4. Các quy định khác và yêu cầu bổ sung

Đối với các tổ máy phát điện điện xoay chiều sử dụng trên tàu thủy và công trình biển tuân theo các nguyên tắc của tổ chức phân cấp, các yêu cầu bổ sung của tổ chức phân cấp phải được tuân thủ. Tên của các tổ chức phân cấp phải được nêu rõ với khách hàng trước khi đặt hàng.

Đối với các tổ máy phát điện điện xoay chiều sử dụng trong các thiết bị không được phân cấp, bất kỳ yêu cầu bổ sung nào cũng phải được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

Nếu có các yêu cầu đặc biệt từ bất kỳ cơ quan có thẩm quyền nào khác, cần phải được đáp ứng. Tên của các cơ quan có thẩm quyền phải được khách hàng nêu rõ trước khi đặt hàng.

Bất kỳ yêu cầu bổ sung nào cũng phải được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

5. Công suất danh định

5.1. Yêu cầu chung

Phân loại công suất danh định của máy phát phải được quy định phù hợp với những yêu cầu của TCVN 6627-1:2008 (IEC 60034-1). Trong trường hợp các máy phát được dẫn động bởi động cơ (RIC), công suất vận hành liên tục (loại công suất S1) hoặc công suất với những tải gián đoạn không đổi (loại công suất S10) phải được quy định cụ thể.

5.2. Công suất cơ bản ở chế độ vận hành liên tục (BR)

...

...

...

5.3. Công suất đỉnh ở chế độ vận hành liên tục (PR)

Đối với công suất loại S10, tồn tại công suất đỉnh ở chế độ vận hành liên tục (PR), tại nơi độ tăng nhiệt độ cho phép của máy phát được tăng bởi một lượng xác định theo phân loại nhiệt độ. Trong trường hợp loại công suất S10, vận hành ở công suất PR gây lão hóa nhiệt các hệ thống cách nhiệt của máy phát. Hệ số T_L của tuổi thọ bền nhiệt tương đối của hệ thống cách nhiệt máy phát do đó nó là một phần quan trọng và không thể thiếu của công suất.

6. Giới hạn nhiệt độ và độ tăng nhiệt

6.1. Công suất cơ bản ở chế độ vận hành liên tục

Máy phát điện phải có khả năng sản sinh công suất cơ bản ở chế độ vận hành liên tục (BR) trên toàn dải các điều kiện vận hành (ví dụ như từ giá trị nhỏ nhất tới giá trị lớn nhất của nhiệt độ môi chất làm mát) với nhiệt độ tổng không vượt quá 40 0C cộng với độ tăng nhiệt độ được quy định trong Bảng 1 (xem chú thích bên dưới) của TCVN 6627-1 (IEC 60034-1).

6.2. Công suất đỉnh ở chế độ vận hành liên tục

Công suất đỉnh ở chế độ vận hành liên tục của máy phát (PR), nhiệt độ tổng có thể được tăng với một lượng được nêu trong Bảng 2 (xem chú thích bên dưới):

Bảng 2 – Độ tăng nhiệt độ ở chế độ vận hành liên tục với công suất đỉnh

Phân loại theo nhiệt độ

...

...

...

Công suất ≥ 5 MV.A

A hoặc E

15⁰C

10⁰C

B hoặc F

20⁰C

15⁰C

H

25⁰C

...

...

...

Khi nhiệt độ môi trường dưới 10 ⁰C, độ tăng nhiệt độ tổng cho phép phải được giảm 1 ⁰C đối với thang nhiệt độ bách phân (Celsius).

Công suất của động cơ RIC có thể thay đổi tùy thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ tổng của máy phát trong quá trình vận hành sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ dung dịch làm mát sơ cấp, nó không nhất thiết phải liên quan với nhiệt độ khí nạp động cơ RIC.

CHÚ THÍCH: Khi máy phát vận hành ở các nhiệt độ cao hơn, tuổi thọ nhiệt của các hệ thống cách nhiệt của máy phát sẽ giảm từ 2 đến 6 lần (tùy thuộc vào độ tăng nhiệt độ và hệ thống cách ly cụ thể được sử dụng) so với máy phát làm việc ở các giá trị nhiệt độ ở chế độ BR; có nghĩa là vận hành 1 h ở các giá trị độ tăng nhiệt độ ở chế độ PR thì sẽ xấp xỉ bằng 2 h đến 6 h vận hành ở giá trị độ tăng nhiệt độ ở chế độ BR.

