Giáo trình Lắp đặt và bảo dưỡng máy phát điện (Trình độ: Cao đẳng)

hi trời mưa, và nếu có sử dụng đặt máy ngoài trời phải có mái che đảm bảo máy phát điện khô giáo. - Đối với máy phát điện đặt cố định, vỏ máy phải được tiếp đất bằng cáp mềm nhiều ruột với bảng đồng tiếp đất và tùy theo loại máy, chọn tiết diện cáp tiếp đất cho phù hợp (nhưng tiết diện nhỏ nhất≥ 16mm2) và điện trở tiếp đất của máy phải đạt trị số < 5Ω. - Xác định vị trí hộp cầu dao trong nhà của bạn và gạt vị trí cầu dao sang vị trí không sử dụng điện lưới . Hãy chắc rằng tất cả các thiết bị chuyển mạch chuyển sang bên cạnh đều hiển thị “off”. - Sau khi lắp đặt máy phát điện xong nên kiểm tra máy phát điện trước khi vận hành. 17 - Nổ máy và để máy chạy không tải một thời gian, điều chỉnh điện áp từ từ bằng cách xoay dần núm điều chỉnh điện áp cho đến khi điện áp đạt trị số định mức (nếu điều chỉnh bằng tay). Việc tăng tải máy cũng phải làm từ từ tránh cho nhiệt độ máy tăng lên đột ngột. - Sau khi đã lắp đặt máy phát điện xong và chuyển sang sử dụng, chúng ta nên nối trực tiếp các thiết bị cần sử dụng vào với nguồn điện của máy phát vì như vậy có thể hạn chế được rất nhiều lượng tải sử dụng bị hao phí và tránh được hiện tượng bị quá tải dẫn đến cháy đầu máy phát điện. Đồng thời khi lắp đặt, nhất thiết phải lắp thêm cầu dao đảo nguồn điện hay tủ chuyển nguồn tự động (ATS) nhằm tránh cho máy bị “xông điện” khi điện lưới đột ngột có trở lại. 2. Bản vẽ lắp đặt 3. Lắp đặt máy, lắp đặt đường dây, đấu nối, kiểm tra và vận hành thử 3.1. Lắp đặt tổ hợp máy phát Một máy phát điện - động cơ nổ là tổ hợp một máy phát điện và một động cơ nổ kéo nó thành một khối thiết bị. Tổ hợp này có khi được gọi là bộ máy phát điện - động cơ (engine-generator set) hoặc bộ máy phát (gen-set). Trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, người ta có thể quên đi cái động cơ nổ, mà chỉ gọi đơn thuần cả tổ hợp là máy phát điện (generator). Đi kèm với máy phát điện và động cơ nổ, các bộ máy phát điện - động cơ nổ thường có kèm theo một bồn chứa nhiên liệu, một bộ điều tốc cho động cơ nổ và một bộ điều thế cho máy phát điện. Nhiều khối máy còn kèm theo bình ắc quy và bộ động cơ điện khởi động. Những tổ máy dùng làm máy phát dự phòng thường bao gồm cả hệ thống tự động khởi động và một bộ chuyển mạch đảo nguồn transfer switch để tách tải ra khỏi nguồn điện dịch vụ và nối vào máy phát. 3.2. Đường dây dự phòng - Việc đấu đường dây để tạo thành nguồn cáp điện dự phòng phải do người có chuyên môn về điện có đủ trình độ thực hiện theo đúng các luật lệ và quy phạm hiện hành. - Trường hợp đấu đường dây không đúng có thể gây ra tình trạng chập các thiết bị điện gây cháy nổ, hỏa hoạn. 18 BÀI 3: ĐIềU CHỉNH ĐIệN ÁP, TầN Số CủA MÁY PHÁT ĐIệN ĐồNG Bộ 1 PHA Mã bài: 24- 03 Giới thiệu: Máy phát điện đồng bộ nói chung đóng một vai trò trọng yếu trong hệ thống điện, nơi mà tính ổn định luôn được đòi hỏi rất cao. Trong hệ thống điện, sự ổn định của mỗi một máy phát điện ở các khía cạnh kỹ thuật đều có tính chất quan trọng nhất định tới sự vận hành an toàn và bền vững của toàn hệ thống và ở các máy phát điện đó thì sự đóng góp của bộ ổn định điện áp máy phát, cùng với các thiết bị ổn định khác là không thể thiếu. Mục tiêu: -Trình bày được qui trình vận hành máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha có công suất P < 5 kW; - Vận hành, điều chỉnh điện áp, tần số máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha đúng qui trình, đạt yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo an toàn người và thiết bị; - Tuân thủ các quy tắc an toàn khi điều chỉnh tần số và điện áp của máy phát điện; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Qui trình vận hành 1.1. Chuẩn bị trước khi khởi động máy phát điện - Kiểm tra mức nhớt trong động cơ (trên cây thăm nhớt) phải ở vị trí F (Full) - Kiểm tra nước làm mát động cơ phải đầy ( Sử dụng dụng cụ phụ gia) - Kiểm tra quạt gió két nước (Quạt gió đầu phát) có bị vật cản không - Kiểm tra mức nhiên liệu trong thùng chứa còn không (Tốt nhất từ ¾ - đầy thùng) - Mở van dầu (Nếu có) - Kiểm tra bình ắc quy và các cọc dây đã bắt chặt - Kiểm tra công tắc bình ắc quy ở vị trí “ON” (đóng) - Kiểm Kiểm tra CB (cầu dao) trên máy ở vị trí “OFF” (cắt) - Kiểm tra nút nhấn dừng khẩn cấp (Emergency button) ở vị trí mở. - Kiểm tra nắp đậy pô có bị kẹt không. 19 - Kiểm tra đường hút và thoát gió phải thông thoáng (máy có vỏ giảm ồn). - Kiểm tra trên bộ điều khiển có báo lỗi không (nếu có phải khắc phục). - Kiểm tra các ống dẫn để đảm bảo không bị rò rỉ. 1.2. Khởi động máy phát điện và đóng tải - cắt tải a. Thao tác bằng tay * Khởi động máy phát điện - Bật khóa sang vị trí “ON” - Nhấn nút có biểu tượng bàn tay khi đó thấy đèn LED bên cạnh nút sáng lên tức kích hoạt thành công - Sau đó cắt tải từ điện lưới (Có thể cắt tải từ biểu tượng trên bảng điều khiển) - Sau đó nhấn nút có biểu tượng start (I) cho động cơ chạy. - Chỉ khởi động trong 30 giây, nếu máy chưa nổ phải nghỉ một phút mới tiếp tục khởi động lại, nếu vẫn không nổ phải tìm nguyên nhân khắc phục. Lưu ý: Một số bộ điều khiển sẽ tự khóa khi đề 03 lần không thành. Cách xử lý: - Kiểm tra xem trên bộ điều khiển có đèn nào báo lỗi không. Nếu có thì khắc phục các lỗi đó trước khi khởi động trở lại. - Bật công tắc về vị trí reset (Hoặc nhấn nút reset) cho bộ điều khiển. Sau đó bật công tắc sang vị trí”AUTO”. - Sau đó quy trình khởi động động cơ được thực hiện lại từ đầu theo tuần tự các bước trên * Các công việc cần thực hiện khi máy đã khởi động - Cho máy chạy không tải từ 3 - 5 phút đến khi nhiệt độ tăng dần - Khi máy đủ điện áp, đóng công tắc tải lên “ON”, đóng lần lượt các tải, quan sát các hệ thống báo hiệu (điện áp, áp lực nhớt, nhiệt độ và các thông số khác) - Điện áp : 220/ 380V - Tần số: 50 Hz - Áp lực nhớt: 25 psi – 45psi - Ghi giờ máy hoạt động - Trong lúc máy hoạt động thường xuyên theo dõi nhiệt độ của máy - Không cho máy chạy quá tải - Không lau chùi, châm thêm nhiên liệu khi máy đang hoạt động 20 - Không tiếp tục chạy máy khi có hiện tượng hư hỏng * Đóng cầu dao của nơi sử dụng sang nguồn máy phát điện (nếu có) - Kiểm tra đồng hồ cường độ dòng điện máy cung cấp cho tải. - Cường độ dòng điện tối đa (1 pha) - Công