Nghiên cứu thông số cấu tạo nguyên lý làm việc và đặc tính vận hành của hệ thống tuabin máy phát điện của nhà máy thủy nậm mô

Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô, một công trình cấp III theo TCXDVN 285:2002, đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo… 52 trang · Trường Đại Học Kỹ Thuật · 2023.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Hệ Thống Tuabin - Máy Phát Điện Tại Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MÔ
• 1.1. Vị trí địa lý
• 1.2. Một số thông số cơ bản
• 1.3. Sơ đồ tổ nối điện khu vực của nhà máy
• 1.4. Một số hình ảnh về nhà máy
• 2. CHƯƠNG 2: THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT HỆ THỐNG TUABIN - MÁY PHÁT
• 2.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống Tuabin - Máy phát điện
• 2.2. Thông số máy phát điện
• 2.3. Thông số hệ thống kích từ
• 2.4. Thông số hệ thống cấp điện áp máy phát
• 2.5. Thông số hệ thống điều tốc
• 2.6. Thông số hệ thống Tuabin thủy lực
• 2.7. Thông số hệ thống cấp dầu tổ máy
• 2.8. Thông số hệ thống thiết bị phụ trợ tổ máy
• 3. CHƯƠNG 3: CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG TUABIN - MÁY PHÁT
• 3.1. Cấu tạo máy phát
• 3.2. Cấu tạo stato bao gồm các bộ phận chính là khung stato, cuộn dây
• 3.3. Cấu tạo của roto
• 3.4. Cấu tạo của ổ trục máy phát
• 3.5. Bạc ổ đỡ máy phát
• 3.6. Bạc ổ chặn trước
• 3.7. Bạc ổ chặn sau
• 3.8. Thiết bị phụ trợ phanh tổ máy
• 3.9. Thiết bị phụ trợ bộ sấy
• 3.10. Thiết bị phụ trợ bộ hút ẩm
• 3.11. Cấu tạo cánh hướng nước
• 3.12. Cấu tạo bánh xe công tác
• 3.13. Hệ thống chèn trục
• 3.14. Hệ thống phanh servomotor
• 3.15. Biểu thị các đường đặc tính phối hợp giữa cánh hướng nước và bánh xe công tác
• 3.16. Biểu thị các đường đặc tính Tuabin
• 3.17. Biểu thị các đường đặc tính P - Q
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC QUY ĐỊNH KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG TUABIN - MÁY PHÁT
• KẾT LUẬN

Tóm tắt

I. Khám phá tổng quan hệ thống tuabin Thủy Điện Nậm Mô

Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô, một công trình cấp III theo TCXDVN 285:2002, đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an ninh năng lượng và ổn định hệ thống điện tại khu vực Nghệ An. Nghiên cứu hệ thống tuabin - máy phát điện tại đây không chỉ là một bài toán kỹ thuật mà còn là chìa khóa để khai thác tối đa tiềm năng thủy điện. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích các thông số, cấu tạo và đặc tính vận hành của hệ thống cốt lõi này, dựa trên tài liệu nghiên cứu chi tiết của Lê Sỹ Văn (2018).

1.1. Vị trí và công suất lắp máy của nhà máy

Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô tọa lạc tại bản Cánh, xã Tà Cạ, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An. Công trình được xây dựng trên dòng sông Nậm Mô, một phụ lưu cấp 1 của sông Lam. Với tổng công suất lắp máy là 18MW, nhà máy bao gồm hai tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 9MW. Theo tài liệu nghiên cứu, nhà máy vận hành với cột nước định mức 14m và cột nước cao nhất đạt 17,6m. Mực nước dâng bình thường của đập là 157m, cho phép dung tích điều tiết đạt 1,19 triệu m³. Vị trí chiến lược và các thông số thiết kế này cho phép Thủy Điện Nậm Mô đóng góp một sản lượng điện quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cao tại khu vực miền Trung.

1.2. Vai trò cốt lõi của tổ máy thủy điện Nậm Mô

Hệ thống tuabin - máy phát điện là trái tim của nhà máy. Chức năng chính của hệ thống này là biến đổi cơ năng từ dòng chảy của nước thành điện năng để hòa vào lưới điện quốc gia. Cụ thể, hệ thống này thực hiện hai nhiệm vụ trọng yếu: phát công suất hữu công ở cấp điện áp 6.3kV và tham gia điều chỉnh điện áp hệ thống thông qua việc phát hoặc hút công suất vô công. Việc vận hành tổ máy thủy điện một cách an toàn và hiệu quả là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo tính ổn định chung. Mỗi thiết bị, từ tuabin, máy phát đến các hệ thống phụ trợ, đều phải làm việc tin cậy. Nghiên cứu sâu về đặc tính của hệ thống này giúp đội ngũ vận hành đưa ra các quyết định chính xác, góp phần vào thành công chung của nhà máy và đảm bảo an toàn vận hành.

II. Giải mã cấu trúc hệ thống tuabin máy phát Nậm Mô

Để vận hành và bảo trì hiệu quả, việc am hiểu sâu sắc về cấu trúc của từng bộ phận trong hệ thống tuabin - máy phát là điều kiện tiên quyết. Hệ thống này là một tổ hợp cơ điện phức tạp, bao gồm các thành phần chính và các hệ thống phụ trợ hoạt động đồng bộ. Mỗi thành phần đều có chức năng riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ với nhau để tạo ra điện năng. Việc nghiên cứu cấu tạo giúp xác định các điểm yếu tiềm tàng và lên kế hoạch bảo dưỡng tuabin - máy phát một cách khoa học.

2.1. Phân tích chi tiết cấu tạo tuabin thủy điện Kaplan

Nhà máy sử dụng loại tuabin trục ngang, kiểu Kaplan cánh quay, ký hiệu GZ-WP-480. Đây là loại tuabin phản lực phù hợp với nhà máy có cột nước thấp và lưu lượng lớn. Cấu tạo tuabin thủy điện loại này gồm các bộ phận chính: bánh xe công tác (BXCT), cánh hướng nước, và hệ thống chèn trục. Bánh xe công tác có 4 cánh, đường kính 3m, là bộ phận trực tiếp chuyển hóa năng lượng dòng nước thành momen quay. Cụm 16 cánh hướng nước có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng nước vào BXCT, qua đó điều khiển công suất phát. Hệ thống chèn trục đảm bảo làm kín, ngăn nước rò rỉ vào khoang tuabin. Toàn bộ các bộ phận này được thiết kế để đạt hiệu suất tuabin Kaplan cao nhất, lên tới 94,41% ở cột nước định mức, theo thông số của nhà sản xuất.

2.2. Tìm hiểu nguyên lý máy phát điện đồng bộ 3 pha

Máy phát điện tại Nậm Mô là loại máy phát điện đồng bộ 3 pha trục ngang, ký hiệu SFWG9-30/3570. Về cơ bản, nó hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nguyên lý máy phát điện đồng bộ là khi rotor (phần quay) được kích từ để tạo ra một từ trường quay, từ trường này sẽ quét qua các cuộn dây của stator (phần tĩnh), cảm ứng một suất điện động xoay chiều 3 pha trong dây quấn stator. Stator bao gồm lõi thép và dây quấn, trong khi rotor là một nam châm điện. Dòng điện một chiều cung cấp cho rotor đến từ hệ thống kích từ máy phát. Tốc độ quay của rotor (200 vòng/phút) đồng bộ với tần số của lưới điện (50Hz), đảm bảo sự ổn định khi hòa lưới.

