ระบบการกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นระบบหลักที่ให้กระแสไฟฟ้าโดยตรง (กระแสกระตุ้น) ที่ควบคุมได้กับขดลวดโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มันกำหนดความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าโดยตรงการควบคุมปัจจัยพลังงานและความสามารถในการทำงานที่เชื่อมต่อกับกริดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รายละเอียดต่อไปนี้ในห้ามิติสำคัญ:
I. ฟังก์ชั่นหลักของระบบ
1. ให้กระแสการกระตุ้น: ฉีดกระแสตรงลงในขดลวดโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุนซึ่งตัดสายแม่เหล็กของขดลวดสเตเตอร์เพื่อให้ได้การแปลงพลังงานจาก "พลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า"
2. แรงดันไฟฟ้าที่เสถียร: เมื่อโหลดกริดหรือความเร็วในการหมุนเปลี่ยนขนาดของกระแสการกระตุ้นแบบเรียลไทม์เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ค่าที่กำหนด (เช่น 10.5 kV) หลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามากเกินไปหรือไม่เพียงพอ
3. ปรับปัจจัยพลังงาน: โดยการเปลี่ยนกระแสการกระตุ้น ("การขยายเกิน" หรือ "การกระตุ้นต่ำกว่า") ปรับพลังงานปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปัจจัยพลังงานของกริดและลดการสูญเสียสาย
4. ตรวจสอบการซิงโครไนซ์การเชื่อมต่อกริด: ในระหว่างการเชื่อมต่อกริดผ่านการควบคุมการกระตุ้นทำให้แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและความถี่ตรงกับของกริดเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อกริดที่ราบรื่น หลังจากการเชื่อมต่อกริดให้รักษาการทำงานแบบซิงโครนัสของหน่วยและกริด
5. การป้องกันความผิดพลาด: เมื่อมีการลัดวงจรหรือการสูญเสียการซิงโครไนซ์เกิดขึ้นในระบบตัดออกอย่างรวดเร็วหรือลดกระแสการกระตุ้น (การสูญพันธุ์ของการดึงดูด) เพื่อป้องกันไม่ให้โรเตอร์คดเคี้ยวจากความร้อนสูงเกินไปหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากความเสียหาย
ii. อุปกรณ์หลักและฟังก์ชั่น
แหล่งจ่ายไฟกระตุ้น: "แหล่งที่มา" ที่ให้กระแสการกระตุ้น มันถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท: - DC exciter: ใช้กันทั่วไปในหน่วยขนาดเล็กส่งออก DC โดยตรง; - ระบบการกระตุ้นแบบคงที่ (กระแสหลัก): แปลง AC (นำมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเตเตอร์หรือกริด) เป็น DC ผ่านอุปกรณ์เรียงกระแส
Excitation Regulator (AVR): "สมอง" ของระบบควบคุมกระแสการกระตุ้น มันรวบรวมแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์และสัญญาณปัจจุบันจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดและคำแนะนำการควบคุมเอาต์พุตเพื่อควบคุมแหล่งจ่ายไฟกระตุ้นเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คดเคี้ยว: สร้างสนามแม่เหล็กหมุน หลังจากใช้กระแสการกระตุ้นมันจะสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งหมุนและสร้างสนามแม่เหล็กสลับกันตัดสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวเพื่อสร้างแรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้น
