Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 2, Phần 2: Vận hành máy phát điện

VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN 
HỆ THỐNG ĐIỆN
Chương 2
Vận hành máy phát điện
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2MÁY PHÁT ĐIỆN chỉ có thể phát ra điện khi:
- được cung cấp một công suất cơ, M để làm quay
rotor.
- được cấp dòng kích từ vào cuộn dây rotor để tạo ra
từ thông chính, .
Động cơ 
sơ cấp
Máy 
kích từ
M
Máy 
phát
ĐIỆN NĂNG
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3- Khi thay đổi công suất cơ, M tần số, f và công
suất tác dụng, PF thay đổi.
- Khi thay đổi dòng kích từ (công suất kích từ) điện
áp, U và công suất phản kháng, QF thay đổi.
Động cơ 
sơ cấp
Máy 
kích từ
M
Máy 
phát
f, PF
U, QF
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4- TẦN SỐ, f được điều chỉnh bởi công suất cơ, M.
- ĐIỆN ÁP, U được điều chỉnh bởi công suất kích từ .
Tuy nhiên,
- Sự điều chỉnh công suất cơ, M cũng làm thay đổi
chút ít điện áp, U.
- Sự điều chỉnh công suất kích từ cũng làm thay đổi
tần số, f nhưng không nhiều.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
5I. Hệ kích từ máy phát điện đồng bộ
Hệ kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng điện một chiều
cho các cuộn dây kích từ nhằm:
- Giữ điện áp không đổi khi phụ tải biến đổi.
- Nâng cao giới hạn công suất truyền tải từ nhà máy
điện vào hệ thống đảm để bảo ổn định tĩnh và ổn định
động.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
6-Trong chế độ làm việc bình thường, bộ tự động
điều chỉnh kích từ (TĐK) sẽ:
* Điều chỉnh điện áp trên đầu cực máy phát.
* Thay đổi lượng công suất phản kháng.
* Nâng cao ổn định tĩnh và ổn định động cho hệ thống
điện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
7- Trong chế độ sự cố (ngắn mạch):
* Chỉ có bộ phận kích từ cưỡng bức làm việc mà cho
phép duy trì điện áp của lưới ổn định.
* Hiệu quả thực hiện nhiệm vụ trên phụ thuộc vào:
- Đặc trưng và thông số của hệ thống kích từ.
- Cũng như kết cấu của bộ phận tự động điều
chỉnh kích từ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
8Hệ kích từ máy phát đồng bộ phải đảm bảo:
1. Duy trì điện áp máy phát U trong điều kiện làm việc
bình thường.
 Điều chỉnh dòng kích từ.
 Điều chỉnh điện áp kích từ Ut.
t
t
t
r
U
I
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
92. Giữ đồng bộ giữa máy phát với lưới khi điện áp lưới
hạ thấp do xảy ra ngắn mạch ở xa.
 Cưỡng bức kích từ.
 Muốn vậy hệ kích từ phải có khả năng tăng
nhanh gấp đôi dòng kích từ trong khoảng 0,5 giây.
2
5,0
tdm
tdmtm
U
UU
t(s)0,5
Utdm
Utm(0,5)
Ut
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
10
3. Để bảo vệ cách điện của dây quấn kích từ khi sự cố
ngắn mạch nội bộ dây quấn stator.
 Triệt từ trường kích thích.
 Nghĩa là giảm nhanh dòng It đến không mà
điện áp trên điện trở triệt từ RT không vượt quá
5 lần Utdm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
11
Hệ thống kích từ có thể được chế tạo theo 3 loại sau:
- Hệ thống kích từ dùng máy phát điện một
chiều
- Hệ thống kích từ dùng máy phát điện xoay
chiều, chỉnh lưu.
- Hệ thống kích từ dùng chỉnh lưu có điều
khiển.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
12
II. Máy phát điện đồng bộ làm việc với 
tải đối xứng
Chế độ làm việc của máy phát điện đồng bộ với tải
đối xứng được thể hiện qua các đại lương như:
- điện áp, U ở đầu dây quấn phần ứng,
- dòng điện tải, I trong dây quấn phần ứng,
- dòng điện kích từ it,
- hệ số công suất cos , cos = const do tải bên
ngoài quyết định
- tần số f hoặc tốc độ quay n, f = fđm
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
13
1. Đặc tính không tải U0 = E = f(it) khi I = 0; f = fđm.