suất máy phát * Cắt tải và tắt máy phát - Ngắt tải lần lượt sau đó bật CB (cầu dao) trên máy sang vị trí “OFF”. - Để máy chạy không tải thêm 3-5 phút cho nhiệt độ của nước làm mát giảm xuống - Tắt máy phát bằng cách bật công tắc về vị trí có biểu tượng vòng tròn “STOP” b. Chạy máy phát tự động kết hợp tủ chuyển đổi nguồn tự động (ATS) - Bật công tắc (chìa khóa) sang vị trí “ON” - Nhấn vào nút có biểu tượng ATS (Nút nhấn khởi động kết hợp ATS) kích hoạt chế độ tự động. khi thấy đèn LED bên cạnh nút nhấn sáng, kích hoạt chế độ tự động thành công - Bật CB (cầu dao) trên máy sang vị trí “ON” - Máy sẽ tự khởi động khi, điện lưới thấp, điện lưới cao, điện lưới bị mất pha, mất điện lưới. - Máy sẽ tự động dừng khi điện lưới ổn định hoặc có điện lưới trở lại. 1.3. Định kỳ thay nhơt, thay lọc nhớt, thay lọc gió * Định kỳ thay nhớt - 50 giờ vận hành đầu tiên. - 250–300 giờ hoạt động tiếp theo. * Định kỳ thay lọc nhớt - 50 giờ vận hành đầu tiên - 250-300 giờ vận hành tiếp theo. * Định kỳ thay lọc gió - Vệ sinh lọc sau 250-300 đầu tiên. - Thay lọc sau 500-600 giờ vận hành. 2. Vận hành, điều chỉnh điện áp, tần số của máy phát điện đồng bộ 1 pha 2.1. Điều chỉnh điện áp a. Nguyên lý điều chỉnh 21 Dựa vào các nguyên nhân gây ra dao động điện áp của máy phát người ta xây dựng bộ tự động điều chỉnh điện áp theo những nguyên tắc cơ bản sau: - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nhiễu loạn + H.T Phức hợp dòng. + H.T Phức hợp pha : Phức hợp pha song song và phức hợp pha nối tiếp. - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo độ lệch. - Hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên lý kết hợp + Kết hợp giữa phức hợp dòng với độ lệch. + Kết hợp giữa phức hợp pha với độ lệch. - Hệ thống TĐ ĐC ĐA xây dựng theo nguyên lý tự thích nghi.(Ít gặp trong thực tế) * Hệ thống điều chỉnh điện áp theo nhiễu loạn : - Hệ thống phức hợp dòng ( Hay còn gọi là bù dòng) . + Định nghĩa : Hệ thống TĐ ĐC ĐA theo nguyên lý phức hợp dòng là hệ thống có hai tín hiệu : tín hiệu dòng và tín hiệu áp hai tín hiệu này được cộng lại với nhau ở phía một chiều ( sau chỉnh lưu ) . + Với cấu trúc như vậy hệ thống chỉ có thể cảm biến được với sự thay đổi của độ lớn dòng tải . Hệ thống phức hợp dòng chỉ có khả năng giữ được điện áp của máy phát do một nguyên nhân là khi cường độ dòng tải thay đổi .Chính vì vậy mà nó ít được ứng dụng trong thực tế trên tàu thuỷ cũng như trên bờ. * Hệ thống phức hợp pha : -Khái niệm : Hệ thống phức hợp pha là hệ thống T.Đ điều chỉnh điện áp theo hai nhiễu chính đó là dòng tải (It) và tính chất của tải (cosφ) . Hệ thống phức hợp pha gồm 2 tín hiệu chính là tín hiệu áp và tín hiệu dòng hai tín hiệu này được cộng với nhau phía xoay chiều ( trước chỉnh lưu ).Tức là cộng với nhau về pha . Hệ thống phức hợp pha có thể chia làm 2 loại : + Hệ thống phức hợp pha song song là hệ thống phức hợp pha mà tín hiệu dòng và tín hiệu áp song song cấp cho cuộn kích từ ( tín hiệu dòng và tín hiệu áp được cộng dòng với nhau ) . + Hệ thống phức hợp pha nối tiếp là hệ thống phức hợp pha mà tin hiệu dòng và áp nối tiếp cấp cho cuộn kích từ. * Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch . - Một trong những nhược điểm cơ bản của hệ thống điều chỉnh điện áp theo nhiễu ( phức hợp pha ) là độ chính xác không cao . Điều đó cũng thật dễ 22 hiểu vì hệ thống phức hợp pha chỉ có khả năng giữ điện áp ổn định do hai nguyên nhân chính gây ra sự dao động điện áp đó là dòng tải và tính chất của tải . Mà khi nói đến các nguyên nhân gây dao động điện áp ta còn phải kể đến sự thay đổi tốc độ quay của diezen ( n = 5% ) và sự thay đổi nhiệt độ của cuộn dây kích từ . Hệ thống phức hợp pha không có khả năng giữ ổn định điện áp của máy phát khi có các nguyên nhân khác hai nguyên nhân này gây ra . - Hệ thống điều chỉnh theo độ lệch không quan tâm đến nhiễu hoặc bất cứ nguyên nhân nào gây ra sự thay đổi điện áp của máy phát . Nó chỉ biết rằng nếu có sự sai lệch điện áp thực tế của máy phát ra khác giá trị định mức ( hoặc giá trị chuẩn ) thì lập tức hệ thống sẽ có tín hiệu điều chỉnh dòng kích từ cho phù hợp để giữ cho điện áp phát ra của máy phát không đổi . Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch chỉ có một phản hồi điện áp .(Uf) * Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp . - Do mức độ điện khí hoá và tự động hoá ngày càng cao nên việc ứng dụng các phần tử điện tử , vi mạch . ngày càng nhiều . Chất lượng ổn định điện áp của máy phát ngày càng đòi hỏi cao hơn . Để lợi dụng được những ưu điểm cơ bản của 2 nguyên lý ( điều chỉnh theo nhiễu và độ lệch ) người ta đã chế tạo ra được hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp . Có nghĩa là : trên cùng một hệ thống ứng dụng 2 nguyên tắc điều chỉnh theo nhiễu và theo độ lệch. - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp có thể phân làm 2 loại . + Hệ thống kết hợp giữa phức hợp pha và điều chỉnh theo độ lệch + Hệ thống kết hợp giữa phức hợp dòng và điều chỉnh theo độ lệch + Trong đó phần phức hợp pha ( Hay phức hợp dòng ) được gọi là phần điều chỉnh còn phần độ lệch được gọi là phần hiệu chỉnh. Ở hệ thống tự động điều chỉnh theo nguyên lý kết hợp thì phần phức hợp pha thường tạo ra điện áp lớn hơn 110% Uđm (gọi là bù thừa) hoặc nó tạo ra điẹn áp cho máy phát nhỏ hơn điện áp định mức ( khoảng (60—90)%Uđm gọi là bù thiếu .Sau đó phần hiệu chỉnh theo độ lệch sẽ hiệu chỉnh kéo điện áp máy phát lên điện áp định mức. b. Thao tác thực tế 2.2. Điều chỉnh tần số a. Nguyên lý điều chỉnh 23 Tần số là một trong những tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng điện năng. Tốc độ quay và năng suất làm việc của các động cơ đồng bộ và không đồng bộ phụ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều. Khi tần số giảm thì năng suất của chúng cũng bị giảm thấp. Tấn số tăng cao dẫn đến sự tiêu hao năng lượng quá mức. Do vậy và do một số nguyên nhân khác, tần số luôn được giữ ở định mức. Đối với hệ thống điện Việt nam, trị số định mức của tần số được quy định là 50Hz. Độ lệch cho phép khỏi trị số định mức là ± 0,1Hz. Việc sản xuất và tiêu thụ công suất tác dụng xảy ra đồng thời. Vì vậy trong chế độ làm việc bình thường, công suất PF do máy phát của các nhà máy điện phát ra phải bằng