Hòa đồng bộ 2 máy phát điện: Nguyên lý, phương pháp và điều kiện

Hòa đồng bộ 2 máy phát điện là quá trình điều khiển và kết nối các máy phát điện để tạo ra một nguồn điện chuẩn và ổn định. Khi dùng nhiều máy phát điện cùng lúc để cung cấp điện cho các thiết bị, nếu không sử dụng chức năng hòa đồng bộ có thể dẫn đến những sai sót trong việc cung cấp điện, gây hao tốn năng lượng và sự cố. Bởi vậy mayphatdienhd.vn sẽ hướng dẫn bạn cách hòa đồng bộ 2 máy phát điện đúng cách thông qua bài viết dưới đây. 

Tại sao phải hòa đồng bộ máy phát điện? Lợi ích của việc hòa đồng bộ 2 máy phát điện

Hòa đồng bộ máy phát điện là một quy trình quan trọng trong việc cung cấp điện cho các thiết bị. Quá trình này giúp:

• Tạo ra một nguồn điện chính xác và ổn định
• Giảm thiểu áp suất của từng máy phát điện, kéo dài tuổi thọ của máy
• Tiết kiệm năng lượng và chi phí sửa chữa

Ngoài ra, việc hòa đồng bộ máy phát điện còn mang lại nhiều lợi ích như:

• Tăng độ tin cậy cho hệ thống điện: Nhiều tổ máy phát điện nhỏ sẽ đáng tin cậy hơn tổ máy lớn. Bởi nếu một máy phát điện bị hỏng, các máy phát điện khác vẫn hoạt động. Do đó, toàn bộ hệ thống sẽ không bị gián đoạn.
• Mở rộng nhu cầu: Khi nhu cầu về điện tăng liên tục, các công ty, khu công nghiệp,… cần phải bổ sung thêm nhiều máy phát điện. Vì vậy, các máy phát điện này phải được kết nối song song với các máy phát điện hiện có nên việc hòa đồng bộ  là điều rất cần thiết. 
• Cung cấp nguồn điện dự phòng liên tục: Trong trường hợp bảo dưỡng máy phát điện đình kỳ hoặc sửa chữa, máy phát điện đó phải được tắt và đưa ra khỏi hệ thống. Do đó, các máy khác đang hoạt động song song không bị gián đoạn cung cấp phụ tải.

Nguyên lý hòa đồng bộ máy phát điện

Quá trình hòa đồng bộ 2 máy phát điện dựa trên nguyên lý sử dụng một bộ điều khiển để đo và so sánh pha, điện áp và tần số giữa các máy. Khi những thông số này không còn tương thích với nhau, bộ điều khiển sẽ điều chỉnh tần số và điện áp của các máy phát điện để đồng bộ hóa chúng với nhau.

Điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện

Để hòa đồng bộ 2 máy phát điện, thì các máy phát điện cần tuân thủ những điều kiện sau:

• Cần có tần số bằng nhau, hoặc sai lệch trong 1 khoảng nhỏ cho phép. 
• Cần có điện áp bằng nhau tùy vào đường dây. Thông thường sẽ là 220V, 380V, 400V tùy vào ứng dụng của hệ thống.
• Cần có góc pha giống nhau 
• Cần được bảo trì và sửa chữa định kỳ để đảm bảo hoạt động tốt

Để đáp ứng được những điều kiện trên, thì cần phải kiểm tra kỹ các thông số pha, điện áp và tần số của các máy phát điện muốn đồng bộ. Vì vậy, việc điều khiển những tổ máy phát đã hòa đồng bộ cũng rất phức tạp, bạn cần có kinh nghiệm và kỹ thuật để thực hiện được tốt.

Các thiết bị để hòa đồng bộ 2 máy phát điện

Khi hòa đồng bộ 2 máy phát điện với nhau, cần sử dụng các thiết bị như:

• Bộ điều khiển tự động (Automatic Control Unit – ACU): ACU được sử dụng để điều khiển và giám sát quá trình hòa đồng bộ 2 máy phát điện. 
• Bộ hòa đồng bộ máy phát điện(Synchronization Panel): giúp điều chỉnh các thông số như điện áp, tần số và pha của 2 máy phát điện để chúng hoạt động đồng bộ với nhau. 