2. Đặc tính ngắn mạch In = f(it) khi U = 0; f = fđm.
3. Đặc tính ngoài U = f(I) khi it = const; cos = const 
và f = fđm.
4. Đặc tính điều chỉnh it = f(I) khi U = const; cos = 
const và f = fđm.
5. Đặc tính tải U = f(it) khi I = const, cos = const 
và f = fđm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14
Sơ đồ nối dây xác định các đặc tính 
của máy phát điện đồng bộ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
15
Khi làm việc trong máy phát có các tổn hao như:
- tổn hao đồng,
- tổn hao sắt,
- tổn hao kích từ,
- tổn hao phụ,
- tổn hao cơ.
* Tổn hao và hiệu suất của máy phát 
điện đồng bộ:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
16
1. Tổn hao đồng là công suất mất mát trên dây
quấn phần tĩnh với giả thiết là mật độ dòng điện
phân bổ đều trên tiết diện của dây dẫn.
Tổn hao này phụ thuộc vào:
* Trị số mật độ dòng điện
* Trọng lương đồng
Và thường được tính ở nhiệt độ 750C.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
17
2. Tổn hao sắt từ là công suất mất mát trên
mạch từ (gông và răng) do từ trường biến đổi
hình sin (ứng với tần số f1)
-Tổn hao này phụ thuộc vào trị số của:
* Từ cảm.
* Tần số.
* Trọng lượng lõi thép.
* Chất lượng của tôn silic.
* Trình độ công nghệ chế tạo lõi thép.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
18
3. Tổn hao kích từ là công suất tổn hao trên
điện trở của dây quấn kích từ và của các chổi
than.
Nếu máy kích từ đặt trên trục của máy đồng bộ
thì công suất tổn hao trên phải chia cho hiệu suất
của máy kích từ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
19
4. Tổn hao phụ bao gồm các phần sau:
a) Tổn hao phụ do dòng điện xoáy ở các thanh dẩn
của dây quấn stato và các bộ phận khác của máy, dưới
tác dụng của từ trường tản do dòng điện phần ứng
sinh ra.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
20
b) Tổn hao ở bề mặt cực từ hoặc ở bề mặt của lõi thép
rotor máy cực ẩn do stator có rãnh.
c) Tổn hao ở răng của stator do:
- Sự đập mạch ngang và dọc của từ thông chính
- Các sóng điều hòa bậc cao với tần số khác f1.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
21
5. Tổn hao cơ bao gồm:
- Tổn hao công suất cần thiết để đưa không khí hoặc
các chất làm lạnh khác vào các bộ phận của máy.
- Tổn hao công suất do ma sát ở ổ trục và ở bề mặt
rotor và stator khi rotor quay trong môi chất làm lạnh
(không khí, ).
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
22
III. Máy phát điện đồng bộ làm việc với 
tải không đối xứng
Trong khi cung cấp điện có thể xảy ra trường hợp:
Tải của các pha không bằng nhau, hộ dùng điện của
một pha nào đó có thể rất lớn.
 Máy phát điện đồng bộ sẽ làm việc với tải không
đối xứng.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
23
Khi đó, trong máy phát điện đồng bộ sẽ sinh ra một
số hiện tượng bất lợi như:
- điện áp không đối xứng,
- các sóng điều hòa s.đ.đ.,
- dòng điện bậc cao xuất hiện làm tổn hao tăng lên,
- rotor nóng,
- máy rung,
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
24
- Giới hạn tải không đối xứng của máy phát điện đồng
bộ xảy ra khi có ngắn mạch không đối xứng trong hệ
thống điện lực hoặc ở đầu cực máy (ngắn mạch một
pha với dây trung tính; ngắn mạch hai pha với dây
trung tính).
- Tuy dòng điện ngắn mạch không đối xứng chỉ tồn
tại trong một thời gian ngắn vì các rơle bảo vệ máy
phát điện sẽ tác động,
Nhưng cũng gây ra những lực điện từ hoặc hiệu ứng
nhiệt rất lớn, có thể làm hư hỏng máy phát điện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
25
- Khi làm việc với tải không đối xứng, trong máy
điện chỉ có:
* các dòng điện thứ tự thuận và ngược.
* dòng điện thứ tự không hoặc có trị số rất nhỏ hoặc
không tồn tại, vì dây nối phần ứng thường nối hình
sao có điểm trung tính nối đất có điện trở lớn (với
mục đích bảo vệ) hoặc không nối đất.