2.3. Các hệ thống phụ trợ quan trọng của tổ máy

Để tổ máy hoạt động ổn định, một loạt các hệ thống phụ trợ đóng vai trò không thể thiếu. Hệ thống cấp dầu tổ máy đảm nhiệm việc bôi trơn và làm mát cho các ổ trục, bao gồm dầu tuần hoàn và dầu cao áp để nâng trục khi khởi động. Hệ thống phanh được sử dụng để hãm tổ máy dừng hoàn toàn một cách an toàn. Các thiết bị khác như bộ sấy, bộ hút ẩm giúp bảo vệ cuộn dây máy phát khỏi hơi ẩm, ngăn ngừa suy giảm cách điện. Hệ thống làm mát không khí máy phát duy trì nhiệt độ ổ hướng, ổ chặn và cuộn dây trong giới hạn cho phép, đảm bảo tuổi thọ thiết bị và an toàn vận hành nhà máy điện.

III. Top thông số kỹ thuật hệ thống tuabin máy phát điện

Các thông số kỹ thuật là ngôn ngữ của kỹ thuật, phản ánh chính xác năng lực và giới hạn hoạt động của thiết bị. Việc nắm vững các thông số này giúp nhân viên vận hành khai thác tối đa công suất, đồng thời tránh các chế độ vận hành nguy hiểm. Dữ liệu từ đồ án tốt nghiệp cung cấp một cái nhìn toàn diện về các đặc tính định lượng của hệ thống tuabin - máy phát tại Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô, từ công suất, điện áp đến các thông số chi tiết của hệ thống điều khiển.

3.1. Bảng thông số kỹ thuật máy phát điện và tuabin

Thông số kỹ thuật máy phát điện của Nậm Mô bao gồm: công suất biểu kiến định mức 10 MVA, công suất hữu công 9 MW, điện áp định mức 6.3 kV, và dòng điện stator định mức 970,3 A. Hiệu suất ở công suất định mức đạt 96,67%. Đối với tuabin, các thông số quan trọng là cột nước định mức 14m, lưu lượng định mức 74,38 m³/s và tốc độ quay định mức 200 vòng/phút. Tốc độ lồng tốc của tổ máy là 615 vòng/phút. Những con số này là cơ sở để thiết lập các giới hạn vận hành và xây dựng các đường đặc tính cho tổ máy.

3.2. Đặc tính hệ thống kích từ máy phát và điều tốc

Hệ thống kích từ máy phát là loại kích từ tĩnh, có chức năng cung cấp dòng điện một chiều cho rotor. Điện áp kích từ định mức là 201 VDC và dòng điện là 450 A ở hệ số công suất 0.85. Hệ thống này có khả năng cưỡng bức kích từ khi có sự cố và giảm kích từ khi điện áp tăng cao. Trong khi đó, hệ thống điều tốc tuabin chịu trách nhiệm điều chỉnh tốc độ tổ máy bằng cách thay đổi độ mở cánh hướng nước. Nó hoạt động với bình dầu áp lực có áp lực định mức 6,3 MPa, đảm bảo phản ứng nhanh và chính xác trước những thay đổi của phụ tải, duy trì sự ổn định tần số cho lưới điện.

IV. Hướng dẫn vận hành tổ máy thủy điện Nậm Mô an toàn

Vận hành an toàn và đúng quy trình là yếu tố sống còn, quyết định đến tuổi thọ của thiết bị và sự ổn định của nhà máy. Các quy định vận hành được xây dựng dựa trên đặc tính kỹ thuật của thiết bị và kinh nghiệm thực tế, nhằm ngăn ngừa sự cố và tối ưu hóa quá trình sản xuất điện. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình này là trách nhiệm của mỗi nhân viên vận hành, từ khâu khởi động, vận hành mang tải đến khi dừng máy.

4.1. Các chế độ vận hành tổ máy thủy điện tiêu chuẩn

Quá trình vận hành tổ máy thủy điện tại Nậm Mô được chia thành các chế độ rõ ràng. Chế độ vận hành lâu dài bao gồm 'Generating' (phát điện lên lưới) và 'Stop' (dừng dự phòng). Các chế độ ngắn hạn phục vụ cho thí nghiệm hoặc sửa chữa gồm 'Racing' (không tải, không kích từ) và 'Unload' (không tải, có kích từ). Hệ thống kích từ có các chế độ tự động như AVR (tự động điều chỉnh điện áp) và FCR (tự động điều chỉnh dòng kích từ). Tương tự, hệ thống điều tốc chủ yếu hoạt động ở chế độ tự động (Auto). Việc chuyển đổi giữa các chế độ phải tuân theo một trình tự nghiêm ngặt, được giám sát qua hệ thống SCADA nhà máy thủy điện.

4.2. Quy trình giám sát và đánh giá tình trạng thiết bị

Để đảm bảo an toàn, việc đánh giá tình trạng thiết bị phải được thực hiện liên tục. Nhân viên vận hành phải thường xuyên theo dõi các thông số quan trọng như nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ ổ hướng, ổ chặn, và áp lực dầu. Đặc biệt, giám sát rung động tuabin là một chỉ số quan trọng để phát hiện sớm các bất thường về cơ khí. Tài liệu vận hành quy định rõ không cho phép tuabin hoạt động khi có va đập lớn hoặc rò rỉ dầu, nước nghiêm trọng. Bất kỳ sai lệch nào so với giá trị định mức đều phải được ghi nhận, phân tích và xử lý kịp thời để tránh các sự cố có thể gây hư hỏng nặng cho thiết bị.

V. Bí quyết tối ưu hóa hiệu suất phát điện tại Nậm Mô

Việc tối ưu hóa hiệu suất phát điện không chỉ làm tăng sản lượng điện mà còn giảm chi phí vận hành và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Tại Thủy Điện Nậm Mô, việc tối ưu hóa dựa trên sự kết hợp giữa việc phân tích các đường đặc tính vận hành và thực hiện công tác bảo dưỡng, sửa chữa một cách khoa học. Hiểu rõ mối quan hệ giữa các thông số là chìa khóa để vận hành tổ máy ở điểm có hiệu suất cao nhất.

5.1. Phân tích đường đặc tính và hiệu suất tuabin Kaplan

Đồ án nghiên cứu đã trình bày các đường đặc tính quan trọng. Đường đặc tính phối hợp giữa cánh hướng nước và bánh xe công tác cho thấy mối quan hệ tối ưu giữa độ mở của hai bộ phận này để đạt hiệu suất tuabin Kaplan cao nhất ở các mức cột nước khác nhau. Ngoài ra, đường đặc tính P-Q mô tả giới hạn làm việc của máy phát, cho biết khả năng phát và nhận công suất vô công. Bằng cách vận hành tổ máy theo các đường đặc tính này, nhân viên vận hành có thể đảm bảo tổ máy luôn hoạt động trong vùng hiệu quả, tránh các vùng làm việc gây rung động hoặc xâm thực, từ đó tối ưu hóa lượng nước sử dụng để sản xuất ra mỗi kWh điện.