Giá trị chính xác của thông số TL phải được nhà sản xuất quy định và được đánh dấu trên bảng công suất của máy (xem Điều 14).

7. Công suất danh định và các đặc tính tốc độ

Các thuật ngữ, ký hiệu và định nghĩa áp dụng với công suất danh định và tốc độ được nêu trong Bảng 1.

8. Đặc tính điện áp

Các thuật ngữ, ký hiệu và định nghĩa áp dụng với điện áp được nêu trong Bảng 1.

9. Chế độ vận hành song song

...

...

...

Chế độ vận hành ổn định thường xuyên bị ảnh hưởng bởi tác dụng của bộ điều chỉnh điện áp tự động thông qua một mạch cảm biến với một phần tử phản hồi dương dòng điện. Điều này dẫn đến sụt giảm điện áp để phù hợp với tác động của các phụ tải.

Mức độ của của dòng điện vuông góc bù độ sụt giảm điện áp (d_QCC ) là khác nhau giữa điện áp ở chế độ không tải (U₀) và điện áp tại dòng danh định tại hệ số công suất bằng không (U_(Q=Sr)) được thể hiện bằng phần trăm của điện áp định mức (U_r) và được xác định bởi công thức sau:

d_QCC =  X 100

Giá trị của d_QCC nên nhỏ hơn 8%. Các giá trị cao hơn phải được xem xét trong trường hợp có sự thay đổi điện áp quá mức của hệ thống.

CHÚ THÍCH 1: Những tải với hệ số công suất bằng 1 hầu như không có sụt giảm điện áp

CHÚ THÍCH 2: Những máy phát điện xoay chiều giống nhau với hệ thống kích từ giống nhau có thể vận hành song song mà không có hiện tượng sụt giảm điện áp khi những cuộn dây kích từ của chúng được nối bởi những đường dẫn cân bằng. Sự chia sẻ tải phản kháng thích hợp đạt được trong trường hợp chia sẻ chính xác tải tác dụng và đặc tính tải gần tương tự nhau.

CHÚ THÍCH 3: Khi tổ máy phát điện vận hành ở chế độ mắc song song với những điểm hình sao của các máy phát được nối trực tiếp với nhau, có thể xẩy ra dòng tuần hoàn, đặc biệt là các dòng điện điều hòa thứ 3.

10. Các điều kiện tải đặc biệt

10.1. Yêu cầu chung

...

...

...

10.2. Dòng điện ở chế độ tải không cân bằng

Những máy phát có phạm vi làm việc với công suất lên đến 1 000 kVA, để hòa được vào lưới điện thì yêu cầu máy phát phải có khả năng vận hành liên tục với một dòng chậm pha được phát lên bằng 10 % dòng danh định hoặc với một dòng điện chậm pha phù hợp với thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người tiêu dùng.

Đối với tất cả các loại máy phát khác những quy định trong của Điều 22 trong TCVN 6627-1 (IEC 60034-1) phải được áp dụng.

10.3. Dòng ngắn mạch được duy trì

Dưới điều kiện ngắn mạch trong máy phát, cần thiết phải duy trì dòng điện nhỏ nhất (sau khi các sự cố tạm thời được khắc phục) trong một thời gian đủ lớn để đảm bảo các thiết bị bảo vệ của hệ thống vận hành. Tuy nhiên không cần thiết phải duy trì dòng ngắn mạch trong các trường hợp rơle hoặc thiết kế hoặc thiết bị đặc biệt được sử dụng để đạt được mục tiêu bảo vệ theo lựa chọn hoặc khi không cần hệ thống bảo vệ.

10.4. Khả năng quá dòng ngẫu nhiên

Xem 18.1 trong TCVN 6627-1 (IEC 60034-1).

10.5. Hệ số điều hòa (THF)

Giá trị giới hạn của THF điện áp dây phải phù hợp với những yêu cầu của Điều 28 trong TCVN 6627-1 (IEC 60034-1).

...

...

...

10.6. Sự chống nhiễu sóng radio (F)

Các giá trị giới hạn của sự giao thoa giữa sóng nhiễu radio gián đoạn và sóng nhiễu rađiô liên tục phải phù hợp với những yêu cầu trong CISPR 14-1 và CISPR 15.