Ảnh hưởng của tải không đối xứng đối với 
máy phát điện đồng bộ:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
26
- Từ trường quay do dòng điện thứ tự ngược sinh ra
trong máy điện đồng bộ những hiện tượng bất lợi
khiến cho máy điện làm việc trong những điều kiện
khó khăn hơn như:
* điện áp không đối xứng,
* tổn hao tăng,
* rôto nóng hơn,
* máy rung nhiều.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
27
Trong mỗi nhà máy điện thường có đặt nhiều
máy phát điện đồng bộ và các nhà máy điện
được làm việc chung trong hệ thống điện.
Như vậy, trong hệ thống điện có rất nhiều máy
phát điện đồng bộ làm việc song song.
IV. Máy phát điện đồng bộ làm việc song 
song:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
28
Việc nối các máy phát điện làm việc chung trong
một hệ thống điện là cần thiết. Vì:
- có ưu điểm giảm bớt vốn đầu tư đặt máy phát
điện dự trữ đề phòng sửa chữa và sự cố để đảm
bảo an toàn cung cấp điện,
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
29
- Hoặc sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng như:
* cho các trạm thuỷ điện làm việc với công suất
lớn trong mùa mưa lũ để giảm bớt công suất của
các trạm nhiệt điện.
Do đó, tiết kiệm đươc than trong thời gian
đó,
 Nâng cao đươc các chỉ tiêu kinh tế và kỹ
thuật khi thiết kế và vận hành.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
30
Khi ghép một máy phát điện đồng bộ làm việc song
song với hệ thống điện hoặc với một máy phát điện
đồng bộ khác, để tránh:
- dòng điện xung
- các mômen điện từ
có trị số rất lớn có thể sinh ra sự cố làm hỏng máy và
các thiết bị điện khác gây rối loạn hệ thống điện thì:
Các trị số tức thời của điện áp máy phát điện và hệ
thống điện phải luôn bằng nhau.
* Ghép một máy phát điện đồng bộ 
làm việc song song:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
31
Muốn vậy phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
- Điện áp của máy phát UF phải bằng điện áp của
lưới điện UL.
- Tần số của máy phát fF phải bằng tần số của lưới
điện fL.
- Thứ tự pha của máy phát phải giống thứ tự pha của
lưới điện.
- Điện áp của máy và của lưới phải trùng pha nhau.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
32
Khi ghép song song:
- Việc điều chỉnh điện áp, UF của máy phát điện đồng bộ
được thực hiện bằng cách:
 Thay đổi dòng điện kích thích của máy
- Việc điều chỉnh tần số, fF đựơc điều chỉnh bằng cách:
 Thay đổi moment hoặc tốc độ quay của động cơ sơ
cấp kéo máy phát điện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
33
* Sự trùng pha giữa điện áp của máy phát điện và của
lưới điện được kiểm tra bằng:
- đèn vônmet có chỉ số không.
- dụng cụ đo đồng bộ.
* Thứ tự pha của máy phát điện thường chỉ được kiểm
tra một lần sau khi lắp ráp máy và hòa đồng bộ với lưới
điện lần đầu.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
34
V. Hòa máy phát vào mạng
Khi đóng máy phát vào làm việc song song với mạng
điện hoặc với các máy phát khác thường có thể:
- Xuất hiện dòng điện cân bằng, có thể gây hư hỏng cho
máy phát.
- Làm giảm điện áp trong mạng.
- Làm tăng tổn thất.
 Quá trình hòa đồng bộ máy phát điện phải được thực
hiện sao cho ảnh hưởng của dòng điện này nhỏ nhất đến
mức có thể, quá trình diễn ra càng nhanh càng tốt.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
35
 Quá trình hòa đồng bộ máy phát điện phải được
thực hiện sao cho ảnh hưởng của dòng điện này nhỏ
nhất đến mức có thể, quá trình diễn ra càng nhanh
càng tốt.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
36
1. Phương pháp đồng bộ chính xác.
2. Phương pháp tự đồng bộ.
3. Phương pháp hòa đồng bộ bằng cuộn kháng điện.
Phương pháp hòa đồng bộ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
37
1. Phương pháp đồng bộ chính xác
Theo phương pháp này, máy phát được kích từ và
tăng tốc độ quay gần bằng tốc độ đồng bộ.