อุปกรณ์ทำลายล้าง: ตัดกระแสการกระตุ้นอย่างรวดเร็วในกรณีที่มีความผิดพลาด แกนกลางประกอบด้วย "สวิตช์ทำลาย + ตัวต้านทานการทำลายล้าง": ในกรณีที่มีความผิดพลาดมันจะตัดการเชื่อมต่อวงจรโรเตอร์และเชื่อมต่อตัวต้านทานพร้อมกันดูดซับพลังงานสนามแม่เหล็กที่เหลือของโรเตอร์ที่คดเคี้ยวเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกิน
หม้อแปลงกระตุ้น: ให้พลังงานสำหรับระบบการกระตุ้นแบบคงที่ ใช้พลังงานจากด้านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสเตเตอร์หรือกริดลดแรงดันไฟฟ้าและส่งมอบให้กับอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสเพื่อให้แน่ใจว่าเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟกระตุ้น
อุปกรณ์ปรับเปลี่ยน: แปลง AC เป็น DC Excitation Current ใช้กันทั่วไปคือสะพานวงจรไทริสเตอร์ ตามคำแนะนำของตัวควบคุมการกระตุ้นมันจะปรับมุมการนำไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนขนาดปัจจุบัน DC เอาต์พุต
iii. หลักการทำงานหลัก (ใช้ "ระบบกระตุ้นการกระตุ้นแบบคงที่" เป็นตัวอย่าง) เป็นตัวอย่าง)
1. การกระตุ้นรุ่นปัจจุบัน:
หม้อแปลงกระตุ้นจะใช้กระแสสลับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกริดและส่งไปยังอุปกรณ์วงจรเรียงกระแส อุปกรณ์เรียงกระแสจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรงและป้อนเข้าไว้ในขดลวดโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
2. ตรรกะการควบคุมแรงดันไฟฟ้า:
- ตัวควบคุมการกระตุ้น (AVR) รวบรวมสัญญาณอย่างต่อเนื่องเช่นแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสเตเตอร์;
- เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าจริงที่รวบรวมกับ "แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ" และคำนวณการเบี่ยงเบน
- หากแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงต่ำ: AVR สั่งให้อุปกรณ์เรียงกระแสเพิ่มมุมการนำกระแส→กระแสไฟฟ้าโดยตรง (กระแสการกระตุ้น) เพิ่มขึ้น→สนามแม่เหล็กโรเตอร์เสริมความแข็งแรง→แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นสเตเตอร์เพิ่มขึ้น
- หากแรงดันไฟฟ้าจริงสูง: ตรรกะการควบคุมกลับด้านลดกระแสการกระตุ้นและลดแรงดันไฟฟ้าสเตเตอร์
3. กระบวนการลดความผิดพลาดผิดปกติ:
เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสบความผิดพลาดเช่นการลัดวงจรหรือการสูญเสียของการซิงโครไนซ์ระบบการป้องกันจะกระตุ้นการกระตุ้นการกระตุ้นการกระตุ้นเพื่อตัดการเชื่อมต่อวงจรโรเตอร์และเชื่อมต่อตัวต้านทานการกระตุ้นพร้อมกัน พลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ในขดลวดโรเตอร์จะถูกใช้ผ่านตัวต้านทานการกระตุ้น (แปลงเป็นพลังงานความร้อน) ลดกระแสโรเตอร์อย่างรวดเร็วเป็นศูนย์หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของขดลวดหรือความเสียหายของฉนวน
iv. ประเด็นสำคัญสำหรับการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
1. การตรวจสอบรายวัน (ต้องดำเนินการทุกวัน)