5.2. Tầm quan trọng của bảo dưỡng tuabin máy phát định kỳ

Công tác bảo dưỡng tuabin - máy phát đóng vai trò quyết định trong việc duy trì hiệu suất và độ tin cậy của tổ máy. Bảo dưỡng định kỳ giúp phát hiện và khắc phục sớm các hao mòn, hư hỏng nhỏ trước khi chúng phát triển thành sự cố lớn. Các hoạt động này bao gồm kiểm tra cách điện cuộn dây, kiểm tra khe hở các ổ trục, làm sạch hệ thống làm mát và hiệu chỉnh các thiết bị đo lường. Nếu không được bảo dưỡng thường xuyên, hiệu suất của tổ máy sẽ suy giảm theo thời gian, tăng nguy cơ sửa chữa nhà máy thủy điện đột xuất với chi phí cao. Một kế hoạch bảo dưỡng hợp lý là khoản đầu tư cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định và lâu dài.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Thủy điện đóng vai trò quan trọng trong chiến lược cung cấp và bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia. Trong hệ thống điện, việc vận hành an toàn và duy trì hiệu suất làm việc của các nhà máy thủy điện là điều kiện tiên quyết để đảm bảo tính ổn định chung. Để đạt được mục tiêu này, các hệ thống thiết bị công nghệ trong nhà máy đòi hỏi độ tin cậy cơ khí và điện khí rất cao. Trong đó, hệ thống tuabin - máy phát điện là cụm công nghệ trung tâm tiếp nhận trực tiếp động năng của dòng nước để chuyển hóa thành điện năng. Bên cạnh chất lượng thiết bị, năng lực của nhân viên vận hành – chủ thể trực tiếp giám sát, điều khiển và xử lý sự cố – giữ vai trò quyết định. Đồ án "Nghiên cứu thông số cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính vận hành của hệ thống tuabin - máy phát điện của Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô" do sinh viên Lê Sỹ Văn thực hiện nhằm trang bị hệ thống kiến thức kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý vận hành an toàn, tin cậy cụm tổ máy tại nhà máy.

Mục tiêu chung của đề tài là khảo sát các thông số kỹ thuật, cấu tạo cơ khí, nguyên lý hoạt động và các quy trình công nghệ vận hành hệ thống tuabin - máy phát của Nhà máy Thủy điện Nậm Mô. Nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 7 nội dung cụ thể theo nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp:

1. Tìm hiểu tổng quan về nhà máy thủy điện Nậm Mô;
2. Nghiên cứu chức năng, nhiệm vụ của hệ thống tuabin - máy phát điện;
3. Khảo sát thông số và các đặc tính kỹ thuật của hệ thống tuabin - máy phát;
4. Phân tích cấu tạo của hệ thống tuabin - máy phát;
5. Nghiên cứu các đường đặc tính vận hành của hệ thống tuabin - máy phát;
6. Hệ thống hóa các quy định khi vận hành hệ thống tuabin - máy phát;
7. Nghiên cứu các bản vẽ sơ đồ công nghệ liên quan đến hệ thống tuabin - máy phát.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:

• Đối tượng nghiên cứu: Tổ hợp máy phát điện đồng bộ ba pha trục ngang ký hiệu SFWG9-30/3570, tuabin thủy lực cánh quay kiểu bóng đèn trục ngang ký hiệu GZ-WP-480 và các hệ thống phụ trợ liên quan (hệ thống kích từ, hệ thống điều tốc, hệ thống cấp điện áp máy phát, hệ thống cấp dầu tổ máy và các thiết bị phụ trợ).
• Phạm vi không gian: Nhà máy Thủy điện Nậm Mô đặt tại bản Cánh, xã Tà Cạ, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An; thuộc Công ty Cổ phần Tổng Công ty Phát triển Năng lượng Nghệ An.
• Phạm vi thời gian: Đồ án được giao nhiệm vụ ngày 22 tháng 03 năm 2018 và hoàn thành nghiệm thu ngày 10 tháng 05 năm 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn kỹ thuật được sử dụng trong đồ án bao gồm:

• Cơ sở lý thuyết trường điện từ và nguyên lý cảm ứng điện từ trong máy phát điện đồng bộ xoay chiều ba pha cực ẩn/trục ngang; lý thuyết biến đổi thủy năng thành cơ năng trong buồng dẫn dòng của tuabin nước cánh quay kiểu Kaplan trục ngang (tuabin bóng đèn - Bulb turbine).
• Tiêu chuẩn xây dựng công trình thủy điện: Đồ án áp dụng tiêu chuẩn thiết kế công trình cấp III theo TCXD VN 285:2002.
• Các công cụ biểu diễn đặc tính kỹ thuật công nghiệp: Đường đặc tính phối hợp cánh hướng nước và bánh xe công tác, đường đặc tính vận hành tuabin và biểu đồ tròn công suất máy phát $P-Q$ cùng giới hạn kích từ tối thiểu (Generator Power Circle Diagram).

Phương pháp nghiên cứu thực tế được thực hiện qua các bước:

• Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Khai thác, hệ thống hóa hồ sơ thiết kế, lý lịch thiết bị, các bản vẽ thiết kế công nghệ và quy trình vận hành nội bộ do nhà chế tạo và đơn vị quản lý nhà máy cung cấp.
• Phương pháp khảo sát thực địa: Trực tiếp tiếp cận các tổ máy H1, H2, phòng điều khiển trung tâm (P.ĐKTT), tủ điều khiển tổ máy (LCU) và trạm phân phối 110 kV dưới sự hướng dẫn chuyên môn của kỹ sư thuộc tổ vận hành Nhà máy Thủy điện Nậm Mô.
• Phương pháp mô tả kỹ thuật: Hệ thống hóa số liệu thông số định mức, kết cấu cơ khí và quy định an toàn điện lực theo các bảng phân loại và tiểu mục chuyên biệt.