tổng công suất do các phụ tải tiêu thụ Ptt và công suất tổn thất Pth trên đường dây truyền tải và các phần tử khác của mạng điện, nghĩa là tuân theo điều kiện cân bằng công suất tác dụng : PF = Ptt + Pth = PPT với PPT - phụ tải tổng của các máy phát. Khi có sự cân bằng công suất thì tần số được giữ không đổi. Nhưng vào mỗi thời điểm tùy thuộc số lượng hộ tiêu thụ được nối vào và tải của chúng, phụ tải của hệ thống điện liên tục thay đổi làm phá hủy sự cân bằng công suất và làm tần số luôn biến động. Để duy trì tần số định mức trong hệ thống điện yêu cầu phải thay đổi công suất tác dụng một cách tương ứng và kịp thời. Như vậy vấn đề điều chỉnh tần số liên quan chặt chẽ với điều chỉnh và phân phối công suất tác dụng giữa các tổ máy phát và giữa các nhà máy điện. Tần số được điều chỉnh bằng cách thay đổi lượng hơi hoặc nước đưa vào tuốc-bin. Khi thay đổi lượng hơi hoặc nước vào tuốc-bin, công suất tác dụng của máy phát cũng thay đổi. Vào thời kỳ đầu phát triển hệ thống năng lượng, nhiệm vụ duy trì tần số được giao cho bộ điều chỉnh tốc độ quay kiểu ly tâm đặt tại tuốc-bin của các nhà máy thủy điện và nhà máy nhiệt điện. Bộ điều chỉnh này cũng được gọi là bộ điều chỉnh sơ cấp. Sơ đồ cấu trúc của một trong những loại bộ điều chỉnh sơ cấp như trên hình 12.1. Cơ cấu đo lường là con lắc ly tâm 1 quay cùng với tuốc-bin. Khi tần số giảm, tốc độ quay của tuốc-bin giảm, quả cầu của con lắc hạ xuống và khớp nối của nó từ vị trí A chuyển đến A1. Tay đòn AC xoay quanh C làm khớp nối B chuyển đến vị trí B1, tay đòn GE quay quanh G làm khớp nối E chuyển đến vị trí E1 và piston bình 2 di chuyển xuống dưới, dầu áp suất cao đi vào phía dưới piston bình 3, piston được nâng lên làm tăng lượng hơi (hoặc nước) đi vào tuốc-bin, khớp nối B chuyển đến vị trí B1 và khi tốc độ quay tăng lên, khớp nối từ A1 chuyển đến vị trí A2, đồng thời tay đòn AC xoay quanh C1 24 nâng khớp nối B và các điểm D, E về vị trí cũ làm kín bình 3 và chấm dứt quá trình điều chỉnh. Hình. Sơ đồ nguyên lí cấu tạo và tác động của bộ điều chỉnh tốc độ tuốc-bin Vị trí mới của piston 3 và của khớp nối ở A2 tương ứng với tốc độ quay nhỏ hơn của tuốc-bin. Như vậy tần số không trở về giá trị ban đầu. Bộ điều chỉnh như vậy gọi là bộ điều chỉnh có đặc tính phụ thuộc. Để khôi phục tốc độ quay định mức, cũng như để điều khiển tuốc-bin bằng tay người ta dùng cơ cấu 4, nhờ nó thay đổi vị trí điểm G. Chẳng hạn như khi dịch chuyển điểm G lên trên, GE quay quanh D và hạ piston 2 xuống, lúc này bình 3 tăng lượng hơi (nước) vào tuốc-bin và tần số tăng lên. Có thể điều khiển xa cơ cấu 4 nhờ động cơ 5. b. Thao tác thực tế 25 BÀI 4: BảO DƯỡNG MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU ĐồNG Bộ 1 PHA Mã bài: 24- 04 Giới thiệu: Để bảo đảm máy phát điện hoạt động ổn định, đạt đủ công suất cũng như giúp máy bền bỉ và tăng tuổi thọ thì công tác bảo trì, bảo dưỡng máy phát điện là không thể thiếu.Trong bài này sẽ trình bày quy trình bảo dưỡng máy phát điện xoay chiều đồng bộ một pha. Mục tiêu: - Trình bày được qui trình bảo dưỡng các bộ phận cúa máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha; - Bảo dưỡng được phần cơ và phần điện của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha theo đúng quy trình kỹ thuật và đảm bảo an toàn người và thiết bị; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Quy trình bảo dưỡng máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha 1.1. Đặt vấn đề Để bảo đảm máy phát điện hoạt động ổn định, đạt đủ công suất cũng như giúp máy bền bỉ và tăng tuổi thọ thì công tác bảo trì, bảo dưỡng máy phát điện là không thể thiếu.Việc bảo dưỡng máy phát điện hợp lý và đúng cách sẽ kéo dài tuổi thọ của động cơ, giảm thiểu những hư hỏng không đáng có, duy trì ổn định mức tải của tổ máy. Góp phần ổn định nguồn điện dự phòng cho doanh nghiệp tránh tình trạng máy gặp trục trặc khi mất điện đột xuất. 1.2. Quy trình bảo dưỡng * Kiểm tra động cơ gồm các phần như sau: - Phần làm mát và giải nhiệt của động cơ - Hệ thống két nước, ống dẫn nước, van lọc chống rỉ, bộ tản nhiệt, van xả nước, quạt gió, bơm đảo đối lưu. - Hệ thống áp lực nhớt, ống dẫn áp lực, lọc nhớt, xả nhớt và làm vệ sinh những chất dơ bẩn bị đóng trong thời gian máy hoạt động. - Hệ thống áp lực dầu, ống áp lực dẫn dầu, van xả dầu dơ bẩn, bơm tạo áp suất, bơm cao áp, bộ lọc dầu. - Hệ thống lọc khí động cơ, rotor turbo. 26 - Hệ thống soupape, độ hở van động cơ. - Kiểm tra độ hao mòn, độ rơ (bạc đạn, bạc dầu và các phần cơ khí khác). - Hệ thống phun dầu của động cơ. - Dây courroie quạt, dây cuorroie máy phát điện sạc (DC), demarreur, poulie. - Kiểm tra độ bôi trơn, độ rơ của bạc đạn, bộn giảm chấn (bạc đạn có thiếu dầu bôi trơn, cao su giảm chấn có bị chai cứng hoặc không còn độ giảm rung trên chân máy. - Kiểm tra cốc lắng cặn và tách nước giải nhiệt, bình làm mát hồi lưu. - Kiểm tra toàn bộ bulon đai ốc có bị nới lỏng không. * Hệ thống máy phát điện xoay chiều (AC), máy phát điện (DC) gồm các hệ thống sau: - Kiểm tra rotor, stator máy phát điện xoay chiều. - Đo cách diện, cảm ứng từ trường, chổi than (nếu có ). - Hệ thống dây dẫn, công suất tổn hao trên đường dây, công suất hiện tại máy có thể đưa vào cho phụ tải sử dụng. - Hệ số kích từ của bộ AVR. - Hệ thống mạch điều khiển. - Hệ thống bảo vệ (AC,DC) - Điều chỉnh hệ thống chỉ thị, kiểm soát, công tắc khởi động, tắt máy, công tắc chuyển mạch Ampe, Volt. - Mức độ nạp điện của bình accu và độ điện phân. - Kiểm tra độ rơ của bạc đạn. - Kiểm tra hệ số chỉ định của đồng hồ Volt, Ampe, tần số, dầu, nhớt, nước, giờ, đo tốc độ. - Kiểm tra đèn báo áp lực nhớt, nhiệt độ nước, sạc bình, núm chỉnh điện thế, đèn báo sưởi. - Đo các rờ - le ngắt rò rỉ, công tắc khởi, tắt máy. 2. Bảo dưỡng các bộ phận của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha 2.1. Vệ sinh các bầu lọc Lọc gió là bộ phận khá quan trọng đối với máy phát điện chất lượng, phụ tùng này với chức năng lọc các loại bụi bẩn và hơi nước trong không khí trước khi được đưa vào động cơ. Giúp động cơ hoạt động bển và ổn định hơn cũng như giúp động cơ chạy đạt công suất tối đa và tiết kiệm nhiên liệu. 27 Khi sử dụng máy phát điện mini hay bất kì dòng máy phát nào, bạn cần phải đảm bảo giữ lõi lọc gió sạch sẽ, nếu lõi