Thời điểm đóng đồng bộ vào mạng được chọn bởi
nhân viên vận hành hoặc do thiết bị tự động theo các
điều kiện:
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
38
- Vận tốc góc của máy phát bằng vận tốc góc của hệ
thống.
- Điện áp của máy phát bằng điện áp của hệ thống.
- Thứ tự các pha trùng nhau.
Nếu các điều kiện trên thỏa mãn thì dòng cân bằng sẽ
không xuất hiện.
Tuy nhiên, việc thực hiện chính xác các điều kiện trên
là rất khó khăn. Vì vậy, thông thường lúc đóng máy
phát vào hệ thốngvẫn có dòng cân bằng xuất hiện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
39
2. Phương pháp tự đồng bộ
* Bước 1:
- Trước hết, cần đóng vào mạch rotor máy phát một
điện trở dập tắt và chuẩn bị đưa cơ cấu tự động điều
chỉnh kích từ vào làm việc.
- Trường hợp không có điện trở dập tắt thì biến trở
trong mạch kích từ được đặt ứng với vị trí không tải.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
40
* Bước 2:
- Với sự trợ giúp của động cơ sơ cấp, máy phát được
quay không có kích từ.
- Khi tốc độ quay đạt giá trị 96 – 98% tốc độ đồng bộ.
-Đóng máy phát vào làm việc song song và liền sau
đó là đóng kích từ.
 Máy phát tự nó hòa đồng bộ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
41
* Ưu điểm của phương pháp tự đồng bộ là:
- Thao tác đơn giản.
- Quá trình diễn ra tự động.
- Loại trừ khả năng đóng nhầm
- Quá trình diễn ra rất nhanh (3 – 5 giây) so với
phương pháp đồng bộ chính xác (5 – 10 phút)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
42
3. Phương pháp hòa đồng bộ bằng 
cuộn kháng điện
- Các máy phát cần hòa không nối trực tiếp với nhau
mà nối qua một cuộn kháng điện.
- Theo phương pháp này không cần xét đến góc lệch
pha giữa điện áp hai máy phát. Vì sự có mặt của cuộn
kháng điện làm hạn chế dòng điện xung kích trong qua
trình hòa điện.
Lúc đó, nếu máy phát nào có vectơ điện áp vượt trước
thì sẽ có tác dụng gia tốc như động cơ điện.
Vì vậy, quá trình đồng bộ diễn ra khá nhanh.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
43
- Thời gian của quá trình đồng bộ phụ thuộc vào trị số
Xkd của cuộn kháng điện.
Nếu trị số này nhỏ thì quá trình hòa sẽ diễn ra nhanh,
nhưng giá trị dòng điện xung kích có thể sẽ lớn gây
mất an toàn.
Trị số kháng điện:
n
n
kd
I
kU
X
3,1
8
k: hệ số tính đến thành phần không 
chu kỳ của dòng điện, k = 1,6 – 1,9
Un và In: điện áp và dòng điện định 
mức
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
44
* Ưu điểm của phương pháp hòa đồng bộ bằng cuộn
kháng điện:
- Đơn giản
- Có thể tiến hành ngay cả khi tần số và điện áp của các
máy phát còn hơi bị lệch.
* Nhược điểm:
- Cần thêm một thiết bị phụ trợ như:
+ Cuôn kháng điện
+ Cầu dao, v.v . . .
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
45
4. Xử lý tình huống trong trường hợp hòa 
đồng bộ không thành công
Trong trường hợp sau khi đã đóng máy phát vào lưới mà 
có các hiện tượng:
- Dòng điện của stator tăng lên rất cao. 
- Điện áp hệ thống bị hạ thấp. 
- Máy phát điện có tiếng rú mạnh. 
- Các đồng hồ có thể dao động mạnh. 
- Kích từ cưỡng bức có thể dao động. 
 Thời điểm đóng máy phát vào lưới không phù hợp.
(Hòa đồng bộ máy phát khi tần số hoặc điện áp của máy 
phát khác với tần số hệ thống)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
46
* Khi điều trên xảy ra thì cần phải tiến hành xử lý 
như thế nào?
Việc xử lý sẽ phụ thuộc vào các tình huống diễn ra tiếp 
theo đó. 
Nếu chỉ số của các đồng hồ (tần số, điện áp, dòng điện) 
dao động một vài lần sau đó trở lại bình thường, 
Thì cho phép tiếp tục vận hành.