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu hoàn toàn dựa trên hồ sơ kỹ thuật vận hành, lý lịch máy móc và quy phạm thao tác nội bộ của Nhà máy Thủy điện Nậm Mô thuộc Công ty Cổ phần Tổng Công ty Phát triển Năng lượng Nghệ An.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về Nhà máy Thủy điện Nậm Mô

Chương này trình bày điều kiện tự nhiên, thông số kỹ thuật công trình và phương thức liên kết điện áp của nhà máy với lưới điện khu vực:

• Vị trí địa lý và thủy văn: Nhà máy Thủy điện Nậm Mô được xây dựng trên dòng Nậm Mô tại bản Cánh, xã Tà Cạ, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An. Sông Nậm Mô là phụ lưu cấp 1 của sông Lam, khởi nguồn từ sườn tây nam dãy núi Phu Xai Lai Leng tại các huyện Khamkeuth và Viengthong (tỉnh Bolikhamxay, Lào), chảy qua huyện Mok Mai (tỉnh Xiengkhuang), tạo thành ranh giới tự nhiên Việt - Lào tại các xã Mường Ải, Mường Típ và Tà Cạ. Đến bản Nhan Lý (xã Tà Cạ), sông chảy vào nội địa Việt Nam và đổ vào sông Lam tại Cửa Rào (xã Xá Lượng, huyện Tương Dương).
• Thông số kỹ thuật công trình: Công trình được thiết kế theo cấp III (TCXD VN 285:2002), bao gồm 02 tổ máy sử dụng tuabin bóng đèn trục ngang với tổng công suất lắp máy 9 MW. Các thông số mực nước và dung tích hồ chứa: mực nước dâng bình thường 157 m; mực nước chết 154,3 m; dung tích điều tiết 1,19 triệu $\text{m}^3$; dung tích toàn bộ 2,68 triệu $\text{m}^3$. Thông số cột nước làm việc: cột nước cao nhất 17,6 m; cột nước định mức 14 m; cột nước thấp nhất 12,8 m. Tốc độ quay định mức của tổ máy là 200 vòng/phút.
• Sơ đồ đấu nối lưới điện: Trạm phân phối 110 kV Nậm Mô gồm 2 lộ đường dây xuất tuyến:
  • Lộ 171: Sử dụng đường dây nhôm lõi thép phân pha AC-240 chiều dài 43,1 km, đấu nối trực tiếp với trạm biến áp 110 kV Hòa Bình - Tương Dương qua cột VT147 (đường dây 110 kV Tương Dương - Kỳ Sơn).
  • Lộ 172: Sử dụng đường dây nhôm lõi thép AC-185 chiều dài 0,98 km, đấu nối phục vụ liên lạc trạm phân phối.

Chương 2: Thông số và đặc tính kỹ thuật hệ thống tuabin - máy phát

Chương 2 mô tả chi tiết chức năng, nhiệm vụ và các bảng thông số kỹ thuật định mức của 7 phân hệ chính trong tổ máy:

Thiết bị / Hệ thống	Thông số kỹ thuật chính	Giá trị định mức trích xuất từ văn bản
Máy phát điện (SFWG9-30/3570)	Loại máy phát Công suất biểu kiến định mức ($S_{đm}$) Công suất hữu công định mức ($P_{đm}$) Điện áp định mức / Dòng điện stator Hệ số công suất ($\cos\varphi$) / Tần số Tốc độ quay định mức / Lồng tốc Hiệu suất ở công suất định mức Cấp cách điện / Kiểu đấu nối stator	Đồng bộ 3 pha trục ngang, kích từ tĩnh 10,588 MVA 9 MW 6,3 kV / 970,3 A 0,85 / 50 Hz 200 vòng/phút / 615 vòng/phút 96,67% Cấp F / Kiểu Y (3 đầu ra chính, 3 đầu trung tính)
Hệ thống kích từ	Kiểu kích từ Điện áp định mức ($\cos\varphi = 0,85$ / $\cos\varphi = 1,0$) Dòng điện định mức ($\cos\varphi = 0,85$ / $\cos\varphi = 1,0$) Điện áp / Dòng điện kích từ lớn nhất Thông số mồi từ ban đầu Dải điều chỉnh điện áp Máy cắt dập từ (BBB1179781) Máy biến áp kích từ (Khô, 3 pha 2 cuộn) Cầu chỉnh lưu thyristor	Kích từ tĩnh 201 VDC / 107 VDC 450 A / 239 A 400 VDC / 450 A 220 VDC, 30 A, thời gian mồi 10 giây $\pm 5%\ U_{đmMF}$ 1000 V, dòng cắt định mức 800 A, cắt max 20 kA, $t=1$ s 300 kVA, 6,3/0,4 kV, 27,5/433 A, tổ đấu dây Y/$\Delta$-11 Chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển, 12 thyristor (2 cầu song song)
Tuabin thủy lực (GZ-WP-480)	Kiểu tuabin Cột nước (Định mức / Cao nhất / Thấp nhất) Công suất lớn nhất (ở cột nước 14 m / 17,6 m) Chiều cao hút ứng với $P_{đm}$ và $H_{đm}$ Hiệu suất tuabin ở cột nước định mức Bánh xe công tác (Số cánh / Đường kính / Chiều cao) Trục tuabin (Đường kính / Chiều dài) Số cánh hướng nước Áp lực nước chèn trục vận hành / Lưu lượng Áp lực khí chèn trục khi dừng máy	Trục ngang, cánh quay kiểu Kaplan bóng đèn 14 m / 17,6 m / 12,8 m 9,375 MW / 10,313 MW -3,65 m 94,41% 4 cánh / 3 m / 1,113 m 0,5 m / 3,95 m 16 cánh 0,25 - 0,45 MPa / 5 lít/phút 0,5 - 0,78 MPa
Hệ thống điều tốc	Thể tích bể dầu chứa lớn nhất Động cơ bơm dầu áp lực (Y160L-4B5) Số lượng bơm dầu áp lực Bình dầu áp lực (Thể tích / Áp lực định mức)	3 $\text{m}^3$ 2 cái, công suất 11 kW, điện áp 380 V 2 cái, áp lực định mức 4,0 MPa 1,7 $\text{m}^3$ / 4,0 MPa
Hệ thống cấp điện áp máy phát	Máy cắt đầu cực MC60* (601, 602) Máy biến điện áp (TU6HA, TU6HB, TU6T*) Máy biến dòng điện (TI60*, TI631, TITD61) Dao cách ly 64*-3 / Cầu chì CC-TD61A, B Chống sét van TD61-38	Chân không hợp bộ 3 pha, 12 kV, 1600 A, cắt ngắn mạch 31,5 kA/4s 12 kV, 3 pha 3 cuộn dây, cấp chính xác 0,5; 3P 12 kV, các tỷ số biến 1200/1/1/1; 2400/1/1/1/1; 60/1/1/1 12 kV - 1500 A / 12 kV - 80 A 12 kV, dòng phóng cực đại 10 kA
Hệ thống cấp dầu và phụ trợ	Thể tích bể dầu sàn 128 / Sàn 155 Bể dầu rò rỉ / Bể dầu ổ trục BXCT Bơm dầu tuần hoàn (2 cái) Bơm dầu cao áp nâng trục (2 cái) Bộ làm mát dầu bôi trơn (2 bộ song song) Thiết bị phụ trợ tổ máy	4,5 $\text{m}^3$ / 2,1 $\text{m}^3$ 0,48 $\text{m}^3$ / 0,3 $\text{m}^3$ Trục ngang, 11 kW, 380 V, 190 lít/phút 7,5 kW, 380 V, dòng 15,6 A, lưu lượng 30 lít/phút Nước làm mát 15 $\text{m}^3/\text{h}$, áp lực max 0,45 MPa 1 bộ hút bụi khí phanh, 1 bộ hút bụi chổi than, 2 bộ sấy, 1 bộ hút ẩm, 3 quạt làm mát

Chương 3: Cấu tạo của hệ thống tuabin - máy phát

Nội dung chương này mô tả chi tiết kết cấu vật lý của các cụm chi tiết cơ - điện:

• Cấu tạo máy phát điện:
  • Stato: Gồm vỏ máy bằng gang đúc, lõi thép và dây quấn. Lõi thép dạng hình trụ rỗng ghép từ các lá thép kỹ thuật điện dập rãnh bên trong theo hướng trục và được ép chặt vào vỏ máy. Dây quấn stator làm từ dây đồng bọc cách điện đặt trong rãnh lõi thép, đấu nối hình sao (Y) với 3 đầu pha chính và 3 đầu trung tính đưa ra ngoài.
  • Roto: Gồm trục thép kỹ thuật nối liền trục tuabin qua khớp nối cơ khí. Lõi thép roto ghép từ các lá thép dập rãnh mặt ngoài để đặt dây quấn kích từ, ở giữa có lỗ gia công chính xác để lắp trục.
  • Hệ thống ổ trục máy phát: Bạc ổ đỡ máy phát gồm 2 tấm séc-măng thép phủ hợp kim babit (1 lớp trên và 1 lớp dưới) để định tâm và cân bằng trục; bạc ổ chặn trước cấu tạo từ 12 tấm séc-măng babit; bạc ổ chặn sau cũng gồm 12 tấm séc-măng babit ghép lại nhằm triệt tiêu các lực dọc trục sinh ra trong quá trình vận hành.
  • Thiết bị phụ trợ máy phát: 2 bộ phanh tổ máy điều khiển bằng khí nén; 2 bộ sấy điện trở chống ẩm bối dây cách điện khi tổ máy dừng lâu ngày và chống sốc nhiệt; 1 bộ hút ẩm kiểm soát môi trường không khí bên trong khoang bóng đèn.
• Cấu tạo tuabin thủy lực:
  • Cánh hướng nước (CHN): Gồm 16 cánh hướng dòng phân bố đều quanh chu vi buồng bánh xe công tác. Cánh được định vị quay quanh trục nhờ ổ trục gắn trên vành trên và vành dưới. Cơ cấu truyền động gồm hệ thống thanh kéo, thanh quay nối với vành điều chỉnh chuyển động bởi servomotor.
  • Bánh xe công tác (BXCT): Cấu tạo gồm bầu tuabin và 4 cánh xoay. Nước chảy qua mặt cong của cánh đổi hướng, tạo nên độ chênh áp suất sinh ra mômen quay làm quay trục tuabin.
  • Hệ thống chèn trục: Đặt tại điểm tiếp giáp giữa trục quay và phần tĩnh nhằm ngăn nước tràn vào bóng đèn. Hệ thống chèn trục làm việc gồm nắp, vành đồng, 2 vành than graphit, 8 lò xo nén và đường cấp nước sạch làm mát áp lực 0,25 - 0,45 MPa; hệ thống chèn trục dừng máy sử dụng gioăng khí nén áp lực 0,5 - 0,78 MPa.
  • Servomotor điều khiển: Gồm 2 xi lanh thủy lực gắn cố định trên giá đỡ phần tĩnh, trang bị piston thép và thước đo hành trình dịch chuyển để kéo vành điều chỉnh đóng mở cánh hướng dòng.
• Các đường đặc tính vận hành:
  • Đường đặc tính phối hợp cánh hướng nước và góc mở cánh bánh xe công tác (mối quan hệ tương quan giữa độ mở cơ cấu phân phối nước và cánh quay để tối ưu hiệu suất thủy lực).
  • Đường đặc tính làm việc của tuabin biểu diễn miền làm việc cho phép theo cột nước và lưu lượng.
  • Đường đặc tính công suất vòng tròn $P-Q$ và kích từ tối thiểu (Generator Power Circle Diagram) tại công suất biểu kiến 10,588 MVA, $\cos\varphi = 0,85$ trễ.

Chương 4: Các quy định khi vận hành hệ thống tuabin - máy phát

Chương 4 phân định các chế độ làm việc và thiết lập các quy tắc an toàn kỹ thuật bắt buộc:

• Các chế độ vận hành:
  • Máy phát và tuabin: Chế độ vận hành lâu dài gồm phát điện lên lưới (Generating) và dừng dự phòng (Stop). Chế độ vận hành ngắn hạn (thí nghiệm, kiểm tra) gồm không tải không kích từ (Racing) và không tải có kích từ (Unload).
  • Hệ thống kích từ: Hoạt động tự động với 4 chế độ: tự động điều chỉnh điện áp (AVR - mặc định), tự động điều chỉnh dòng kích từ (FCR), ổn định công suất vô công (Cons.Q) và ổn định hệ số công suất (Cons.PF). Chế độ tại chỗ (Local) chỉ dùng khi mất quyền điều khiển từ xa từ P.ĐKTT hoặc khi cài đặt, hiệu chỉnh.
  • Hệ thống điều tốc: Vận hành lâu dài ở chế độ tự động (Auto). Chế độ bằng tay (Manual) chỉ áp dụng khi thử nghiệm hoặc khi bộ điều tốc tự động gặp sự cố.
  • Hệ thống cấp điện áp: Máy cắt đầu cực 601, 602 vận hành ở chế độ điều khiển từ xa (Remote) từ máy tính P.ĐKTT hoặc màn hình LCU. Khóa chế độ chỉ đặt ở Local khi đưa máy cắt/máy phát ra sửa chữa hoặc thao tác dao tiếp địa DTĐ 60*-05. Đối với máy biến dòng điện (TI), chế độ làm việc bình thường là ngắn mạch cuộn thứ cấp; đối với máy biến điện áp (TU), chế độ bình thường là hở mạch cuộn thứ cấp.
  • Hệ thống cấp dầu và phụ trợ: Làm việc lâu dài ở chế độ tự động, chế độ bằng tay chỉ dùng khi chạy thử hoặc xử lý hỏng hóc tự động.
• Quy định an toàn và cấm đoán kỹ thuật:
  • Đối với tuabin thủy lực: Cấm vận hành khi xuất hiện va đập, tiếng gõ lớn; đứt chốt cánh hướng; rò rỉ nước phun mạnh hoặc dầu chảy nhiều trong khoang bóng đèn. Khi vào làm việc trong buồng BXCT và hầm dẫn nước, bắt buộc phải tháo cạn nước, đội công tác tối thiểu 2 người mang đủ phương tiện chiếu sáng, đóng van *D14 nếu không cần áp lực dầu điều khiển và tuân thủ tuyệt đối quy định PCCC.
  • Đối với hệ thống điều tốc: Cấm phát sinh tia lửa điện gần khu vực điều tốc; cấm gõ mối hàn, kéo siết bu lông khi hệ thống đang chịu áp lực dầu 4,0 MPa; cấm tự ý thay đổi thông số cài đặt trên màn hình. Cấm vận hành khi có đám cháy gần, thiết bị phát nóng bất thường có mùi khét hoặc đường ống rò rỉ dầu nặng. Chỉ cô lập hệ thống khi tổ máy đã dừng hẳn, cánh hướng nước đã đóng và đã chốt servomotor.
  • Đối với máy phát điện: Chỉ vào buồng máy phát khi đã cô lập đưa ra vị trí sửa chữa, đội công tác từ 2 người trở lên có đèn chiếu sáng và mặt nạ dưỡng khí (nếu cần). Khôi phục vận hành sau sửa chữa bắt buộc phải hoàn tất các phiếu công tác có phê duyệt của Lãnh đạo Tổng Công ty, hệ thống rơle bảo vệ và các hệ thống phụ trợ đã sẵn sàng.
  • Đối với cấp điện áp máy phát: Nghiêm cấm đóng dao tiếp địa DTĐ 60*-05 khi máy cắt MC60* đang ở vị trí làm việc; nghiêm cấm đóng MC60* khi dao tiếp địa đang đóng; nghiêm cấm đóng MC60* tại chỗ bằng khóa điều khiển khi máy cắt đang ở vị trí làm việc.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể gắn liền với hồ sơ kỹ thuật của công trình:

• Hệ thống hóa đầy đủ toàn bộ thông số định mức của tổ máy phát điện đồng bộ ba pha 9 MW (10,588 MVA - 6,3 kV) và tuabin bóng đèn trục ngang GZ-WP-480 (đường kính bánh xe công tác 3 m, 4 cánh quay, 16 cánh hướng dòng).
• Xác lập chi tiết các thông số kỹ thuật phụ trợ phục vụ kiểm tra vận hành: áp lực nước làm mát chèn trục (0,25 - 0,45 MPa), áp lực khí dừng máy (0,5 - 0,78 MPa), định mức dầu bôi trơn các bạc ổ đỡ và ổ chặn trước/sau cho từng tổ máy H1 và H2.
• Làm rõ cấu tạo cơ khí chi tiết của cụm chèn trục graphit, cơ cấu truyền động vành điều chỉnh cánh hướng nước thông qua 2 servomotor và hệ thống phanh hãm khí nén tác động khi tốc độ quay giảm về mức 30% định mức.
• Thiết lập hệ thống quy tắc vận hành liên động, xác định các trường hợp cấm thao tác đối với thiết bị nhất thứ và nhị thứ nhằm ngăn chặn nguy cơ ngắn mạch do thao tác nhầm dao tiếp địa và máy cắt.

Về mặt đóng góp, đề tài là công trình tổng hợp có tính hệ thống cao về mặt công nghệ cho Nhà máy Thủy điện Nậm Mô, chuyển hóa các tài liệu thiết kế cơ sở rời rạc thành bản mô tả kỹ thuật hoàn chỉnh, phục vụ trực tiếp cho công tác đào tạo nội bộ và hỗ trợ kỹ sư vận hành làm chủ thiết bị tại hiện trường.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án được tác giả tự xác định xuất phát từ giới hạn thời gian thực hiện (gần 2 tháng, từ 22/03/2018 đến 10/05/2018) và kinh nghiệm thực tế của sinh viên:

• Đồ án chủ yếu mang tính chất khảo sát, mô tả cấu tạo, thông số và tổng hợp các quy định quy trình vận hành dựa trên hồ sơ tài liệu có sẵn của nhà máy; chưa thực hiện được các mô phỏng tính toán động học dòng chảy qua buồng xoắn và cánh tuabin bằng phần mềm chuyên dụng.
• Đề tài chưa đi sâu phân tích thuật toán lập trình chi tiết của hệ thống điều tốc số cũng như các giải thuật bảo vệ rơle số tích hợp cho khối máy phát - máy biến áp.
• Chưa có số liệu thống kê thực tế về các sự cố rò rỉ dầu, mài mòn cơ học cánh bánh xe công tác do bùn cát sau một thời gian dài nhà máy hòa lưới điện.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được định hình:

• Nghiên cứu sâu hơn về thuật toán điều khiển tự động của hệ thống điều tốc và hệ thống kích từ trong các chế độ quá độ sự cố lưới điện.
• Đánh giá hiện tượng xâm thực và mài mòn cơ học của bánh xe công tác tuabin bóng đèn trong điều kiện thủy văn thực tế của sông Nậm Mô.

Giá trị tham khảo

Đồ án có giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng sau:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Kỹ thuật Năng lượng, Thiết bị Điện: Nguồn tài liệu thực tế để tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý của tuabin bóng đèn trục ngang (loại tuabin chuyên dụng cho các nhà máy thủy điện cột nước thấp dưới 20 m), vốn ít được trình bày chi tiết trong các giáo trình lý thuyết chung.
• Kỹ sư và nhân viên vận hành nhà máy thủy điện: Phần quy định thao tác, các liên động cấm kỵ giữa máy cắt đầu cực và dao tiếp địa, cũng như các chế độ công nghệ của hệ thống kích từ (AVR, FCR, Cons.Q, Cons.PF) tại Chương 4 là cơ sở tham chiếu chuẩn xác cho công tác biên soạn quy trình vận hành tại chỗ.
• Phần nội dung đáng tham khảo nhất: Cấu tạo chi tiết của cụm chèn trục tuabin (Chương 3) và bảng tổng hợp thông số hệ thống cấp dầu tổ máy (Chương 2).

Câu hỏi thường gặp

1. Máy phát điện và tuabin tại Thủy điện Nậm Mô sử dụng những mã hiệu nào và công suất định mức là bao nhiêu?
Máy phát điện là loại đồng bộ 3 pha trục ngang ký hiệu SFWG9-30/3570, công suất hữu công định mức 9 MW (công suất biểu kiến 10,588 MVA), điện áp định mức 6,3 kV. Tuabin thủy lực là loại trục ngang cánh quay kiểu Kaplan bóng đèn ký hiệu GZ-WP-480, công suất lớn nhất ở cột nước định mức 14 m là 9,375 MW và ở cột nước cao nhất 17,6 m là 10,313 MW.

2. Cụm gioăng chèn trục của tuabin được cấu tạo thế nào và có yêu cầu thông số áp lực ra sao?
Cụm chèn trục gồm có nắp, vành đồng, 2 vành than graphit, 8 lò xo nén, gioăng đệm làm kín và đường cấp nước sạch. Khi tổ máy vận hành, hệ thống sử dụng nước sạch làm mát và tạo áp lực làm kín trong dải 0,25 - 0,45 MPa với lưu lượng 5 lít/phút. Khi tổ máy dừng, hệ thống chuyển sang sử dụng khí nén với áp lực 0,5 - 0,78 MPa để ngăn nước từ buồng bánh xe công tác xâm nhập vào bóng đèn.

3. Hệ thống kích từ của tổ máy sử dụng công nghệ gì và có những chế độ vận hành tự động nào?
Hệ thống sử dụng phương thức kích từ tĩnh, lấy nguồn qua máy biến áp kích từ kiểu khô 300 kVA (6,3/0,4 kV) và biến đổi dòng điện qua 2 cầu chỉnh lưu thyristor 3 pha mắc song song (12 thyristor). Hệ thống có 4 chế độ vận hành tự động gồm: tự động điều chỉnh điện áp máy phát (AVR - mặc định), tự động điều chỉnh dòng kích từ (FCR), ổn định công suất vô công (Cons.Q) và ổn định hệ số công suất (Cons.PF).