• Bộ đo lường và bảo vệ (Metering and Protection Devices): Các thiết bị đo lường và bảo vệ giúp giám sát và bảo vệ hệ thống hòa đồng bộ 2 máy phát điện.
• Thiết bị đồng bộ hóa tần số (Frequency Synchronizer): Thiết bị này đảm bảo rằng 2 máy phát điện hoạt động cùng tần số, giúp tránh hiện tượng giật điện và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống. 
• Bộ điều khiển mạng (Network Controller): Đối với các hệ thống hòa đồng bộ 2 máy phát điện lớn và phức tạp, bộ điều khiển mạng được sử dụng để quản lý và điều khiển hệ thống. 

Các thiết bị hòa đồng bộ 2 máy phát điện có thể được tùy chỉnh và thích ứng theo yêu cầu cụ thể của hệ thống và quy định kỹ thuật. 

Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện

Có nhiều phương pháp khác nhau để hòa đồng bộ 2 máy phát điện. Dưới đây là 2 phương pháp phổ biến nhất:

Hòa đồng bộ chính xác

Phương pháp này gồm những bước như sau:

• Chuyển về trị số điện áp đã được đóng vào UF và điện áp mạng là UHT.
• Cân bằng tốc độ quay của máy được đóng vào wF và tốc độ góc quay wHT, trong đó wF lớn hơn nhiều so với wHT.
• Làm góc pha của vector điện áp của máy phát điện bằng của mạng lưới. Góc lệch pha d lớn hơn 0. 

Lưu ý: điện áp giữa các máy phát điện có độ lệch gần bằng 0. Khi đóng tổ máy, dòng điện cân bằng có giá trị nhỏ nhất.

Hòa đồng bộ tự động

Để hòa đồng bộ 2 máy phát điện tự động, cần đảm bảo những yêu cầu sau. 

• Máy không được phát kích từ
• Kích từ được cắt ra từ aptomat khử từ
• Chú ý đến tốc độ quay máy phát. 
• Tốc độ góc quay của máy phát điện và các thiết bị trong mạng lưới phải xấp xỉ bằng nhau.

Lưu ý: không kích từ khi chưa đóng tổ máy phát điện. Khi tốc độ quay của 1 máy phát điện gần bằng của các máy phát điện khác thì máy đó được đưa vào đồng bộ

Làm thế nào để biết khi 2 máy phát điện đã được đồng bộ hóa với nhau?

Khi 2 máy phát điện đã được đồng bộ hóa với nhau, các thông số tần số, điện áp và pha của chúng sẽ đồng nhất. Các máy phát điện sẽ hoạt động đồng bộ để cung cấp điện cho các thiết bị.

Trường hợp hòa đồng bộ 2 máy phát điện bị lỗi

Nếu đồng bộ hóa máy phát điện với hệ thống điện thực hiện không chính xác có thể xảy ra:

• Máy phát điện & động cơ bị hỏng do ứng suất cơ học gây ra bởi bộ tăng tốc/giảm tốc nhanh. Cần phải đưa các khối lượng quay lại đồng bộ.
• Hư hỏng đối với máy phát điện và cửa sổ biến áp bậc thang do dòng điện cao.
• Gây nhiễu cho hệ thống điện, chẳng hạn như dao động và điện áp lệch không phải định danh.
• Giữ cho máy phát điện không ở trạng thái khởi động và nhận tải khi rơ le bảo vệ xác định máy phát điện chạy trong điều kiện hoạt động bình thường. Điều này có thể khiến máy phát điện bị ngắt.

Do vậy, để tránh trường hợp hòa đồng bộ 2 máy phát điện bị lỗi có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng, thì bạn nên tuân thủ những điều kiện, phương pháp trên.Tốt hơn hết thì bạn nên có sự giúp đỡ từ kỹ thuật viên chuyên nghiệp hoặc nhà sản xuất máy phát điện. 

Hòa đồng bộ 2 máy phát điện là phương pháp mang lại rất nhiều lợi ích, việc làm này không chỉ được sử dụng ở máy phát điện công nghiệp mà nhiều máy phát điện gia đình, mini cũng có khả năng hòa đồng bộ. Để tham khảo thêm nhiều model máy phát điện hơn, quý khách vui lòng liên hệ HOTLINE 0973 999 468 –  0987 653 068 để được nhân viên mayphatdienhd.vn tư vấn nhanh chóng nhé.