›
›

Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát

pdf 91 trang phuongnguyen 5560
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_tong_quan_ve_nha_may_nhiet_dien_di_sau_nghien_cuu_q.pdf

Nội dung text: Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát
  2. Lời mở đầu Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong quá trình này điện năng đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện không những cung cấp cho các ngành công nghiệp mà nhu cầu sinh hoạt của người dân cũng ngày một tăng lên. Chính vì lí do đó nên ngành điện luôn là ngành mũi nhọn của nhà nước. Đó là niềm vinh dự và cũng là trọng trách cho những ai công tác, làm việc trong ngành. Bản thân em cũng rất tự hào khi mình là một sinh viên ngành Điện Sau 4 năm học tập tại trường em đã được giao đề tài tốt nghiệp : “ Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu quá trình hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát” do Tiến Sĩ Nguyễn Tiến Ban trực tiếp hướng dẫn. Đồ án gồm các phần chính sau : Phần 1 : Nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Phần 2 : Vận hành máy phát với hệ thống kích từ và điều chỉnh điện áp. Phần 3 : Hòa đồng bộ và điều chỉnh công suất máy phát điện. Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ. Đặc biệt là TS. Nguyễn Tiến Ban la người trực tiếp hướng dẫn em. Tuy nhiên với lượng kiến thức và thời gian có hạn của mình nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và của các bạn để hoàn thiện đề tài của mình hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Văn Tân 1
  3. CHƢƠNG 1. NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1. 1. CÁC NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lượng sơ cấp như than, dầu, khí đốt, thủy năng thành điện và nhiệt năng (đối với nhiệt điện rút hơi). Căn cứ vào dạng năng lượng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện mà người ta phân loại chúng thành nhiệt điện (NĐ), thủy điện (TĐ), điện nguyên tử (NT), điêzen, thủy triều, phong điện, quang điện Riêng đối với nhà máy NĐ còn phân ra thành hai loại: 1. Nhiệt điện rút hơi (NĐR): Một phần năng lượng của hơi được sử dụng vào mục đích công nghiệp và sinh hoạt của nhân dân vùng lân cận. 2. Nhiệt điện ngưng hơi (NĐN): Toàn bộ hơi dùng sản xuất điện năng. 1. 1. 1. Nhà máy nhiệt điện (NĐ) Trong nhà máy nhiệt điện người ta dùng nhiên liệu là than đá, dầu hoặc khí đốt, trong đó than đá được sử dụng rộng rãi nhất. Để quay máy phát điện, trong nhà máy nhiệt điện dùng tuabin hơi nước, máy hơi nước (lô cô mô bin), động cơ đốt trong và tuabin khí, tuanbin hơi nước có khả năng cho công suất cao và vận hành kinh tế nên được sử dụng rộng rãi nhất . a. Ưu điểm : - Có thể xây dựng gần khu công nghiệp và nguồn cung cấp nhiên liệu để giảm chi phí xây dựng đường dây tải điện và chuyên chở nhiên liệu. - Thời gian xây dựng ngắn (3 ÷ 4) năm. - Có thể sử dụng được các nhiên liệu rẻ tiền như than cám, than bìa ở các khu khai thác than, dầu nặng của các nhà máy lọc dầu, trấu của các nhà máy xay lúa 2
  4. b. Nhược điểm: - Cần nhiên liệu trong quá trình sản xuất do đó giá thành điện năng cao. - Khói thải làm ô nhiễm môi trường. - Khởi động chậm từ 6 ÷ 8 giờ mới đạt công suất tối đa, điều chỉnh công suất khó, khi giảm đột ngột công suất phải thải hơi nước ra ngoài vừa mất năng lượng vừa mất nước. - Hiệu suất thấp: η = 30 ÷ 40 % ( NĐN) ; η = 60 ÷ 70 % ( NĐR). 1. 1. 2. Nhà máy thủy điện (TĐ) Nhà máy thủy điện dùng năng lượng của dòng nước để sản xuất ra điện năng. Động cơ sơ cấp để quay máy phát thủy điện là các tuabin nước trục ngang hay trục đứng. a. Ưu điểm : - Giá thành điện năng thấp chỉ bằng 1/5 ÷ 1/10 nhiệt điện. - Khởi động nhanh chỉ cần 3 ÷ 5 phút là có thể khởi động xong và cho mang công suất, trong khi đó để khởi động một tổ máy nhiệt điện (kể cả lò và tuabin) phải mất 6 ÷ 8 giờ. - Có khả năng tự động hóa cao nên số người phục vụ tính cho một đơn vị công suất chỉ bằng 1/10 ÷ 1/15 của nhiệt điện. - Kết hợp các vấn đề khác như công trình thủy lợi, chống lũ lụt, hạn hán, giao thông vận tải, hồ thả cá - Hiệu suất cao η = 85 ÷ 90 %. b. Nhược điểm : - Vốn đầu tư xây dựng một nhà máy rất lớn. - Thời gian xây dựng dài. - Công suất bị hạn chế bởi lưu lượng và chiều cao cột nước. - Thường ở xa hộ tiêu thụ nên phải xây dựng đường dây cao áp rất tốn kém. 3
  5. 1. 2. NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1. 2. 1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Nhà máy nhiệt điện phả lại ( nay là công ty nhiệt điện phả lại) được khởi công xây dựng ngày 17/5/1980 do Liên Xô thiết kế trên mặt băng 1000 ha thuộc địa phận thị trấn Phả Lại huyện Chí Linh tỉnh Hải Dương. Nhà máy đặt cạnh con sông Lục Đầu Giang là nơi hội tụ của 6 con sông: Sông Thái Bình, sông Kinh Thầy, sông Thương, sông Đuống, sông Cầu, sông Lục Nam trong đó nhánh sông chảy qua nhà máy là nhánh sông thuộc sông Thái Bình. Nhà máy đặt cách thủ đô Hà Nội 56km về phía đông bắc trên quốc lộ 18. Nhà máy 1 được thiết kế với bốn tổ máy theo kiểu khối 2 lò một tua bin, công suất đặt của mỗi máy là 120MW, công suất phát ra là 110Mw do công suất mỗi lò là 55Mw. Trong đó: Tổ máy S1 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 28/10/1983 Tổ máy S2 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 01/9/1984 Tổ máy S3 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 12/12/1985 Tổ máy S4 hoà vào lưới điện quốc gia ngày 29/11/1986 Từ khi đưa vào vận hành đến nay nhà máy đã cung cấp cho lưới điện quốc gia gần 40 tỉ kwh. Các mốc thời hạn đạt sản lượng chẵn của dây chuyền một: Ngày 01/01/1985 đạt 1 tỉ kwh Ngày 07/9/1985 đạt 2 tỉ kwh Ngày 08/4/1987 đạt 5 tỉ kwh Ngày 24/4/1989 đạt 10 tỉ kwh Ngày 19/4/1994 đạt 15 tỉ kwh Ngày 04/6/1997 đạt 20 tỉ kwh Những năm 1989 đến năm1993 khi thuỷ điện Hoà Bình đang xây dựng và mới đưa vào vận hành 2 tổ máy, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phải gánh một tỉ trọng rất lớn về sản lượng điện cho lưới điện miền bắc, đóng góp một phần không nhỏ cho nền kinh tế quốc dân. Sau đó với việc đưa vào vận hành các tổ máy còn lại của thuỷ điện Hoà 4
  6. Bình và hoà vào lưới điện quốc gia, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phát công suất hạn chế để tập trung khai thác tối đa công suất của nhà máy thuỷ điện Hoà bình theo chỉ đạo của tổng công ty điện lực Việt Nam và bộ công nghiệp. Năm 1994 khi xây dựng đường dây 500kV Bắc – Nam thống nhất hệ thống điện trong cả nước, nhà máy nhiệt điện phát công suất cao và ổn định đóng vai trò quan trọng thứ hai sau nhà máy thuỷ điện Hoà Bình. Để đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống, đảm bảo sản suất an toàn, liên tục và kinh tế nhà máy nhiệt điện Phải Lại trong quá trình vận hành đã luôn luôn tiến hành đổi mới các trang thiết bị với mục tiêu sau: - Đổi mới các thiết bị không tin cậy hoặc kém tin cậy có nhiều khiếm khuyết trong vận hành bằng các thiết bị tin cậy hơn và tốt hơn. - Hoàn thiện các mạch bảo vệ điều khiển tự động, trang bị thêm các thiết bị còn thiếu. - Tập trung hoá việc đo lường, điều khiển hệ thống bằng máy vi tính. - Trang bị thêm thiết bị, các mạch tự động để phù hợp với việc vận hành hệ thống điện Bắc – Nam thống nhất. Nhà máy có hơn 2500 công nhân với các phân xưởng chính sau: - Phân xưởng vận hành điện – kiểm nhiệt: Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị điện, kiểm nhiệt của dây chuyền I. - Phân xưởmg sửa chữa điện – kiểm nhiệt: Sửa chữa, đại tu và thí nghiệm toàn bộ thiết bị điện – kiểm nhiệt của nhà máy. - Phân xưởng vận hành I: Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị lò máy và thuỷ lực của dây chuyền I. - Phân xưởng vận hànhII: Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị lò máy và thuỷ lực của dây chuyền II. - Phân xưởng tự động: Vận hành và sửa chữa thiết bị tự động (kiểm nhiệt) của dây chuyền II. - Phân xưởng hoá: Kiểm tra, lấy mẫu toàn bộ các chất có sử dụng để phục vụ trong dây chuyền sản xuất điện của nhà máy như: CO2, H2 than dầu, nước. Điều chế bổ sung nước sạch phục vụ cho vận hành lò hơi. 5
  7. - Phân xưởng đại tu cơ nhiệt: Sửa chửa, đại tu toàn bộ thiết bị cơ, nhiệt của lò và máy trong nhà máy. - Phân xưởng cơ khí: Sửa chữa gia công các thiết bị cơ khí vừa và nhỏ phục vụ trong nhà máy. - Phân xưởng cung cấp nhiên liệu: Quản lý, vận hành toàn bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu như băng chuyền tải than cả đường sắt, đường sông, khoang lật toa, đẩy toa và gác ghi đường sắt thử ga cổ thành vào nhà máy. - Nhà máy gồm 2 trạm OPY ngoài trời là trạm 110kV và 220kV. Trạm 220kV gồm các đường dây sau: - 271: đi Mai Động - 272: đi Hà Đông - 273: Đi Đồng Hòa ( Hải Phòng ) - 274: đi Đồng Hòa (Hải Phòng) - 275: đi Tràng Bạch (Quảng Ninh) - 276: đi Tràng Bạch (Quảng Ninh) Trạm 110 kV gồm có các đường dây sau : 171: đi Phả Lại 172: đi Bắc Giang 173, 174: đi Uông Bí 175, 176: đi Hải Dương 177, 178: đi Đông Anh Hiện nay nhà máy đã dưa vào vận hành dây chuyền II gồm 2 tổ máy với công suất mỗi tổ là 300MW, điện áp đầu cực máy phát là 18, 75kV. Giữa 2 trạm 220kV của hai dây chuyền được nối qua hai máy cắt nối hai thanh cái là 224 và 215 ( bản vẽ số 1 ) 1. 2. 2. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy Sơ đồ nối điện chính của nhà máy nhiệt điện Phả Lại được thể hiện trong bản vẽ số 1 - Nhà máy nhiệt điện Phả Lại nối với hệ thống theo hai trạm ngoài trời 6
  8. với cấp điện áp 220kV và 110kV. - Trạm 220kV liên hệ với 110kV qua 2 máy biến áp AT1 và AT2 có công suất 250MVA. Sơ đồ đấu dây của các trạm đầu cực nhà máy là sơ đồ 2 thanh góp có thanh góp vòng. Đây là sơ đồ nối điện tương đối hoàn chỉnh và linh hoạt. - Liên lạc 2 thanh cái C12 và C11 qua MC 112, C22 và C21 qua MC 212 - Máy cắt 200 có thể thay thế cho 1 MC khác ở trạm 220kV khi sự cố hoặc đưa ra sửa chữa. Còn máy cắt 100 có thể thay thế cho 1 MC bất kỳ ở trạm 110kV Khi sửa chữa 1 thanh cái thì không làm mất điện và không làm thay đổi việc cung cấp điện và truyền tải. - Các máy biến áp tự dùng TD91 ÷ TD96 được cấp riêng cho từng khối và lấy điện từ phía đầu cực máy phát - Nguồn tự dùng dự phòng được lấy điện từ thanh cái 110KV qua máy cắt 130 và TD10 để đảm bảo cung cấp điện tự dùng cho các khối an toàn khi sự cố tách toàn bộ khối ra khỏi lưới hoặc đưa khối ra sửa chữa. - Toàn trạm 110-220kV đến máy biến áp lực và máy biến áp tự dùng đều đặt chống sét van ( CS ) để đảm bảo dòng sét đánh vào đường dây cũng như máy biến áp, ngoài ra còn có hệ thống thu lôi toàn trạm. - Phía 6kV sau máy biến áp tự dùng khối 1&2 do có nhiều phụ tải phân bố xa, số lượng cáp nhiều nên có đặt chống sét để bảo vệ sóng sét truyền vào máy biến áp. Khối 3&4 do có ít phụ tải và bố trí gần nên không cần đặt chống sét. - Để đảm bảo an toàn cấp nước cho lò hơi, trong 1 nhà 6kV có đặt 2 bơm cấp ở 2 phân đoạn (bơm cấp 1A và 1B ), ngoài ra còn 1 bơm cấp lấy điện từ nhà 6kV khác ( 2A ) - Hệ thống cung cấp điện tự dùng cho các nhà 0, 4 quan trọng được cấp từ 2 MBA tự dùng của khối đó, còn có 1MBATD 0, 4 lấy từ khối khác tới. - Ngoài ra thanh cái C1-220 và C2-220 còn được nối với Công ty nhiệt điện Phả Lại 2 qua 2 máy cắt 224 và 215 (2 máy cắt này thuộc Phả Lại 2). 7
  9. 1. 3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1. 3. 1. Sơ đồ nguyên lý quá trình sản xuất điện năng của nhà máy điện Phả Lại Sơ đồ nguyên lý quá trình sản suất điện năng của nhà máy điện Phả Lại được trình bày trên H 1.1. Từ kho nhiên liệu 1 (than, dầu), qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu được đưa vào lò 3. Nhiên liệu được sấy khô bằng không khí nóng từ quạt gió 10, qua bộ sấy không khí 12. Nước đã được xử lý hóa học, qua bộ hâm nước 13 đưa vào nồi hơi của lò. Trong lò xảy ra phản ứng cháy: hóa năng biến thành nhiệt năng. Khói, sau khi qua bộ hâm nước 13 và bộ sấy không khí 12 để tận dụng nhiệt, thoát ra ngoài qua ống khói nhờ quạt khói 11. Nước trong nồi hơi nhận nhiệt năng, biến thành hơi có thông số cao (áp suất P = 130 ÷ 240 kG / cm2, nhiệt độ t = 540 ÷ 565° C) và được dẫn đến tuabin 4. Tại đây, áp suất và nhiệt độ của hơi nước giảm cùng với quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng để quay tuabin. Tuabin quay làm quay máy phát: cơ năng biến thành điện năng. Hơi nước sau khi ra khỏi tuabin có thông số thấp (áp suất P = 0, 03 – 0, 04 kG /cm2; nhiệt độ t = 40° C) đi vào bình ngưng 5. Trong bình ngưng, hơi nước đọng thành nước nhờ hệ thống làm lạnh tuần hoàn. Nước làm lạnh ( 5 ÷ 25° C) có thể lấy từ sông, hồ bằng bơm tuần hoàn 6. Để loại trừ không khí lọt vào bình ngưng, bơm tuần hoàn chọn loại chân không. Từ bình ngưng 5, nước ngưng tụ được đưa qua bình gia nhiệt hạ áp 14 và đến bộ khử khí 15 nhờ bơm ngưng tụ 7. Để bù lượng nước thiếu hụt trong quá trình làm việc, thường xuyên có lượng nước bổ sung cho nước cấp được đưa qua bộ khử khí 15. Để tránh ăn mòn đường ống và các thiết bị làm việc với nước ở nhiệt độ cao, trước khi đưa vào lò, nước cấp phải được xử lý (chủ yếu khử O2, CO2) tại bộ khử khí 15. Nước ngưng tụ và nước bổ sung sau khi được xử lý, nhờ bơm cấp nước 8 được qua bình gia nhiệt cao áp 16, bộ hâm nước 13 rồi trở về nồi hơi của lò 3 8