4. Những hành vi nào bị nghiêm cấm tuyệt đối khi thao tác máy cắt đầu cực MC60 và dao tiếp địa DTĐ 60-05?**
Nhân viên vận hành tuyệt đối không được: đóng dao tiếp địa DTĐ 60*-05 khi máy cắt MC60* đang ở vị trí làm việc; đưa MC60* vào vị trí làm việc hoặc thao tác đóng MC60* khi dao tiếp địa đang đóng; đóng MC60* tại chỗ bằng khóa điều khiển khi máy cắt đang ở vị trí làm việc.

5. Trong những trường hợp cụ thể nào bắt buộc phải ngừng vận hành tuabin thủy lực?
Tuabin không được phép tiếp tục vận hành khi phát hiện một trong các hiện tượng: có va đập hoặc tiếng gõ lớn bất thường; có một chốt cánh hướng nước bị đứt; có hiện tượng nước phun mạnh hoặc dầu bôi trơn chảy nhiều bên trong khoang bóng đèn.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Lê Sỹ Văn đã khảo sát và hệ thống hóa toàn diện các thông số kỹ thuật, cấu tạo cơ - điện và nguyên lý hoạt động của tổ hợp tuabin bóng đèn trục ngang GZ-WP-480 cùng máy phát điện đồng bộ ba pha SFWG9-30/3570 tại Nhà máy Thủy điện Nậm Mô. Công trình đã làm rõ các đường đặc tính vận hành phối hợp, quy chuẩn công nghệ các phân hệ kích từ, điều tốc, cấp dầu và hệ thống điện áp máy phát. Nội dung đồ án phản ánh trung thực hồ sơ thiết kế công nghiệp, cung cấp tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thực tiễn cho công tác đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử và quản lý vận hành an toàn nhà máy thủy điện cột nước thấp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤ CHƯƠNG T. TÔNG QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MÔ. Vi tri di 1. Một số thông số cơ bản.

Sơ đồ tố nối điện khu vực của nhà máy CHƯƠNG 2: THONG SO VA DAC TÍNH KỸ THUẬT HỆ THÓNG TUABI ÁY PHÁT. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống Tuabin ~ Máy phát đi My phat dign Hệ thắng kích từ. Hệ thắng cắp điện áp máy phái Hệ thống điều tố. Hệ thắng Tuabin thủy lự Hệ thông cắp dầu tổ máy Hệ thắng thiết bị phụ trợ tỄ mái 2.

Thông số và đặt tính kỹ thuật của hệ thống. Thông số máy phát điệi 2. Thông số hệ thống kích từ. Thong số hệ thống cắp điện áp máy phát.

Thông số hệ thống điều tốc. Thông sô hệ thẳng Tuabin thúy lực. Thông số hệ thống cắp dầu tÖ máy. Thông số hệ thẳng thiết bị phụ trợ tễ máy.

'CHƯƠNG 3: CÁU TẠO CỦA HỆ THÓNG TUABI 3. Cấu tạo máy phát. Cấu tạo của sfafo trong máy phái 3. CẤu tạo của roto trong máy phát.

Các bộ phận phụ trợ như quạt làm mát, bộ làm mát, bộ sấy, bộ hút ẩm, phanh. Cánh hướng nước 3. Bánh xe công tái 3. Hệ thống chèn trực 3.

: CAC DUONG DAC TINH VAN HANH CUA HE THONG TUABIN— MÁY PHÁT. Đường đặc tính phối hợp giữa cánh hướng nước và bánh xe công tác38 2. Đường đặc tinh Tuabin 3. Đường đặc tính P-Q và kích rừ tối thiểu.

Các chế độ vận hành cũa máy phát và tuabin thủy lực.1, Máy phát và tuabin thấy lực 4. Hệ thắng kích từ. Hệ thống điều tốc. Hệ thống cấp điện áp máy phát.

Đối với tuabin thấy lực 4. Đối với hệ thông điều tố. Đối với máy phát điện. Đối với hệ thống kích từ.

Đấi với hệ thông cấp điện áp máy phát. Dối với hệ thông cắp dâu tỖ mu 4. Đối với hệ thông thiết bị phụ trợ tổ mái KẾT LUẬN CHƯƠNG |. TONG QUAN NHA MAY THUY DIEN NAM MO 1.

Vị trí địa lý - Thũy Điện Nậm Mô là thủy điện xây dựng trên dòng Nậm Mô tại vùng đất bản Cánh, xã Tà Cạ, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An, Việt Nam. ~ Sông Nậm Mô hay Nậm Mộ là phụ lưu cấp 1 của sông Lam, khởi nguồn từ hợp lưu nhiều suối trên đất nước Lào. Trong đỏ dòng chính bắt nguồn từ sườn tây. nam day núi Phu Xai Lai Leng tại huyện Khamkeuth và Viengthong, tỉnh Bolikhamxay, cháy về hướng tây bắc 19°8'55”B 104°9'59Đ.

Núi Phu Xai Lai Leng & bién giới giáp vùng đất các xã Nậm Cần và Na Ngoi huyện Kỳ Sơn. Sau đó đến huyện Mok mai tỉnh xiengkhuang sông đổi hướng đông bắc 19°16'51"B 103°48'59"B, rdi la ranh giới tự nhiên cho biên giới Việt - Lào đoạn ở. các xã Mường Ải, Mường Típ và Tà Cạ. Tai ban Nhan Ly x Ta Ca 19°25'3"B 104°4’11"D song déi hướng đông nam, chảy vào đất Việt Nam.

Đến bản Cửa Rảo, xã Xá Lượng, huyện Tương Dương 19°17'10"B 104°25'39"D thi dé vào sông Lam. 1: Téng quát về Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô. Một số thông số cơ bản Một số thông số cơ bản của Nhà máy thủy điện ắp công trình: Công trình có cắp thiết kế III theo TCXD VN 285:2002; - Số tổ máy: 02 tổ; - Công suất lắp má) §MW; ~ Loại tuabin bóng đèn trục ngang; nước làm việc cao nhất: 17,6 m; ệc định mức: 14 m; ~ Cột nước làm việc thấp nhất: 12,8 m; ~ Tốc độ quay của tổ máy 200 vòng/phút; ~ Mực nước dâng bình thường của đập: 157 m; ~ Mực nước chết: 154.3 m; ~ Dung tích điều tiết: 1,19 triệu m°; ~ Dụng tích toàn bộ: 2,68 triệu mồ 1. Sơ đồ tổ nỗi điện khu vực của nhà máy Trạm phân phối 110kV Nậm Mô gồm 2 lộ đường dây xuất tuyến: - LI7I (đường dây nhôm lỡi thép phân pha AC-240 có chiều dai 43,Ikm) được đầu nối trực tiếp với trạm biển áp 110kV Hòa Bình - Tương Dương - Nghệ An qua cột VT147 thuộc đường đây 110kV Tương Dương — Ky Son; - LI72 (đường dây nhôm lõi thép phân pha AC-I§5 có chiều dai 0,98km) được đầu nối trực tiếp với trạm phân phối NMTĐ Nậm.10 ĐÔ LƯƠNG 3SMVA int oA, inEm ÍmES ee.