lọc gió bẩn sẽ làm giảm công suất làm việc của động cơ. Một lưu ý nữa dành cho bạn chính là không vận hành máy nếu như thiếu lọc gió. Vì khi để máy phát điện hoạt động trong môi trường nhiều bụi thì bạn phải thường xuyên phải vệ sinh máy hơn. 2.2. Thay vòng bi Hiện nay thông thường khi lắp các vòng bi khác nhau, người thợ kỹ thuật thường hay sử dụng các dụng cụ hỗ trợ riêng biệt cho từng loại vòng bi, cần chuẩn bị một số công cụ sau: - Chuẩn bị công cụ: + Bộ chìa vặn đai ốc măng xông côn: loại này thích hợp cho vòng bi cầu hai dãy tư lựa trong gối đỡ, với thiết kế ghi rõ vạch chia trên chìa vặn, bạn có thể giảm bớt rủi ro do vít quá chặt. + Chìa móc điều chỉnh vặn đai ốc: có thể sử dụng cho nhiều cỡ đai ốc, cụ thể chỉ với 4 chìa vặn có thể sử dụng cho 24 cỡ đai ốc, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng. + Cảo vấu tiêu chuẩn: với thiết kế gồm năm cỡ cảo khác nhau, độ mở thích hợp từ 65-300mm, giúp bạn có thể thao tác trên nhiều loại vòng bi, ổ trục khác nhau. - Cách thực hiện: + Việc lắp đặt vòng bi ảnh hưởng đến độ chính xác, tuổi thọ và sự hoạt động về sau. Vì vậy bạn cần tiến hành lắp vòng bi theo các bước tiêu chuẩn sau đây: + Vệ sinh vòng bi và các bộ phận xung quanh, không để dính bẩn, bụi cát bám vào. + Kiểm tra kích thước và tình trạng các bộ phận liên quan. + Kiểm tra lần cuối xem vòng bi đã được lắp hợp lý chưa, có khớp với các bộ phận khác hay chưa bằng cách vận hành thử xe, xem có nghe tiếng động lạ nào từ vòng bi gây ra hay không. + Kiểm tra vòng bi lần cuối trước khi ráp + Tiến hành bôi trơn bằng mỡ công nghiệp trong vòng bi và xung quanh trục chứa. 28 Hầu hết các vòng bi quay cùng trục, nên phương pháp lắp thường là lắp chặt trục với vòng trong của bi và có khe hở giữa vòng ngoài vòng bi với lỗ thân gối đỡ.Sau khi lắp đăt xong vòng bi, công việc quan trọng là chạy thử operating test. 2.3. Vệ sinh công nghiệp - Làm sạch rotor và stator, cổ góp, giá chổi than, nắp trước, nắp sau và thân. - Yêu cầu làm sạch hết bụi bẩn, dầu mỡ đảm bảo khô ráo, sạch sẽ các chi tiết. Chú ý : Cẩn thận không làm xước cổ góp, gãy chổi than. - Dùng gió nén thổi sạch mụi than và dầu ở các lỗ bulông. 2.4. Kiểm tra độ cách điện. - Kiểm tra sự cách điện của cuộn dây: dùng đồng hồ vạn năng để thang đo điện trở x1KΩ. Đặt một que đo vào cổ góp điện và một que đo vào vấu cực (mát) và quan sát : Điện trở phải rất lớn hoặc không có sự thông mạch là tốt nhất. Cho phép: với máy phát 12v thì R ≥12 KΩ,với máy phát 24v thì R ≥ 24 KΩ. - Kiểm tra sự cách điện của các cuộn dây: dùng đồng hồ vạn năng để thang đo điện trở x1KΩ. Đặt một que đo vào đầu dây bất kỳ của Stato và một que đo vào thân Stato (mát) và quan sát : Điện trở phải rất lớn hoặc không có sự thông mạch là tốt nhất. Cho phép: với máy phát 12v thì R ≥12 KΩ, với máy phát 24v thì R ≥ 24 KΩ. Quan sát các bối dây phải nằm chặt trong các rãnh của Stato, không bị cháy. - Kiểm tra sự cách điện của cuộn dây với vỏ máy: dùng đồng hồ vạn năng để thang đo điện trở x1KΩ. Đặt một que đo vào đầu dây bất kỳ của Stato và một que đo vào vỏ máy và quan sát : Điện trở phải ≥ 1 MΩ. 2.5. Nâng cao độ cách điện. 29 BÀI 5: SửA CHữA VÀNH TRƯợT VÀ GIÁ Đỡ CHổI THAN CủA MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU ĐồNG Bộ 1 PHA Mã bài: 24- 05 Giới thiệu: Chổi than là phần linh kiện tiếp xúc dòng điện giữa Stator và Rotor của máy phát điện, đây là loại linh kiện sẽ tiêu hao trong quá trình sử dụng, tuỳ thuộc vào tình trạng bề mặt của cổ góp hay vành trượt tiếp điện mà chổi than mòn nhanh hay chậm, ngoài ra có những trường hợp có sự hao mòn không đều giữa các cực sử dụng chổi than. Vì vậy người sử dụng phải theo dõi thường xuyên để phát hiện kịp thời độ mòn và thay thế cho phù hợp. Mục tiêu: - Trình bày đúng các hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng của vành trượt và chổi than của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha; - Sửa chữa được các hư hỏng: vành trượt, chổi than của máy phát điện đồng bộ 1 pha đúng tiêu chuẩn sửa chữa; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Các hiện tượng và nguyên nhân gây hư hỏng vành trượt, chổi than 1.1. Vành trượt và chổi tan - Ôxy hóa môi trường xung quanh làm bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa tạo thành lớp oxit mỏng trên bề mặt tiếp xúc, điện trở suất của lớp oxit rất lớn nên làm tăng Rtx dẫn đến gây phát nóng tiếp điểm. Mức độ gia tăng Rtx do bề mặt tiếp xúc bị oxy hóa vẫn còn. 1.2. Đánh lửa và nguyên nhân của nó Hư hỏng do điện: Thiết bi ̣điện vận hành lâu ngày hoặc không được bảo quản tốt lò xo tiếp điểm bị hoen rỉ yếu đi sẽ không đủ lực ép vào tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than. Khi có dòng điện chạy qua chỗ tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than dễ bị phát nóng gây nóng chảy, thậm chí hàn dính vào nhau. Nếu lực ép tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than quá yếu có thể phát sinh tia lửa làm cháy tiếp điểm. Ngoài ra, tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than bị bẩn, rỉ sẽ tăng điện trở tiếp xúc, gây phát nóng dẫn đến hao mòn nhanh tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than 1.3. Mòn cơ học 30 Ăn mòn kim loại (Ăn mòn cơ học): Trong thực tế chế tạo dù gia công thế nào thì bề mặt tiếp xúc tiếp điểm vẫn còn những lỗ nhỏ li ti. Trong vận hành hơi nước và các chất có hoạt tính hóa học cao thấm vào và đọng lại trong những lỗ nhỏ đó sẽ gây ra các phản ứng hóa học tạo ra một lớp màng mỏng rất giòn. Khi va chạm trong quá trình đóng lớp màng này dễ bị bong ra. Do đó bề mặt tiếp xúc sẽ bị mòn dần, hiện tượng này gọi là hiện tượng ăn mòn kim loại. 2. Cách khắc phục các hư hỏng của vành trượt và chổi than Để bảo vệ tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than khỏi bị rỉ và để làm giảm nhỏ điện trở tiếp xúc có thể thực hiện các biện pháp sau: - Đối với những tiếp xúc cố định nên bôi một lớp mỡ chống rỉ hoặc quét sơn chống ẩm. - Khi thiết kế ta nên chọn những vật liệu có điện thế hóa học giống nhau hoặc gần bằng nhau cho từng cặp. Nên sử dụng các vật liệu không bị oxy hóa làm tiếp điểm. - Mạ điện các tiếp điểm: với tiếp điểm đồng, đồng thau thường được mạ thiếc, mạ bạc, mạ kẽm còn tiếp điểm thép thường được mạ cađini, niken, kẽm,... - Thay lò xo tiếp điểm: những lò xo đã rỉ, đã yếu làm giảm lực ép sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc, cần lau sạch mặt tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp điện, có thể dung giấy nhám mịn để chà hoặc dùng vải mềm và thay thế lò xo nén khi lực nén còn quá yếu. - Kiểm tra sửa chữa cải tiến: cải tiến thiết bị dập hồ quang để rút ngắn thời gian dập hồ quang. 