  10. Người ta cũng trích một phần hơi nước ở một số tầng của tuabin để cung cấp cho các binh gia nhiệt hạ áp 14, cao áp 16 và bộ khử khí 15. 9
  11. Hình 1. 1. Sơ đồ nguyên lý quá trình sản xuất điện năng của nhà máy điện Phả Lại. 1. Kho nhiên liệu. 11. Quạt khói. 2. Hệ thống cấp nhiên liệu. 12. Bộ sấy không khí. 3. Lò hơi. 13. Bộ hâm nước. 4. Tuabin. 14. Bình gia nhiệt hạ áp. 5. Bình ngưng. 15. Bộ khử khí. 6. Bơm tuần hoàn. 16. Bình gia nhiệt cao áp. 7. Bơm ngưng tụ. 17. Sông, ao, hồ. 8. Bơm cấp nước. 18. Ống khói. 9. Vòi đốt. 19. Máy phát điện. 10. Quạt gió. 10
  12. 1. 3. 2. Chu trình Rankin Van hơi chính A Tua bin Máy phát VanStop hạ áp Van hơi chính B Máy kích Tua bin thích cao áp Bình chính Bộ quá ngưng nhiệt Bộ quá nhiệt Baohơi Baohơi H¬i 2 Bơm LÒ HƠI LÒ HƠI ngưng A B Hệ thống gia nhiệt hạ áp Đài cấp nước Hệ thống Khử khí Đài cấp gia nhiệt nước cao áp 3 Bơm cấp Hình 1. 2. Chu trình tuần hoàn hơi - nước của Công ty nhiệt điện Phả Lại  Nguyên lý làm việc Hơi từ bao hơi (hơi bão hòa) đi vào bộ quá nhiệt. Bộ quá nhiệt có tác dụng gia nhiệt cho hơi tạo thành hơi quá nhiệt. Trong bộ phận này có đặt xen kẽ các bộ giảm ôn tạo cho hơi quá nhiệt có thông số ổn định (nhiệt độ 5400C, áp suất 100ata). Hơi quá nhiệt đi qua van Stop sau đó được phân phối vào tua bin qua hệ thống 4 van điều chỉnh. Hơi vào tua bin có thông số 5350C, áp suất 90ata. Sau khi sinh công trong tua bin cao áp hơi đi vào tua bin hạ áp qua 2 đường. Tua bin hạ áp có cấu tạo loe về 2 phía. Hơi sau khi giãn nở sinh công xong 11
  13. hơi được dẫn về bình ngưng. Hơi về bình ngưng phải đảm bảo thông số hơi là 540C, áp suất là 0,062ata. Sau khi qua bình ngưng hơi đã biến hoàn toàn thành nước. Nước này sẽ được hệ thống 2 bơm ngưng tạo áp lực bơm vào đường ống nước sạch. Nước đi qua bộ gia nhiệt hơi chèn để tận dụng nhiệt của hơi chèn. Sau đó nước được gia nhiệt bởi 5 bộ gia nhiệt hạ áp. Khi qua gia nhiệt hạ áp nước đi vào đài khử khí để khử hết lượng khí lẫn vào trong nước và qua 3 bơm cấp đi vào gia nhiệt cao áp. Sau khi đi qua 3 bộ gia nhiệt cao áp nước vào đài cấp nước và tới bình ngưng phụ. Sau khi nước được phun vào bao hơi theo chiều từ trên xuống để rửa hơi. Sau khi vào bao hơi nước theo đường nước xuống và biến thành hơi trong đường ống sinh hơi lên bao hơi qua các phin lọc, hơi lên bộ quá nhiệt tạo thành 1 chu trình khép kín. 1. 4. CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1. 4. 1. Lò hơi a. Cấu tạo lò hơi Lò hơi là loại lò BKZ-220-100-10C là loại một bao hơi ống nước đứng tuần hoàn tự nhiên. Lò đốt than ở dạng bột thải xỉ khô, bố cục hình chữ . Lò được thiết kế để đốt than ở mỏ Mạo Khê. Buồng đốt chính của lò kiểu hở được cấu tạo bởi các giàn ống sinh hơi là trung tâm buồng lửa và phần đường khói lên, phần đường khói ngang có bố trí các bộ quá nhiệt, phần đường khói đi xuống có bố trí xen kẽ các bộ hâm nước và bộ sấy không khí. Kết cấu buồng đốt từ các ống hàn sẵn các giàn ống sinh hơi vách trước và vách sau ở phía dưới tạo thành mặt nghiêng phễu lạnh với góc nghiêng 50°, phía trên của buồng đốt các giàn ống sinh hơi của vách sau tạo thành phần lồi khí động học (dàn ống feston). Buồng đốt được bố trí 4 vòi đốt than chính kiểu xoáy ốc ở 2 vách bên, mỗi vách hai vòi ở độ cao khác nhau (9850 mm và 12700 mm), bốn vòi phun ma dút được bố trí cùng vòi đốt chính (Năng suất 2000 kg/vòi/giờ). Bốn vòi 12
  14. phun gió cấp 3 được bố trí ở 4 góc lò ở độ cao 14100 mm . Để tạo thuận lợi cho quá trình cháy, các ống sinh hơi ở vùng vòi đốt chính được đắp một lớp vữa cách nhiệt đặc biệt tạo thành đai đốt. Sơ đồ tuần hoàn của lò phân chia theo các giàn ống thành 14 vòng tuần hoàn nhỏ độc lập nhằm tăng độ tin cậy của quá trình tuần hoàn. Xỉ ở phễu lạnh được đưa ra ngoài nhờ vít xỉ sau đó được đập xỉ nghiền nhỏ đưa xuống mương và được dòng nước tống đi ra trạm thải xỉ. Lò được bố trí 2 van an toàn lấy xung từ bao hơi và ống góp ra của bộ quá nhiệt. Để làm sạch bề mặt đốt ( giàn ống sinh hơi ) có bố trí các máy thổi bụi. Hình 1. 3. Một góc Lò hơi b. Các thông số kỹ thuật của lò 1. Năng suất hơi : 220T/h. 13
  15. 2. Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 5400C. 3. Áp lực hơi quá nhiệt : 100 ata. 4. Áp lực bao hơi : 112, 6 ata. 5. Nhiệt độ hơi bão hòa : 3190C. 6. Nhiệt độ đường khói ngang : 4500C. 7. Nhiệt độ khói thoát : 130oC. 8. Nhiệt độ nước cấp : 2300C. 9. Nước giảm ôn cấp 1 : 10 T/h. 10. Nước giảm ôn cấp 2 : 4, 4 T/h. 11. Hiệu suất lò : 86, 05%. 12. Độ chênh nhiệt cho phép trong lò hơi : -100C t 50C. 13. Tổn thất do khói thoát : q2 = 5, 4 %. 14. Tổn thất do cơ giới : q4 = 8 %. 15. Tổn thất do tỏa ra môi trường xung quanh : q5 = 0, 54 %. 16. Tổn thất do xỉ mang ra ngoài : q6 = 0, 06 %. c. Hệ thống đo lường điều chỉnh tự động – điều khiển lò: - Để đo lường và vận hành các thiết bị nhiệt cũng như các tham số kỹ thuật công ty Nhiệt Điện Phả Lại dùng các bộ biến đổi tín hiệu không điện thành các tín hiệu điện để kiểm tra và vận hành hệ thốn , dây chuyền sản xuất điện như: 1. Các cặp pin nhiệt điện, nhiệt điện trở với các đồng hồ KCM1, KCM2. 2. Các hợp bộ ДM- KПД1, KПД2, KДO- KПД2, MET- KПД1 và các đồng hồ chỉ thị MTП. - Để điều chỉnh tự động các quá trình cháy, chế biến than, cấp nước, nhiệt độ hơi quá nhiệt. Lò được trang bị hệ thống điều chỉnh tự động và thiết bị điều chỉnh các cơ cấu điều chỉnh từ xa bằng điện. - Hệ thống điều chỉnh và các cơ cấu điều khiển từ xa nhằm đảm bảo: 1. Các thiết bị của lò làm việc trong chế độ tự động điều chỉnh. 14
  16. 2. Tự động duy trì trị số của thông số cho trước. 3. Thay đổi bằng tay trị số chỉnh định cho từng bộ điều chỉnh bằng bộ chỉnh định đặt ngoài. 4. Điều chỉnh từ xa từng cơ cấu điều chỉnh của hệ điều chỉnh. 5. Điều chỉnh bằng tay các cơ cấu điều chỉnh tại chỗ đặt cơ cấu thực hiện. - Để tự động điều chỉnh an toàn sự làm việc của lò có các bộ tự động điều chỉnh sau: 1. Bộ điều chỉnh phụ tải nhiệt. 2. Bộ điều chỉnh gió chung. 3. Bộ điều chỉnh sức hút buồng đốt. 4. Bộ điều chỉnh áp lực gió cấp 1. 5. Bộ điều chỉnh phụ tải máy nghiền. 6. Bộ điều chỉnh sức hút trước máy nghiền. 7. Bộ điều chỉnh cấp nước. 8. Bộ điều chỉnh xả liên tục. 9. Bộ điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt, giảm ôn cấp 1, cấp 2. d. Các thiết bị chính của lò - Bao hơi Mỗi lò có một bao hơi hình trụ có đường kính trong 1600mm, dài 12700mm, dày 88mm. Mức nước trung bình trong bao hơi thấp hơn trục hình học của bao hơi 200mm. Trong quá trình vận hành cho phép nước trong bao hơi dao động + 50mm. Để sấy nóng đều bao hơi khi khởi động lò có đặt thiết bị sấy bao hơi bằng hơi bão hòa lấy từ nguồn bên ngoài. Trong bao hơi còn có đường xả sự cố, ống đưa phốt phát vào phân phối đều theo chiều dài bao hơi. Bao hơi còn được lắp đặt 3 ống thủy dùng để đo mức nước trực tiếp trên sàn bao hơi. Trên bao hơi còn có các ống góp hơi, nước và bao hơi và các ống góp nước xuống. Các đường nước cấp sau bộ hâm cấp 2 vào bao hơi và đường xả 15
  17. khí. Đường xả sự cố mức nước bao hơi, các van an toàn quá nhiệt, van an toàn bao hơi. Van an toàn bao hơi và an toàn quá nhiệt khi tác động đều trực tiếp xả hơi trong ống góp hơi ra sau quá nhiệt, các van an toàn dùng để bảo vệ lò hơi khi áp suất trong bao hơi và áp suất trong ống góp hơi quá nhiệt tăng quá trị số cho phép. Khi bao hơi bị sôi bồng đột ngột, làm cho mức nước bao hơi ở các đồng hồ dao động mạnh, nồng độ muối của hơi bão hòa, hơi quá nhiệt tăng cao, có thể xảy ra hiện tượng giảm đột ngột nhiệt độ hơi quá nhiệt, gây thủy kích đường ống dẫn hơi. Khi đó phải nhanh chóng giảm phụ tải lò, hạ mức nước bao hơi và mở xả quá nhiệt. Quạt gió Quạt gió kiểu Д H-26 M là thiết bị dùng để đưa không khí và than cám vào buồng đốt. Quạt gió có đầu hút 1 phía kiểu li tâm, kết cấu gồm các bộ phận: Bánh động, phần truyền động, bầu xoắn, cánh hướng. STT Tên gọi Đơn vị Đại lượng 1 Năng suất 1000 m3/h 267 2 Nhiệt độ tính toán oC 30 3 Áp lực toàn phần(ở nhiệt độ tính toán) 550 4 Hiệu suất tối đa % 82 5 Công suất tiêu thụ KW 496 6 Số vòng quay v/p 750 Động cơ điện 7 Điện áp V 6000 8 Cường độ A 73, 5 9 Công suất KW 630 10 Hiệu suất động cơ % 93 16
  18. Bảng 1. 1. Đặc tính kỹ thuật của quạt gió. 17
  19. - Quạt khói Quạt khói kiểu ДH-26x2-0, 62 là thiết bị dùng để hút các sản phẩm cháy ra khỏi lò và tạo áp lực âm trong buồng đốt. Quạt khói có đầu hút 2 phía kiểu li tâm, gồm các bộ phận : Bánh động, phần chuyển động, bầu xoắn, cánh hướng, buồng hút. STT Tên gọi Đơn vị Đại lượng 1 Năng suất 1000 m3/h 382 2 Nhiệt độ tính toán oC 180 3 Áp lực toàn phần ( ở nhiệt độ tính toán) 295 4 Hiệu suất tối đa % 84 5 Công suất tiêu thụ KW 383 6 Số vòng quay v/p 600 Động cơ điện 7 Điện áp V 6000 8 Cường độ A 77 9 Công suất KW 630 10 Hiệu suất động cơ % 94 Bảng 1. 2. Đặc tính kỹ thuật của quạt khói. - Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Hệ thống lọc bụi tĩnh điện kiểu /A-1-38-12-6-4 dùng để làm sạch tro bụi sau khi khói đi ra khỏi lò. Hệ thống lọc bụi có 5 trường, trường 0 có tác dụng phân đều khói, việc lọc bụi được thực hiện tại trường 1, 2, 3, 4. Nguồn điện một chiều 50kV cấp cho điện trường của các bộ lọc bụi được lấy từ máy biến áp chỉnh lưu AT OM-10600 T1. Bộ lọc bụi tĩnh điện gồm các điện cực kết lắng và điện cực ion hóa, cơ 18
  20. cấu rung các điện cực, các cụm sứ, các sóng chắn phân chia dòng khói. Các điện cực ion hóa được nối với nguồn 1 chiều cao thế 50kV, các điện cực kết lắng được nối với đất. Khi khói có bụi đi qua bộ lọc bụi bằng điện, các hạt tro bị nhiễm điện và dưới tác động của điện trường sẽ bám vào cực kết lắng. Việc tách tro rời khỏi các điện cực được tiến hành bằng các cơ cấu rung. Tro sau khi rời khỏi điện cực được tập trung lại trong các phễu tro và sau đó đi vào hệ thống thải tro và ra trạm xỉ. Hình 1. 4. Buồng lọc bụi tĩnh điện 1. 4. 2. Tua bin hơi a. Cấu tạo Tua bin K-100-90-7 với công suất định mức 110 MW dùng để quay máy phát điện TB -120-2T3. Tua bin là một tổ máy một trục cấu tạo từ hai xi lanh, xi lanh cao áp và xi lanh hạ áp. Xi lanh cao áp và xi lanh hạ áp liên kết cứng với nhau theo chiều dọc trục. 19
  21. Xi lanh cao áp được đúc liền khối bằng thép chịu nhiệt, phần truyền hơi của xi lanh cao áp gồm một tầng điều chỉnh và 19 tầng áp lực. Tất cả 20 đĩa được rèn liền khối với trục. Xi lanh được chế tạo bằng phương pháp hàn, thoát hơi về 2 phía, mỗi phía có 5 tầng cánh. Các đĩa của rô to hạ áp được chế tạo riêng rẽ để lắp ép vào trục. Rô to cao áp và rô to hạ áp được liên kết với nhau bằng khớp nối nửa mềm. Rô to hạ áp và rô to máy phát liên kết với nhau bằng khớp nối cứng. Tua bin có hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun hơi. Bốn van điều khiển đặt trong các hộp hơi hàn liền với vỏ xi lanh cao áp. Hai van đặt ở phần trên xi lanh cao áp, hai van đặt ở phần dưới bên sườn của xi lanh cao áp. Xi lanh hạ áp của tuabin có 2 đường ống thoát hơi nối với 2 bình ngưng kiểu bề mặt bằng phương pháp hàn tại chỗ khi lắp ráp. Tua bin có 8 cửa trích hơi không điều chỉnh để sấy nước ngưng chính và nước cấp trong các gia nhiệt hạ áp, khử khí và gia nhiệt cao áp. Các cửa trích hơi dùng cho các nhu cầu gia nhiệt nước cấp cho lò hơi khi tua bin làm việc với các thông số định mức như sau: Cửa Tên bình gia nhiệt Các thông số hơi của cửa trích Lƣu lƣợng hơi Trích đấu vào cửa trích hơi Áp lực (kg/cm2) Nhiệt độ (0C) trích (T/h) 1 Gia nhiệt cao áp số 8 31. 9 400 20 2 Gia nhiệt cao áp số 7 19. 7 343 20 3 Gia nhiệt cao áp số 6 11 280 12 Khử khí 6 ata 15 4 Gia nhiệt hạ áp số 5 3. 1 170 14 5 Gia nhiệt hạ áp số 4 1. 2 120 19 6 Gia nhiệt hạ áp số 3 -0. 29 90 8 7 Gia nhiệt hạ áp số 2 -0. 6 75 7 8 Gia nhiệt hạ áp số 1 -0. 82 57 6 20
  22. Bảng 1. 3. Thông số hơi của các cửa trích. 21
  23. b. Quá trình làm việc của tua bin Hơi mới từ lò được đưa vào hộp hơi đứng riêng biệt trong có đặt van Stop, sau đó theo 4 đường ống chuyển tiếp vào 4 van điều chỉnh rồi đi vào xi lanh cao áp. Sau khi sinh công ở phần cao áp dòng hơi theo 2 đường ống chuyển tiếp đi vào xi lanh hạ áp. Sau khi sinh công trong xi lanh hạ áp dòng hơi đi vào bình ngưng dạng bề mặt kiểu 100-KUC-5A. Hình 1. 5. Tua bin máy phát. c. Tua bin được tính toán làm việc với các thông số định mức chính sau : 1. Áp lực hơi mới trước van Stop : 90 5 ata. 2. Nhiệt độ hơi mới trước van Stop : 5350C +50C, -100C. 3. Lưu lượng nước làm mát qua các bình ngưng : 16000m3 / h / 1 bình 22
