวดเสียรูปและเกิดการลัดวงจรของฉนวน

② ค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องเท่ากับหรือใกล้เคียงกับค่าแรงดันไฟฟ้าของบัสบาร์ในระบบส่งไฟฟ้า (ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า < 10) มิฉะนั้น เนื่องจากความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า จะเกิดการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าปฏิกิริยาภายใน ทำให้เกิดแรงกระแทกทางแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่

③ ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรเท่ากับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟของระบบไฟฟ้า (ความแตกต่างของความถี่ต้องไม่เกิน 0.5 – 1 เฮิรตซ์) มิฉะนั้น เนื่องจากส่วนประกอบแอคทีฟของกระแสสั่นและแรงดันสั่นบนเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกล ส่งผลให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียหาย และส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า

④ เฟสแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องเท่ากับเฟสแรงดันของระบบไฟฟ้า (ความแตกต่างของเฟส < 10°) มิฉะนั้น จะเกิดการกระทบกันของกระแสรีแอคทีฟและกระแสแอคทีฟ ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไหม้ได้

⑤ รูปคลื่นเหมือนกัน และทั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและโครงข่ายไฟฟ้าต่างก็มีรูปคลื่นไซน์

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานขนานกับโครงข่ายไฟฟ้า เนื่องจากกำลังการผลิตของโครงข่ายไฟฟ้ามีมากกว่ากำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามาก การเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงไม่ส่งผลกระทบต่อแรงดันและความถี่ของโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแล้ว จึงถือได้ว่าแรงดันและความถี่ของโครงข่ายไฟฟ้าคงที่ การปรับแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการเพิ่มหรือลดกระแสกระตุ้น และการปรับความเร็วของเครื่องยนต์กังหันแก๊สเพื่อปรับความถี่ โดยปรับความเร็วขณะนั้นเพื่อให้ตรงกับความแตกต่างของเฟส และเมื่อเงื่อนไขการต่อขนานเป็นไปตามที่กำหนดแล้ว จึงปิดเบรกเกอร์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับระบบ นี่คือกระบวนการทำงานขนานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เพื่อให้สามารถตรวจสอบด้วยสายตาได้ว่าตรงตามเงื่อนไขการต่อขนานหรือไม่ หน้าจอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงติดตั้งมิเตอร์วัดความต่างแรงดันไฟฟ้า ไฟแสดงสถานะสองชุด และมิเตอร์สำหรับตรวจสอบและติดตาม ในขณะเดียวกันก็มีอุปกรณ์ต่อขนานแบบซิงโครนัสอัตโนมัติให้มาด้วย มิเตอร์วัดความต่างแรงดันไฟฟ้าสามารถวัดความต่างแรงดันไฟฟ้าระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะเชื่อมต่อกับบัสบาร์ของโครงข่ายได้ สถานะการสว่างและมืดของไฟแสดงสถานะสามารถใช้ตรวจสอบความถี่และลำดับเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและบัสบาร์ของโครงข่ายได้ เมื่อความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะเชื่อมต่อสูงกว่าความถี่ในการทำงานของโครงข่าย เข็มของมิเตอร์จะหมุนตามเข็มนาฬิกาอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกันจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา ยิ่งความต่างแรงดันไฟฟ้ามาก เข็มของมิเตอร์ก็จะหมุนเร็วขึ้น และเมื่อความต่างแรงดันไฟฟ้าลดลง เข็มก็จะหมุนช้าลง เมื่อความต่างแรงดันไฟฟ้าระหว่างสองด้านลดลงถึงระดับหนึ่ง ตำแหน่งของเข็มและมุมระหว่างจุดจะเป็นค่าความต่างเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าของสองด้าน เมื่อเครื่องมือข้างต้นระบุว่าตรงตามเงื่อนไขการทำงานแบบขนานแล้ว ก็สามารถดำเนินการควบคุมการทำงานแบบขนานพร้อมกันด้วยตนเองได้

2. ระบบป้องกันแบบแยกส่วน

เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและเสถียรหลังจากเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าแล้ว เครื่องนี้จึงติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่ครบถ้วนและปลอดภัย เมื่อเกิดข้อผิดพลาดดังต่อไปนี้ เครื่องจะตัดการเชื่อมต่อจากระบบไฟฟ้าและปิดตัวลงโดยอัตโนมัติ

① ความผิดปกติจากการโอเวอร์โหลด: หากกำลังไฟฟ้าขาออกของหน่วยผลิตไฟฟ้าเกิน 10% ของกำลังไฟฟ้าพิกัดในระหว่างการทำงาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจเสียหายได้ง่ายเนื่องจากการโอเวอร์โหลด มีการติดตั้งเซ็นเซอร์วัดโหลดไว้ในสถานที่ เมื่อเกิดการโอเวอร์โหลดอย่างรุนแรง เครื่องจะปิดตัวเองโดยอัตโนมัติ ② ความผิดปกติจากความเร็วเกิน: หากชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานด้วยความเร็วที่เกินความเร็วพิกัด จะทำให้ความถี่ไฟฟ้าแตกต่างจากความถี่ของสายส่ง ดังนั้นจึงมีการออกแบบรีเลย์ความเร็ว เมื่อความเร็วในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามากกว่า 2 เท่าของความเร็วพิกัด จะถือว่าเป็นความผิดปกติและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะปิดตัวเองโดยอัตโนมัติ