“BD Lang cis ni TTHÀBhh VÔ VÔ: 240 Cốc 2 Xin Hình 1. 2: Sơ đồ tổ nối điện khu vực cũa nhà máy + Một số hình änh về nhà máy: ^ - - -” ata - ™ ee * - ~ ~ @ + = ¬ N - = Nas = = = - oR ` == Hinh 3: Sơ đồ mặt cắt dọc nhà máy. 4: Sơ đồ nối điện chính của nhà máy. CHƯƠNG 2: THONG SO VA ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT HỆ THÓNG TUABIN ~MAY PHAT 2.1, Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống Tuabin ~ Máy phát điện 2.

Máy phát điện Máy phát điện thủy lực tại Nhà Máy Thủy Điện Nâm Mô là loại máy phát điện. đồng bộ 3 pha trục ngang, ký hiệu SEW( 39-30/3570. Máy phát điện là động cơ biển đổi cơ năng trên trục của tuabin thành điện ng Cụ thể là: ~ Phát công suất hữu công cấp điện áp 6.3kV; ~ Phát và hút công suất vô công đề tham gia điều chinh điện áp trên hệ thống. Hệ thống kích từ Tổng quan về hệ thống kích từ: chức năng cơ bản của hệ thống kích tử là cung.

cấp đòng một chiều cho cuộn đây tạo ra từ trường cho máy điện đồng hồ. kích từ được điều khiển và bảo vệ nhằm đáp ứng công suất kháng cho hệ thống thông qua sự điều khiên điện áp bằng cách điề khiển dòng điện kích từ. ng điều khiến bao gồm việc đi chính điện áp, ph n bố công suất và nâng cao tính ôn định của hệ thống. Chức năng báo vệ là đảm bảo được khả năng.

của máy điện đồng bộ, hệ thống kích từ và các thiết bị khác không được vượt quá dưới han, Hệ thông đảm bảo quá trình kích thích và tự động kiểm tra quá trình kích thích. máy phát ở các chế độ sau: ~ Tạo dòng kích từ ban đầu trong quá trình khởi động; ‘Chay không tải có kích từ (Unload) khi chưa đóng máy cắt đầu cực; Khởi động và tự động điều chính hòa đồng bộ máy phát vào lưới; - Đảm bảo khả năng làm việc của máy phát trong hệ thống điện với các dic kiện vận hành cho phép của máy phát, ~ Cưỡng bức kích từ với một bội số cho trước theo điện áp và dòng điện khi có sự có trên hệ thống gây giảm điện áp tại thanh cái nhà máy; ~ Giảm kích từ khi điện áp thanh cái nhà máy tăng quá giới hạn cho phép; ~ Dập từ ờ chế độ dừng bình thường và khi dừng sự cố tổ máy. Hệ thẳng cấp điện áp máy phát Hệ thống cấp điện áp máy phát của Nhà Máy Thủy Điện Nậm Mô sử dụng. máy cất đầu cực cho cả 2 tổ máy là HI và H2 (ký hiệu là 601 và 602).

Sử dụng các máy biến điện áp nhằm truyền tải và phân phối điện năng trong hệ thống điện. Sử dụng các máy biến dòng điện nhằm tạo ra một dòng điện xoay chiều có cường độ tỉ lệ với cường độ dòng điện ban đầu. Cụ thể l Máy cắt đầu cực 60% - Hòa đồng bộ tự động hoặc bằng tay tổ máy phát điện vào lưới: ~ Tách tô máy phát điện ra khỏi lưới trong trường hợp dừng bình thường hoặc. - Cô lập máy phát điện dễ phục vụ công tác sửa chữa.

Các máy điện áp, máy bi dòng điện (TU6H*A, TU6H*B, TU6T1, TU6T2, T160*, TITD61) Có tác dụng cung cấp tín hiệu phục vụ cho hệ thống đo lường, điều khiển, bảo. vệ khối máy phát - máy biển áp. Hệ thống điều tắc Hệ thống điều tốc là một hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ của tô máy luôn ở giá trị định mức khi tổ máy ở chế độ vận hành bình thường. Vì vậy điều chỉnh công suất tuabin thực chất là điều chinh lưu lượng nước vào tuabin bằng cách thay đổi cách hưởng.

Nhiệm vụ của hệ thống điều tốc là phải cảm nhận được sự thay đổi nà để đảm bảo mang lại một sự cân bằng cần thiết trong hệ thống. Cụ thể như: ~ Thông qua hệ thống điều khiển và hệ thống thủy lực, biến đổi tín hiệu điều khiển thành tín hiệu thủy lực đưa đến seevormotor và bánh xe công tác, thực hiện việc điều khiến cánh hướng nước và cánh bánh xe công tác; ~ Điều chỉnh tổ máy độc lập, điều khiển tốc độ tổ máy; 10 ~ Khởi động tự động, chạy không tải, có tải và dừng tổ máy theo chương trình vận hành đã được cải đặt; ~ Có khả năng tiếp nhận tín hiệu lỗi, thực hiện bảo vệ dừng sự có tổ máy. Hé thong TuaBin thủy lực Tua bin được sử dùng trong Nhà Máy Thuy Điện Nậm Mô lả loại tua bin truc ngang, kiểu Kapsun cánh quay (ký hiệu GZ-WP-480), có tác dụng làm quay máy phát điện, Trong tuabin nước bộ phận ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tuabin đó là phần dẫn dòng. Phần dẫn dòng gần 3 bộ phận chính là: buồng dẫn tuabin, bánh xe công tác, ống hút tuabin.

Các bộ phận phụ của tuabin gồm trục tuabin, ổ dẫn hướng, các thiết bị bôi trơn cho ô trục, trục tuabin và trục máy phát. thiết bị điều chỉnh sự làm việc. đồng bộ của tuabin và máy phát. Cụ thể như sau: a) Ca lh hướng nước (cánh hướng nước động) ~ Cánh hướng nước có chức năng phân bổ đều lưu lượng nước qua tuabin; - Các cánh hướng nước được phân bố đều xung quanh bánh xe công t nhiệm vụ đóng mở đẻ điều chỉnh lưu lượng nước qua bánh xe công tắc.

b) Servormotor Có chức năng điều chỉnh độ mở các cánh hướng nước trong các chế độ làm việc của tổ máy. ©) Banh xe công tác ~ Bánh xe công tác có tác dụng trực tiếp làm quay tổ máy thông qua lưu lượng, nước chảy qua buồng bánh xe công tác; ~ Việc điều chinh tốc độ quay của tổ máy được thực hiện thông qua quá trình phối hợp điều chỉnh độ mở cũa cảnh hướng nước và cánh bánh xe công tác; ~ Quá trình điều chinh các cánh bánh xe công tác được thực hiện thông qua hệ thống điều tốc, bộ tiếp dầu và hệ thống điều chỉnh thủy lực gắn bên trong bánh xe: công tác. 4) Ô hướng tuabin va 6 hướng máy phát Cụ thể là 1 ~ Các séc-măng ổ hướng tuabin và ổ hưởng máy phát được bố trí xung quanh.