  24. 4. Nhiệt độ nước làm mát : 230C. 5. Chân không bình ngưng : -0, 062 ata. d. Đặc tính vận hành của Tua bin Việc khởi động và hòa lò thứ hai sẽ được tiến hành khi máy đã hòa lưới và lò thứ nhất đã làm việc ổn định. Mức phụ tải làm việc lâu dài nhỏ nhất của tua bin là 33 MW, cho phép tua bin làm việc lâu dài ở tần số 49, 5 đền 50, 5 Hz. Tốc độ tăng tải phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ trung bình của kim loại van Stop và xi lanh cao áp. o Từ 1000C 2000C tốc độ tăng 40C/phút. o Từ 2000C 3000C tốc độ tăng 30C/phút. o Từ 3000C 4000C tốc độ tăng 20C/phút. o Từ 4000C 5000C tốc độ tăng 10C/phút. o Từ 5000C tốc độ tăng 0, 6 0C/phút. Để có thể mang tải định mức thời gian tăng tải sẽ phụ thuộc vào các trạng thái khởi động khác nhau của tua bin. Khi khởi động từ trạng thái lạnh mất từ 4 ÷ 5 giờ o Nhiệt độ max 4000C o Thời gian dừng lò từ 6 ÷ 10 giờ Khi khởi động từ trạng thái nóng mất 1 giờ o Nhiệt dộ max > 4000C o Thời gian dừng lò từ 1 ÷ 2 giờ e. Các thiết bị chính của tua bin 23
  25. Bình ngưng : Nhóm các bình ngưng dùng để tạo áp suất thấp sau tầng cánh cuối cùng của tuabin hạ áp để ngưng đọng lượng hơi thoát ra tạo ra nước ngưng sạch cung cấp cho lò. Ngoài ra trong bình ngưng còn xảy ra quá trình khử khí bằng nhiệt cho nước ngưng. Bình ngưng cũng là thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng lượng nhiệt của hơi thoát. Bình ngưng thu lượng nước khi ngừng khối và khi mới khởi động và bổ sung thêm nước ngưng hoặc nước ngưng sạch vào bình ngưng. Nhóm bình ngưng bao gồm 2 bình ngưng cho mỗi khối. Diện tích làm mát 4000m2. Bề mặt làm mát bình ngưng bao gồm 7700 ống chiều dài 7560mm. Có 2 tuyến đi của nước tuần hoàn, các ống dẫn nước vào và dẫn nước ra được bố trí phía dưới các khoang chứa nước. Bơm ngưng : Mỗi khối lò máy có 2 bơm ngưng tụ loại KCB-320-160 dùng để bơm nước ngưng từ bình ngưng ra và cấp nước cho bộ làm mát các ejector, bộ làm mát hơi chèn, đưa nước ngưng qua các bình GNH để đưa vào bình khử khí 6ata. Bình thường 1 bơm làm việc 1 bơm dự phòng. Khi áp lực đầu đẩy của bơm giảm xuống còn 12 kg/cm2 thì sẽ tự động đưa bơm thứ 2 vào làm việc, khi bộ tự động không làm việc thì phải đưa vào làm việc bằng tay, nếu không được thì phải dừng khối bằng tay. Các bơm ngưng có các đặc tính sau : o Năng suất : 320m3/h o Áp suất đầu đẩy : 160m cột nước. o Số vòng quay : 1480 v/p. o Công suất trên trục động cơ : 250 kW. o Điện áp : 6kV . Ejector Bao gồm : 24
  26. o Ejector chính kiểu E -3-750. o Hai Ejector kiểu - 1 -1100 (một khởi động, một tuần hoàn) Các Ejector chính đảm bảo hút không khí và các chất khí không ngưng tụ ra khỏi bình ngưng tạo chân không trong bình ngưng (0, 062 ata). Nguồn cấp hơi cho Ejector lấy từ bình khử khí 6 ata hoặc từ ống góp 6 ata với nhiệt độ hơi 1500C ÷ 2500C. Công suất Ejector theo không khí khô là 80kg/h. Lưu lượng hơi khi áp suất trước vòi phun bằng 3, 5ata là 750kg/h Gia nhiệt hạ áp : Hệ thống gia nhiệt hạ áp dùng để gia nhiệt nước ngưng chính của tua bin đến nhiệt độ khoảng 1400C, trong khối có 5 bộ gia nhiệt hạ áp: bộ 1, 2, 3 lấy hơi từ xi lanh hạ áp, bộ 4, 5 lấy hơi từ xi lanh cao áp. Nước bơm chính được các bơm ngưng bơm lần lượt qua các bộ làm mát của Ejector chính, bình gia nhiệt hơi chèn, các bình gia nhiệt hạ áp số 1, 2, 3, 4, 5 và khử khí. STT Tên gọi Đơn vị Bình GNH3 Bình GNH4(5) 1 S trao đổi nhiệt m2 130 200 2 Pmax nước trong ống ata 16 16 3 Pmax bình ( thân ) ata 9 7 4 Phụ tải nhiệt kcal/h 6, 3. 106 8, 8. 106 0 0 5 t max nước ngưng chính C 169 159 0 0 6 t max hơi C 400 240 7 Qđm nước ngưng T/h 230 350 8 V hệ thống ống lít 917 1553 9 V bình lít 2185 3040 Bảng 1. 5. Đặc tính của các bình gia nhiệt Bình gia nhiệt cấu tạo từ hệ thống ống xoắn ruột gà hàn vào các ống góp 25
  27. và ống phân phối. Cấu tạo bình gồm 3 vùng. Hơi sấy được đưa vào từ trên xuống và đi ngoài ống, nước cấp được đi trong ống từ dưới lên. Ở khối bình GNH có lắp 2 bơm nước đọng : o Năng suất 80m3/h o Áp lực đầu dẩy 160m H2O o Công suất 75kW Gia nhiệt cao áp : Bình gia nhiệt cao áp cấu tạo từ hệ thống ống có dạng xoắn ruột gà hàn vào các ống góp và ống phân phối bằng thép, dùng để sấy nóng nước cấp sau khi khử khí từ nhiệt độ 1600C ÷ 2300C. Các bình ngưng có diện tích trao đổi nhiệt là 250m2. Khi phụ tải tua bin đạt 25 ÷ 30 MW thì đưa bộ gia nhiệt cao áp vào làm việc. Để bảo vệ hệ thống bình gia nhiệt làm việc mỗi bình GNC đều được trang bị thiết bị tự động điều chỉnh mức nước đọng của hơi sấy. Mức nước bình thường bằng 500mm đồng thời xả nước động thừa qua van điều chỉnh và không cho lọt hơi qua. Các bình gia nhiệt cao áp được trang bị các bảo vệ tránh tăng mức nước trong thân bình gia nhiệt, tăng áp lực nước trong hệ thống ống và tăng áp lực trong thân bình gia nhiệt. Bảo vệ tránh tăng mức nước tác động khi mức nước trong bất kỳ một bình gia nhiệt cao áp tăng đến 750mm (giới hạn 1) thì bảo vệ sẽ tách toàn bộ nhóm gia nhiệt cao áp, khi mức nước trong bất kỳ một bình gia nhiệt cao áp tăng lên đến 3250mm ( riêng với khối 4 là 2400mm) (giới hạn 2) thì bảo vệ sẽ tác động ngừng các bơm cấp nước đang làm việc và phát xung cấm chạy bơm cấp nước dự phòng (cấm APB bơm DP). Về nguyên tắc có thể tách toàn bộ các bộ gia nhiệt gia khỏi chu trình mà vẫn đảm bảo sự hoạt động của lò và tua bin. Tuy nhiên từ trước đến nay chưa có lần nào công ty tách toàn bộ các bộ gia nhiệt. Thường tách thành từng khối 26
  28. khác nhau : GNH 1 và GNH 2; GNH 3, 4, 5; GNC 6, 7, 8. Thiết bị khử khí : 1. Bình khử khí kiểu K500-65. o Năng suất khử khí Q = 500m3/h. o Cột khử khí có thể tích 8, 5m3. 3 o Thể tích chứa nước dự trữ cho lò Vkk = 65m . 2. Tác dụng của thiết bị khử khí Tách các khí hoạt tính ăn mòn kim loại như O2, CO2 tự do, CO2 hòa tan ra khỏi bình ngưng. Gia nhiệt cho nước ngưng sau GNH từ 1330C ÷ 1600C. Tạo lượng nước cấp dự phòng cho lò và điều hòa lưu lượng nước cấp vào lò và lượng nước ngưng chính của máy (kể cả lượng nước bổ sung) Là nguồn hơi cho ejector và chèn trục tua bin, thu hồi nước đọng từ gia nhiệt cao và van Stop. Tùy theo phương thức làm việc của khối, hơi sấy có thể lấy từ các nguồn : o Ống góp hơi tự dùng 13ata. o Cửa trích hơi số 3 hoặc số 2 của tua bin. 3. Nguyên lý làm việc Nước ngưng vào bình khử khí đi vào bộ phân phối nước ở phía trên cùng của cột khử khí rồi được phun thành các màng mỏng từ trên xuống bởi các van phun. Những màng nước mỏng được phân tán qua các khay có đục lỗ và được hỗn hợp mạnh với dòng hơi nóng đi từ dưới lên, vùng bề mặt tiếp xúc giữa nước và hơi được tăng lên rõ rệt. Nước ngưng được gia nhiệt tới nhiệt dộ bão hòa và các loại khí được tách và đưa ra ngoài. Nước sau khi khử khí được đưa xuống bể dự trữ. Để đảm bảo thiết bị khử khí không bị ngập nước, bể dự trữ có thiết bị tự động xả nước thừa khi mức nước trong bể quá cao theo ống thủy. 27
  29. Để đảm bảo khử khí làm việc bình thường có bố trí các van xả tràn sự cố cao độ : o 2195mm đối với khối 1. o 2145mm đối với khối 2, 3, 4. Để tránh đóng cáu cặn bình khử khí có bố trí các van xả đáy bể Nước ngưng sau GNH5 Hơi từ bình phân Xả hơi (ra ngoài trời ly xả liên tục hay vào đường xả) Hơi rò từ van Stop và Nước đọng hơi các van điều chỉnh sấy của các GNC Hơi sấy (lấy từ cửa Cột khử trích cao áp số 2 và 3 khí Hơi đến ejector và chèn trục tuabin Bể dự trữ Xả tràn sự cố và xả đáy bể Bơm cấp Vào GNC Hình 1. 6. Sơ đồ nguyên lý làm việc khử khí Hệ thống nước cấp : Hệ thống nước cấp nhận nước ngưng được gia nhiệt từ bình khử khí, các bơm chuyển qua 3 cấp của gia nhiệt cao áp và tăng áp suất nước cấp đủ để cấp cho lò hơi khối 110MW, mỗi khối đặt 3 tổ máy bơm. 1. Các thông số cơ bản của bơm o Năng suất : 270m3/h 28
  30. o Áp suất : 1650m nước. o Nhiệt độ nước qua bơm lớn nhất : 1600C o Áp suất đầu hút : 7, 4kG/cm2. o Áp suất đầu đẩy của bơm : 150kG/cm2. o Tốc độ quay : 2970v/p. o Công suất tiêu thụ cực đại : 1720kW. o Hiệu suất bơm : 76% Bơm cấp nước là bơm li tâm phân đoạn nằm ngang có 10 tầng cánh. Phía đầu đẩy có van 1 chiều dùng để ngăn ngừa nước chảy từ ống đầu đảy qua bơm vào ống hút khi ngừng bơm dự phòng mà van đầu đảy mở. Để tránh hiện tượng hóa hơi trong bơm khi chạy không tải (bơm làm việc khi van đầu đẩy đóng), có van tái tuần hoàn điều khiển bằng điện. Phía đầu hút, đầu đẩy có đường cân bằng P = 10ata để chống di trục 2. Hệ thống cấp nước bổ sung Công ty nhiệt điện vận hành theo 1 chu trình khép kín của lò hơi và nước, song có 1 phần tổn thất qua hệ thống các van xả. Ngoài ra còn phải tốn thêm 1 lượng hơi nước phục vụ cho những thiết bị làm mát, làm sạch thiết bị nhiệt và cấp hơi cho các thiết bị gia nhiệt chu kỳ hở. Mức độ tổn hao nước ngưng còn phụ thuộc vào phương thức vận hành và tình trạng thiết bị lò và tua bin, chiếm 2 ÷ 5% tổng công suất của công ty. Do vậy việc cấp nước bổ sung là rất quan trọng nhằm bù lại phần tổn hao hơi nước đó. 3. Hệ thống nước tuần hoàn trong công ty Hệ thống nước tuần hoàn của công ty nhiệt điện Phả Lại sử dụng hệ thống cấp nước tuần hoàn kiểu trực lưu. Nguồn nước là sông Thái Bình, có mực nước cao nhất và thấp nhất tính theo độ cao tuyệt đối là 7, 5m và 0, 5m. Nước sông Thái Bình chảy vào mương đầu hút của trạm bơm và được các bơm tuần hoàn bơm vào các tuyến ống tuần hoàn. Các hộ tiêu thụ chính của nước tuần hoàn : bình ngưng, bình mát khí máy phát, bình mát dầu tua 29
  31. bin, bơm nước cấp, máy nghiền, các bình làm mát khí máy kích thích Trạm bơm tuần hoàn được lắp 4 bơm tuần hoàn kiểu dọc trục, đặt đứng kiểu B10-145 với động cơ điện không đồng bộ kiểu AB-17/69-16KT-3 (thường 2 bơm làm việc, 2 bơm dự phòng) Thông số bơm tuần hoàn kiểu B10-145 o Năng suất : 9m3/s. o Áp lực đẩy toàn phần : 17mH2O. o Áp lực đầu hút tuyệt đối : 4mH2O. o Tốc độ quay : 365v/p. o Công suất động cơ : 2000kW. o Điện áp : 6kV. Nước được các bơm tuần hoàn bơm vào 2 tuyến ống tuần hoàn bằng thép, từ đố nối vào bình ngưng và các hộ tiêu thụ. Mỗi bơm tuần hoàn đều được nối với cả 2 tuyến ống bằng 2 đường ống. Việc cung cấp nước làm mát bình ngưng và các hộ tiêu thụ khác được lấy từ 2 ống. Giữa 2 đường ống tuần hoàn này có đường liên thông ngang cho phép tua bin làm việc bình thường khi chỉ có 1 tuyến ống làm việc. Sau khi qua bình ngưng, nước làm mát được xả theo 2 đường ống tuần hoàn ra kênh thải hở. Nước của các hộ tiêu thụ khác được xả riêng theo mỗi ống ra kênh thải. 1. 4. 3. Máy phát điện 1. 4. 3. 1. Cấu tạo Máy phát điện đồng bộ kiểu TB - 120 - 3T , làm việc ở chế độ dài hạn khi nối trực tiếp với tua bin và được đặt trong nhà có mái che. Máy phát đã được nhiệt đới hóa (T) và làm việc theo các điều kiện sau đây: o Lắp ở độ cao không lớn hơn 1000m so với mặt biển. o Nhiệt độ môi trường trong giới hạn :50C ÷ 450C. o Trong khu vực không có chất gây nổ. - Stator 30
  32. + Vỏ Stator Được chế tạo liền khối không thấm khí, có độ bền cơ học đủ để Stator có thể không bị hỏng bởi biến dạng khi H2 nổ, vỏ được đặt trực tiếp lên bệ máy bắt bu lông. + Lõi thép Stator Lõi được cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật có độ dày 0, 5mm. Trên bề mặt các lá thép này được quét một lớp sơn cách điện và dọc theo trục có các rãnh thông gió. Lõi thép của Stator được ép bằng các vòng ép bằng thép không từ tính, vòng răng của các lá thép ngoài được ép chặt bằng những tấm ép có từ tính dặt ở giữa lõi thép và vòng ép. Cuộn dây của Stator kiểu 3 pha 2 lớp, cách điện giữa các cuộn dây dùng cách điện loại B ( chịu được nhiệt độ đến 130 °C ) sơ đồ đấu nối sao kép gồm 9 đầu ra. - Rotor Rèn liền khối bằng thép đặc biệt để đảm bảo rotor có độ bền cơ học trong mọi chế độ làm việc của máy phát. Cuộn dây của rotor có cách điện loại B. Lõi được khoan xuyên tâm để dặt các dây nối các cuộn rotor đến các chổi than. Các vòng dây rotor quấn trên các gờ rãnh, các rãnh này tạo nên các khe thông gió. - Bộ chèn trục Để giữ cho H2 không thoát ra ngoài theo dọc trục, có kết cấu đảm bảo nén chặt bạc và ba bít vào gờ chặn của trục rotor nhờ áp lực dầu nén dẫ được điều chỉnh và đảm bảo tự động dịch chuyển dọc theo trục khi có sự di trục, áp 2 lực dầu chèn luôn lớn hơn áp lực H2 (từ 0, 5 ÷ 0, 7 kg/cm ) được đưa vào hộp áp lực và từ đây qua các lỗ của vòng bạc sẽ đi qua các rãnh vào ba bít và tản ra 2 phía, ở những rãnh tròn này khi máy quay sẽ quay theo và tạo ra 1 màn dày đặc ngăn chặn sự dò khí H2 từ trong vỏ máy phát điện ra ngoài, áp lực dầu chèn định mức là 2, 5kg/cm2. 31