3. Kiểm tra, sửa chữa vành trượt, chổi than của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha 3.1. Kiểm tra, sửa chữa độ tròn đều của vành trượt - Quan sát nếu vành góp cháy sém nhẹ thì dùng giấy ráp mịn đánh bóng. Nếu cháy rỗ phải đưa lên máy tiện láng lại xong mới dùng giấy ráp đánh bóng. - Dùng thước cặp kiểm tra kích thước vành góp: Đường kính tiêu chuẩn: 14,2 ÷ 14,4 mm. Đường kính tối thiểu: 12,8 mm. 3.2. Kiểm tra xử lý độ bóng của vành trượt và chổi tan - Dùng thước cặp đo chiều dài chổi than: Với máy phát Γ250: kích thước tiêu chuẩn là 16mm, kích thước nhỏ nhất cho phép là 8mm. Với máy phát G5A; 31 G50A (Nhật bản): độ nhô tiêu chuẩn là 10,5 mm, độ nhô nhỏ nhất cho phép là 4,5 mm. - Chổi than phải di trượt nhẹ nhàng trong giá đỡ của nó. + Chổi than phải tiếp xúc tốt (đạt từ 75% trở lên). Nếu cháy xém nhẹ dùng giấy ráp mịn đặt ngửa lên cổ góp để đánh sạch chổi than. 32 BÀI 6: SửA CHữA MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU ĐồNG Bộ 1 PHA MấT Từ DƯ Mã bài: 24- 06 Giới thiệu: Hệ thống kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng một chiều cho các cuộn dây kích thích của máy phát điện. Nó phải có khả năng điều chỉnh bằng tay hoặc tự đồng điều chỉnh dòng kích thích để đảm bảo máy phát làm việc ổn định kinh tế, với chất lượng điện năng cao trong mọi tình huống. Trong chế độ làm việc bình thường, điều chỉnh dòng kích từ sẽ điều chỉnh được điện áp ở đầu cực máy phát, thay đổi lượng công suất phản kháng phát vào lưới điện. Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) làm việc nhằm giữa điện áp máy phát không đổi khi phụ tải biến động. Ngoài ra TĐK còn nhằm các mục đích khác như nâng cao giới hạn công suất truyền tải từ máy phát điện vào hệ thống, đặc biệt khi nhà máy nối với hệ thống qua đường dây dài, đảm bảo ổn định tĩnh nâng cao tính ổn định động cho hệ thống điện. Mục tiêu: - Trình bày được nguyên lý làm việc của máy phát điện tự kích từ và phương pháp khắc phục hiện tượng mất từ dư; - Phục hồi được từ dư cho máy phát khi bị mất từ dư đạt yêu cầu kỹ thuật, và đảm bảo an toàn người và thiết bị; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Nguyên lý làm việc của máy phát điện tự kích từ 1.1. Định nghĩa Hệ thống kích từ máy phát điện là một trong các hệ thống thiết bị quan trọng bậc nhất của máy phát điện, nó quyết định đến việc hoạt động an toàn, hiệu quả của máy phát điện. Hệ thống kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng điện 1 chiều kích thích cho các cuộn dây của máy phát điện đồng bộ. Hệ thống kích từ phải có chế độ được sử dụng bằng tay hoặc tự động để luôn đảm bảo sự ổn định khi làm việc, máy phát điện luôn phải đảm bảo chất lượng điện năng trong mọi tình huống để đảm bảo kinh tế, hiệu quả khi sử dụng máy phát điện. 33 1.2. Quá trình tự kích. - Hệ thống kích từ được cấp nguồn từ hệ thống điện tự dùng tổ máy và máy biến áp kích từ. Kích từ ban đầu trong thời gian bắt đầu tự kích nguồn được lấy từ một trạm ắc qui 220V. Giá trị dòng điện và điện áp kích từ thường lớn hơn các giá trị định mức tối thiểu là 20% và l0%. - Hệ thống kích từ cung cấp nguồn một chiều tạo từ trường cho máy phát đồng bộ để đạt được phạm vi công suất máy phát như đã quy định và ổn định điện áp máy phát để vận hành phù hợp trong hệ thống điện mà máy phát được nối vào. - Trong trường hợp tần số máy phát gia tăng tới giá trị tương ứng với sự gia tăng tốc độ lớn nhất do máy phát mất phụ tải, hệ thống kích từ sẽ nhanh chóng phục hồi điện áp đến giá trị định mức và giữ ổn định. - Hệ thống kích từ có khả năng thực hiện các chức năng chính xác trong khoảng thời gian có các nhiễu loạn quá độ, ví dụ như ngắn mạch trên hệ thống điện cao áp, thông thường thiết bị bảo vệ sẽ giải trừ sự cố trong 0,125s. Thêm vào đó, nó sẵn sàng gia tăng kích từ (chế độ cường hành) nếu được yêu cầu.Điện áp trần của hệ thống kích từ không nhỏ hơn 2 lần giá trị tương ứng với điện áp đầu cực máy phát định mức với công suất phát định mức và hệ số công suất 0,85 quá kích từ hoặc kém kích từ.Sự tắt dần của các dao động giữa máy phát và hệ thống điện có giá trị tích cực tại mọi thời điểm và dưới tất cả các điều kiện vận hành trong khả năng của máy phát. Hệ thống kích từ sẽ chi phối sự suy giảm dao động dưới các điều kiện như vậy và các tín hiệu phản hồi là tín hiệu ổn định nhận được từ góc quay giữa rotor và máy phát hoặc là công suất máy phát phải được cung cấp cho hệ thống kích từ. - Trong trường hợp có sự thay đổi nhanh công suất tuabin do bộ điều tốc làm việc, sự biến đổi điện áp đầu cực máy phát nhờ tác động của các tín hiệu phản hồi được hạn chế để không vượt quá 2% khi máy phát được nối vào hệ thống điện. - Thành phần chính của hệ thống kích từ + Thiết bị kích từ bao gồm máy biến áp kiểu khô, các bộ chỉnh lưu thyristor, bộ điều chỉnh tự động điện áp AVR, bộ phận diệt từ, thiết bị bảo vệ quá áp và tất cả trang thiết bị cần thiết cho việc điều khiển, bảo vệ hệ thống kích từ và máy phát trong các điều kiện vận hành bình thường và sự cố. 34 + Thiết bị kích từ ban đầu sẽ cung cấp dòng kích từ định mức thích hợp, đảm bảo chắc chắn và ổn định phát xung mở cơ cấu chỉnh lưu thyristor. Thiết bị cho phép kích hoạt các thiết bị kích thích từ các nguồn tạm thời bên ngoài với công suất dòng kích từ liên tục tới l,2 lần công suất định mức và có thể điều chỉnh liên tục với các bước điều chỉnh l0% đến 100% điện áp đầu cực máy phát, để kiểm soát sự bão hoà máy phát và thử nghiệm đặc tính trở kháng trong thời gian vận hành. 2. Điều kiện để có quá trình tự kích trong máy phát điện tựkích từ 2.1. Điều kiện từ dư. 2.2. Điều kiện chiều dòng điện kích từ. 2.3. Điều kiện về điện trở mạch kích từ 3. Nguyên nhân và cách khắc phục hiện tượng mất từ dư 3.1. Thêm nam châm vĩnh cửu 3.2. Thêm mạch cộng hưởng 3.3. Thêm mạch điện trở thấp. 4. Phục hồi từ dư cho máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha 4.1. Chuẩn bị thiết bị vật tư. 4.2. Thực hành phục hồi từ dư. 35 BÀI 7: SửA CHữA MạCH Tự ĐộNG KÍCH Từ MÁY PHÁT ĐIệN Mã bài: 24- 07 Giới thiệu: Chức năng cơ bản của một hệ thống kích từ là cung cấp dòng điện một chiều vào dây quấn kích từ của máy điện đồng bộ. Thêm vào đó, hệ thống kích từ còn thực hiện các chức năng điều khiển và bảo vệ quan trọng nhằm vận hành thoả mãn hệ thống điện bằng cách điều khiển điện áp và dòng điện đi vào dây quấn kích từ. Chức năng điều khiển bao gồm điều khiển điện áp và công suất phản kháng phát vào lưới và tăng cường tính ổn định của hệ thống điện. Trong khi đó chức năng bảo vệ sẽ đảm bảo rằng các thông số giới hạn của máy đồng bộ, hệ thống kích thích và các bộ phận khác của máy không bị vượt quá. Mục tiêu: - Trình bày được sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của mạch tự động kích từ máy phát điện; - Trình bày được các hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng thường gặp; - Bảo dưỡng sửa chữa được mạch tự động kích từ; - Tuân thủ các quy tắc an toàn khi sửa chữa máy phát điện; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của mạch tự động kích từ máy phát điện 1.1. Sơ đồ khối và tác dụng từng khối trong sơ đồ Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ bao gồm một loạt các kênh liên hệ ngược điều khiển điện áp kích từ của máy phát kích thích (gián tiếp điều khiển điện áp kích từ của máy phát chính ). Trường hợp hệ thống kích từ dùng Thyristor (chỉnh lưu có điều khiển) tín hiệu từ thiết bị tự động điều chỉnh kích từ điều khiển trực tiếp dòng kích từ. Lúc đầu thiết bị tự động điều chỉnh kích từ được thiết kế chỉ với mục đích điều chỉnh điện áp (giữ điện áp đầu cực trong quá trình máy phát làm việc). Cấu tạo đơn giản bởi các kênh phản hồi âm theo độ lệch điện áp và phản hồi dương theo độ lệch dòng điện. Hiện nay thiết bị tự động điều chỉnh kích từ có cấu trúc phức tạp hơn nhiều, thực hiện các nhiệm vụ ổn định hệ thống giảm dao động công suất... Các phần chính trong cấu trúc của thiết bị tự động điều chỉnh kích từ gồm: 36 - Các kênh điều chỉnh theo độ lệch các tham số chế độ (điện áp đầu cực máy phát , dòng stato...). Các kênh này có ảnh hưởng chung nhưng chủ yếu đến các đặc tính tĩnh và chế độ xác lập. - Các kênh điều chỉnh theo tín hiệu đạo hàm của các tham số chế độ. Các kênh này chỉ ảnh hưởng đến các đặc tính động của hệ thống như điều kiện ổn định (chủ yếu ổn định tĩnh), đến chất lượng của quá trình quá độ, nhưng không có tác dụng đối với các đặc tính tĩnh. - Bộ phận kích thích cường hành tác động lên quá trình quá độ khi có những kích động lớn, có ý nghĩa nâng cao tính ổn định tĩnh cho hệ thống. Theo đặc tính làm việc người ta chia thiết bị tự động điều chỉnh kích từ ra làm hai loại chính thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỉ lệ và thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh -Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỷ lệ Hình 1.13 - Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỷ lệ - Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh Hình 1.14 - Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh + Khâu Đo lường - ĐL + Biến đổi - BĐ + So sánh – SS 37 + Các cuộn dây kích từ - C1, C2 và C3 + Kênh phản hồi – PHM - Kích thích cường hành – CH + Bộổn định công suất – VP + Bộ chỉnh lưu Thyristor - TCL 1.2. Nguyên lý làm việc trên sơ đồ khối của mạch tự động kích từ Các thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỉ lệ chỉ gồm các kênh điều chỉnh theo độ lệch thông số, do đó tác động điều chỉnh tương đối chậm (tương thích với hệ thống kích từ bằng máy phát một chiều hoặc máy phát xoay chiều tần số cao). Do bị giới hạn bởi hệ số khuếch đại chất lượng điều chỉnh điện áp cũng không cao. Hiện nay sử dụng chủ yếu loại này ở những nhà máy không có yêu cầu cao về chất lượng điều chỉnh điện áp, không có yêu cầu đặc biệt về ổn định hệ thống, các nước Tây âu coi thiết bị tự động điều chỉnh kích từ có cấu trúc này là chuẩn cho các máy phát điện thông thường. Các thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động nhanh có cấu tạo đặc biệt , thêm các kênh điều chỉnh theo đạo hàm thông số. Lý thuyết thiết bị tự động điều chỉnh kích từ hiện nay chưa thống nhất. Các nước thuộc Liên Xô cũ xây dựng cơ sở lý thuyết về thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh trên cơ sở ổn định hệ thống nói chung, nhằm tạo ra các thiết bị tự động điều chỉnh kích từ chất lượng điều chỉnh điện áp rất cao, trong khi vẫn đảm bảo được ổn định cho bản thân thiết bị điều chỉnh (và do đó nâng cao đáng kể tính ổn định của hệ thống nói chung). Trong khi các nước Tây âu đặt thêm bộ phận điều chỉnh phụ ghép với thiết bị tự động điều chỉnh kích từ nhằm giảm dao động công suất (gọi là bộ phận ổn định công suất – Power System Stabilyzer). Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỉ lệ thực hiện điều chỉnh kích từ theo độ lệch điện áp đầu cực máy phát thông qua các phần tử đo lường (máy biến điện áp), thiết bị biến đổi (chỉnh lưu và lọc) được đưa vào bộ phận so sánh. Hiệu số độ lệch nhận được U = U0 – UF được khuếch đại bởi bộ phận khuếch đại rồi đưa đến cuộn dây kích từ của máy phát kích thích. Trị số điện áp so sánh U0 được lấy sao cho khi điện áp đầu cực máy phát bằng trị số đặt thì U = 0. Khi đó máy phát kích thích làm việc chỉ với dòng kích từ trong cuộn C1. Do U = U0 – UF nên thiết bị làm việc theo nguyên lý phản hồi âm. Để đảm bảo tính ổn định của bộ phận điều chỉnh trong chế độ quá độ, thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỉ lệ có thêm kênh phản hồi tốc độ PHM tác động theo tín hiệu đạo hàm cấp 1 của điện áp kích từ (của máy kích thích). 