Những biểu hiện trên cho thấy điều kiện hòa đồng bộ 
chưa tốt gây nên dòng điện xung kích lớn trong máy. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
47
Nếu:
Các đồng hồ vẫn còn tiếp tục dao động mạnh
Thì cần kiểm tra:
- Điện áp qua stator có bình thường không ? 
- Thiết bị hòa máy có tốt không ? 
- Đồng hồ đo có chính xác không ? 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
48
Nếu kết quả kiểm tra các phần trên không có vấn đề gì 
mà:
- Đồng hồ vẫn dao động mạnh. 
- Máy vẫn còn mất đồng bộ. 
Thì:
- Lập tức tách máy ra khỏi lưới.
- Tiến hành kiểm tra xác minh xem bản thân máy phát 
điện có gì khác thường không ? 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
49
- Nếu có sự bất thường thì tiến hành khắc phục. 
- Trường hợp kiểm tra mà không xác định được máy có 
hư hỏng gì thì sẽ:
Cho chạy lại máy phát điện sau khi đã nhận được 
sự đồng ý của phó giám đốc kỹ thuật và trưởng ca, 
cũng như quản đốc phân xưởng điện. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
50
1) Nhiệt độ máy phát tăng cao quá trị số cho phép. 
2) Mạch stator bị chạm masse một pha. 
3) Sự cố rotor chạm masse hai điểm. 
4) Máy phát điện trở thành động cơ. 
5) Máy phát điện mất kích từ. 
6) Không nâng được điện áp máy phát. 
5. Sự cố máy phát điện và các biện pháp xử lý
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
51
1) Nhiệt độ máy phát tăng cao quá trị số cho phép 
a) Hiện tượng:
Khi máy phát mang công suất định mức mà có các biểu 
hiện:
- Nhiệt kế chỉ nhiệt độ cuộn dây stator và rotor tăng cao. 
- Nhiệt kế chỉ nhiệt độ mạch từ cao. 
- Nhiệt kế báo nhiệt độ hệ thống làm mát cho máy phát 
khác thường. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
52
b) Nguyên nhân:
- Có thể do hệ thống làm mát không bình thường: 
* Nhiệt độ của nước vào làm mát quá 300C. 
* Các đường ống làm mát bị cáu bẩn hoặc bị tắt ở 
bên trong. 
* Hỏng bơm đẩy nước tuần hoàn làm mát. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
53
- Có thể do nội bộ máy phát điện: 
* Các đường ống thông gió bị tắt vì bụi bẩn. 
* Chỗ hàn nội bộ dây bị bung ra hoặc tiếp xúc 
kém sinh ra phát nóng cục bộ. 
* Một số lá tôn trong mạch từ ngắn mạch làm 
dòng điện xoáy tăng cao. 
- Có thể do đồng hồ đo nhiệt chỉ thị nhầm. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
54
b) Biện pháp xử lý:
- Kiểm tra sự nguyên vẹn của bộ phận đo nhiệt độ.
- Kiểm tra nhiệt độ của gió vào, gió ra.
- Kiểm tra độ mở của van nước làm mát. 
- Kiểm tra sự hoàn hảo của hệ thống làm mát. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
55
- Nếu giải quyết các biện pháp trên mà không có hiệu
quả
Thì tiến hành giảm công suất phát ra của máy phát theo
lệnh của trưởng ca để đưa nhiệt độ xuống trị số quy
định.
- Nếu đã giảm công suất của máy phát mà nhiệt độ
không giảm
Thì phải ngừng ngay máy phát điện.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
56
2) Mạch stator bị chạm masse một pha 
a) Hiện tượng:
- Có tín hiệu “Chạm masse máy phát điện” (đèn sáng, 
chuông kêu). 
- Đồng hồ kiểm tra chạm masse stator có trị số khác 
không khi ấn nút kiểm tra. 
- Đồng hồ kiểm tra điện áp pha bị chạm masse giảm 
xuống còn 2 pha kia tăng lên. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
57
b) Nguyên nhân:
Cách điện của cuộn dây stator bị chọc thủng vì các 
nguyên nhân sau:
- Vận hành máy phát điện ở nhiệt độ cao thường xuyên.
- Hệ thống làm mát không tốt làm cách điện dần bị già 
cỏi. 
- Vận hành máy phát điện với điện áp tăng cao quá quy 
định. 