  33. - Bộ làm mát Gồm 6 bộ làm mát khí H2 bố trí bao bọc phần trên và dọc theo thân máy phát. - Thông gió Thông gió cho máy phát điện theo chu trình tuần hoàn kín cùng với việc làm mát khí H2 bằng các bộ làm mát đặt trong vỏ Stator, căn cứ vào yêu cầu làm mát khối khí H2 nhà chế tạo đặt 2 quạt ở 2 đầu trục của rotor máy phát điện. Khi máy phát làm việc cấm không dùng không khí để làm mát. 1. 4. 3. 2. Các thông số kỹ thuật của máy phát điện o Công suất toàn phần : S = 141. 200KVA o Công suất tác dụng : P = 120. 000KW o Điện áp định mức : U = 10. 500 525V o Dòng điện Stator : IStator = 7760A o Dòng điện rotor : IRoto = 1830A o Tốc độ quay định mức : n = 3000v/p o Hệ số công suất : cos = 0, 85 o Hiệu suất : % = 98, 4% o Cường độ quá tải tĩnh : a = 1, 7 o Tốc độ quay giới hạn : nth = 1500v/p o Mômen bánh đà : 13 T/m2 o Mômen cực đại khi có ngắn mạch ở cuộn dây Stator : 6 lần o Môi chất làm mát máy phát : Khí H2 o Đầu nối pha cuộn dây Stator hình sao kép o Số đầu cực ra của dây stator : 9 1. 4. 3. 3. Hệ thống kích thích của máy phát điện Hệ thống kích thích của tổ máy gồm một máy kích thích chính cung cấp dòng kích thích cho máy phát và một máy kích thích phụ cung cấp dòng kích thích cho máy kích thích chính. Máy kích thích chính và phụ nối đồng trục với rotor máy phát. Ngoài ra công ty còn có hệ thống kích thích dự phòng 32
  34. dùng chung cho cả 4 tổ máy. 1. Máy kích thích chính Kiểu Д- 490- 3000T3 là máy phát điện cảm ứng tần số cao, bên trong máy đặt bộ chỉnh lưu. Rotor máy kích thích được nối trên cùng một trục rotor máy phát điện, máy kích thích có các gối đỡ trượt được bôi trơn cưỡng bức từ hệ thống dầu chung. Thông số kỹ thuật : o Công suất định mức : 590 Kw . o Điện áp định mức : 310 V . o Dòng điện định mức : 1930 A . o Tần số quay : 3000 vòng / phút . o Hệ số công suất : 0, 8 . o Tần số : 500 Hz . o Làm mát bằng không khí theo chu trình kín. o Bội số kích thích cường kích theo điện áp và dòng điện ứng với các thông số định mức kích thích của máy phát điện là 2. o Thời gian cho phép máy kích thích và rotor máy phát điện có dòng điện tăng gấp 2 lần dòng điện kích thích định mức là 20 giây. o Tốc độ tăng điện áp kích thích trong chế độ cường kích không nhỏ hơn 0, 2 giây. o Thời gian cho phép (s) Dòng điện (A) Điện áp (V) 20 3500 560 Bảng 1. 6. Thông số cường hành kích thích cho phép của máy kích thích chính. 2. Máy kích thích phụ 33
  35. Thông số kỹ thuật : o Kiểu ДM -30- 400 T3 o Công suất định mức : 30 Kw . o Điện áp định mức : 400 V . o Dòng điện định mức : 54 A . o Hệ số công suất : 0, 8 . o Tần số : 400 Hz . o Kích thích bằng nam châm vĩnh cửu ở rô to . o Tần số quay : 3000 vòng / phút . 3. Máy kích thích dự phòng Máy kích thích dự phòng được dùng khi hệ thống kích thích bị hư hỏng hoặc vào sửa chữa, dự phòng cho cả 4 máy kích thích chính. Máy kích thích dự phòng là một máy phát điện một chiều lai bằng động cơ không đồng bộ 3 pha. Máy phát điện một chiều o Kiểu : C -900 - 1000T4 o P = 550 kW o U = 300 V o I = 1850 A Động cơ không đồng bộ 3 pha o Kiểu : A - 1612-6 T3 o P = 800 KW o U = 6 KV o I = 93 A Khi chuyển sang kích thích dự phòng điện áp được điều chỉnh bằng tay Tuy nhiên ở chế độ này khả năng cường kích thích vẫn được đảm bảo. 1. 4. 3. 4. Hệ thống làm mát của máy phát điện : Máy phát điện có môi chất làm mát là khí H2. Cuộn dây Stator được làm mát gián tiếp bằng H2. Cuộn dây rotor, rotor, lõi Stator được làm mát trực tiếp bằng H2. 34
  36. 0 0 0 Nhiệt độ định mức của khí H2 : t = 35 C ÷ 37 C . Nhiệt độ cho phép 0 nhỏ nhất của H2 ở đầu vào máy phát điện là 20 C, áp lực định mức của H2 : 2, 5kg/cm2, áp lực cho phép lớn nhất là 3, 7kg/cm2. Khí H2 được làm mát bằng nước. Có 6 bộ làm mát khí H2 được lắp dọc theo thân máy. Khi cắt một bộ làm mát thì phụ tải của máy phát nhỏ hơn 80% phụ tải định mức. o Nhiệt độ định mức của nước làm mát : t0 = 230C o Áp lực định mức của nước làm mát : P = 3kg/cm2 o Lưu lượng nước làm mát qua một bình : G = 400m3/giờ CHƢƠNG 2. VẬN HÀNH MÁY PHÁT VỚI HỆ THỐNG KÍCH TỪ VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 2. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhà máy nhiệt điện thì máy phát là thiết bị quan trọng nhất. Việc nghiên cứu hoạt động của máy phát sẽ giúp chúng ta vận hành tốt hơn. Tránh những sai sót khi vận hành. Có khả năng khắc phục nhanh những sự cố đơn giản 2. 2. CÔNG TÁC KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM TRƢỚC KHI ĐƢA MÁY PHÁT VÀO HOẠT ĐỘNG: * Chỉ được khởi động máy phát điện sau khi đã làm xong các việc dưới đây. - Đã kết thúc các công việc sửa chữa, kiểm tra các thiết bị trong khu vực tua bin máy phát điện, mặt bằng khu vực đã dọn sạch sẽ không có rác rưởi, tạp vật - Đã kết thúc công việc lắp ráp (Sửa chữa, kiểm tra) máy phát điện, kết thúc việc đấu nối phía nhất thứ, phía nhị thứ của máy kích thích chính và dự phòng để kiểm tra kỹ lưỡng tất cả các bu lông đầu nối và các thiết bị kiểm tra đo lường. Hoàn thành mọi biên bản về lắp ráp kèm theo các phụ lục biên bản của quá trình lắp ráp, các biên bản thử nghiệm và tài liệu lắp đặt. - Kết thúc việc lắp ráp (Sửa chữa, kiểm tra) hệ thống dầu khí của máy 35
  37. phát điện. - Hoàn chỉnh mọi sơ đồ điện nhất thứ, nhị thứ theo thiết kế. - Kiểm tra thử nghiệm, chạy thử hệ thống dầu khí, nước của máy phát điện. - Kiểm tra độ kín của máy phát điện, cùng với hệ thống dầu khí. - Làm mọi thí nghiệm theo quy định cho thiết bị sau khi lắp ráp (Đại tu, trung tu) theo các tiêu chuẩn quốc gia hoặc các yêu cầu kỹ thuật của máy phát điện. - Kiểm tra sự hoàn chỉnh mọi yêu cầu về kỹ thuật an toàn và chống cháy. - Hoàn chỉnh và kiểm tra hệ thống chiếu sang chung và cục bộ theo đề tài thiết kế. - Kiểm tra độ làm việc tin cậy của tất cả các thiết bị kiểm nhiệt. - Nhận được đầy đủ mọi văn bản của đơn vị thí nghiệm điện về sự làm việc tin cậy của hệ thống mạch điện nhất thứ, nhị thứ, rơ le bảo vệ, đồng thời tiến hành kiểm tra xem đầu nối chắc chắn chưa và kiểm tra hệ thống nối đất. - Kiểm tra xem ở máy phát điện đã có các bình CO2 để chữa cháy chưa. - Tiến hành phân tích dầu và thử cho dầu tuần hoàn qua ổ trục. Xem mác dầu và độ nhớt đã đúng chủng loại chưa, có lẫn nước và tạp chất cơ học hay không. - Kiểm tra áp lực và độ tuần hoàn của dầu ở tất cả các gối đỡ và hệ thống dầu chèn trục Roto, nhiệt độ dầu phải ở trong giới hạn 240C ÷ 450C. - Kiểm tra và xác định chắc chắn là mạch kích thích máy phát điện cũng như mọi thiết bị thao tác khác của máy phải ở vị trí cắt, hệ thống chổi than ở cổ góp Roto đã được lắp đặt đúng. * Khởi động máy phát điện cũng như chạy thử tổng hợp phải tuân theo chương trình thử nghiệm đã được nhà chế tạo quy định. * Tất cả mọi công việc có liên quan tới khởi động và chạy thử tổng hợp chỉ được tiến hành theo quy định này người chỉ huy vận hành sẽ kiểm tra 36
  38. giám sát và hướng dẫn thao tác cho các nhân viên vận hành nhà máy điện. * Chỉ cho phép vận hành các thiết bị sau khi đã hoàn thành mọi công việc hiệu chỉnh và hoàn chỉnh mọi biên bản và phụ lục của các công việc này cũng như các biên bản kiểm tra và thử nghiệm. * Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt sau khi nhận lệnh cả Trưởng ca về việc chuẩn bị khởi động máy phát điện thì phải: - Kiểm tra theo dõi sổ sách xem các phiếu công tác cấp cho việc sửa chữa máy điện và các thiết bị của máy đã được trả và khóa hết chưa. - Kiểm tra xem đã tháo hết các dây nối ngắn mạch chưa (Kiểm tra theo dõi sổ nhật ký vận hành và trên thực tế ở những chỗ đã đấu tắt để bảo vệ và nối đất). - Kiểm tra tất cả mọi ghi chép trong sổ nhật ký sửa chữa và nhật ký của hệ thống mạch nhị thứ để xem đã tiến hành những sửa chữa gì, những công việc này đã xong chưa và theo kết quả sửa chữa có đủ điều kiện để cho máy phát điện vào làm việc chưa. - Xem xét tất cả mọi thứ liên quan đến máy phát điện các thiết bị của máy, kiểm tra độ tin cậy và mức độ sẵn sàng để khởi động của các thiết bị sau đây: Máy phát điện, hệ thống khí làm mát và các thiết bị phụ của hệ thống này, hệ thống dầu khí, các thiết bị của hệ thống kích từ chính và dự phòng, hệ thống cầu thanh cái trong ống và các thiết bị đầu nối với nó, hệ thống hàng kẹp của mạch nhị thứ, bảng điều khiển, bảo vệ và kích thích máy phát điện. Đặc biệt phải xem xét độ nguyên vẹn và sạch sẽ của các thiết bị tình trạng của các thiết bị ở hệ thống chổi than, không có sự rò rỉ trên các bộ làm mát khí, không còn các nối tắt, tiếp địa, không còn con bài nào của hệ thống bảo vệ chưa được nâng lên. Khi xem xét kiểm tra hệ thống tự động dập từ (AΓΠ) cần đặc biệt xem xét kỹ tình trạng của khối tiếp điểm cuộn đóng, cuộn cắt, chỉ được phép đóng AΓΠ vào để khi Roto máy phát điện đang đứng yên và các áp tô mát đầu vào 37
  39. của hệ thống kích từ chính và dự phòng đang ở vị trí cắt, kiểm tra toàn bộ mạch cắt của AΓΠ khi cắt các áp tô mát đầu vào. Sau khi thử xong AΓΠ nhất thiểt phải khôi phục lại sơ đồ. Nếu như máy phát điện đang quay thì chỉ được đóng AΓΠ khi mà ở gần thanh cái máy phát điện có điện áp, không có người. * Phải kiểm tra lại xem các biển cho phép làm việc đã được tháo gỡ hết chưa và nếu thấy cần thiết thì treo các biển báo hiệu. * Khi xem xét các vòng tiếp xúc và các thiết bị chổi than cần chú ý các điều sau đây: - Các chổi than ở trong hộp giữ phải có thể tự do di chuyển trong các hộp này. - Trạng thái của chổi không được mòn quá, phải cao hơn thành các hộp giữ ít nhất là 3 ÷ 4mm không cho phép chổi than mòn vẹt không đều. - Các dây dẫn của hệ thống chổi than phải có tiếp xúc tốt, chắc chắn và không được chạm vào vỏ các thiết bị của hệ thống chổi than. - Tất cả các thiết bị này đều sạch sẽ và nguyên vẹn. - Chổi than phải đúng quy cách, độ nén của chổi than khoảng 0, 9 ÷ 1, 3kg/cm2. * Khi tiến hành xem xét vỏ máy phát điện cần chú ý các điều sau: - Tình trạng của bản thân máy phát điện. - Tình trạng của các bu lông ở mặt bích 2 phía và nắp các gối đỡ. - Trạng thái các bơm của hệ thống khí làm mát và hệ thống dầu chèn. - Trạng thái các mặt bích nối trên các đường ống khí, dầu và nước. * Cùng một lúc khi tiến hành xem xét kiểm tra máy phát điện phải kiểm tra tất cả các máy biến thế cùng làm việc với máy phát điện. Khi kiểm tra xem xét máy biến thế phải dựa theo quy trình vận hành các máy biến thế lực. * Khi tiến hành xem xét hệ thống rơ le bảo vệ cần thiết phải kiểm tra tình trạng cặp chì của các rơ le, cặp chì còn đầy đủ và nguyên vẹn không. Tình 38
  40. trạng của con bài khối thí nghiệm cũng như trạng thái con nối của bảo vệ. * Nếu như trong thời gian máy đang ngừng có tiến hành các công việc trong mạch điện cao áp hoặc đồng bộ thì nhất thiết phải kiểm tra độ làm việc đúng đắn và tin cậy của hệ thồng hòa đồng bộ và xác định thứ tự pha của cả mạch nhất thứ và nhị thứ. Công việc kiểm tra này do nhân viên thí nghiệm điện tiến hành, tất cả các kết quả phải ghi vào sổ nhật ký mạch nhị thứ. * Sau khi đã xem xét xong tất cả các thiết bị cần tiến hành đo điện trở cách điện của cuộn dây Stato, điện trở của mạch kích thích, điện trở cách điện tấm đệm máy kích thích và cách điện của các đường ống dẫn dầu, khi đo cách điện của cuộn dây Stato với vỏ máy phải đo cùng cầu thanh cái, máy biến áp khối (Tự ngẫu), máy biến thế tự dùng làm việc và phải đo bằng mê gôm 2500(V), trong lúc đó phải tháo thanh nối đất của máy biến điện áp (TU). Trị số điện trở cách điện của Stato không được nhỏ hơn 10, 5MG khi nhiệt độ bằng 750C. Kết quả cần đem so sánh với kết quả đo lần trước. Điện trở cách điện của toàn bộ mạch kích thích được đo bằng mê gôm 500 ÷ 1000(V) và không được nhỏ hơn 0, 5MG. Khi máy phát điện có điện trở cách điện của cuộn dây Roto nhỏ hơn 0, 5MΩ thì chỉ cho phép máy phát điện làm việc khi nào có quyết định cho phép của Tổng Giám Đốc, Phó Tổng Giám Đốc công ty. Điện trở cách điện của các gối đỡ máy phát điện và máy kích thích khi đã lắp đầy đủ hệ thống đường ống dẫn dầu, không được nhỏ hơn 1MΩ và đo bằng mê gôm 1000(V). * Khi sơ đồ của khối còn đang tách ra, Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt cùng với nhân viên trực điện chính tiến hành thử các thiết bị sau: - Mạch điều khiển từ xa của máy cắt 10, 5kV của khối. - Mạch điều khiển từ xa của AΓΠ. - Điều khiển của máy kích thích chính và dự phòng. - Liên động giữa AΓΠ và áp tô mát đầu cực của máy kích thích chính và 39