Cấp độ chống nhiễu sóng radio bao gồm điện áp nhiễu, cường độ nhiễu và trường nhiễu. Cấp độ này phải được quyết định bởi thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

11. Ảnh hưởng của tần số dao động cơ-điện khi tổ máy phát điện vận hành ở chế độ song song

Nhà sản xuất phải có tránh nhiệm đảm bảo các tổ máy phát điện sẽ vận hành ổn định khi được mắc song song với nhau. Nếu cần thiết nhà sản xuất phải cộng tác với cơ quan hoặc cá nhân khác để đáp ứng được các yêu cầu này.

Nếu mômen của động cơ không đều tại tần số gần với tần số điện riêng của lưới điện, sẽ xuất hiện hiện tượng cộng hưởng. Tần số riêng của lưới điện thường nằm trong khoảng từ 1 Hz tới 3 Hz, và vì vậy hiện tượng cộng hưởng thường bắt đầu tại tốc độ thấp (từ 100 min^-1 tới 180 min^-1).

Trong trường hợp xuất hiện cộng hưởng giữa các tổ máy phát điện, nhà sản xuất nên đưa ra những lời khuyên đối với khách hàng và trợ giúp họ kiểm tra trong trường hợp cần thiết để giải quyết vấn đề này.

12. Máy phát không đồng bộ với bộ phận kích từ

12.1. Yêu cầu chung

...

...

...

Khi các máy phát không đồng bộ vận hành độc lập, cần có bộ phận kích từ riêng. Bộ phận kích từ này cũng nên cung cấp công suất phản kháng phù hợp với tải của máy phát.

Tất cả các nội dung được quy định trong 12.2 đến 12.4 có hiệu lực đối với máy phát không đồng bộ không được kết nối tới lưới điện để cung cấp công suất phản kháng yêu cầu mà được cung cấp từ bộ phận kích từ được lắp trực tiếp trên máy phát.

12.2. Duy trì dòng điện ngắn mạch

Những máy phát điện không đồng bộ phát ra một dòng điện ngắn mạch được duy trì chỉ với một nguồn kích từ được trang bị riêng (xem 10.3).

12.3. Phạm vi chỉnh điện áp đặt

Để đạt được phạm vi điều chỉnh điện áp của các máy phát điện không đồng bộ thì phải có nguồn kích từ riêng có khả năng điều khiển được.

12.4. Chế độ vận hành song song

Các máy phát điện không đồng bộ với bộ phận kích từ riêng khi vận hành ở chế độ mắc song song sẽ chia sẻ công suất phản kháng của tải trọng kết nối theo khả năng kích từ của máy phát (xem Điều 9).

Những máy phát điện không đồng bộ chia sẻ công suất tác dụng của tải trọng kết nối theo tốc độ của động cơ RIC.

...

...

...

Bốn loại hiệu suất được định nghĩa để mô tả những đặc tính của máy phát [xem TCVN 9729-1 (ISO 8528-1)]. Các giá trị vận hành giới hạn được nêu trong Bảng 3.

Bảng 3 - Giá trị vận hành giới hạn của máy phát

Thuật ngữ

Kí hiệu

Đơn vị

Giá trị vận hành giới hạn

Loại tính năng

G1

G2

...

...

...

G4

Dải điện áp chỉnh đặt liên quan

dU_s

%

≤ ± 5^a

AMC^b

Độ lệch điện áp ổn định

dU_st

%

...

...

...

± 2,5

± 1

AMC

Sai lệch điện áp quá độ ^c,d,e khi tăng tải

d

%

- 30

- 24

- 18

...

...

...

Sai lệch điện áp quá độ ^c,d,e khi giảm tải

d

%

35

25

20

AMC

Thời gian phục hồi điện áp^c,d

t_u

...

...

...

< 2,5

< 1,5

< 1,5

AMC

Điện áp không cân bằng

dU_2,0

%

1^f

1^f

...

...

...

1^f

^a Không cần thiết nếu máy phát không vận hành ở chế độ mắc song song hoặc yêu cầu điện áp chỉnh đặt cố định.

^b AMC = theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

^c Công suất biểu kiến danh định tại điện áp danh định và tần số danh định với tải trở kháng không đổi. Các hệ số công suất và các giá trị giới hạn khác có thể được lấy theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

^d Được đánh giá cao khi sự chọn lựa cấp độ chênh lệch điện áp chuyển tiếp hoặc/và thời gian phục hồi thấp hơn các giá trị thực tế cần thiết vì điều này có thể dẫn đến một máy phát điện lớn hơn nhiều. Nếu tồn tại mối quan hệ không thống nhất giữa tính năng điện áp chuyển tiếp và điện kháng quá độ, mức độ lỗi của hệ thống cũng sẽ bị tăng lên.