- Cách điện bị chọc thủng do quá điện áp khí quyển 
hoặc quá điện áp nội bộ. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
58
- Đối với lưới có dòng chạm masse >= 5 A thì bảo vệ
chống chạm masse mạch stator tác động cắt máy cắt đầu
cực máy phát.
- Đối với trường hợp dòng chạm masse < 5 A thì do
được phép tiếp tục vận hành với thời gian quy định nên
khi đó dễ dàng xảy ra chọc thủng điểm thứ hai vì cách
điện của cuộn dây đã già cỗi, làm ngắn mạch các pha
với nhau hoặc ngắn mạch các vòng dây trong cùng một
pha.
Do đó, bảo vệ so lệch dòng điện mạch stator máy phát
tác động cắt máy cắt đầu cực máy phát, cắt máy cắt kích
từ, các đồng hồ chỉ về không.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
59
c) Biện pháp xử lý:
- Kiểm tra phụ tải nào khả nghi nhất, đồng thời loại bỏ
dần các phụ tải không quan trọng.
- Xử lý nhanh chóng, loại trừ điểm chạm masse. Nếu
thời gian chạm masse quá 1 – 2 giờ mà chưa xử lý được
thì nên tách máy phát ra khỏi lưới điện.
- Khi đã tìm và xử lý được điểm chạm masse thì khôi
phục lại máy phát điện, đưa vào vận hành bình thường.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
60
3) Sự cố rotor chạm masse hai điểm 
a) Hiện tượng:
- Ampe kế một chiều chỉ dòng kích từ tăng cao. 
- Volt kế một chiều chỉ điện áp kích từ giảm thấp. 
- Chỉ số của đồng hồ đo công suất phản kháng giảm 
nhiều hoặc có thể đổi dấu. 
- Hệ số công suất cos tăng. 
- Bảo vệ chống rotor chạm masse hai điểm làm việc. 
- Turbine có hiện tượng chấn động. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
61
b) Nguyên nhân:
- Do cách điện của cuộn dây kích từ không tốt nên xảy
ra chạm masse.
- Đầu tiên là chạm masse tại một điểm, nhưng do yêu
cầu tiếp tục vận hành (với máy phát turbine hơi) nên sẽ
xảy ra chạm tại điểm thứ hai.
-Khi chạm masse tại điểm thứ hai làm nối tắt một số
vòng dây của cuộn kích từ
 điện trở của cuộn kích từ giảm
 dòng kích từ tăng và điện áp kích từ
giảm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
62
- Trường hợp số vòng dây bị nối tắt nhiều, dòng kích từ
có thể tăng quá cao
 gây ra sự đốt cháy cách điện của mạch kích từ.
Khi chạm masse tại hai điểm:
- Số vòng dây cuộn kích từ giảm đột ngột
- Dòng kích từ tăng có quán tính điện từ.
 Sức từ động giảm
 Từ thông chính giảm
 Công suất phản kháng phát ra của
máy giảm
 Hệ số công suất tăng
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
63
- Trường hợp cuộn kích từ bị nối tắt hoàn toàn do chạm
masse tại hai điểm, máy phát nhận công suất kích từ từ
hệ thống về để duy trì cân bằng điện áp (UF = UHT).
* Nên đồng hồ đo công suất phản kháng chỉ
ngược lại.
* Hệ số công suất cos sớm.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
64
- Do nối tắt một số vòng dây của cuộn kích từ nên hệ
thống từ bị mất đối xứng đối với các cực từ.
- Sự tác dụng tương hỗ giữa dòng stator với các thành
phần từ thông không đối xứng tạo nên những moment
tác dụng không cân bằng lên vành rotor
 gây chấn động cho máy phát.
Với những turbine nước, do số cực từ nhiều nên sự mất
đối xứng về từ là nhiều hơn so với máy phát turbine
hơi.
 Sự chấn động mạnh hơn.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
65
c) Biện pháp xử lý:
- Với máy phát turbine nước:
+ Tuyệt đối không để xảy ra rotor chạm masse hai điểm.
 Đặt bảo vệ chống rotor chạm masse một điểm.
Khi xảy ra chạm masse một điểm, bảo vệ sẽ tác
động cắt máy cắt đầu cực máy phát.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
66
- Với máy phát turbine hơi:
Khi chạm masse một điểm ở mạch rotor thì:
+ cho phép vận hành
+ báo tín hiệu
+ bảo vệ sẳn sàng làm việc khi xảy chạm masse điểm
thứ hai
+ Kiểm tra để tìm ra điểm chạm masse và khắc phục.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
67
4) Máy phát trở thành động cơ 
a) Hiện tượng:
Khi máy phát điện đang làm việc song song với hệ 
thống mà xảy ra các hiện tượng:
- Đồng hồ công suất tác dụng chỉ trị số âm.