③ ความผิดปกติของแรงดันน้ำมัน: แรงดันน้ำมันเป็นตัวบ่งชี้การทำงานปกติของระบบหล่อลื่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากแรงดันน้ำมันผิดปกติ แสดงว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ในสภาวะการทำงานที่ผิดปกติ ในกรณีร้ายแรง รีเลย์อาจสั่งปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ

④ ความผิดปกติของอุณหภูมิน้ำและระดับน้ำ: น้ำหมุนเวียนภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้สำหรับระบายความร้อนให้กับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากไม่มีน้ำ มีน้ำน้อย หรืออุณหภูมิน้ำสูงเกินไปภายในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แสดงว่าระบบระบายความร้อนทำงานผิดปกติ และอาจทำให้ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียหายได้ ปัจจุบันได้มีการติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิน้ำและระดับน้ำแล้ว และเซ็นเซอร์จะปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเมื่ออยู่ในสภาวะผิดปกติ

⑤ ความผิดพลาดของแบตเตอรี่: แบตเตอรี่ใช้สำหรับให้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นตัวเองแก่ขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณภาพของระบบกระตุ้นส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นจึงได้ออกแบบรีเลย์แรงดันแบตเตอรี่ขึ้นมา เมื่อรีเลย์ทำงานผิดพลาด มันจะปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ

⑥ ความผิดพลาดในการกำหนดทิศทางกำลังไฟฟ้า: เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานตามปกติ มันจะส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังโครงข่ายไฟฟ้า แต่เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานผิดปกติ โครงข่ายไฟฟ้าจะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในขณะนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะกลายเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าและใช้พลังงานไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีการออกแบบอุปกรณ์รีเลย์กำหนดทิศทางกำลังไฟฟ้าเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจ่ายพลังงานไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเท่านั้น เมื่อทิศทางการต่อกลับกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่ายไฟฟ้าและปิดการทำงานโดยอัตโนมัติ

⑦ อุปกรณ์หยุดฉุกเฉิน: เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสบกับสถานการณ์ฉุกเฉิน สามารถกดปุ่มหยุดฉุกเฉินเพื่อตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าออกจากระบบไฟฟ้าและหยุดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ทันที

III. ระบบกระตุ้นและวงจรทุติยภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

3.1 ระบบกระตุ้น

ระบบกระตุ้นเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสกระแสสลับ คุณภาพของระบบกระตุ้นส่งผลโดยตรงต่อลักษณะและคุณภาพการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้าเฉาโจวต้าถังเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระตุ้นตัวเอง แรงดันคงที่ ไม่มีแปรงถ่าน และติดตั้งระบบกระตุ้นแบบผสม พลังงานกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้มาจากส่วนประกอบภายใน ระบบกระตุ้นแบบผสมนี้มีประสิทธิภาพการทำงานแบบไดนามิกที่ดี เมื่อมีการโหลดหรือปลดโหลดอย่างกะทันหัน แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจะน้อย กระบวนการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะมีขนาดเล็ก ความสามารถในการรับโหลดเกินพิกัดสามารถสูงถึง 2.5 เท่าของกระแสพิกัด และสามารถทนต่อกระแสลัดวงจรได้ 3 เท่าของค่าพิกัด ภายใต้การทำงานของตัวควบคุม AVR สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในสภาวะคงที่ได้ในอัตราสูง และมีข้อดีที่โดดเด่นอื่นๆ อีกมากมาย

3.2 วงจรทุติยภูมิ

วงจรทุติยภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรพื้นฐานการทำงานที่แตกต่างกัน โดยหลักๆ ได้แก่ วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรควบคุมความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรควบคุมการขนานแบบซิงโครนัสอัตโนมัติ วงจรควบคุมการขนานอัตโนมัติ การขนานด้วยตนเอง และการตัดการเชื่อมต่อ วงจรการวัด วงจรควบคุมอุปกรณ์เสริมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรจำกัดกำลังไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรควบคุมกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ วงจรจ่ายไฟและชาร์จไฟ DC 24V วงจรสตาร์ทและหยุดเครื่องยนต์ และวงจรป้องกันรีเลย์

หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โปรดติดต่อทีมงาน Beidou Power เรามีประสบการณ์มากกว่าสิบปีในการผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า พร้อมทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญพร้อมให้บริการ เลือก Beidou Power คือการเลือกที่มั่นใจได้ ยินดีต้อนรับการตรวจสอบโรงงาน ณ สถานที่จริง