^e Những giá trị cao hơn có thể được áp dụng đối với máy phát có công suất định mức cao hơn 5 MVA và tốc độ thấp hơn hoặc bằng 600 min^-1.

^f trong trường hợp vận hành song song, những giá trị này được giảm xuống còn 0,5.

Những giá trị được nêu trong Bảng 3 chỉ được áp dụng cho những máy phát, bộ kích từ và bộ điều chỉnh vận hành tại tốc độ không đổi và khởi động từ nhiệt độ môi trường. Ảnh hưởng của việc điều chỉnh tốc độ động cơ có thể làm cho những giá trị này khác với những giá trị được nêu trong Bảng 3.

14. Tấm nhãn công suất danh định

...

...

...

a) Những nơi thể hiện công suất liên tục dựa trên loại công suất S1, công suất danh định phải được thể hiện theo sau ký hiệu BR (ví dụ S_r=22 kVA BR);

b) Những nơi thể hiện công suất với tải vận hành không đổi hữu hạn dựa trên loại công suất S10, công suất liên tục cơ bản dựa trên loại công suất S1 phải được đánh dấu như trong Điều 14.a). Ngoài ra, công suất đỉnh danh định cần được biểu diễn như sau:

- ký hiệu PR;

- Thời gian vận hành lớn nhất 500 h hoặc 200 h một năm (xem 13.3.3 và 13.3.4 trong TCVN 9729-1 (ISO 8528-1);

- Hệ số T_L(ví dụ: S_r=24 kVA PR 500h/an, T_L=0,9).

Khi có yêu cầu, các nhà sản xuất máy phát sẽ cung cấp cho nhà sản xuất tổ máy phát điện một đồ thị khả năng, hoặc bộ các giá trị cho thấy công suất cho phép của tổ máy phát điện theo dải nhiệt độ nước làm mát.

PHỤ LỤC A

(quy định)

...

...

...

A.1. Yêu cầu chung

Khi máy phát chịu một tải thay đổi đột ngột, điện áp mà máy phát phát ra sẽ thay đổi. Một chức năng của hệ thống điều khiển kích từ là phát hiện ra sự thay đổi điện áp do máy phát phát ra và thay đổi từ trường kích từ đến một giá trị thích hợp để duy trì điện áp phát ra. Sự chênh lệch điện áp ra chuyển tiếp lớn nhất xuất hiện là một đặc trưng của:

a) Biên độ, hệ số công suất và phạm vi thay đổi của tải áp dụng;

b) Biên độ, hệ số công suất và đặc tính dòng điện với điện áp của tải ban đầu bất kỳ;

c) Thời gian đáp ứng và khả năng tạo điện áp cảm ứng của hệ thống kích từ; và d) Tốc độ động cơ RIC theo thời gian sau khi thay đổi tải đột ngột.

Vì vậy đặc tính điện áp chuyển tiếp là đặc tính liên quan đến máy phát, kích từ, bộ điều chỉnh và động cơ RIC và không thể được thiết lập từ dữ liệu của riêng máy phát.

Phụ lục này chỉ bao gồm máy phát điện và hệ thống kích từ.

Khi lựa chọn hoặc lắp đặt máy phát, độ chênh lệch điện áp quá độ lớn nhất so với điện áp định mức (sự sụt áp) sau khi tăng tải đột ngột thường được quy định hoặc yêu cầu. Khi được yêu cầu bởi khách hàng, nhà sản xuất máy phát điện phải cung cấp độ lệch điện áp quá độ theo một trong hai trường hợp sau đây:

a) Máy phát, bộ kích từ, bộ điều khiển được cung cấp trọn gói bởi nhà sản máy phát; hoặc

...

...

...

Khi cung cấp chênh lệch điện áp quá độ, những điều kiện sau cần được thừa nhận trừ những trường hợp đặc biệt khác:

a) Tốc độ không đổi (định mức);

b) Máy phát điện, bộ kích từ, bộ điều khiển vận hành ban đầu ở chế độ không tải, điện áp định mức, khởi động từ nhiệt độ môi trường;

c) Áp dụng cho trường hợp tải không đổi có trở kháng tuyến tính như đã được chỉ rõ.