  41. dự phòng. - Hệ thống tín hiệu báo trước và tín hiệu sự cố. - Bộ chỉnh lưu BY. - Hệ thống làm mát công tác và dự phòng cho bộ chỉnh lưu. BY và bộ tự động làm máy BY. * Sau khi đã tiến hành thử xong, trực nhật ở bảng điều khiển khối phải kiểm tra: - Máy cắt của khối đã cắt. - Áp tô mát đầu cực của máy kích thích chính và dự phòng đã cắt. - Khóa điều khiển ở vị trí cắt và các bóng đèn của khóa đã sáng bằng ánh sáng đều đặn. * Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt ghi vào sổ nhật ký vận hành tất cả mọi kết quả thử thiết bị của máy phát điện và báo cáo kết quả này cho Trưởng ca. Đồng thời báo cáo cho Quản đốc phân xưởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt biết những hư hỏng trong quá trình thử. * Sau khi đã kết thúc mọi công việc xem xét, thử và đã ghi kết quả vào sổ nhật ký vận hành, Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt báo cáo Trưởng ca về máy phát điện đã được chuẩn bị sẵn sàng làm việc và hòa vào lưới. 2. 3. KHỞI ĐỘNG TỔ MÁY PHÁT Sau khi đã kiểm tra thấy có đủ các điều kiện sau mới được khởi động tổ máy phát: * Trưởng ca nhà máy nhận được báo cáo của trưởng kíp vận hành Điện - Kiểm nhiệt rằng máy phát điện đã sẵn sàng khởi động sẽ ra lệnh khởi động máy phát điện. * Khởi động máy phát điện chỉ được tiến hành khi áp lực của Hydro trong vỏ máy không thấp hơn 2, 5kg/cm2. * Khi máy phát điện đã bắt đầu nâng tốc độ quay từ 4vòng/phút lên đến 100 ÷ 300vòng/phút thì máy phát điện và mọi thiết bị của nó đều coi là đã có 40
  42. điện áp. Từ lúc này nghiêm cấm làm bất cứ việc gì ở máy phát điện trừ những việc mà quy phạm an toàn về làm việc ở thiết bị đã cho phép. * Trước lúc khởi động cần thiết phải kiểm tra : - Dầu vào các gối đỡ và chèn trục máy phát điện phải chạy bình thường vào ống xả. - Đã chạy bơm làm mát khí, các bộ làm mát khí đã đầy nước, van đầu đẩy đã mở. - Thực hiện các yêu cầu kỹ thuật về đảm bảo tự động tăng áp lực dầu chèn cao hơn áp lực khí Hydro trong máy 0, 5 ÷ 0, 7kg/cm2 và áp lực dầu nén phải duy trì trong giới hạn 1, 2 ÷ 1, 4kg/cm2. * Khi tăng tốc vòng quay của máy phát điện thì phải chú ý tới vòng quay tới hạn ở 1500vòng/phút lúc này có thể xuất hiện rung nguy hiểm cho máy. Cho nên cần thiết phải vượt qua trị số vòng quay này càng nhanh càng tốt. * Khi quay xung động tua bin và tăng vòng quay của nó lên đến định mức, nhân viên trực điện chính phải theo dõi : - Có tiếng kêu gõ đặc biệt không, trục máy có bị đảo hay kẹt không, máy có bị rung quá mạnh không. Khi thấy máy có hiện tượng không bình thường nói trên cần nhanh chóng ngừng máy lại sửa chữa khôi phục. - Các chổi than ở cổ góp Roto có bị rung mạnh quá không, nếu rung quá thì phải tìm cách khắc phục. - Sự làm việc của hệ thống bôi trơn các gối đỡ và dầu chèn lưu lượng phải vừa đủ, độ chênh áp lực của dầu khí Hydro trong máy phát điện phải ở trong giới hạn 0, 5 ÷ 0, 7kg/cm2 và phải được tự động duy trì do bộ điều chỉnh chênh áp lực. - Sự làm việc tối ưu của các bộ làm mát khí : nhiệt độ của nước ở đầu vào Hydro cần phải duy trì trong giới hạn cho phép. - Độ rung của các gối đỡ không được lớn hơn 0,03mm (biên độ kép). - Độ rò rỉ Hydro ở máy phát điện ra. 41
  43. * Sau khi máy đã đạt được trị số vòng quay định mức và sau khi nhận được tín hiệu sẵn sàng hoà lưới thì cần phải hoàn chỉnh sơ đồ khối bằng các dao cách ly và sơ đồ các máy biến áp theo phương thức vận hành quy định. 2. 4. HÒA MÁY PHÁT VÀO MẠNG Qui tắc hòa máy phát vào mạng : - Hoà máy vào lưới do trưởng kíp vân hành Điện - Kiểm nhiệt tiến hành theo lệnh của trưởng ca về nâng điện áp, lấy đồng bộ và hoà vào lưới. - Trước lúc nâng điện áp của máy phát điện trưởng kíp vận hành Điện - Kiểm nhiệt phải chuẩn bị xong sơ đồ kích thích theo quy trình vận hành các máy kích thích làm việc và dự phòng. - Tốc độ nâng điện áp của máy phát điện không hạn chế dù là khởi động từ trạng thái lạnh hay trạng thái nóng. - Các Ampemet đặt ở Stato dùng để kiểm tra các sai sót trong sơ đồ điện của máy phát điện, trong quá trình nâng điện áp, nếu có sai sót. Trong trường hợp này phải cắt kích thích và kiểm tra lại sơ đồ điện của máy phát điện. Chỉ số Ampemet của Roto và kiloVonmet của Stato khi máy phát điện đã được kích thích cần phải tăng lên đều đặn. - Khi dòng điện của Roto đã có trị số khoảng 630A thì điện áp của máy phát điện phải là 10, 5kV. Nếu khi dòng điện của Roto đã chỉ 630A mà điện áp Stato máy phát điện vẫn nhỏ hơn 10, 5kV thì cần phải tìm hiểu rõ nguyên nhân. Đối với trường hợp này cần kiểm tra lại vị trí của tất cả các aptomat Aẽ - 50 đặt ở trong tủ máy biến điện áp, kiểm tra số vòng quay của trục tuabin. Ngoài ra cần kiểm tra sự hoàn chỉnh các bộ phóng điện đặt trong mạch Roto. - Cấm tăng dòng điện của Roto lên cao hơn 630A trong lúc máy đang chạy không tải và tốc độ quay của tuabin ở trị số định mức. Nếu như làm mọi việc như sửa mạch, số vòng quay của tuabin, mà vẫn không tìm được sai sót thì báo cho trưởng ca và quản đốc phân xưởng vận hành Điện - Kiểm nhiệt biết. 42
  44. - Khi đã nâng điện áp của máy phát điện lên đến trị số định mức, trưởng kíp điện cần phải tiến hành kiểm tra: + Sự làm việc của chổi than. + Nhiệt độ của nước làm mát và khí Hydro. + Tất cả các thiết bị đấu nối vào thanh cái của máy phát điện. + Loại trừ các hư hỏng trong hệ thống kích thích, kiểm tra cách điện của mạch kích thích bằng Vôn kế kiểm tra. + Sau khi đã xem xét xong thì bắt đầu hoà máy phát điện vào lưới nhất thiết phải hoà đồng bộ chính xác. - Sau khi đã hoà xong máy phát điện phải báo cáo cho trưởng ca biết máy phát điện đã được đóng vào lưới và làm việc song song với lưới. - Bằng cách điều chỉnh kích thích và điều tốc tuabin xác lập chế độ công suất hữu công và vô công theo biểu đồ do trưởng ca quy định. Tốc độ tăng phụ tải hữu công được xác định bằng chế độ làm việc của tuabin và lò hơi. Phụ tải vô công cần được tăng lên tỷ lệ với phụ tải hữu công. Trong các trường hợp sự cố cần để cho bộ tự động điều chỉnh kích thích (ABP) và cường hành kích thích vào làm việc. Trong trường hợp này phải theo dõi chặt chẽ chỉ số của các đồng hồ hữu công và vô công, không cho phép chuyển máy phát điện sang chế độ non kích thích (chế độ điện kháng bình thường). - Khi đóng máy phát điện vào làm việc song song với lưới, trưởng ca phải báo cho điều độ hệ thống biết về máy phát điện đã đóng vào lưới. 2. 5. GIÁM SÁT, THEO DÕI QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT * Để kiểm tra máy khi khởi động và sự làm việc của máy phát điện ở bảng điều khiển khối có lắp đặt các thiết bị kiểm tra đo lường. * Theo dõi các thiết bị kiểm tra đo lường này và điều chỉnh phụ tải hữu công, phụ tải vô công, điện áp do trưởng khối và nhân viên trực điện ở bảng điều khiển khối tiến hành. 43
  45. * Sau khi đã hòa máy vào lưới, tốc độ tăng phụ tải hữu công được xác định bởi sự làm việc của tua bin. Phụ tải vô công cần thiết được tăng lên tỷ lệ với phụ tải hữu công. Khi sự cố, hệ thống cường hành kích thích làm việc thì nhân viên trực nhật không cần can thiệp vào sự làm việc của bộ APB, nếu như lúc này điện áp của máy phát điện không tăng quá giới hạn cho phép. * Điều chỉnh phụ tải hữu công cần thực hiện từ xa ở buồng điều khiển khối bằng cách quay khóa điều khiển phát các xung lượng ngắn đến bộ điều chỉnh tốc độ tua bin. Bẻ khóa về vị trí “Tăng” khi cần tăng thêm phụ tải hữu công, bẻ khóa về vị trí “Giảm” khi cần giảm phụ tải hữu công. * Nếu như sau khi phát các xung lượng ngắn như trên mà phụ tải hữu công của máy phát điện vẫn không thay đổi thì theo hướng dẫn của Trưởng kíp vận hành I phải tiến hành thay đổi phụ tải bằng tay, đồng thời nhanh chóng có biện pháp phục hồi điều khiển từ xa bộ điều tốc tua bin. * Hệ thống kích thích làm việc có bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB) kiểu ЭΠA-500 và bộ điều chỉnh bằng tay (PPB) . Xem bản vẽ số 2 Ở bảng điều khiển khối có lắp đặt khóa điều khiển của bộ APB SAC5 (KY) để từ khóa này truyền xung lượng vào APB để điều chỉnh phụ tải vô công (Nếu kích thích làm việc ở chế độ tự động điều chỉnh APB). Khi kích thích được điều chỉnh bằng tay, muốn điều chỉnh phụ tải vô công thì dùng khóa điều chỉnh bằng tay SAC6 đặt ở bàn điều khiển 8aG. * Khi máy phát điện được kích thích bằng hệ thống kích thích dự phòng, việc điều chỉnh dòng điện của Roto và phụ tải vô công dùng khóa điều chỉnh SAC3 chuyển xung lượng ngắn vào biến trở con chạy. Cấm duy trì các xung lượng này trong thời gian dài. * Khi máy phát điện đã làm việc với lưới điện thì trực chính khối điện phải duy trì và theo dõi: - Dòng điện Stato, Roto, điện áp Stato không được lớn hơn giá trị định 44
  46. mức sau: Iđm Stato = 7760(A). Iđm Roto = 1830(A). UđmStato = 10500(V). - Điện áp kích thích khi dòng điện của roto có giá trị định mức không được lớn hơn 310 (V). - Máy phát điện không được chuyển vào chế độ non kích thích. * Khi các thông số lớn hơn các trị số nêu ở trên thì trực chính khối cần báo ngay cho Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt và Trưởng ca biết, sau đó hành động theo sự hướng dẫn của họ. * Trực chính khối cần ghi chép đầy đủ vào tờ ghi thông số chỉ số của các thiết bị đo lường điện của khối cũng như đại lượng khác đặc trưng cho trạng thái làm việc của máy phát điện, trừ các chỉ số ghi trong thiết bị tự ghi. Mỗi ca ít nhất phải 1 lần kiểm tra xem xét các trị số và sự làm việc tin cậy của các thiết bị tự ghi này. * Trong thời gian máy phát điện đang làm việc trực chính khối cần phải: - Theo dõi đẻ duy trì nhiệt độ của cuộn dây Stato, Roto, lõi thép của Stato không được lớn hơn chỉ số cho phép. 0 - Theo dõi để duy trì nhiệt độ của H2 không được lớn hơn 37 C và không được thấp hơn 200C, không cho phép thay đổi nhiệt độ đột ngột và thường xuyên. - Theo dõi để giữ phụ tải ở giới hạn cho phép trong chế độ vận hành bình thường mức độ quá tải không vượt quá mức giới hạn cho phép. - Mỗi ca ít nhất một lần phải xem xét máy phát điện và các thiết bị phụ của nó. Khi xem xét máy phát điện cần chú ý xem xét nhiệt độ của dầu vào các gối đỡ và hệ thống chèn ở trong giới hạn 450C. Nhiệt độ của bạc các gối đỡ và bạc của hệ thống chèn không cao hơn 800C. 45
  47. Kiểm tra sự làm việc tin cậy của hệ thống chổi than ở cổ góp Roto máy phát điện. Kiểm tra theo các áp kế lực của H2 và CO2 trong các đường ống dẫn khí và ở cụm van điều khiển hệ thống khí, kiểm tra độ sạch của H2 (Không nhỏ hơn 98%) và áp lực của H2 ở trong máy phát điện. - Theo dõi để duy trì độ chênh áp lực của dầu chèn với áp lực H2 trong máy phát điện ở giới hạn từ 0, 5 ÷ 0, 7kg/cm2. Kiểm tra sự làm việc của các bộ làm mát khí. - Mỗi ca phải tiến hành đo điện trở cách điện (Bằng phương pháp từ xa) của mạch kích thích máy phát điện và ghi kết quả đo này vào sổ nhật ký vận hành, điện trở cách điện của mạch kích thích được xác định bằng vôn mét và được tính theo công thức: (2.1) Ở đây: RB: Điện trở trong của vôn mét (Ω). U1 : Điện áp giữa vòng tiếp xúc với trục Roto. U2 : Điện áp giữa vòng tiếp xúc thứ hai với trục Roto. U : Điện áp giữa các vòng tiếp xúc. Điện trở cách điện của toàn mạch kích thích không được nhỏ hơn 0,5MΩ. Nếu nhỏ hơn 0, 5MΩ cần có biện pháp để khắc phục. Khi điện trở cách điện của mạch kích thích nhỏ hơn 0, 5MΩ thì chỉ được phép cho máy phát điện làm việc khi đã có quyết định đồng ý của Phó tổng giám đốc, Tổng giám đốc công ty. Trong trường hợp điện trở cách điện của cuộn dây Roto giảm đột ngột so với lần đo trước Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt phải báo cáo cho Trưởng ca và Quản đốc phân xưởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt biết. 46
  48. - Khi xuất hiện các chế độ làm việc không bình thường hoặc sự cố của máy phát điện, trong thao tác giải trừ theo quy định xử lý sự cố. - Người lái máy trong lúc tua bin máy phát điện đang làm việc phải: + Tiến hành kiểm tra nhiệt độ của dầu khi xả ra khỏi các gối đỡ. Khi nhiệt độ của bạc của dầu thăng nhanh, người lái máy phải thực hiện mọi thao tác theo quy trình vận hành tua bin. + Định kỳ nghe ngóng tiếng kêu của máy phát điện, kiểm tra xem có tiếng kêu không bình thường không. Khi có tiếng kêu lạ, phải lập tức báo ngay cho trực chính khối biết. + Tiến hành quan sát, theo dõi hệ thống vòng tiếp xúc ở cổ Roto, nhưng không được thao tác gì trong hệ thống này. Khi thấy có tia lửa hoặc tiếng nổ lách tách ở đây tăng lên, lái máy phải gọi ngay trực chính khối đến để xử lý. + Tiến hành kiểm tra và điều chỉnh nhiệt độ của nước và khí làm mát của các bộ làm mát khí của máy phát điện, lưu lượng nước qua bộ làm mát có thể thay đổi do đóng hoặc mở van xả ở đầu ra của bộ làm mát khí, áp lực nước trước bộ làm mát khí không được cao hơn 3kg/cm2. + Mở các van xả để kiểm tra xem bộ làm mát có bị rò rỉ hoặc thấm không. Trong lúc kiểm tra nếu phát hiện có hơi ẩm trong vỏ máy phát điện thì phải báo cho trực chính khối biết. + Kiểm tra theo áp kế để xem mức nước ở trong các bộ làm mát khí và áp lực nước trước bộ làm mát này. + Tiến hành kiểm tra sự làm việc của hệ thống dầu khí và tất cả các đường ống có liên quan đến hệ thống này (Như dầu chèn), giữ cho áp lực khí H2 trong máy phát điện duy trì ở mức quy định. + Khi sa thải phụ tải, để đề phòng máy phát điện bị làm mát quá mức, phải khép bớt van nước làm mát để giảm lượng nước làm mát khí đến mức tối thiểu. + Xem xét các áp kế để kiểm tra áp lực của CO2 có trong các đường ống 47