- ตรวจสอบแผงควบคุมการกระตุ้น (AVR): ไฟแสดงสถานะเป็นปกติ (ไม่มีสัญญาณเตือนข้อผิดพลาด) แรงดันไฟฟ้าและการแสดงผลปัจจุบันสอดคล้องกับค่าที่กำหนด (ค่าเบี่ยงเบนน้อยกว่าหรือเท่ากับ± 5%)
- ตรวจสอบอุปกรณ์วงจรเรียงกระแส: โมดูลไทริสเตอร์ไม่มีความร้อนสูงเกินไปหรือการปล่อยประกายไฟและพัดลมระบายความร้อน (หรืออ่างล้างจาน) ทำงานตามปกติ
- ตรวจสอบวงจรโรเตอร์: แปรงคาร์บอน (ถ้ามี) มีการสึกหรอน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1/3 มีการสัมผัสที่ดีกับแหวนลื่น (ไม่มีประกายไฟไม่มีคาร์บอนฝาก) และพื้นผิววงแหวนลื่นเรียบโดยไม่มีรอยขีดข่วน
-ตรวจสอบอุปกรณ์ de-magnetization: สถานะสวิตช์ de-magnetization ถูกต้อง (ปิดระหว่างการทำงาน) ขั้วการเชื่อมต่อจะไม่หลวมหรือร้อนเกินไป
2. การบำรุงรักษาปกติ (รายเดือน/รายไตรมาส)
- การทำความสะอาด: ระเบิดฝุ่นภายในตัวควบคุมการกระตุ้นและอุปกรณ์เรียงกระแสเพื่อป้องกันการลัดวงจรหรือการกระจายความร้อนที่ไม่ดีที่เกิดจากฝุ่น
- การสอบเทียบ: ปรับเทียบวงจรการสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าและเซ็นเซอร์ปัจจุบันของ AVR เพื่อให้แน่ใจว่าการรวบรวมสัญญาณที่แม่นยำ
- การตรวจสอบฉนวน: ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อทดสอบความต้านทานของฉนวนของม้วนโรเตอร์ (ที่อุณหภูมิห้องมากกว่าหรือเท่ากับ 0.5 MΩ) เพื่อหลีกเลี่ยงฉนวนและการรั่วไหล
- การตรวจสอบส่วนประกอบ: กระชับขั้วต่อการเชื่อมต่อของหม้อแปลงกระตุ้นและตัวต้านทานการสูญพันธุ์เพื่อป้องกันการคลายและความร้อนสูงเกินไป ตรวจสอบว่าท่อระบายความร้อนไม่มีการรั่วไหลของน้ำหรือการรั่วไหลของน้ำมัน
3. การตรวจสอบเงื่อนไข (ระยะยาว)
- การตรวจสอบออนไลน์: การใช้ระบบ PLC หรือ DCS ข้อมูลแบบเรียลไทม์เช่นกระแสการกระตุ้นแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสจะถูกบันทึกไว้ สัญญาณเตือนที่ จำกัด มากเกินไป (เช่นสัญญาณเตือนเมื่อมีการตั้งค่ากระแสการกระตุ้นเกินค่าที่กำหนดไว้ 10%)
- การวิเคราะห์แนวโน้ม: วิเคราะห์แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงเป็นประจำ หากตรวจพบการเบี่ยงเบนที่เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปจะสามารถตรวจสอบความผิดพลาดของอุปกรณ์ควบคุมหรือวงจรเรียงกระแสได้
V. ความผิดพลาดทั่วไปและการแก้ปัญหาของพวกเขา
ประเภทความผิดพลาด:
การกระตุ้นการหายตัวไปในปัจจุบัน (การสูญเสียการกระตุ้น): แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วความเร็วจะเพิ่มขึ้นและหน่วยปล่อยเสียงที่ผิดปกติ "เสียงพึมพำ" สาเหตุ:
1. สวิตช์ de-magnetization ทำงานผิดปกติ;
2. อุปกรณ์แก้ไขล้มเหลว (thyristors เสียหาย);
3. การหยุดพักของโรเตอร์
วิธีการจัดการ:
1. ปลดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทันที (เปิดสวิตช์การเชื่อมต่อกริด) เพื่อป้องกันการสูญเสียการซิงโครไนซ์และความเสียหายกับหน่วย;
2. ตรวจสอบสถานะของสวิตช์ de-magnetization ถ้ามันทำงานผิดปกติให้รีเซ็ต;
3. ทดสอบอุปกรณ์แก้ไขและคดเคี้ยวของโรเตอร์ หลังจากแทนที่ส่วนประกอบที่เสียหายให้ทำการทดสอบการกระตุ้นอีกครั้ง
ประเภทความผิดพลาด:
แรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผิดปกติ (สูง/ต่ำ): การแสดงแรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนจากค่าที่กำหนดและกำลังปฏิกิริยาของกริดผันผวน
สาเหตุ:
1. พารามิเตอร์ดริฟท์ของตัวควบคุมการกระตุ้น (AVR);
2. ความผิดพลาดในสัญญาณการสุ่มตัวอย่างแรงดันไฟฟ้า (ความเสียหายของเซ็นเซอร์);
3. มุมการนำความผิดปกติของอุปกรณ์วงจรเรียงกระแส
วิธีการจัดการ:
1. เปลี่ยนไปใช้โหมด "การกระตุ้นด้วยตนเอง" ปรับกระแสการกระตุ้นด้วยตนเองเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว
2. ปรับเทียบพารามิเตอร์ AVR ตรวจสอบเซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า
3. ตรวจจับสถานะการนำของ thyristors ในอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสและแทนที่ส่วนประกอบที่ผิดพลาด
ประเภทความผิดพลาด:
ความผิดปกติของตัวควบคุมการกระตุ้น (AVR): ตัวบ่งชี้ความผิดพลาดบนแผงควบคุม AVR สว่างขึ้นและกระแสการกระตุ้นจะผันผวนบ่อยครั้ง
สาเหตุ:
1. ความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟ AVR;
2. ความเสียหายวงจรลอจิกภายใน;
3. สัญญาณรบกวนสัญญาณรบกวน
วิธีการจัดการ:
1. เปลี่ยนไปใช้เครื่องควบคุมการกระตุ้นสำรองทันที (หากมีฟังก์ชั่น "การสลับระดับมัธยมศึกษาตอนต้น");
2. ตรวจสอบวงจรแหล่งจ่ายไฟ AVR กำจัดวงจรลัด/การเชื่อมต่อสั้น ๆ
3. หากการซ่อมแซมเป็นไปไม่ได้โปรดติดต่อผู้ผลิตเพื่อแทนที่โมดูล AVR และทำการทดสอบโหลดหลังจากการเปลี่ยน
ประเภทความผิดพลาด:
แหวนลื่นใบพัดและความผิดพลาดของแปรงคาร์บอน: มีประกายไฟจำนวนมากที่วงแหวนลื่นและแปรงคาร์บอนมีความร้อนสูงเกินไปและเสื่อมสภาพเร็วเกินไป
สาเหตุ:
1. ความดันสัมผัสไม่เพียงพอระหว่างแปรงคาร์บอนและแหวนลื่น
2. คราบน้ำมันหรือคาร์บอนคราบบนพื้นผิววงแหวนลื่น
3. รุ่นแปรงคาร์บอนที่เข้ากันไม่ได้
วิธีการรักษา:
1. ลดภาระเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (หรือปิดตัวลง) ทำความสะอาดพื้นผิวของแหวนสลิป (เช็ดด้วยแอลกอฮอล์);
2. ปรับความดันของสปริงแปรงคาร์บอน (ตรวจสอบการสัมผัสแน่น);
3. แทนที่ด้วยแปรงคาร์บอนรุ่นที่ตรงกันและเรียกใช้เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมงหลังจากเปลี่ยนก่อนทำงานที่โหลดเต็ม
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
- ก่อนที่จะจัดการความผิดพลาดใด ๆ ในระบบการกระตุ้นแหล่งจ่ายไฟกระตุ้นจะต้องถูกตัดการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันการกระแทกด้วยไฟฟ้า เมื่อทำการบำรุงรักษาบนขดลวดโรเตอร์หรืออุปกรณ์ลดการกระตุ้นแม่เหล็กจะจำเป็นต้องปลดปล่อย (ปล่อยพลังงานแม่เหล็กที่เหลืออยู่) ก่อน
- ในระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติมันเป็นสิ่งต้องห้ามอย่างเคร่งครัดในการลบแปรงคาร์บอนหรือส่วนประกอบ AVR ปลั๊ก/ถอดปลั๊กในขณะที่ระบบกระตุ้นกำลังทำงานอยู่เนื่องจากอาจก่อให้เกิดการป้องกัน
- หากมีระบบกระตุ้นการสำรองข้อมูลควรได้รับการทดสอบ "การสลับการสลับเบื้องต้น" ทุกเดือนเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเปิดใช้งานได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดความล้มเหลว