CHÚ THÍCH: Chênh lệch điện áp so với giá trị định mức chỉ ra sự thay đổi điện áp trung bình của tất cả các pha tại đầu ra của máy phát; có nghĩa là không tính đến sự không đối xứng điện áp các pha mà sự không đối xứng này bị ảnh hưởng bởi những nhân tố nằm ngoài sự kiểm soát của nhà sản xuất.

A.2. Ví dụ

Biểu đồ điện áp ra được biểu diễn như là một hàm của thời gian thể hiện đặc tính quá độ của máy phát, bộ kích từ và hệ thống điều khiển đối với sự thay đổi tải đột ngột. Đường bao toàn bộ đặc tính điện áp nên được ghi lại.

Biểu đồ thể hiện hai loại điện áp được minh họa như trong Hình A.1, Hình A.2 và Hình A.3. Những biểu đồ được kí hiệu và những tính toán mẫu nên được sử dụng như là một chỉ dẫn để nhận dạng đặc tính máy phát - bộ kích từ - bộ điều khi thể hiện với tải thay đổi đột ngột.

...

...

...

t thời gian

U điện áp

a Thời điểm tăng tải được thực hiện

Hình A.1 – Đặc tính điện áp quá độ (tăng tải)

CHÚ DẪN:

t thời gian

...

...

...

a Thời điểm giảm tải được áp dụng

Hình A.2 – Đặc tính điện áp quá độ (giảm tải)

CHÚ DẪN:

t thời gian

U điện áp

L Biên độ đỉnh tới đỉnh đo được của điện áp phục hồi (mm)

I_L = I_L  Dòng điện kéo bởi tải được hiệu chỉnh theo điện áp định mức (A)

...

...

...

a Thời điểm tải được áp dụng

b Thời điểm mà điện áp được phục hồi

VÍ DỤ U_r=480V U₀=480V

U _dyn,min = = x455 = 334 V

d =  x 100 = x 100 = 30,4%

Hình A.3 – Điện áp quá độ của máy phát theo thời gian khi tăng tải đột ngột

A.3. Tải khởi động động cơ

A.3.1. Yêu cầu chung

...

...

...

A.3.2. Mô phỏng tải

Các điều kiện thử nghiệm đối với việc mô phỏng tải như các yêu cầu sau:

a) Trở kháng không đổi (Tải phản kháng không bão hòa):

b) Hệ số công suất ≤ 0,4

Dòng điện kéo bởi tải khởi động mô phỏng nên được hiệu chỉnh bởi tỷ số:

Bất cứ khi nào điện áp máy phát không đủ để tạo ra điện áp định mức. Giá trị hiệu chỉnh của dòng điện và điện áp định mức lúc này nên được sử dụng để xác định tải thực (kVA).

A.3.3. Nhiệt độ

Thử nghiệm cần được triển khai với máy phát và hệ thống kích từ tại nhiệt độ ban đầu của môi trường.

...

...

...

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Ký hiệu, thuật ngữ và định nghĩa

4. Các quy định khác và yêu cầu bổ sung

5. Công suất danh định

5.1. Yêu cầu chung

5.2. Công suất cơ bản ở chế độ vận hành liên tục (BR)

...

...

...

6. Giới hạn nhiệt độ và độ tăng nhiệt

6.1. Công suất cơ bản ở chế độ vận hành liên tục

6.2. Công suất đỉnh ở chế độ vận hành liên tục

7. Công suất danh định và các đặc tính tốc độ

8. Đặc tính điện áp

9. Chế độ vận hành song song

10. Các điều kiện tải đặc biệt

10.1. Yêu cầu chung

10.2. Dòng điện ở chế độ tải không cân bằng

...

...

...

10.4. Khả năng quá dòng ngẫu nhiên

10.5. Hệ số điều hòa (THF)

10.6. Sự chống nhiễu sóng radio (F)

11. Ảnh hưởng của tần số dao động cơ-điện khi tổ máy phát điện vận hành ở chế độ song song

12. Máy phát không đồng bộ với bộ phận kích từ

13. Giá trị vận hành giới hạn

14. Tấm nhãn công suất danh định

Phụ lục A (quy định) Đặc tính điện áp chuyển tiếp của máy phát điện xoay chiều sau khi thay đổi tải đột ngột

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9729-3:2013 (ISO 8528-3:2005) về Tổ máy phát điện xoay chiều dẫn động bởi động cơ đốt trong kiểu pit tông – Phần 3: Máy phát điện xoay chiều cho tổ máy phát điện