  49. dẫn để chữa cháy cho máy phát điện, các chỗ cặp chì ở van đưa khí vào máy phát điện. + Kiểm tra độ sạch của mép zoăng cách điện ở các gối đỡ của máy phát điện từ phía máy kích thích không cho các vật kim loại và dầu bẩn đi vào đây. - Đối với hệ thống chổi than trên cổ góp Roto máy phát điện thì việc kiểm tra theo dõi ở đây thuộc trách nhiệm của trực chính khối. Công việc xem xét được tiến hành định kỳ hoặc do Trưởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt gọi khi xuất hiện các hiện tượng không bình thường. - Kiểm tra định kỳ hệ thống chổi than và cổ góp thì phải chú ý đến những điểm sau đây: + Ở chổi than không có tia lửa điện và chổi than phải tỳ đều lên cổ góp. + Các chổi than đã được giữ cố định chắc chắn không bị lung lay hoặc treo lên trong các hộp giữ của nó. + Các dây dẫn vào chổi than còn nguyên vẹn, các mối tiếp xúc kín và không có điểm chập mạch với vỏ. + Các chổi than không bị mòn quá mức. + Mép chổi than nguyên vẹn. + Dòng điện phân phối đều cho các chổi. + Chổi than không bị rung động. + Trên các chổi than không có bụi. + Lực nén của chổi than khoảng 0, 9 ÷ 1, 3kg/cm2. - Nếu như xuất hiện các tia lửa điện ở tất cả các chổi than thì người trực chính khối cần phải tiến hành kiểm tra độ ép chặt vào cổ góp của các chổi than và các chổi than. Nếu như không khắc phục được tia lửa thì cần phải báo cáo với Quản đốc phân xưởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt và giảm phụ tải của máy phát điện theo công suất vô công. Nếu như tia lửa chỉ xuất hiện ở 1 số chổi than trong hệ thống chổi than thì cần tiến hành kiểm tra xem tia lửa có phải ở tại chỗ các chổi than bị quá mòn, bị rung hoặc bị kẹt trong các hộp giữ 48
  50. nó, chổi than mài chưa tốt, lực nén của lò xo giữ không đạt yêu cầu. - Chổi than cần phải nhô ra khỏi hộp giữ khoảng 3 ÷ 4mm nếu khoảng cách này nhỏ hơn thì coi như chổi than đã hết thời gian sử dụng. - Xem xét các chổi than ở trên cổ góp khi máy phát điện đang làm việc bằng phương pháp nhấc chúng ra để kiểm tra, chỉ được phép thay chổi than khi máy phát điện đã ngừng, trong các trường hợp cần thiết phải thay chổi than thì cho phép thay lần lượt từng cái một trên mỗi cổ góp. Chỉ có trực chính điện hoặc nhân viên vận hành đã được đào tạo kỹ lưỡng về hệ thống chổi than này mới được phép thay chổi than. - Khi tiến hành công việc trên các thiết bị của hệ thống chổi than khi máy phát điện đang làm việc thì cần phải thực hiện mọi điều quy định của kỹ thuật an toàn trong vận hành thiết bị quay. - Mỗi tuần ít nhất 2 lần phải thổi bụi các thiết bị của chổi than và vòng tiếp xúc trên cổ góp máy phát điện bằng khí nén để thổi sạch các bụi than trên đó, trước lúc thổi bụi thì phải kiểm tra để tin chắc chắn rằng không khí là khô không bẩn và không bị nhiễm dầu, áp lực của không khí không được lớn hơn 2ata. - Xem xét thường xuyên sự làm việc của máy phát điện và các thiết bị phụ của nó do trực trên máy phân xưởng vận hành I tiến hành, kiểm tra định kỳ công việc này do trực nhật của phân xưởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt tiến hành xem xét định kỳ. - Ở trạm phân phối khí của máy phát điện phải có đường dẫn khí H2 từ các bình chứa đến và hệ thống đường không khí từ nhà máy điện đến, đường dẫn CO2 từ bình chứa. Việc cấp bổ sung H2 cho máy phát điện phải tiến hành bằng tay. Việc lấy mẫu khí H2 để phân tích phải lấy qua các van lấy mẫu đã quy định. Việc phân tích khí H2 được tiến hành theo lịch. - Việc kiểm tra thường xuyên độ sạch của H2 trong máy phát điện đang làm việc phải dùng thiết bị phân tích khí. 49
  51. - Mỗi ngày một lần các nhân viên của phòng thí nghiệm hóa phải tiến hành phân tích, kiểm tra thành phần khí H2 ở mọi điểm kiểm tra của máy phát điện. Khi thiết bị phân tích khí hư hỏng thì cứ 2 giờ một lần nhân viên phân tích của phân xưởng hóa phải tiến hành phân tích. Nếu như độ sạch của H2 ở trong máy phát điện thấp hơn trị số cho phép là 98% hoặc hàm lượng O2 trong H2 cao hơn 1, 2% thì phải thông thổi máy phát điện để khôi phục độ sạch của H2. Trong thời gian máy phát điện ngừng ngắn hạn không yêu cầu phải xả H2 ra khỏi vỏ máy thì công việc kiểm tra độ sạch cũng do thiết bị phân tích khí và nhân viên phân tích của phòng thí nghiệm hóa thực hiện. - Các nhân viên trực nhật vận hành mỗi ca đều có trách nhiệm kiểm tra xem trong vỏ máy phát điện có nước và dầu không bằng cách mở các van xả trên các ống chỉ thị chất lỏng. - Để làm khô khí H2 người ta bố trí thiết bị làm khô H2 (BAC – 50). Việc chạy thiết bị làm khô được thực hiện theo lịch và căn cứ vào độ ẩm của khí H2. Trong trường hợp độ ẩm tương đối của khí H2 tăng cao hơn 30% thì phải tiến hành thông thổi hoặc nâng cao nhiệt độ khí lạnh. Còn trong trường hợp thấy có nước trong ống chỉ thị chất lỏng thì 2 giờ phải tiến hành kiểm tra độ ẩm 1 lần. Việc kiểm tra độ ẩm do nhân viên phòng thí nghiệm hóa thực hiện. - Độ rò rỉ tự nhiên của khí H2 do độ kín của hệ thống làm mát không khí thì cần bổ sung H2 lấy từ hệ thống dẫn khí công việc này do nhân viên vận hành của phân xưởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt tiến hành độ kín khí H2 ở trong máy phát điện được tính là đạt yêu cầu nếu như mức độ rò rỉ không lớn hơn 6% thể tích khí có trong máy phát điện và áp lực không thấp hơn 2, 3kg/cm2. 50
  52. 2. 6. CÁC THAO TÁC LOẠI TRỪ SỰ CỐ Trong quá trình làm việc thì sự cố là khó tránh khỏi. Vậy chúng ta sẽ nghiên cứu các bước để loại trừ sự cố đó: 2. 6. 1. Ngừng sự cố Máy phát điện cần ngừng sự cố và cần ngừng khi :  Đe dọa tính mạng con người.  Máy phát điện đột ngột rung mạnh.  Nhiệt độ dầu ra từ trong các Palie tăng cao quá 650C.  Các gối trục và vành chèn máy phát điện có tia lửa hoặc khói. Cần phải cắt máy phát điện ra khỏi lưới và ngừng sau khi đã thống với Phó giám đốc vận hành hoặc thời gian cho phép vận hành theo chế độ không bình thường đã hết. Ngừng máy phát điện trong các trường hợp sau: - Khi máy phát điện đang làm việc mà không khắc phục được các hư hỏng trong hệ thống kích thích gây khó khăn cho việc vận hành bình thường. - Khi chạm đất ở cuộn dây kích thích hoặc ở cuộn dây Roto. - Khi Hydro bị rò nhiều và áp lực tụt nhanh. - Mất nước vào các bộ làm mát khí máy phát điện và nhiệt độ khí ra cao quá 520C. - Khi Stato máy phát điện có hiện tượng không đối xứng. Cho phép quá tảI 10% về dòng điện kéo dài 3ữ5 phút, nếu không thể khắc phục được thì phảI giảm phụ tảI và cắt máy ra khỏi lưới. Quá tải sự cố : nếu máy phát điện bị quá tải trên 105% phụ tải định mức thì nhân viên vận hành phải thông báo ngay cho điều trực nhật về hiện tượng đó mà không cần đợi chỉ thị hướng dẫn. Trong các điều kiện sự cố, cho phép quá tải cường độ dòng điện Stato và Roto trong thời gian ngắn. Thời gian 51
  53. Quá tải 60 15 6 5 4 3 2 1 (phút) Độ bội cường độ so với định 1, 1 1, 15 1, 2 1, 25 1, 3 1, 4 1, 5 2 mức (I/Iđm) Cường độ 8536 8924 9312 9700 10088 10864 11640 15520 Stato (A) Bảng 2-1. Cường độ dòng điện Stato cho phép quá tải Thời gian quá tải 60 4 1 1/3 (20s) không quá (phút) Độ bội cường độ so 1, 06 1, 2 1, 5 2 với định mức (I/Iđm) Cường độ Roto khi : 1855 Iđm = 1750A 2100 2625 3500 1939, Iđm = 1830A 2196 2745 3500 8 Bảng 2-2. Cường độ dòng điện Roto cho phép quá tải Nếu khi máy phát điện bị quá tải trong 1 phút mà không tự động khôi phục được các thông số bình thường thì nhân viên phải tìm mọi cách giảm dòng điện Roto và Stato bằng cách giảm bớt phụ tải vô công. 2. 6. 2 Mất đồng bộ: Do ngắn mạch ngoài hoặc do nhân viên xử lý bộ tự động điều chỉnh 52
  54. kích thích không đúng máy phát điện có thể gây mất đồng bộ. Khi máy phát điện mất đồng bộ thì các đồng hồ đo cường độ, điện áp, công suất hữu công và công suất vô công thường bị dao động mạnh do từ trường tăng và thay đổi không đều. Máy phát điện mất đồng bộ thường gây ra tiếng kêu có chu kỳ. Căn cứ vào chỉ số các đồng hồ và các dấu hiệu chỉ dẫn sau khi xác định máy phát điện mất đồng bộ, nhân viên vận hành phải tăng hết điện áp kích thích. Nếu bộ tự động điều chỉnh kích thích APB ( bản vẽ số 2 ) không điều chỉnh được. Khi đó nếu đồng hồ cường độ, điện áp, công suất vẫn dao động thì phải giảm phụ tải hữu công đến khi máy phát điện trở lại đồng bộ. Nếu sau khi thực hiện các biện pháp trên mà máy phát điện vẫn chưa trở lại đồng bộ thì trong vòng 2 phút phải cắt máy phát điện ra khỏi lưới. Sau đó phải nhanh chóng hòa máy phát điện vào lưới. 2. 6. 3. Cắt tự động : - Khi máy phát điện tự động cắt do bảo vệ tác động hoặc ngừng sự cố máy phát điện bằng cách tác động lên Aptomat an toàn thì nhân viên vận hành phải - Đảm bảo nguồn tự dùng bình thường. - Kiểm tra xem Aptomat dập từ có tác động không, nếu không thì phải cắt bằng tay. - Thông báo cho trưởng ca về việc máy phát điện nhảy. - Kiểm tra bảo vệ và hỏi nhân viên trực ca để xác định nguyên nhân nhảy máy phát điện. - Căn cứ vào đồng hồ tự ghi để xác định có ngắn mạch ở lưới không. - Để đề phòng máy phát điện nguội đột ngột phải đóng bớt các van xả, các bộ làm khí. - Nếu máy phát điện nhảy do bảo vệ hư hỏng bên trong tác động thì nhân viên vận hành phải kiểm tra máy phát điện và các bảo vệ của nó. - Kiểm tra lại bảng bảo vệ ghi lại rơle chỉ thị tác động và nâng con bài. 53
  55. - Kiểm tra các bảng đồng hồ tự ghi để xác định trước khi máy phát điện nhảy có bị ngắn mạch không. - Hỏi han nhân viên vận hành xem có tiếng kêu, tia lửa hoặc khói không. - Kiểm tra bên ngoài máy phát điện và toàn bộ vùng tác động của bảo vệ. Kiểm tra hệ thống làm mát, đo điện trở cách điện cuộn dây Roto và Stato bằng Mêgom. Sau khi đã giải trừ sơ đồ điện và chạy bộ quay trục để quay Roto. - Nếu không thấy hư hỏng gì thì phải yêu cầu nhân viên thí nghiệm kiểm tra các bảo vệ làm việc có đúng không. - Nếu sau khi đo mà không thấy hư hỏng gì thì có thể tăng điện áp bắt đầu từ 0. Khi tăng điện áp nếu thấy hư hỏng thì phải ngừng máy phát điện ngay để điều tra cẩn thận và tìm chỗ hư hỏng. - Nếu khi nâng điện áp không thấy hư hỏng gì thì có thể hòa máy phát điện vào lưới. - Nếu khối nhảy do bảo vệ cực đại tác động khi ngắn mạch ở lưới và bảo vệ so lệch dọc của máy phát điện tốt thì máy phát điện được kích thích và hòa đồng bộ vào lưới mà không cần kiểm tra sơ bộ. - Trong trường hợp máy phát điện nhảy do bảo vệ tác động mà không thấy máy phát điện có dấu hiệu hư hỏng nào thì chứng tỏ bảo vệ tác động sai. Trong trường hợp này cần phải tìm và khắc phục hư hỏng và chỉ sau khi đã khắc phục xong mới đưa máy phát điện vào lưới. - Những dấu hiệu của máy phát điện khi kiểm tra là : - Có khói, tia lửa hoặc ngọn lửa bốc ra từ máy phát điện máy kích thích. - Chổi than phát ra tia lửa vòng tròn. - Hư hỏng ở đầu ra, các máy biến dòng thanh cái. - Điện trở cách điện cuộn dây Stato và phần đấu nối thuộc phạm vi đo 54
  56. giảm nhiều (từ 3 đến 5 lần so với lần trước). - Bảo vệ chạm đất kích thích. - Nếu khi máy phát điện nhảy do bảo vệ tác động mà vì nguyên nhân nào đó Aptomat dập từ không tác động làm việc thì phải nhanh chóng dập từ máy phát kích thích bằng cách cắt Aptomat bằng tay. - Cấm hòa máy phát điện khi chưa khắc phục xong hư hỏng ở bộ Aptomat dập từ AΓΠ. 2. 6. 4. Làm việc khi ngắn mạch : Khi có sự cố ở lưới điện hoặc ở các máy phát điện làm việc song song cho điện áp giảm đột ngột, dòng điện kích thích tăng tới cực đại, nhờ bộ điều chỉnh kích thích mà các rơle cường hành kích thích. Nhân viên vận hành không được chạm đến thiết bị tự động kích thích trong vòng 20s sau đó phải nhanh chóng tìm mọi cách để giảm dòng Stato xuống đến trị số quá tải của máy phát điện. - Khi máy phát điện làm việc ở chế độ ngắn mạch ở thanh cái nhà máy hoặc ở lưới điện bên ngoài thì kim Ampe kế sẽ chỉ dòng Stato tăng lên cực đại, đồng đo điện áp giảm đi. - Trưởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt nếu vắng mặt thì trực chính sau khi thấy hiện tượng ngắn mạch từ 20 đến 30s phải cắt máy phát điện bằng tay, cắt bộ điều chỉnh kích thích cắt AΓΠ. 2. 6. 5. Vi phạm chế độ nhiệt: Hệ thống làm máy phát điện cần phải đảm bảo làm mát sao cho nhiệt độ cho phép làm viêc lớn nhất của các bộ phận riêng biệt của máy phát kích thích môi trường làm mát không cao quá trị số cho phép ghi trong bảng : Nhiệt độ lớn nhất 00C đo theo Tên gọi bộ phận làm Nhiệt kế thủy mát Điện trở Điện trở nhiệt ngân 55
  57. - Cuộn dây Stato + Máy phát điện - 1200C - + máy kích thích - 120 - - Cuộn Roto 110 - - - Lõi thép Stato - 120 - - Khí nóng trên thân - 75 750C Stato Ba-vit-cut-xi-ne của - 80 - palie vào bộ chèn Đầu ra từ palie và bộ - 65 650C chèn Bảng 2-3. Trị số nhiệt độ cho phép làm việc lớn nhất của các bộ phận máy phát điện - Nhiệt cho phép của các bộ phận máy phát điện. Nếu nhiệt độ đồng, thép Stato và khí cao hơn trị số cho phép thì phải giảm phụ tải máy phát điện đến cực tiểu và nếu nhiệt độ vẫn không đổi và không giảm thì phải cắt máy phát điện ra khỏi lưới. 2. 6. 6 Chạm đất ở cuộn dây Stato : Khi có tín hiệu chạm đất ở các mạch điện áp máy phát điện và các bảo vệ không làm việc thì phải giảm phụ tải ngay và cắt máy phát điện ra khỏi lưới. 2. 6. 7 Hệ thống kích thích không bình thƣờng - Máy phát mất kích thích có thể do các nguyên nhân sau : - Đứt mạch Roto (hoặc tiếp điểm AΓΠ tự cắt, chổi than không tiếp xúc). - Ngắn mạch ở Roto. - Đứt mạch kích thích của máy phát kích thích đang làm việc hoặc dự 56
  58. phòng (đứt ở các cực) hư hỏng ở mạch biến trở Sun, hư hỏng cầu chỉnh lưu. - Nếu máy phát kích thích chính bị hư hỏng thì phải chuyển kích thích chính sang kích thích dự phòng và ngược lại mà không cần giảm phụ tải của máy bằng cách cho các máy kích thích làm việc song song, ngừng máy kích thích cần ngừng. Việc chuyển từ kích thích chính làm việc sang kích thích dự phòng và ngược lại phải vận hành theo quy trình của máy phát điện. - Nếu điện trở các mạch kích thích máy phát điện đang làm việc giảm đột ngột thì phải tìm mọi cách khôi phục lại điện trở cách điện bằng cách dùng khí nén khô có áp lực bằng 2ata để thổi cổ góp này. - Nếu điện trở cách điện được khắc phục thì theo dõi máy kích thích hết sức cẩn thận khi có thể thì có thể ngừng để vệ sinh. - Khi chạm đất trong mạch kích thích của máy phát điện cần phải xác định chỗ hư hỏng xem nó có nằm trong cuộn dây Roto hoặc ở ngoài và chuyển máy phát điện sang dự phòng. Trước khi đưa máy phát điện ra sửa chữa cần phải cho bảo vệ này tác động cắt máy phát điện. - Nếu các vòng dây cuộn dây Roto bị chạm chập mà không liên quan tới điểm chạm đất và mức độ rung của máy phát điện ở tình trạng bình thường thì cho phép máy phát điện làm việc đến khi ra sửa chữa, khi đó dòng điện Roto không được lớn hơn trị số cho phép trong thời gian dài. - Khi các vòng dây của cuộn dây Roto bị chạm chập và cuộn dây Roto bị chạm đất xảy ra cùng một lúc thì nhân viên vận hành phải : - Giảm phụ tải của máy phát điện đến trị số cực tiểu có thể. - Chuyển tự dùng khối sang dự phòng. - Cắt máy cắt máy khối. - Cắt AΓΠ. - Báo cáo quản đốc phân xưởng vận hành điện - Kiểm nhiệt biết các thao tác đã làm. - Khi thấy chổi than có khí hoặc tia lửa mạnh thì phải báo ngay cho 57
  59. Trưởng kíp điện hoặc Trực chính. Sau khi kiểm tra tại chỗ phải thực hiện các quy định sau : - Giảm phụ tải vô công của máy phát điện. - Kiểm tra tình trạng chổi than. - Nếu các biện pháp trên không có kết quả thì phải giảm phụ tải và cắt máy phát điện ra khỏi lưới. - Khi mất kích thích máy phát điện chuyển sang chế độ không đồng bộ. Chế độ phi đồng bộ của máy phát điện được đặc trưng bởi các dấu hiệu sau : - Điện áp Stato thấp hơn so với chế độ trước. - Ampe kế Stato dao động và chỉ dòng điện tăng. - Ampe kế Roto chỉ “ 0” hoặc dao động gần “ 0”. - Công suất hưu công giảm so với chế độ trước đó. Khi mất kích thích cần phải : - Cắt AΓΠ. - Trong vòng 30s phải giảm phụ tải hữu công xuống 60% phu tải định mức (72MW). - Trong vòng 15 phút cần phải giảm xuống còn 40% định mức (48MW). Máy phát điện được làm việc ở chế độ này trong vòng 30 phút, trong thời gian đó phải xác định và khắc phục hiện tượng phi đồng bộ. - Nếu mất kích thích do mất AΓΠ bị cắt nhầm hoặc tự động cắt nhầm hoặc cắt thì phải đóng ngay AΓΠ. - Nếu sau 30 phút không khắc phục được chế độ phi đồng bộ thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lưới. - Việc cho phép các chế độ phi đồng bộ của các tổ máy của Nhà máy điện với lưới điện phụ thuộc vào điều kiện làm việc của lưới. (hiện tại đang đặt ở chế độ đi cắt máy phát điện). - Khi mất kích thích do ngắn mạch cuộn dây Roto (chạm chập giữa các vòng dây của cuộn dây Roto, cuộn dây kích thích chạm châp với vỏ). Thì 58
  60. trong quá trình phi đồng bộ có thể gây ra độ rung nguy hiểm cho máy phát điện vì từ thông không đối xứng. Trong trường hợp này cần phải tác động ngay Aptomat an toàn dập kích thích và máy phát khối. 2. 6. 8 Làm việc khi phụ tải không cân đối : Những nguyên nhân thường gặp của hiện tượng không cân đối dòng điện Stato máy phát điện có thể là : - Hư hỏng 1 pha ở máy biến áp khối. - Hỏng 1 pha ở máy biến áp tự dùng làm việc. - Hỏng 1 pha ở đường dây đầu ra. - Một pha máy cắt điện không đóng hết. Dòng điện không cân đối của máy phát điện đặc biệt lớn khi hỏng 1 pha của máy biến áp khối hoặc 1 pha máy cắt điện không đóng hết. - Nếu cuộn dây Stato xuất những dòng điện không đều sẽ xảy ra hiện tượng dòng điện thứ tự nghịch và dưới tác động của dòng điện này từ trường sinh ra sẽ quay với tần số quay kép so với Roto do đó mà làm nóng đột ngột cục bộ các bộ phận của Roto và làm tăng độ rung. - Máy phát điện được phép làm việc lâu dài nếu hiệu dòng điện các pha không vượt quá 10% trị số định mức. Tuy nhiên dòng ở 1 trong các pha không được vượt quá trị số cho phép ở điều kiện làm việc đã cho phụ tải cân đối. - Khi làm việc ở chế độ phụ tải không cân đối nằm trong giới hạn các trị số cho phép thì cần phải đặc biệt chú ý kiểm tra cẩn thận tình trạng nhiệt của máy phát điện và nếu nhiệt độ cao hơn cho phép thì phỉ giảm ngay phụ tải của máy phát điện để khôi phục tình trạng làm việc bình thường. Nếu độ không cân đối lớn hơn trị số cho phép thì nhân viên trực nhật phải tìm hiểu nguyên nhân và tìm mọi cách khắc phục hoặc giảm bớt, nếu trong vòng 3 đến 5 phút không thể khắc phục được thì phải tách máy phát điện ra khỏi lưới. 59
  61. 2. 6. 9 Làm việc ở chế độ động cơ : Máy phát có thể chuyển sang chế độ động cơ nếu ngừng cấp hơi vào tuabin (bảo vệ công nghệ tác động đóng van Stop ). Do tuabin chỉ cho phép làm việc ở chế độ không có hơi là 4 phút, do đó máy phát điện có thể làm việc ở chế độ động cơ không quá thời gian trên. Nhân viên trực nhật phân xưởng vận hành I trong thời gian 4 phút phải cấp hơi vào tuabin. Nếu trong vòng 4 phút mà không khôi phục được chế độ bình thường thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lưới. 2. 6. 10 Những chế độ không bình thƣờng : - Hệ thống làm mát Hydro của máy phát điện nhờ van điều chỉnh ở đầu điều chỉnh khí. Nếu không khắc phục được nguyên đó thì cần phải giảm phụ tải và cắt máy phát điện ra khỏi lưới và tìm cách khắc phục khuyết tật. - Nếu áp lực Hydro cao hơn trị số cho phép và có tín hiệu “áp lực Hydro cao” thì phải giảm áp lực Hydro đến trị số cho phép bằng cách mở van. Sau đó khắc phục ở bộ điều chỉnh áp lực. - Độ sạch bình thường của Hydro không được thấp hơn 98%. Nếu độ sạch Hydro trong hệ thống tụt xuống dưới 98% sẽ báo tín hiệu “độ sạch Hydro thấp”. Khi đó phải thông thổi máy phát và bổ xung Hydro sạch bằng tay. - Ở hộp các-te-palie các đường dầu xả, trong bể dầu chính và vỏ che các thiết bị trên thực tế không thể có Hydro do đó nếu Hydro xuất hiện ở đó thì tìm mọi cách khắc phục ngay. Nếu trong các vỏ che thanh cái có Hydro thì phải nạp khí trơ vào đó, nhanh chóng cắt máy phát điện ra khỏi lưới và không đợi ngừng máy phát điện, phải tiến hành thông thổi Hydro. - Độ chênh áp giữa áp lực dầu chèn và áp lực Hydro (0, 5 ÷ 0, 7)kg/cm2 chuyển đổi cả khi quay máy phát điện bằng thiết bị quay trục. Nếu áp lực dầu chèn của máy giảm sự cố thì mọi cách xử lý của nhân viên đều nhằm để giữ áp lực cho hệ thống. 60
  62. Nếu áp lực dư của Hydro không thể duy trì được thì cần phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lưới và không đợi ngừng máy phát điện tiến hành thông thổi Hydro. - Nếu trong thân máy phát có nước với số lượng không nhiều thì phải xả nước đo độ ẩm của Hydro và kiểm tra xác định xem có hiên tượng đọng sương không tăng cường theo dõi máy phát điện. Nếu tiếp tục đọng nước thì phải tách các bô làm mát khí để tìm hư hỏng. Nếu tách 1 trong các bộ làm mát khí thì phụ tải của máy phát điện không được quá 75% phụ tải định mức. Nếu trong thân máy phát điện lượng nước quá lớn 8 lit/ca thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lưới. 2. 6. 11 Dập lửa máy phát điện : Khi máy phát điện bị cháy thì nhân viên trực nhật phải : - Nhanh chóng dập lửa máy phát điện. - Báo cáo Trưởng ca nhà máy. - Cắt máy phát điện ra khỏi hệ thống. - Cắt cường hành kích thích máy phát điện (AΓΠ) và Aptomat đầu vào kích thích làm việc. - Chạy bơm dầu sự cố. - Điều chỉnh cấp hơi vào tuabin để giữ tốc độ vòng quay (200 ÷ 300) vòng/phút. - Phải giữ tốc độ trên đến khi xử lý xong hỏa hoạn để tránh cong trục. - Mở van CO2 để đẩy Hydro ra ngoài. - Xử lý đám cháy theo đúng quy trình cứu hỏa. 2. 7. THAO TÁC DỪNG TỔ MÁY Các điểm cần lưu ý khi muốn thực hiện dừng tổ máy: * Chỉ có trưởng ca nhà máy sau khi nhận lệnh của điều độ viên hệ thống mới có quyền quyết định cắt và ngừng máy phát điện. Khi đó phải báo cho trưởng kíp vận hành I và trưởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt biết. 61
  63. * Trực chính khối điện sau khi nhận được lệnh của trưởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt hoặc trưởng ca về viêc ngừng và cắt máy phát điện thì cần tiến hành các thao tác sau đây : - Giảm dần phụ tải vô công theo mức độ giảm phụ tải hưu công bằng cách thao tác khóa điều khiển của bộ điều chỉnh kích thích. Việc giảm phụ tải hữu công do nhân viên lái máy của phân xưởng vận hành I thực hiện bằng cách thao tác khóa điều khiển của lò điều tốc tuabin. - Nếu như sau khi thao tác khóa của bộ điều chỉnh kích thích mà phụ tải vô công vẫn không giảm thì bẻ khóa SAC4 chuyển từ bộ điều chỉnh kích thích tự động sang bằng tay để giảm kích thích. - Sau khi đã giảm phụ tải hưu công và phụ tải vô công đến 0 và nhận được tín hiệu “ van Stop đã đóng” thì cắt máy cắt điện 10, 5kV của khối và báo về phòng điều khiển trung tâm rằng khối đã cắt ra khỏi hệ thống. - Cắt hệ thống dập từ của máy phát điện khi dòng điện Roto bằng dòng điện không tải. - Cắt Aptomat đầu vào của hệ thống kích thích. * Sau khi đã cắt máy phát điện ra khỏi hệ thống và máy phát điện đã ngừng thì phải tiến hành các thao tác sau đây : - Cắt nước vào các bộ làm mát khí sau khi vận hành ngừng bơm làm mát khí thì mở các van làm mát khí ở các bộ làm mát tới khi không thấy không khí hút vào bộ làm mát nữa thì đóng các van này lại. Ngừng thiết bị làm lạnh (BAC - 50). - Tiến hành tách sơ đồ điện của khối bằng cách cắt cầu dao cách ly của máy phát điện theo các quy định của quy trình về thao tác chuyển đổi. - Cắt sơ đồ kích thích của máy phát điện theo các quy định của các quy trình về vận hành hệ thống kích thích chính và kích thích dự phòng. - Ghi chép mọi thao tác vào sổ nhật ký vận hành. * Hệ thống dầu chèn trục của máy phát điện cần được duy trì liên tục 62
  64. trong suốt thời gian trong máy phát điện còn khí Hydro không kể là máy phát điện đang làm việc hay đã ngừng. Khi máy phát điện đã ngừng để sửa chữa mà mở gối đỡ của tuabin thì phải cung cấp dầu thường xuyên vào hệ thống chèn của máy phát điện. * Sau khi máy phát điện đã ngừng hoàn toàn và sơ đồ khối đã được cắt ra thì nhân viên trực điện khối phải đo điện trở cách điện của cuộn dây Stato và của toàn mạch kích thích. Kết quả đo này cần phải lưu và ghi vào sổ theo dõi riêng (trong sổ phải ghi rõ nhiệt độ của cuộn dây Stato bằng Logomet), so sánh điện trở cách điện của cuộn dây Stato với lần đo trước. Trị số điện trở cách điện này gọi là không đạt yêu cầu nếu như trong quá trình vận hành đã bị giảm 3 - 5 lần so với trị số đo lần trước. Nếu trị số điện trở cách điện bị giảm đột ngột thì cần báo ngay cho quản đốc phân xưởng vận hành điện - kiểm nhiệt và Giám đốc nhà máy biết 2. 8. SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN Khi muốn tiến hành sữa chữa máy điện thì ta phải thực hiện qua các bước sau : 2. 8. 1. Kiểm tra đánh giá máy phát điện  Kiểm tra rò rỉ của khí Hydro.  Nâng áp lực và nạp khí Freon.  Kiểm tra rò khí bằng nước xà phòng.  Kiểm tra rò khí bằng máy ngửi khí.  Kiểm tra độ rò bằng duy trì áp suất. 2. 8. 2. Đo điện trở cách điện của các bộ phận khác nhau  Đo điện trở cách điện cuộn dây roto của máy phát điện và mạch kích thích chính.  Đo điện trở cách điện cuộn dây Stato.  Kiểm tra tâm của tua bin – máy phát điện.  Kiểm tra ổ đỡ (ổ đỡ phần tiếp xúc với các trục). 63
  65.  Kiểm tra đường tròn của vành góp.  Kiểm tra bề mặt tiếp xúc ổ trục của các trục.  Kiểm tra hộp chèn.  Kiểm tra thiết bị chống văng dầu phía bên trong máy phát điện.  Kiểm tra quạt gắn trên roto.  Kiểm tra vành phân gió.  Kiểm tra roto (chỉ thực hiện khi roto đã kéo ra ngoài).  Kiểm tra bên trong máy phát điện.  Kiểm tra bên trong và bên ngoài hộp đầu ra máy phát điện.  Kiểm tra biến dòng hình ống (BCT).  Kiểm tra các bộ phận làm mát Hydro.  Kiểm tra các thiết bị dầu chèn.  Kiểm tra các thiết bị nước làm mát Stato thông rửa dầu. 64
  66. CHƢƠNG 3 HOÀ ĐỒNG BỘ MÁY PHÁT ĐIỆN 3. 1 MỞ ĐẦU Để tăng công suất cung cấp cho phụ tải và đảm bảo cấp điện liên tục cho tải người ta cho các máy phát điện đồng bộ làm việc song song với nhau. Khi 2 máy phát vào làm việc song song phải đảm bảo sự phân tải đều giữa các máy, có nghĩa là nếu 2 máy có công suất như nhau thì khi làm việc song song phải chịu tải như nhau, còn nếu công suất của 2 máy khác nhau thì máy nào có công suất lớn hơn sẽ chịu tải nhiều còn máy công suất nhỏ sẽ chịu tải ít. Việc đưa 1 máy phát vào làm việc với lưới hoặc 1 máy phát khác phải không được có dòng cân bằng chạy quẩn trong các máy và không được phá vỡ chế độ làm việc của máy phát đang làm việc. Để làm được điều này các máy phát phải thoả mãn các điều kiện sau : 1. Giá trị hiệu dụng của điện áp máy phát và lưới phải bằng nhau 2. Phải nối đúng thứ tự pha giữa máy phát và lưới 3. Tần số lưới và tần số máy phát bằng nhau 4. Phải đảm bảo thứ tự pha của các điện áp ấy 3. 2. HÒA MÁY PHÁT VÀO MẠNG Các nguyên tắc cần đảm bảo khi thực hiện hòa: - Hoà máy vào lưới do trưởng kíp vận hành Điện - Kiểm nhiệt tiến hành theo lệnh của trưởng ca về nâng điện áp, lấy đồng bộ và hoà vào lưới. - Trước lúc nâng điện áp của máy phát điện trưởng kíp vận hành Điện - Kiểm nhiệt phải chuẩn bị xong sơ đồ kích thích theo quy trình vận hành các máy kích thích làm việc và dự phòng. - Tốc độ nâng điện áp của máy phát điện không hạn chế dù là khởi động từ trạng thái lạnh hay trạng thái nóng. - Các Ampemet đặt ở Stato dùng để kiểm tra các sai sót trong sơ đồ điện của máy phát điện, trong quá trình nâng điện áp, nếu có sai sót. Trong trường 65
  67. hợp này phải cắt kích thích và kiểm tra lại sơ đồ điện của máy phát điện. Chỉ số Ampemet của Roto và kiloVonmet của Stato khi máy phát điện đã được kích thích cần phải tăng lên đều đặn. - Khi dòng điện của Roto đã có trị số khoảng 630A thì điện áp của máy phát điện phải là 10, 5kV. Nếu khi dòng điện của Roto đã chỉ 630A mà điện áp Stato máy phát điện vẫn nhỏ hơn 10, 5kV thì cần phải tìm hiểu rõ nguyên nhân. Đối với trường hợp này cần kiểm tra lại vị trí của tất cả các aptomat Aẽ - 50 đặt ở trong tủ máy biến điện áp, kiểm tra số vòng quay của trục tuabin. Ngoài ra cần kiểm tra sự hoàn chỉnh các bộ phóng điện đặt trong mạch Roto. - Cấm tăng dòng điện của Roto lên cao hơn 630A trong lúc máy đang chạy không tải và tốc độ quay của tuabin ở trị số định mức. Nếu như làm mọi việc như sửa mạch, số vòng quay của tuabin, mà vẫn không tìm được sai sót thì báo cho trưởng ca và quản đốc phân xưởng vận hành Điện - Kiểm nhiệt biết. - Khi đã nâng điện áp của máy phát điện lên đến trị số định mức, trưởng kíp điện cần phải tiến hành kiểm tra: + Sự làm việc của chổi than. + Nhiệt độ của nước làm mát và khí Hydro. + Tất cả các thiết bị đấu nối vào thanh cái của máy phát điện. + Loại trừ các hư hỏng trong hệ thống kích thích, kiểm tra cách điện của mạch kích thích bằng Vôn kế kiểm tra. - Sau khi đã xem xét xong thì bắt đầu hoà máy phát điện vào lưới nhất thiết phải hoà đồng bộ chính xác. - Sau khi đã hoà xong máy phát điện phải báo cáo cho trưởng ca biết máy phát điện đã được đóng vào lưới và làm việc song song với lưới. - Bằng cách điều chỉnh kích thích và điều tốc tuabin xác lập chế độ công suất hữu công và vô công theo biểu đồ do trưởng ca quy định. Tốc độ tăng phụ tải hữu công được xác định bằng chế độ làm việc của tuabin và lò hơi. 66
  68. Phụ tải vô công cần được tăng lên tỷ lệ với phụ tải hữu công. Trong các trường hợp sự cố cần để cho bộ tự động điều chỉnh kích thích (ABP) và cường hành kích thích vào làm việc. Trong trường hợp này phải theo dõi chặt chẽ chỉ số của các đồng hồ hữu công và vô công, không cho phép chuyển máy phát điện sang chế độ non kích thích (chế độ điện kháng bình thường). - Khi đóng máy phát điện vào làm việc song song với lưới, trưởng ca phải báo cho điều độ hệ thống biết về máy phát điện đã đóng vào lưới. 3. 3. CÁC PHƢƠNG PHÁP HÒA ĐỒNG BỘ Ở đây có 1 điểm cần lưu ý như sau: Việc hòa đồng bộ chúng ta thực hiện ở lưới “cứng”. Đây là lưới điện có công suất vô cùng lớn, điện áp và tần số luôn không đổi. Bất cứ một máy điện nào có công suất nhỏ hơn nhiều lần tổng công suất của lưới khi hòa vào mạng “cứng” này đều có điện áp, tần số phụ thuộc vào điện áp và tần số của lưới chủ. Như vậy, việc đưa một máy điện bất kỳ vào làm việc với lưới cứng trên lý thuyết là hoàn toàn có thể ( tất nhiên là phải thỏa mãn các điều kiện cần thiết để hòa máy) và trong trường hợp này việc điều chỉnh dòng kích từ cũng như vòng quay của động cơ sơ cấp không làm thay đổi điện áp, tần số của lưới mà chỉ làm thay đổi khả năng nhận tải tác dụng cũng như tải kháng của máy mà thôi. Hình 3. 1 trình bày đồ thị vecto của một máy phát khi làm việc với lưới cứng với việc thay đổi dòng kích từ và công suất hơi 67
  69. E2 E2 E1 I2Xdb E1 I1Xdb I1Xdb U I1 I2 U I1 b a Hình 3. 1 : Đồ thị vecto của máy phát khi làm việc ở lưới cứng Trong hình 3. 1a chỉ đơn thuần thay đổi dòng kích từ của máy phát còn công suất hơi không đổi , lúc đó sđđ phần ứng thay đổi nhưng vì là lưới cứng nên điện áp trên lưới U = const. Hệ số cosφ đã thay đổi vì thực tế góc lệch pha đã thay đổi từ φ1 sang φ2 . Công suất kháng đã thay đổi từ Q1 sang Q2 còn công suất tác dụng P = const. Trong hình 3.1b biểu diễn việc thay đổi công suất hơi. Công suất tác dụng thay đổi P1 sang P2 ,nếu như không thay đổi dòng kích từ cho máy phát thì mút của vecto sđđ sẽ vẽ theo cung tròn có bán kính là E1 và như vậy, góc lệch pha sẽ giảm dần vecto I sẽ dần trùng với vecto U và nếu tiếp tục tăng nữa thì góc lệch pha sẽ đổi dấu âm (vectơ I sẽ nhanh hơn vectơ U). Máy sẽ phát công suất mang tích chất dung ( phản ứng phần ứng trợ từ), như vậy không cần thiết. Vì thế, để giữ cho máy phát làm việc ở chế độ bình thường, người ta phải tăng dòng kích từ cho sđđ tăng lên. 68
  70. Hình 3.1b vẽ trường hợp giữ góc lệch pha φ không đổi và dòng điện I2 trùng pha với I1 (tất nhiên I2 > I1) Ta có các phương pháp hòa sau : - Hoà đồng bộ chính xác : phương pháp thực hiện hoà song song máy phát đồng bộ thoả mãn cả 4 điều kiện trên đây. Phương pháp này thường được dùng nhất vì đảm bảo an toàn cho máy, cho lưới điện và chất lượng hoà. Tuy nhiên thời gian thực hiện lâu - Hoà đồng bộ thô: phương pháp đưa 1 máy phát vào làm việc với 1 máy khác khi chưa thoả mãn tất cả các điều kiện trên. Phương pháp này áp dụng khi cần hoà nhanh, chất lượng hoà không cao, có dòng cân bằng khi hoà thưòng đựơc áp dụng trên tàu thuỷ hoặc các mạng điện địa phương trên bờ - Tự hoà đồng bộ: phương pháp này tự hoà đồng bộ được thực hiện như sau: dùng máy lai quay roto máy phát điện định hoà với tốc độ gần đồng bộ rồi mới kích từ máy. Sau khi kích từ, do có từ thông nên sẽ xuất hiện dòng điện và momen kéo theo máy vào làm việc đồng bộ. Đưa dòng kích từ vào máy ở độ trượt càng nhỏ thì độ xung dòng càng bé. Độ trượt có giá trị ≈ 0. 5%. Tự hoà đồng bộ chỉ được áp dụng với những trường hợp khi ở trạng thái quá độ nhỏ hơn 1 giá trị nhất định. Phần lớn các máy điện đồng bộ không được sản xuất theo chế độ này. Cho nên khi sử dụng phải thực hiện đo kiểm tra máy trước rồi mới được áp dụng. Áp dụng phương pháp hoà đồng bộ này rút ngắn được rất nhiều quá trình hoà máy phát. Vì vậy phương pháp sử dụng cho các máy phát sự cố hoặc khởi động hệ thống thuỷ điện dự trữ. 3. 3. 1 Phƣơng pháp hòa đồng bộ chính xác Để kiểm tra các điều kiện hoà đồng bộ người ta dùng các phương pháp sau: - Phương pháp đèn tối(đèn sáng) - Phương pháp đèn quay - Phương pháp dùng đồng bộ kế 69
  71. 3. 3. 1. 1 Phƣơng pháp đèn tối(đèn sáng): R S T L3 L2 L1 A B C U3 U2 U1 F RL U L3 URG WG WL UTG L1 UTL USL L2 USG Hình 3. 2: Sơ đồ nối đèn phương pháp đèn tối(đèn sáng) Nếu cả 4 điều kiện trên thoả mãn thì 3 đèn đều tối. Bây giờ ta hãy phân tích các điều kiện trên không thoả mãn thì các đền sẽ ra sao. - Khi UA # UR hoặc góc pha đầu khác nhau. Ta thấy trên các đèn có 1 70
  72. hiệu điện áp : ΔU = UA – UR Cả 3 bóng đèn đều sáng nhau - Khi tần số f1 # f2 thì ta cũng quan sát được đèn sáng Bằng phương pháp quan sát trạng thái đèn ta tìm ra thời điểm hoà tốt nhất (khi các đèn đều tắt) Phương pháp này dễ thực hiện, rẻ tiền nhưng độ chính xác kém, hơn thế nũa tìm được 1 bóng đèn có dải làm việc rộng ( từ 20v tới điện áp dây ) là rất khó, và nếu bóng đèn bị hỏng thì chẳng quan sát được gì. Do đó người ta không dùng phương pháp đèn tắt đơn độc mà kết hợp thêm các đồng hồ volmet để đo điện áp, trong đó hay dùng vol met chỉ không. Nếu các điều kiện không thỏa mãn ta phải điều chỉnh dòng kích từ hoặc tốc độ quay của máy định hoà 3. 3. 1. 2 Phƣơng pháp đèn quay R S T L3 L2 L1 A B C U3 U2 U1 F 71
  73. URL URG WL WG L3 UTG L2 L1 UTL USL USG Hình 3. 3: Sơ đồ nối đèn dùng phương pháp đèn quay Nếu các điều kiện đồng bộ thoả mãn thì đèn 1 tối còn đèn 2 và 3 sáng. Ở sơ đồ này không cần dùng volmet chỉ không vì ngay cả khi chỉ có chênh lệch nhỏ đèn 1 không sáng nhưng các đèn còn lại ánh sáng thay đổi rõ rệt vì nó rât nhạy với sự thay đổi điện áp ở giá trị gần định mức. Khi tần số ưới và máy phát khác nhau sẽ có hiện tượng ánh sán quay. khi gần đồng bộ tốc quay của ánh sáng chậm dần. máy làm việc song song được đóng vào khi tốc độ quay rất chậm, tốt nhất là bóng đèn 1 sáng, 2 bóng kia tối, đồng hồ volmet chỉ không Nếu thấy các bóng đèn cùng tối hoặc cùng sáng có nghĩa là thứ tự pha khác nhau và tần số cũng khác nhau Ở hệ thống đèn tối nếu xuất hiện hiện tượng này thì pha và tần số khác nhau. Qua phân tích 2 hệ thống đèn tắt và đèn quay ta thấy cùng 1 hiện tượng 72
  74. nhưng bản chất khác nhau nên khi lắp hệ thống mới hoặc sau khi sửa chữa phải xác địng phương pháp áp dụng và kiểm tra cách nối cho đúng. Hai phương pháp dùng đèn trên đây có ưu điểm là đơn giản nhưng có nhiều nhược điểm : trước hết các bóng đèn chỉ sáng khi điện áp trên bóng có giá trị 1/3 Udm do vậy ở những hệ thống yêu cầu cao phương pháp đèn không thoả mãn, nên thường kết hợp với các von met và các bộ đồng kế. 3. 3. 1. 3 Hoà đồng bộ bằng dùng đồng bộ kế Đồng bộ kế có cấu tạo khác nhau. trên hình 3. 3 biểu diễn sơ đồ 1 đồng bộ kế nối vào máy phát định hoà đồng bộ. Hình 3. 4 : Sơ đồ nguyên lý đồng bộ kế Hình 3.4 trình bày sơ đồ nguyên lý của đồng bộ kế kim SYS khi đấu nối vào hệ thống. Trong đó PT1, PT5 : Biến áp đo lường với cuộn dây nối sao hở và thứ cấp nối đất an toàn và bên cạnh là mặt đồng bộ kế kim với 2 chiều quay được ghi và chỉ thị bằng mũi tên. Dùng đồng bộ kế để đưa máy phát vào làm việc song song được coi là 73
  75. phương pháp hòa đồng bộ tin cậy nhất. Về nguyên lý, đồng bộ kế kinh điển là thiết bị so sánh chênh lệch tần số giữa máy phát cần hòa và lưới điện thông qua từ trường được tạo ra bởi các cuộn dây, ngày nay đồng bộ kế đã được thiết kế theo nhiều dạng khác nhau nhưng vẫn xuất phát từ cơ sở so sánh tần số góc. Đồng bộ kế kim được thiết kế trên mặt đồng hồ có đánh dấu thời điểm hòa bằng một vạch chỉ thị, khi kim chỉ thị trùng với vạch dấu thì phải thực hiện đóng mạch hòa. Trên mặt đồng hồ cũng chỉ quay nhanh và chậm để giúp người vận hành xác định được tần số góc của máy cần hòa nhanh hơn lưới nếu kim quay theo chiều nhanh còn ngược lại thì kim quay theo chiều chậm. Thông thường người ta chọn chiều quay fast để hệ dễ đồng bộ.Việc chỉnh chiều quay của kim chính là việc can thiệp vào điều tốc động cơ sơ cấp. Chính vì vị trí hòa và chiều quay được ấn định sẵn nên việc đấu nối vào các cuộn dây của đồng bộ kế chỉ duy nhất theo một cách. Nếu việc đấu nối sai thiết kế thì thời điểm và các chiều chỉ thị sẽ sai khác. Điều này hết sức quan trọng với các kỹ sư làm công tác chế tạo và lắp ráp bảng điện chính, các kỹ sư và cán bộ vận hành cũng phải lưu ý điều này nếu có sửa chữa đến Synchronizing Panel. Thực tế trên Synchronizing Panel thường bố trí kết hợp hai dụng cụ : đồng bộ kế và hệ thống đèn tắt hoặc quay để nâng cao độ tin cậy. Thao tác hòa giống với phương pháp đèn tắt hoặc quay nhưng chọn thời điểm bằng đồng bộ kế. 74