38 Bộ phận kích thích cường hành thực chất là một rơle điện áp thấp nối với khâu khuếch đại điện áp đầu cực máy phát giảm tới 20% so với trị số định mức rơle tác động đưa điện áp tối đa vào cuộn C3. Nhờ đó điện áp đầu ra của máy kích thích đạt trị số cực đại. Tác động này làm tăng momen điện từ máy phát nhờ đó nâng cao tính ổn định. Về cấu trúc, khác với thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động tỉ lệ, thiết bị tự động điều chỉnh kích từ tác động mạnh có thêm một loạt kênh tín hiệu là đạo hàm thông số chế độ, cùng đưa vào bộ khuếch đại. Phần tác động điều chỉnh điện áp theo độ lệch và kích thích cường hành không thay đổi. Các kênh mới này rõ ràng không có tác động nào ở chế độ xác lập (vì tín hiệu bằng 0). Tuy nhiên lại có hiệu quả cao đối với chất lượng điều chỉnh điện áp và ổn định tĩnh hệ thống điện. Vấn đề là ở chỗ, nhờ có các kênh này có thể nâng cao hệ số khuếch đại tín hiệu độ lệch điện áp lên rất lớn do kênh điều chỉnh, trong khi vẫn giữ được ổn định cho bộ phận điều chỉnh. Khi đó một cách gián tiếp đem lại hiệu quả cao về phương diện chất lượng điều chỉnh điện áp và tính ổn định chung của hệ thống. Vấn đề là phải chọn được cấu trúc thích hợp và hiệu chỉnh đúng các hệ số đặt ứng với hệ thống điện cụ thể. 2. Hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng 2.1. Hiện tượng - Máy phát điện không nổ được - Công suất điện áp máy phát điện không đủ - Máy phát điện nổ không đều/động cơ hoạt động không ổn định. - Máy phát điện chạy có tiếng gõ. - Máy phát điện hoạt động xả khói đen và khói xám. - Máy phát điện hoạt động xả khói trăng và có tiếng gỏ trong các xi lanh. - Máy phát điện hoạt động xả khói xanh. - Động cơ quá nóng. 3.2. Nguyên nhân và cách khắc phục a. Máy phát điện không nổ được Nguyên nhân chính dẩn đến tình trạng máy phát điện không nổ được xuất phát từ hệ thống nhiên liệu, gồm 5 nguyên nhân sau: - Nguyên nhân thứ nhất: nhiên liệu không vào xi lanh. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau : + Nhiên liệu trong thùng có đủ để máy hoạt đông không. 39 + Khóa nhiên liệu đã được mở hay chưa. + Van thoát cao áp hoặc pit tong bơm cao áp có hiện tượng bị kẹt, mòn, gãy hay không. + Van của bơm cung cấp nhiên liệu có kín, sát không. + Bình lọc nhiên liệu có bị bẩn không. + Không khí có lọt vào hệ thống không. + Có hiện tượng Kẹt thanh răng bơm cao áp và sai lệch điều chỉnh bơm cao áp không. - Nguyên nhân thứ hai: hệ thống nhiên liệu phun kém hoặc không hoạt độn - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau : + Kim phun có bị đóng muội than, kẹt kim phun, bụi bẩn rơi vào ô kim phun không. + Lò xo vòi phun có bị gãy hay không, kim đã đóng không kín hay chưa. + Điều chỉnh áp suất bắt đầu phun có sai hay không + Trong ống dẫn có không khí hay không, nhiên liệu rò rĩ chỗ nối không. + Kiểm tra ống dẩn xem có vấn đề gì không. - Nguyên nhân thứ ba: nguồn nhiên liệu không đạt chất lượng. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau: + Kiểm tra xem đúng loại nhiêu liệu sử dung cho máy hay không. + Chất lượng nhiên liệu có đạt chuẩn hay có chưa nước hoặc bụi bẩn gì không. + Điều chỉnh BCA bị sai lệch, đai (hoặc vành răng) trên pít tông BCA bị hỏng. Cung cấp nhiên liệu không đều vào xy lanh. - Nguyên nhân thứ hai: Nhiên liệu phun vào xi lanh quá sớm hoặc muộn - Khắc phục: tiến hành kiểm tra các mục sau: + Cân bơm lên động cơ sai, mòn cơ cấu truyền động của bơm. - Nguyên nhân thứ ba: Nhiên liệu phun kém . - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau: + Kim phun đóng muội than, gãy lò xo vòi phun. + Kim phun rò rỉ nhiên liệu, áp suất khởi phun thấp. - Nguyên nhân thứ tư: Dùng nhiên liệu không đạt chất lượng. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau: + Sử dụng nhiên liệu không đúng, chất lượng kém, nhiên liệu có chứa nước. - Nguyên nhân thứ năm: Thời gian phun không bình thường. 40 - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau: + Điều chỉnh sai lệch con đội, mòn trục cam bơm. - Nguyên nhân thứ sáu: Lực cản trên đường hút tăng lên và có đối áp trên đường xả. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau : + Bầu lọc không khí bị bẩn, bộ tiêu âm ống xả bị bẩn hoặc hỏng, ống dẫn bẩn. - Nguyên nhân thứ bảy: Động cơ quá nóng - Khắc phục : tiến hành kiểm tra các mục sau: + Két làm mát (phía ngoài) bẩn, nước không đủ trong hệ thống. Đai truyền quạt gió chùng, trong hệ thống làm mát có cặn bẩn. + Bơm nước hỏng, nhiên liệu phun trể. - Nguyên nhân thứ tám: Tốc độ quay của trục khuỷu động cơ dưới mức bình thường. - Khắc phục: tiến hành kiểm tra các mục sau: + Điều chỉnh bộ điều tốc sai, động cơ chạy quá tải. - Nguyên nhân thứ chín : Không khí từ xi lanh ở kỳ nén và sản phẩm cháy lọt ra ngoài - Khắc phục: tiến hành kiểm tra các mục sau. + Khe hở xu páp động cơ không đúng, các xu páp bị treo, mòn hoặc cháy, mòn hoặc gãy lò xo xu páp. + Bạc xéc măng bị kẹt, hệ thống bôi trơn hư hỏng. c. Máy phát điện nổ không đều/động cơ hoạt động không ổn định. - Nguyên nhân thứ nhất : máy phát điện nổ không ổn định và Có tiếng nổ lộp bộp - Khắc phục: tiến hành kiểm tra xử lý các mục sau: + Các bầu lọc nhiên liệu bị bẩn, có không khí trong hệ thống. + Pít tông bơm hoặc van cao áp bị treo. + Gãy lò xo van cao áp hoặc pít tông bơm cao áp, gãy lò xo kim phun. + Xu páp động cơ bị treo, nhiên liệu bị rò rĩ các chỗ nối của ống cao áp. Lỗ trong nắp thùng nhiên liệu bị bẩn. - Nguyên nhân thứ hai: máy phát điện nổ không đều và có hiện tượng động cơ chạy tốc độ khá cao rồi lại giảm đột ngột khi thay đổi tải trọng khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau 41 + Kẹt thanh răng, pít tông bơm bị kẹt, khớp nối trục bộ điều tốc bị kẹt - Nguyên nhân thứ ba: máy phát điện nổ không ổn định và có hiện tượng động cơ bị vượt tốc - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Mức dầu trong bộ điều tốc khá cao, kẹt khớp nối trục bộ điều tốc. + Kẹt thanh răng, pít tông cao áp. d. Máy phát điện chạy có tiếng gõ. Nguyên nhân chính phát sinh khí trong buồng đốt nhiên liệu hoặc dầu nhờnbốc cháy sớm, tạo nên áp suất tăng cao đột ngột trong xi lanh. các nguyên dân chính dẩn đến hiện tượng này là: - Nguyên nhân và cách khắc phục : có thể kim phun bị chảy nhiên liệu, cân bơm không đúng, dầu nhờn lọt vào buồng đốt, xéc măng bị bó kẹt hoặc quá mòn. Trường hợp khi máy chạy có tiếng gõ to chủ yếu do góc phun dầu sớm lớn. Tiếng kêu này khi tăng ga nghe rõ, khi ga lớn thì mất hẳn. e. Máy phát điện hoạt động xả khói đen và khói xám. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do nhiên liệu cháy không hoàn toàn, các nguyên nhân chính dẩn đến hiện tượng này là : - Nguyên nhân thứ nhất: Không đủ không khí. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Có đối áp trên đường khí xả, do ống dẫn bẩn, bộ phận tiêu âm ở ống xả bẩn. + Có lực cản lớn trên đường không khí chuyển động khi hút, do bình lọc không khí bị bẩn, ống dẫn bẩn, khe hở xu páp bị sai lệch. - Nguyên nhân thứ hai: Thừa nhiên liệu. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Cung cấp nhiên liệu không đều vào các xy lanh, nhiên liệu phun trễ. Động cơ bị quá tải, điều chỉnh BCA sai lệch. - Nguyên nhân : Chất lượng phun nguyên liệu kém. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Vòi phun kém, áp suất phun nhiên liệu thấp, gãy lò xo vòi phun, kẹt kim phun, ổ kim phun đóng muội than, rò rỉ nhiên liệu. + Nhiên liệu không đúng loại, chất lượng kém. - Nguyên nhân thứ ba: Tình trạng kỹ thuật động cơ kém : 42 - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Mòn nhóm pít tông – xi lanh, áp suất nén thấp. Xu páp hoặc bệ xu páp bị mòn lệch. f. Máy phát điện hoạt động xả khói trăng và có tiếng gỏ trong các xi lanh. - Nguyên nhân và cách khắc phục : + Vòi phun kém, có nước trong nhiên liệu. + Áp suất nén trong xi lanh thấp (độ kín kém). tiến hành xử lý hai mục trên máy phát điên sẽ hết hiện tượng khói trắng. g. Máy phát điện hoạt động xả khói xanh. - Nguyên nhân :Có dầu nhờn lọt vào buồng đốt. - Khắc phục :tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Xéc măng bị mòn, gãy hoặc kẹt, xéc măng dầu lắp không đúng. + Kẹt ở xi lanh, pít tông hoặc xéc măng dầu. + Động cơ làm việc chạy không quá lâu. h. Động cơ quá nóng. - Nguyên nhân :trong dầu có lẫn không khí hoặc cung cấp không đều. - Khắc phục : tiến hành kiểm tra và sử lý các mục sau: + Lò xo cao áp bị hư hoặc lò xo pít tông bơm gãy, pít tông bị kẹt một cách gián đoạn. 3. Tháo lắp, bảo dưỡng 3.1. Chuẩn bị dụng cụ trang bị cho tháo lắp, bảo dưỡng bộ tự động kích từ 3.2. Tháo lắp và bảo dưỡng bộ tự động kích từ 4. Sửa chữa các hư hỏng của mạch 4.1. Đo đạc kiểm tra và xác định hỏng hóc 4.2. Sửa chữa và thay thế các bộ phận và phần tử hỏng 43 BÀI 8: QUấN LạI Bộ DÂY QUấN PHầN CảM CủA MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU 1 PHA KIểU PHầN CảM QUAY Mã bài: 24- 08 Giới thiệu: Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh ra từ trường ở khe hở lúc không tải. Từ trường này trong các máy điện quay thường có cực tính thay đổi, nghĩa là bố trí cực N và S xen kẽ nhau. Mục tiêu: - Trình bày được phương pháp quấn bộ dây phần cảm của máy phát điện xoay chiều 1 pha kiểu phần cảm quay. - Xác định được chính xác sơ đồ và các số liệu dây quấn phần cảm của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha. - Quấn lại được bộ dây quấn phần cảm (bao gồm cả việc tháo lắp cuộn dây phần cảm của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha) đạt các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn người và thiết bị. - Thực hiện đúng quy trình quấn dây phần cảm. - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp Nội dung chính: 1. Phương pháp quấn bộ dây phần cảm của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha 1.1. Đại cương về dây quấn 1.2. Các phương pháp quấn bộ dây phần cảm 2. Xác định số liệu dây quấn 2.1. Số vòng dây 2.2. Cỡ dây 2.3. Độ dài trung bình của bối dây 2.4. Cấp cách điện và bìa cách điện 3. Quấn bộ dây quấn phần cảm 3.1. Làm khuôn 3.2. Quấn dây 3.3. Lồng dây vào máy phát và đấu dây 3.4. Kiểm tra độ cách điện 3.5. Tẩm sấy 44 BÀI 9: QUấN LạI Bộ DÂY QUấN PHầN CảM CủA MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU 1 PHA KIểU PHầN ứNG QUAY Mã bài: 24- 09 Giới thiệu: Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh ra từ trường ở khe hở lúc không tải. Từ trường này trong các máy điện quay thường có cực tính thay đổi, nghĩa là bố trí cực N và S xen kẽ nhau. Mục tiêu: - Trình bày được phương pháp quấn bộ dây phần cảm của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha kiểu phần ứng quay; - Vẽ chính xác sơ đồ và các số liệu dây quấn phần cảm của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha; - Quấn lại được bộ dây quấn phần cảm (bao gồm cả việc tháo lắp cuộn dây phần cảm) của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha đạt các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn sửa chữa; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Phương pháp quấn bộ dây phần cảm của máy phát điện xoay chiều 1 pha kiểu phần ứng quay 1.1. Đại cương về dây quấn 1.2. Các phương pháp quấn bộ dây phần cảm 2. Xác định số liệu dây quấn 2.1. Số vòng dây 2.2. Cỡ dây 2.3. Độ dài trung bình của bối dây 3. Quấn bộ dây quấn phần cảm của máy phát điện xoay chiều 1 pha kiểu phần ứng quay 3.1. Làm khuôn 3.2. Quấn dây 3.3. Lồng dây vào máy phát và đấu dây 3.4. Kiểm tra độ cách điện 3.5. Tẩm sấy 3.6. Chạy thử kiểm tra chất lượng 45 BÀI 10: QUấN LạI Bộ DÂY QUấN PHầN ứNG CủA MÁY PHÁT ĐIệN XOAY CHIềU 1 PHA KIểU PHầN ứNG QUAY Mã bài: 24- 10 Giới thiệu: Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ nhất định khi có chuyển động tương đối trong từ trường khe hở và tạo ra stđ cần thiết cho sự biến đổi năng lượng cơ điện. Rõ ràng rằng nếu từ trường khe hở có cực tính thay đổi thì sđđ cảm ứng là sđđ xoay chiều. Mục tiêu: - Trình bày được phương pháp quấn bộ dây phần ứng của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha kiểu phần ứng quay; - Vẽ chính xác sơ đồ và các số liệu dây quấn phần ứng; - Quấn lại được bộ dây quấn phần ứng của máy phát điện xoay chiều đồng bộ 1 pha kiểu phần cảm quay đạt các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn sửa chữa; - Có tính tỷ mỉ, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp. Nội dung chính: 1. Phương pháp quấn bộ dây phần ứng của máy phát điện xoay chiều 1 pha 1.1. Đại cương về dây quấn 1.2. Xác định số liệu dây quấncảm 2. Xác định số liệu dây quấn 2.1. Số vòng dây 2.2. Cỡ dây 2.3. Độ dài trung bình của bối dây 2.4. Độ dài trung bình của bối dây 2.5. Cấp cách điện và bìa cách điện 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A.V. Ivanov Smolenski: Dịch Vũ Gia Hanh, Phan Tử Thụ, Máy điện (tập 2), NXB Khoa học và kỹ thuật, năm 1992. [2] Trần Đức Lợi, Động cơ, mạch điều khiển và máy phát điện xoay chiều, NXB thống kê, năm 2001. [3] Đặng Văn Đào, Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh, Giáo trình máy điện: Sách dùng cho các trường đào tạo hệ trung học chuyên nghiệp, NXB Giáo dục, năm 2002.