- Đồng hồ công suất phản kháng tăng lên. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
68
- Tần số và điện áp có thể bị giảm xuống. 
- Có thể có đèn báo “Sập van hơi chính”, chuông kêu. 
- Có thể có tín hiệu bên turbine đánh sang “máy móc 
nguy hiểm”.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
69
b) Nguyên nhân:
- Có thể do sự cố lò hoặc sự cố turbine. 
- Có thể do đóng nhầm valve hơi chính hoặc vô ý chạm 
phải khóa nguy cấp làm phát tín hiệu “Turbine nguy 
cấp”
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
70
- Khi mất công suất cơ mà máy vẫn đang đóng vào lưới 
thì nó sẽ trở thành động cơ xoay chiều đồng bộ. 
- Máy phát không phát ra công suất tác dụng mà nhận 
từ hệ thống về một lượng công suất tác dụng để thắng 
ma sát kéo turbine quay. 
 Vì vậy, đồng hồ đo công suất tác dụng chỉ ngược lại.
- Dòng kích từ vẫn không đổi.
 Máy phát vẫn phát ra công suất phản kháng cho 
lưới. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
71
c) Biện pháp xử lý:
- Không nên ngừng máy ngay mà cần báo ngay cho trực
máy biết và yêu cầu họ cài lại van an toàn.
- Điều chỉnh và giữ ổn định công suất các máy còn lại.
- Giảm công suất phản kháng của máy sự cố và tăng
công suất phản kháng máy khác.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
72
- Nếu bên turbine cài được valve hơi chính thì để máy
vận hành bình thường.
Khi ấy, tiến hành điều chỉnh:
* Công suất tác dụng lên.
* Điện áp và tần số trở về trị số quy định.
- Nếu valve an toàn không tác động thì phải kiểm tra
turbine có bị mất hơi làm cho máy phát điện vận hành
như một động cơ đồng bộ không ?
 Kiểm tra xử lý và nhanh chóng đưa hơi vào để nâng
công suất tác dụng lên.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
73
- Nếu tín hiệu bên turbine hiển thị “máy nguy hiểm”
 Thì lập tức cắt máy phát ra khỏi lưới.
- Nếu valve an toàn không cài lại được và không có biện
pháp khắc phục
 Thì theo lệnh trưởng ca tách máy phát điện ra khỏi
lưới để xử lý.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
74
5) Máy phát điện mất kích từ 
a) Hiện tượng:
- Đồng hồ đo dòng điện và điện áp kích từ có chỉ số gần 
bằng không. 
- Đồng hồ đo công suất phản kháng có chỉ số âm.
- Công suất tác dụng giảm. 
- Tần số dao động. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
75
- Đồng hồ đo dòng điện stator có chỉ số tăng lên. 
- Điện áp máy phát giảm xuống thấp. 
- Có thể có tín hiệu “máy phát quá tải”
- Có thể kích từ cưỡng bức tác động. 
- Tốc độ kế chỉ hơi tăng. 
- Máy phát có hiện tượng chấn động. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
76
b) Nguyên nhân:
Máy phát bị mất kích từ có thể do các hư hỏng sau: 
* Hư hỏng thuộc về mạch kích từ của máy phát điện:
- Đứt cuộn dây kích từ của máy phát. 
- Cuộn dây kích từ bị nối tắt hoàn toàn do chạm 
masse hai điểm.
- Đóng nhầm điện trở diệt từ. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
77
* Hư hỏng thuộc về mạch kích từ của máy phát kích từ:
- Đứt cuộn dây kích từ của máy phát kích từ. 
- Điện trở điều chỉnh tiếp xúc kém.
- Chổi than tiếp xúc kém. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
78
* Khi bị mất kích từ, máy phát sẽ không phát ra công
suất phản kháng nữa mà buộc phải nhận công suất phản
kháng từ lưới để duy trì sự cân bằng điện áp UF = UHT.
 Do đó, đồng hồ đo công suất phản kháng chỉ ngược
lại.
* Hệ thống phải cung cấp cho máy phát một lượng công
suất phản kháng, tương ứng với nó là dòng kích từ.
 Do đó, điện áp của hệ thống giảm xuống.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
79
* Hệ thống phải cung cấp cho máy phát một dòng kích
từ phụ, cần thiết cho việc phát ra công suất tác dụng.
 Dòng stator của máy tăng lên.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
80
* Khi máy phát mất kích từ, loại trừ nguyên nhân cuộn
dây kích từ bị đứt, mạch rotor vẫn tạo thành một mạch
kín và rotor vẫn quay với tốc độ n (vì vẫn có công suất
cơ kéo).
Nhưng do mất kích từ nên:
- Công suất phát giảm đột ngột.
- Moment cản điện từ giảm đột ngột so với moment sơ
cấp Tốc độ của rotor tăng lên Xuất hiện hệ số
trượt máy phát rơi vào trạng thái làm việc ở chế độ
không đồng bộ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
81
* Ở chế độ không đồng bộ:
- Xuất hiện moment cản không đồng bộ làm cho tốc độ
rotor của máy phát không tăng nhiều.
Máy đi vào làm việc ở một hệ số trượt nhất định.
Tần số trở về giá trị ổn định ở tần số đồng bộ.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
82
Như vậy:
- Khi mới mất kích từ tốc độ của rotor tăng.
- Sau khi xuất hiện moment cản không đồng bộ tốc
độ rotor lại giảm xuống.
Do đó:
- Các đồng hồ U, I, f và P dao động.
- Máy phát có hiện tượng chấn động.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
83
c) Biện pháp xử lý:
- Nếu:
* Máy cắt kích từ cắt,
* Máy cắt đầu cực máy phát chưa cắt mà điện áp kích 
từ vẫn bình thường. 
Thì:
*Lập tức đóng máy cắt kích từ lại. 
*Nâng điện áp kích từ lên. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
84
- Nếu:
* Điện áp kích từ bình thường.
* Dòng kích từ bằng không. 
Có thể do:
* Mạch kích từ rotor bị đứt. 
* Khi đóng máy cắt kích từ mà vẫn không nâng được 
kích từ lên
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
85
- Thì:
* Lập tức khởi động máy kích từ dự phòng để thay máy 
kích từ chính.
* Đưa ra kiểm tra, tìm nguyên nhân và xử lý. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
86
- Nếu máy phát kích từ đã được thay mà vẫn không có 
kích từ thì cần tiến hành xử lý như sau: 
* Với máy phát turbine nước: 
+ không cho phép vận hành ở chế độ không đồng 
bộ do mất kích từ. 
* Với máy phát turbine hơi, loại rotor có cấu tạo kiểu 
vành đai thanh đồng: 
+ không cho phép vận hành ở chế độ không đồng 
bộ do mất kích từ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
87
* Với các loại máy phát turbine hơi khác: cho phép vận 
hành ở chế độ không đồng bộ khi mất kích từ trong thời 
gian 30 phút. 
Nếu sau 30 phút không khôi phục được kích từ thì tách 
máy ra khỏi lưới.
Hoặc nếu đứt mạch rotor thì phải ngừng máy ngay. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
88
6) Không nâng được điện áp máy phát 
a) Hiện tượng:
- Sau khi sửa chữa xong. 
- Khi khởi động máy phát, tốc độ rotor đã đạt đến định 
mức. 
- Dùng biến trở điều chỉnh để nâng điện áp kích từ. 
 Nhưng điện áp máy phát điện không lên. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
89
b) Nguyên nhân và biện pháp xử lý:
- Đấu ngược ở máy kích từ.
 Các đồng hồ volt kế và ampe kế chỉ ngược lại.
 Chỉ cần đấu lại đầu dây. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
90
- Nếu điện áp và dòng điện kích từ không có chỉ số
 Máy đã mất từ dư. 
 Cần phải nạp lại. 
- Có thể các chổi than tiếp xúc không tốt.
 Cần kiểm tra các chổi than của máy kích từ cổ góp, 
vành trượt rotor xem tiếp xúc tốt không. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
91
- Kiểm tra cổ góp, vòng trượt xem có bụi bẩn không. 
 Nếu có một lớp bám bẩn cần lấy giấy nhám mịn để 
đánh và xử lý. 
- Có thể các mạch nhất thứ, nhị thứ qua quá trình sửa 
chữa đấu nối không tốt hoặc chưa đấu. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt