Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu về quá trình chuyển đổi chế độ làm việc của máy phát

Nội dung text: Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu về quá trình chuyển đổi chế độ làm việc của máy phát

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG Luận văn Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu về quá trình chuyển đổi chế độ làm việc của máy phát
2. LỜI MỞ ĐẦU Điện năng có tầm quan trọng rất lớn đối với đời sống con ngƣời nói chung cũng nhƣ sự phát triển kinh tế của một quốc gia nói riêng. Điện năng là một sản phẩm không thể nào thiếu trong cuộc sống của chúng ta hiện nay cũng nhƣ tƣơng lai sau này. Với các điều kiện sinh hoạt, điện đƣợc dùng để chiếu sáng, chạy quạt, ti vi Với các xí nghiệp công nghiệp điện năng để thực hiện cơ khí hóa, tự động hóa các quá trình sản xuất làm cho năng suất lao động ngày một tăng cao tiết kiệm nguồn nguyên liệu, giảm nhẹ điều kiện làm việc của con ngƣời. Trong nông nghiệp điện năng đƣợc dùng để khống chế ảnh hƣởng của thiên nhiên, nâng cao năng suất trồng trọt, chăn nuôi, cải tạo môi trƣờng sống cho con ngƣời. Trong giao thông vận tải làm tăng khả năng chuyên chở, giảm nguyên liệu và chi phí vận hành. Nói chung điện năng giúp con ngƣời có những bƣớc tiến lớn vƣợt bậc trong mọi mặt nhƣ y tế, giao thông vận tải, giáo dục, công nghiệp Chính vì vậy chúng ta cần phải chú trọng phát huy để ngành điện luôn là ngành mũi nhọn, luôn di trƣớc một bƣớc trong sự nghiệp đi lên của đất nƣớc, tiến tới điện khí hóa trong tất cả các ngành sản xuất, dịch vụ viễn thông giúp con ngƣời phát huy đƣợc khả năng sáng tạo phát minh ra các thiết bị máy móc hiện đại phục vụ nhu cầu ngày càng cao của nhân loại. Vận hành máy phát điện khá phức tạp đòi hỏi nhân viên thao tác phải có trình độ ký thuật cao bởi vì máy phát điện có thể làm việc với rất nhiều chế độ khác nhau phụ thuộc vào tải và điều kiện làm việc. Vận hành máy phát điện hợp lí không chỉ nâng cao khả năng sử dụng mà còn kéo dài tuổi thọ của nó. Sau khi thực tập tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại nay là công ty nhiệt điện Phả Lại em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp : “Tổng quan về nhà máy nhiệt điện. Đi sâu nghiên cứu về quá trình chuyển đổi chế độ làm việc của máy phát ”. 1
3. Nội dung đề tài gồm 3 chƣơng : - Chƣơng 1: Tổng quan về nhà máy nhiệt điện Phả Lại. - Chƣơng 2: Vận hành máy phát với hệ thống kích từ và điều chỉnh điện áp. - Chƣơng 3: Chuyển chế độ làm việc của máy phát. Trong quá trình làm đề tài này em đã đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các cô chú trong nhà máy, đặc biệt là thầy giáo TS. Nguyễn Tiến Ban, đến nay đề tài của em đã hoàn thành, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo và các cô chú trong nhà máy. Do thời gian có hạn nên không tránh khỏi khiếm khuyết, em mong nhận đƣợc sự góp ý, giúp đỡ thêm của các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn! 2
4. CHƢƠNG 1. NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1.1. CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN. Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lƣợng sơ cấp nhƣ than, dầu, khí đốt, thủy năng thành điện và nhiệt năng (đối với nhiệt điện rút hơi). Căn cứ vào dạng năng lƣợng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện mà ngƣời 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 : - Nhiệt điện rút hơi (NĐR) : Một phần năng lƣợng của hơi đƣợc sử dụng vào mục đích công nghiệp và sinh hoạt của nhân dân vùng lân cận. - Nhiệt điện ngƣng hơi (NĐN) : Toàn bộ hơi dùng sản xuất điện năng. 1.1.1. Nhà máy nhiệt điện (NĐ) Trong nhà máy nhiệt điện ngƣời ta dùng nhiên liệu là than đá, dầu hoặc khí đốt, trong đó than đá đƣợc sử dụng rộng rãi nhất. Để quay máy phát điện, trong nhà máy nhiệt điện dùng tuabin hơi nƣớc, máy hơi nƣớc (lô cô mô bin), động cơ đốt trong và tuabin khí, tuabin hơi nƣớc có khả năng cho công suất cao và vận hành kinh tế nên đƣợc sử dụng rộng rãi nhất . a. Ƣu điểm : - Có thể xây dựng gần khu công nghiệp và nguồn cung cấp nhiên liệu để giảm chi phí xây dựng đƣờng dây tải điện và chuyên chở nhiên liệu. -Thời gian xây dựng ngắn (3 ÷ 4) năm. - Có thể sử dụng đƣợc các nhiên liệu rẻ tiền nhƣ 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 b. Nhƣợc điểm : - Cần nhiên liệu trong quá trình sản xuất do đó giá thành điện năng cao. 3
5. - Khói thải làm ô nhiễm môi trƣờng. - 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 nƣớc ra ngoài vừa mất năng lƣợng vừa mất nƣớc. - Hiệu suất thấp : η = 30 ÷ 40 % (NĐ); η = 60 ÷ 70 % (NĐR). 1.1.2. Nhà máy thủy điện (TĐ) Nhà máy thủy điện dùng năng lƣợng của dòng nƣớc để sản xuất ra điện năng. Động cơ sơ cấp để quay máy phát thủy điện là các tuabin nƣớc trục ngang hay trục đứng. a. Ƣu 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 ngƣời phục vụ tính cho một đơn vị công suất chỉ bằng 1/10 ÷ 1/15 của nhiệt điện. - Kết hợp các vấn đề khác nhƣ công trình thủy lợi, chống lũ lụt, hạn hán, giao thông vận tải, hồ thả cá - Hiệu suất cao η = 85 ÷ 90 %. b. Nhƣợc điểm : - Vốn đầu tƣ xây dựng một nhà máy rất lớn. - Thời gian xây dựng dài. - Công suất bị hạn chế bởi lƣu lƣợng và chiều cao cột nƣớc. - Thƣờng ở xa hộ tiêu thụ nên phải xây dựng đƣờng dây cao áp rất tốn kém. 1.2. NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI. Nhà máy nhiệt điện Phả Lại (nay là công ty nhiệt điện Phả Lại) đƣợc khởi công xây dựng ngày 17/5/1980 do Liên Xô thiết kế trên mặt bằng 1000 ha thuộc địa phận thị trấn Phả Lại huyện Chí Linh tỉnh Hải Dƣơng. Nhà máy 4
6. đặt cạnh con sông Lục Đầu Giang là nơi hội tụ của 6 con sông: Sông Thái Bình, sông Kinh Thầy, sông Thƣơng, 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 đƣợc 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 một S1 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 28/10/1983 - Tổ máy hai S2 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 01/9/1984 - Tổ máy ba S3 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 12/12/1985 - Tổ máy bốn S4 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 29/11/1986 - Từ khi đƣa vào vận hành đến nay nhà máy đã cung cấp cho lƣới điện quốc gia gần 40 tỉ kwh. Các mốc thời hạn đạt sản lƣợng 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 đƣa vào vận hành 2 tổ máy, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phải gánh một tỉ trọng rất lớn về sản lƣợng điện cho lƣới điện miền bắc, đóng góp một phần không nhỏ cho nền kinh tế quốc dân. Sau đó với việc đƣa vào vận hành các tổ máy còn lại của thuỷ điện Hoà Bình và hoà vào lƣới 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. 5
7. Năm 1994 khi xây dựng đƣờng dây 500kV Bắc – Nam thống nhất hệ thống điện trong cả nƣớc, 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 lƣờng, 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 xƣởng chính sau : - Phân xƣởng vận hành điện – kiểm nhiệt : Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị điện, kiểm nhiệt của dây chuyền I. - Phân xƣởmg sửa chữa điện – kiểm nhiệt : Sửa chữa, đại tu và thí nghiệm toàn bộ thiết bị điện – kiểm nhiệt của nhà máy. - Phân xƣởng vận hành I : Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị lò máy và thuỷ lực của dây chuyền I. - Phân xƣởng vận hành II : Quản lý và vận hành toàn bộ thiết bị lò máy và thuỷ lực của dây chuyền II. - Phân xƣởng tự động : Vận hành và sửa chữa thiết bị tự động (kiểm nhiệt) của dây chuyền II. - Phân xƣởng hoá : Kiểm tra, lấy mẫu toàn bộ các chất có sử dụng để phục vụ trong dây chuyền sản xuất điện của nhà máy nhƣ: CO2, H2 than dầu, nƣớc. Điều chế bổ sung nƣớc sạch phục vụ cho vận hành lò hơi. 6
8. - Phân xƣởng đại tu cơ nhiệt : Sửa chửa, đại tu toàn bộ thiết bị cơ, nhiệt của lò và máy trong nhà máy. - Phân xƣởng cơ khí : Sửa chữa gia công các thiết bị cơ khí vừa và nhỏ phục vụ trong nhà máy. - Phân xƣởng cung cấp nhiên liệu : Quản lý, vận hành toàn bộ hệ thống cung cấp nhiên liệu nhƣ băng chuyền tải than cả đƣờng sắt, đƣờng sông, khoang lật toa, đẩy toa và gác ghi đƣờng sắt thử ga cổ thành vào nhà máy. - Hiện nay nhà máy đã đƣa 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 đƣợc nối qua hai máy cắt nối hai thanh cái là 224 và 215. Sơ đồ nối điện chính của nhà máy (bản vẽ số 1) - Điện đƣợc lấy từ đầu cực máy phát với điện áp 10,5kV, qua máy cắt đầu cực (901÷904) cung cấp cho các máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) và các máy biến áp làm việc chính (AT1, AT2, T3, T4). - Ở điều kiện vận hành bình thuờng, điện đƣợc cung cấp liên tục từ máy phát qua máy cắt đầu cực qua máy biến áp tự dùng và các máy biến áp lực làm việc chính. - Khi xảy ra sự cố ở máy phát hoặc ngắn mạch trên hệ thống thanh cái từ máy phát đến máy biến áp, thì máy cắt đầu cực sẽ cắt ra, máy phát điện ngừng làm việc hoặc chạy không tải. - Trạm ngoài trời 110kV của nhà máy nhiệt điện Phả Lại đƣợc cung cấp điện từ các máy phát điện M1 và M2 qua hai máy biến áp tự ngẫu là AT1, AT2. Trạm 110kV đƣợc liên hệ với trạm 220kV nhờ các máy biến áp AT1, AT2. Từ trạm 110kV của nhà máy điện năng đƣợc phân phối và truyền tải đến các phụ tải bằng các đƣờng dây 110kV. 7
9. - Trạm 110kV dùng sơ đồ 2 hệ thống thanh góp làm việc song song C11 và C12 có thanh góp vòng C19, do đó để đảm bảo các yêu cầu đối với sơ đồ nối điện thì phải có phƣơng thức vận hành phù hợp. - Liên lạc giữa 2 hệ thống thanh cái C11 và C12 qua máy cắt liên lạc 112. - Máy cắt vòng 100 có thể thay thế cho một máy cắt nào đó nối vào thanh cái 110kV khi đƣa một máy cắt đƣờng dây ra sửa chữa (trừ máy cắt 112). - Chế độ làm việc bình thƣờng thì 2 thanh cái C11 và C12 làm việc song song. - Trạm ngoài trời 220KV đƣợc cung cấp từ 4 máy phát điện qua 4 máy biến áp tăng áp. Từ trạm 220KV của nhà máy điện năng đƣợc đƣa đến các phụ tải lớn bằng các đƣờng dây 220KV. - Sơ đồ trạm 220KV có hệ thống thanh góp vòng C29. Đây là sơ đồ tƣơng đối hoàn chỉnh và linh hoạt. Liên lạc giữa thanh cái C21 và C22 qua máy cắt liên lạc 212. - Máy cắt vòng 200 có thể thay thế một trong các máy cắt nối và thanh cái C21 và C22. - Hệ thống thanh góp 6kV của nhà máy đƣợc lấy điện trực tiếp từ điện áp đầu cực máy phát qua các máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) 3 cuộn dây phía hạ áp có 2 cuộn dây dùng để cung cấp điện cho các phân đoạn 6kV khác nhau. - Máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) lấy điện từ máy cắt đầu cực (901÷904) qua máy cắt đầu vào phân đoạn tự dùng (631-A÷634A; 631B÷634B) cung cấp cho các phân đoạn 6kV 1BA÷ 4BA và 1BB÷4BB và cung cấp cho các phụ tải nối vào thanh cái đó. Để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục, cấp điện áp 6kV có liên động dự phòng từ máy biến áp dự phòng TD10. - Vì một lý do nào đó máy cắt đầu vào phân đoạn 6kV bị ngắt thì nguồn dự phòng TD10 sẽ tự động liên động đóng vào cung cấp cho phân đoạn 6kV. - Phân đoạn 0,4 kV các khối đƣợc cấp điện từ các máy biến áp tự dùng 6/0,4 kV của khối đó. 8
10. 1.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY 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 đƣợc trình bày trên H 1.1.Từ kho nhiên liệu 1 (than, dầu), qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu đƣợc đƣa vào lò 3. Nhiên liệu đƣợc sấy khô bằng không khí nóng từ quạt gió 10, qua bộ sấy không khí 12. Nƣớc đã đƣợc xử lý hóa học, qua bộ hâm nƣớc 13 đƣa vào nồi hơi của lò. Trong lò xảy ra phản ứng cháy: hóa năng biến thành nhiệt năng. Khói, sau khi qua bộ hâm nƣớc 13 và bộ sấy không khí 12 để tận dụng nhiệt, thoát ra ngoài qua ống khói nhờ quạt khói 11. Nƣớc 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 đƣợc dẫn đến tuabin 4. Tại đây, áp suất và nhiệt độ của hơi nƣớc 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 nƣớc 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 ngƣng 5. Trong bình ngƣng, hơi nƣớc đọng thành nƣớc nhờ hệ thống làm lạnh tuần hoàn. Nƣớc làm lạnh ( 5 ÷ 25° C) có thể lấy từ sông, hồ bằng bơm tuần hoàn 6. Để loại trừ không khí lọt vào bình ngƣng, bơm tuần hoàn chọn loại chân không. Từ bình ngƣng 5, nƣớc ngƣng tụ đƣợc đƣa qua binh gia nhiệt hạ áp 14 và đến bộ khử khí 15 nhờ bơm ngƣng tụ 7. Để bù lƣợng nƣớc thiếu hụt trong quá trình làm việc, thƣờng xuyên có lƣợng nƣớc bổ sung cho nƣớc cấp đƣợc đƣa qua bộ khử khí 15. Để tránh ăn mòn đƣờng ống và các thiết bị làm việc với nƣớc ở nhiệt độ cao, trƣớc khi đƣa vào lò, nƣớc cấp phải đƣợc xử lý (chủ yếu khử O2, CO2) tại bộ khử khí 15. Nƣớc ngƣng tụ và nƣớc bổ sung sau khi đƣợc xử lý, nhờ bơm cấp nƣớc 8 đƣợc qua bình gia nhiệt cao áp 16, bộ hâm nƣớc 13 rồi trở về nồi hơi của lò 3 9
11. Ngƣời ta cũng trích một phần hơi nƣớc 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. 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 nƣớc. 4. Tuabin. 14. Bình gia nhiệt hạ áp. 5. Bình ngƣng. 15. Bộ khử khí. 6. Bơm tuần hoàn. 16. Bình gia nhiệt cao áp. 7. Bơm ngƣng tụ. 17. Sông, ao, hồ. 8. Bơm cấp nƣớc. 18. Ống khói. 9. Thiết bị đánh lửa. 19. Máy phát điện. 10. Quạt gió. 10
12. 1.3.2. Chu trình tuần hoàn hơi – nƣớc của công ty nhiệt điện Phả Lại. 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 ngƣng nhiệt Bộ quá nhiệt Baohơi Baohơi H¬i 2 Bơm LÒ HƠI LÒ HƠI ngƣng A B Hệ thống gia nhiệt hạ áp Đài cấp nƣớc Hệ thống Khử khí Đài cấp gia nhiệt nƣớc 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 đƣợc 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 đƣờng. Tua bin hạ áp có cấu tạo loe về 2 phía. Hơi sau khi giãn nở sinh công xong hơi đƣợc dẫn về bình ngƣng. Hơi về bình ngƣng phải đảm bảo thông số hơi là 540C, áp suất là 0,062ata. 11
13. Sau khi qua bình ngƣng hơi đã biến hoàn toàn thành nƣớc. Nƣớc này sẽ đƣợc hệ thống 2 bơm ngƣng tạo áp lực bơm vào đƣờng ống nƣớc sạch. Nƣớc đi qua bộ gia nhiệt hơi chèn để tận dụng nhiệt của hơi chèn. Sau đó nƣớc đƣợc gia nhiệt bởi 5 bộ gia nhiệt hạ áp. Khi qua gia nhiệt hạ áp nƣớc đi vào đài khử khí để khử hết lƣợng khí lẫn vào trong nƣớc và qua 3 bơm cấp đi vào gia nhiệt cao áp. Sau khi đi qua 3 bộ gia nhiệt cao áp nƣớc vào đài cấp nƣớc và tới bình ngƣng phụ. Sau khi nƣớc đƣợc phun vào bao hơi theo chiều từ trên xuống để rửa hơi. Sau khi vào bao hơi nƣớc theo đƣờng nƣớc xuống và biến thành hơi trong đƣờng 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 lò hơi một bao hơi ống nƣớc đứng tuần hoàn tự nhiên. Lò đốt than ở dạng bột thải xỉ khô, bố cục hình chữ . Lò đƣợc thiết kế để đốt than ở mỏ Mạo Khê. - Buồng đốt chính của lò kiểu hở đƣợc cấu tạo bởi các giàn ống sinh hơi là trung tâm buồng lửa và phần đƣờng khói lên, phần đƣờng khói ngang có bố trí các bộ quá nhiệt, phần đƣờng khói đi xuống có bố trí xen kẽ các bộ hâm nƣớc và bộ sấy không khí. Kết cấu buồng đốt từ các ống hàn sẵn các giàn ống sinh hơi vách trƣớc và vách sau ở phia dƣới 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 đƣợc 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 đƣợc bố trí cùng vòi đốt chính (Năng suất 2000 kg/vòi/giờ). Bốn vòi phun gió cấp 3 đƣợc bố trí ở 4 góc lò ở độ cao 14100 mm . Để tạo thuận lợi 12
14. cho quá trình cháy, các ống sinh hơi ở vùng vòi đốt chính đƣợc 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 đƣợc đƣa ra ngoài nhờ vít xỉ sau đó đƣợc đập xỉ nghiền nhỏ đƣa xuống mƣơng và đƣợc dòng nƣớc tống đi ra trạm thải xỉ. - Lò đƣợc 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. 2. Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 5400C. 3. Áp lực hơi quá nhiệt : 100 ata. 4. Áp lực bao hơi : 112,6 ata. 13
15. 5. Nhiệt độ hơi bão hòa : 3190C. 6. Nhiệt độ đƣờng khói ngang : 4500C. 7. Nhiệt độ khói thoát : 130oC. 8. Nhiệt độ nƣớc cấp : 2300C. 9. Nƣớc giảm ôn cấp 1 : 10 T/h. 10. Nƣớc 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 trƣờng xung quanh : q5 = 0,54 %. 16. Tổn thất do xỉ mang ra ngoài : q6 = 0,06 %. c. Hệ thống đo lƣờng điều chỉnh tự động – điều khiển lò : - Để đo lƣờng và vận hành các thiết bị nhiệt cũng nhƣ 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 thống, dây chuyền sản xuất điện nhƣ : + Các cặp pin nhiệt điện, nhiệt điện trở với các đồng hồ KCM1, KCM2. + 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 nƣớc, nhiệt độ hơi quá nhiệt. Lò đƣợc 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 : + Các thiết bị của lò làm việc trong chế độ tự động điều chỉnh. + Tự động duy trì trị số của thông số cho trƣớc. + Thay đổi bằng tay trị số chỉnh định cho từng bộ điều chỉnh bằng bộ chỉnh định đặt ngoài. 14
16. + Điều chỉnh từ xa từng cơ cấu điều chỉnh của hệ điều chỉnh. + 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 : + Bộ điều chỉnh phụ tải nhiệt. + Bộ điều chỉnh gió chung. + Bộ điều chỉnh sức hút buồng đốt. + Bộ điều chỉnh áp lực gió cấp 1. + Bộ điều chỉnh phụ tải máy nghiền. + Bộ điều chỉnh sức hút trƣớc máy nghiền. + Bộ điều chỉnh cấp nƣớc. + Bộ điều chỉnh xả liên tục. + 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 đƣờng kính trong 1600mm, dài 12700mm, dày 88mm. Mức nƣớc trung bình trong bao hơi thấp hơn trục hình học của bao hơi 200mm. Trong quá trình vận hành cho phép nƣớc 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 đƣờng xả sự cố, ống đƣa phốt phát vào phân phối đều theo chiều dài bao hơi. Bao hơi còn đƣợc lắp đặt 3 ống thủy dùng để đo mức nƣớc trực tiếp trên sàn bao hơi. + Trên bao hơi còn có các ống góp hơi, nƣớc và bao hơi và các ống góp nƣớc xuống. Các đƣờng nƣớc cấp sau bộ hâm cấp 2 vào bao hơi và đƣờng xả khí. Đƣờng xả sự cố mức nƣớc 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 15
17. 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 nƣớc 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 tƣợng giảm đột ngột nhiệt độ hơi quá nhiệt, gây thủy kích đƣờng ống dẫn hơi. Khi đó phải nhanh chóng giảm phụ tải lò, hạ mức nƣớc bao hơi và mở xả quá nhiệt. - Quạt gió : + Quạt gió kiểu Д H-26 M là thiết bị dùng để đƣa 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 hƣớng. STT Tên gọi Đơn vị Đại lƣợng 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 Cƣờng độ A 73,5 9 Công suất KW 630 10 Hiệu suất động cơ % 93 Bảng 1.1. Đặc tính kỹ thuật của quạt gió. - Quạt khói : 16
18. + 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 phia kiểu li tâm, gồm các bộ phận : Bánh động, phần chuyển động, bầu xoắn, cánh hƣớng, buồng hút. STT Tên gọi Đơn vị Đại lƣợng 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 Cƣờng 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 trƣờng, trƣờng 0 có tác dụng phân đều khói, việc lọc bụi đƣợc thực hiện tại trƣờng 1, 2, 3, 4. Nguồn điện một chiều 50kV cấp cho điện trƣờng của các bộ lọc bụi đƣợc lấy từ máy biến áp chỉnh lƣu AT OM-10600 T1. + Bộ lọc bụi tĩnh điện gồm các điện cực kết lắng và điện cực ion hóa, cơ cấu rung các điện cực, các cụm sứ, các sóng chắn phân chia dòng khói. Các điện cực ion hóa đƣợc nối với nguồn 1 chiều cao thế 50kV, các điện cực kết lắng đƣợc nối với đất. Khi khói có bụi đi qua bộ lọc bụi bằng điện, các hạt tro 17
19. bị nhiễm điện và dƣới tác động của điện trƣờng sẽ bám vào cực kết lắng. Việc tách tro rời khỏi các điện cực đƣợc tiến hành bằng các cơ cấu rung. Tro sau khi rời khỏi điện cực đƣợc 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. Tuabin hơi : a. Cấu tạo : - Tuabin K-100-90-7 với công suất định mức 110 MW dùng để quay máy phát điện TB -120-2T3. Tuabin 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. - Xi lanh cao áp đƣợc 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 đƣợc rèn liền khối với trục. - Xi lanh đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp hàn, thoát hơi về 2 phía, mỗi phía có 5 tầng cánh. Các đĩa của rô to hạ áp đƣợc chế tạo riêng rẽ để lắp ép vào trục. 18
20. Rô to cao áp và rô to hạ áp đƣợc 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. - Tuabin 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 dƣới bên sƣờn của xi lanh cao áp. Xi lanh hạ áp của tuabin có 2 đƣờng ống thoát hơi nối với 2 bình ngƣng kiểu bề mặt bằng phƣơng pháp hàn tại chỗ khi lắp ráp. - Tuabin có 8 cửa trích hơi không điều chỉnh để sấy nƣớc ngƣng chính và nƣớc 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 nƣớc cấp cho lò hơi khi tuabin làm việc với các thông số định mức nhƣ sau : Các thông số hơi của cửa trích Lƣu lƣợng Cửa Tên bình gia nhiệt Áp lực hơi trích Trích đấu vào cửa trích hơi Nhiệt độ (0C) (kg/cm2) (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 Bảng 1.3. Thông số hơi của các cửa trích. 19
21. b. Quá trình làm việc của tuabin : - Hơi mới từ lò đƣợc đƣa vào hộp hơi đứng riêng biệt trong có đặt van Stop, sau đó theo 4 đƣờng 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 đƣờng ống chuyển tiếp đi vào xi lanh hạ áp. Sau khi sinh công trong xi lanh hạ áp dòng hơi đi vào bình ngƣng dạng bề mặt kiểu 100-KUC-5A. Hình 1.5.Tuabin máy phát. 1.4.3. Máy phát điện 1.4.3.1. Cấu tạo : Máy phát điện đồng bộ kiểu TB - 120 - 3T, làm việc dài hạn và đƣợc đặt trong nhà có mái che. Máy phát đã đƣợc nhiệt đới hóa (T) và làm việc theo các điều kiện sau đây : - Lắp ở độ cao không lớn hơn 1000m so với mặt biển. - Nhiệt độ môi trƣờng trong giới hạn : 50C ÷ 450C. - Trong khu vực không có chất gây nổ. 20
22. a. Stator : - Vỏ Stator : Đƣợc 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 đƣợc đặt trực tiếp lên bệ máy bắt bu lông. - Lõi thép Stator : + Lõi đƣợc cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật có độ dày 0,5mm. Trên bề mặt các lá thép này đƣợc quét một lớp sơn cách điện và dọc theo trục có các rãnh thông gió. Lõi thép của Stator đƣợc ép bằng các vòng ép bằng thép không từ tính, vùng răng của các lá thép ngoài đƣợc ép chặt bằng những tấm ép có từ tính đặt 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 sơ đồ đấu nối sao kép gồm 9 đầu ra. b. 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 đƣợc khoan xuyên tâm để đặt 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. c. 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 đƣợc 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 ) đƣợc đƣa 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. 21
23. d. Bộ làm mát Gồm 6 bộ làm mát khí H2 bố trí bao bọc phần trên và dọc theo thân máy phát. e. 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 : - Công suất toàn phần : S = 141.200KVA - Công suất tác dụng : P = 120.000KW - Điện áp định mức : U = 10.500 525V - Dòng điện Stator : IStator = 7760A - Dòng điện rotor : IRoto = 1830A - Tốc độ quay định mức : n = 3000v/p - Hệ số công suất : cos = 0,85 - Hiệu suất : % = 98,4% - Cƣờng độ quá tải tĩnh : a = 1,7 - Tốc độ quay giới hạn : nth = 1500v/p - Mômen bánh đà : 13 T/m2 - Mômen cực đại khi có ngắn mạch ở cuộn dây Stator : 6 lần - Môi chất làm mát máy phát : Khí H2 - Đầu nối pha cuộn dây Stator hình sao kép - 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 22
24. với rotor máy phát. Ngoài ra công ty còn có hệ thống kích thích dự phòng dùng chung cho cả 4 tổ máy. a. Máy kích thích chính : - Kiểu Д- 490- 3000T3 là máy phát điện cảm ứng tần số cao, bên trong máy đặt bộ chỉnh lƣu. Rotor máy kích thích đƣợc nối trên cùng một trục rotor máy phát điện, máy kích thích có các gối đỡ trƣợt đƣợc bôi trơn cƣỡng bức từ hệ thống dầu chung. - Thông số kỹ thuật : +Công suất định mức : 590 Kw . +Điện áp định mức : 310 V . +Dòng điện định mức : 1930 A . +Tần số quay : 3000 vòng / phút . +Hệ số công suất : 0,8 . +Tần số : 500 Hz . +Làm mát bằng không khí theo chu trình kín. +Bội số cƣờng kích theo điện áp và dòng điện ứng với các thông số định mức kích thích của máy phát điện là 2. +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. +Tốc độ tăng điện áp kích thích trong chế độ cƣờng kích không nhỏ hơn 0,2 giây. 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. b. Máy kích thích phụ : - Thông số kỹ thuật : + Kiểu ДM -30- 400 T3 23
25. + Công suất định mức : 30 Kw . + Điện áp định mức : 400 V . + Dòng điện định mức : 54 A . + Hệ số công suất : 0,8 . + Tần số : 400 Hz . + Kích thích bằng nam châm vĩnh cửu ở rô to . + Tần số quay : 3000 vòng / phút . c. Máy kích thích dự phòng : - Máy kích thích dự phòng đƣợc dùng khi hệ thống kích thích chính bị hỏng hoặc đƣa vào sửa chữa. - Máy kích thích dự phòng dùng để dự phòng cho hệ thống kích thích máy phát của 4 khối. - Máy kích thích dự phòng là một máy phát điện một chiều đƣợc lai bởi động cơ không đồng bộ 3 pha. + Máy phát điện một chiều :  Kiểu : C -900 - 1000T4  P = 550 kW  U = 300 V  I = 1850 A + Động cơ không đồng bộ 3 pha :  Kiểu : A - 1612-6 T3  P = 800 KW  U = 6 KV  I = 93 A Khi chuyển sang kích thích dự phòng điện áp đƣợc điều chỉnh bằng tay Tuy nhiên ở chế độ này việc cƣờng kích vẫn đƣợc đảm bảo. - Biến trở trƣợt của máy kích thích dự phòng PP dùng để điều chỉnh dòng điện trong cuộn dây kích thích của máy kích thích dự phòng kiểu : PBM – 2. 24
26. Trong biến trở có lắp đặt điện trở không điều chỉnh đƣợc để hạn chế dòng điện kích thích của máy kích thích khi làm việc ở chế độ cƣờng kích. - Áp tô mát của máy kích thích dự phòng B2 dùng để đóng mạch lực của máy kích thích dự phòng vào mạch kích thích của máy phát :  Kiểu : 2B030 - 2Π.  Dòng điện : 3000 A.  Điện áp : 560 V. d. Hệ thống làm mát của máy phát điện : - Máy phát điện có môi chất làm mát là khí H2. Cuộn dây Stator đƣợc làm mát gián tiếp bằng H2. Cuộn dây rotor, rotor, lõi Stator đƣợc làm mát trực tiếp bằng H2. 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 đƣợc làm mát bằng nƣớc. Có 6 bộ làm mát khí H2 đƣợc lắp dọc theo thân máy. Khi cắt một bộ làm mát thì phụ tải của máy phát nhỏ hơn 80% phụ tải định mức : + Nhiệt độ định mức của nƣớc làm mát : t0 = 230C + Áp lực định mức của nƣớc làm mát : P = 3kg/cm2 + Lƣu lƣợng nƣớc làm mát qua một bình : G = 400m3/giờ 25
27. CHƢƠNG 2. VẬN HÀNH MÁY PHÁT VỚI HỆ THỐNG KÍCH TỪ VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Vận hành hợp lý hệ thống điện nói chung và máy phát nói riêng, không những nâng cao khả năng sử dụng mà còn kéo dài tuổi thọ của chúng. Sau đây xin trình bày về một số công đoạn vận hành máy phát điện trong nhà máy nhiệt điện Phả Lại. 2.2. CÔNG TÁC KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM TRƢỚC KHI ĐƢA MÁY PHÁT VÀO HOẠT ĐỘNG. - Chỉ đƣợc khởi động máy phát điện sau khi đã làm xong các việc dƣới đây : + Đã kết thúc các công việc sửa chữa, kiểm tra các thiết bị trong khu vực tuabin máy phát điện, mặt bằng khu vực đã dọn sạch sẽ không có rác rƣởi, 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 lƣỡng tất cả các bu lông đầu nối và các thiết bị kiểm tra đo lƣờng. + 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 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, nƣớc 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. 26
28. + Kiểm tra sự hoàn chỉnh mọi yêu cầu về kỹ thuật an toàn và chống cháy. + Hoàn chỉnh và kiểm tra hệ thống chiếu sáng 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 đƣợc 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, rơle bảo vệ, đồng thời tiến hành kiểm tra xem đầu nối chắc chắn chƣa và kiểm tra hệ thống nối đất. + Kiểm tra xem ở máy phát điện đã có các bình CO2 để chữa cháy chƣa. + Tiến hành phân tích dầu và thử cho dầu tuần hoàn qua ổ trục. Xem mác dầu và độ nhớt đã đúng chủng loại chƣa, có lẫn nƣớc 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 nhƣ mọi thiết bị thao tác khác của máy phải ở vị trí cắt, hệ thống chổi than ở cổ góp Roto đã đƣợc lắp đặt đúng. - Khởi động máy phát điện cũng nhƣ chạy thử tổng hợp phải tuân theo chƣơng trình thử nghiệm đã đƣợc nhà chế tạo quy định. - Tất cả mọi công việc có liên quan tới khởi động và chạy thử tổng hợp chỉ đƣợc tiến hành theo quy định này ngƣời chỉ huy vận hành sẽ kiểm tra giám sát và hƣớng 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 nhƣ các biên bản kiểm tra và thử nghiệm. - Trƣởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt sau khi nhận lệnh cả Trƣởng 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 đƣợc trả và khóa hết chƣa. 27
29. + Kiểm tra xem đã tháo hết các dây nối ngắn mạch chƣa (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 chƣa và theo kết quả sửa chữa có đủ điều kiện để cho máy phát điện vào làm việc chƣa. + 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 chƣa đƣợc 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 đƣợc phép đóng AΓΠ vào để khi Roto máy phát điện đang đứng yên và các áp tô mát đầu vào 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 nhƣ máy phát điện đang quay thì chỉ đƣợc đóng AΓΠ khi mà ở gần thanh cái máy phát điện có điện áp, không có ngƣời. + Phải kiểm tra lại xem các biển cho phép làm việc đã đƣợc tháo gỡ hết chƣa và nếu thấy cần thiết thì treo các biển báo hiệu. 28
30. - 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 đƣợc 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 đƣợc 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 đƣờng ống khí, dầu và nƣớc. - 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 rơle bảo vệ cần thiết phải kiểm tra tình trạng cặp chì của các rơle, cặp chì còn đầy đủ và nguyên vẹn không. Tình trạng của con bài khối thí nghiệm cũng nhƣ trạng thái con nối của bảo vệ. - Nếu nhƣ 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. 29
31. - 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 đƣờng 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 đƣợc nhỏ hơn 10,5MΩ khi nhiệt độ bằng 750C. Kết quả cần đem so sánh với kết quả đo lần trƣớc. Điện trở cách điện của toàn bộ mạch kích thích đƣợc đo bằng mê gôm 500 ÷ 1000(V) và không đƣợc nhỏ hơn 0,5MΩ. 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 đƣờng ống dẫn dầu, không đƣợc nhỏ hơn 1MΩ và đo bằng mê gôm 1000(V). - Khi sơ đồ của khối còn đang tách ra, Trƣởng 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 dự phòng. + Hệ thống tín hiệu báo trƣớc và tín hiệu sự cố. + Bộ chỉnh lƣu BY. + Hệ thống làm mát công tác và dự phòng cho bộ chỉnh lƣu. + BY và bộ tự động làm máy BY. 30
32. - 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. - Trƣởng 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 Trƣởng ca. Đồng thời báo cáo cho Quản đốc phân xƣởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt biết những hƣ 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, Trƣởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt báo cáo Trƣởng ca về máy phát điện đã đƣợc chuẩn bị sẵn sàng làm việc và hòa vào lƣới. 2.3. KHỞI ĐỘNG TỔ MÁY PHÁT. - Trƣởng ca nhà máy nhận đƣợc báo cáo của trƣởng 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 đƣợc 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 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. - Trƣớc lúc khởi động cần thiết phải kiểm tra : + Dầu vào các gối đỡ và chèn trục máy phát điện phải chạy bình thƣờng vào ống xả. + Đã chạy bơm làm mát khí, các bộ làm mát khí đã đầy nƣớc, van đầu đẩy đã mở. 31
33. + 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 vƣợt qua trị số vòng quay này càng nhanh càng tốt. - Khi quay xung động tuabin 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 tƣợng không bình thƣờng 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 lƣu lƣợng 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 đƣợc tự động duy trì do bộ điều chỉnh chênh áp lực. + Sự làm việc tối ƣu của các bộ làm mát khí : nhiệt độ của nƣớc ở đầu vào Hydro cần phải duy trì trong giới hạn cho phép. + Độ rung của các gối đỡ không đƣợc lớn hơn 0,03mm (biên độ kép). +.Độ rò rỉ Hydro ở máy phát điện ra. - Sau khi máy đã đạt đƣợc trị số vòng quay định mức và sau khi nhận đƣợc tín hiệu sẵn sàng hoà lƣới thì cần phải hoàn chỉnh sơ đồ khối bằng các dao cách ly và sơ đồ các máy biến áp theo phƣơng thức vận hành quy định. 2.4. HÒA MÁY PHÁT VÀO MẠNG. - Hoà máy vào lƣới do trƣởng kíp vân hành Điện - Kiểm nhiệt tiến hành theo lệnh của trƣởng ca về nâng điện áp, lấy đồng bộ và hoà vào lƣới. - Trƣớc lúc nâng điện áp của máy phát điện trƣởng kíp vận hành Điện - Kiểm nhiệt phải chuẩn bị xong sơ đồ kích thích theo quy trình vận hành các 32
34. 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 trƣờng 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 đƣợc 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 trƣờng hợp này cần kiểm tra lại vị trí của tất cả các aptomat AΠ - 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 nhƣ làm mọi việc nhƣ sửa mạch, số vòng quay của tuabin, mà vẫn không tìm đƣợc sai sót thì báo cho trƣởng ca và quản đốc phân xƣởng vận hành Điện - Kiểm nhiệt biết. - Khi đã nâng điện áp của máy phát điện lên đến trị số định mức, trƣởng kíp điện cần phải tiến hành kiểm tra: + Sự làm việc của chổi than. + Nhiệt độ của nƣớc làm mát và khí Hydro. + Tất cả các thiết bị đấu nối vào thanh cái của máy phát điện. + Loại trừ các hƣ 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 lƣới nhất thiết phải hoà đồng bộ chính xác. 33
35. - Sau khi đã hoà xong máy phát điện phải báo cáo cho trƣởng ca biết máy phát điện đã đƣợc đóng vào lƣới và làm việc song song với lƣới. - 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 trƣởng ca quy định. Tốc độ tăng phụ tải hữu công đƣợc xác định bằng chế độ làm việc của tuabin và lò hơi. Phụ tải vô công cần đƣợc tăng lên tỷ lệ với phụ tải hữu công. Trong các trƣờng hợp sự cố cần để cho bộ tự động điều chỉnh kích thích (ABP) và cƣờng hành kích thích vào làm việc. Trong trƣờng 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 thƣờng). - Khi đóng máy phát điện vào làm việc song song với lƣới, trƣởng ca phải báo cho điều độ hệ thống biết về máy phát điện đã đóng vào lƣới. 2.5. GIÁM SÁT THEO DÕI QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC 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 lƣờng. - Theo dõi các thiết bị kiểm tra đo lƣờng này và điều chỉnh phụ tải hữu công, phụ tải vô công, điện áp do trƣởng khối và nhân viên trực điện ở bảng điều khiển khối tiến hành. - Sau khi đã hòa máy vào lƣới, tốc độ tăng phụ tải hữu công đƣợc xác định bởi sự làm việc của tua bin. Phụ tải vô công cần thiết đƣợc tăng lên tỷ lệ với phụ tải hữu công. Khi sự cố, hệ thống cƣờng hành kích thích làm việc thì nhân viên trực nhật không cần can thiệp vào sự làm việc của bộ APB, nếu nhƣ 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 lƣợng ngắn đến bộ điều chỉnh tốc độ tuabin. 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. 34
36. - Nếu nhƣ sau khi phát các xung lƣợng ngắn nhƣ trên mà phụ tải hữu công của máy phát điện vẫn không thay đổi thì theo hƣớng dẫn của Trƣởng 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). Ở bảng điều khiển khối có lắp đặt khóa điều khiển của bộ APB SAC5 (KY) để từ khóa này truyền xung lƣợng 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 đƣợc 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 đƣợc 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 lƣợng ngắn vào biến trở con chạy. Cấm duy trì các xung lƣợng này trong thời gian dài. - Khi máy phát điện đã làm việc với lƣới điện thì trực chính khối điện phải duy trì và theo dõi : + Dòng điện Stato, Roto, điện áp Stato không đƣợc lớn hơn giá trị định 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 đƣợc lớn hơn 310 (V). + Máy phát điện không đƣợc 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 Trƣởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt và Trƣởng ca biết, sau đó hành động theo sự hƣớng dẫn của họ. 35
37. - Trực chính khối cần ghi chép đầy đủ vào tờ ghi thông số chỉ số của các thiết bị đo lƣờng điện của khối cũng nhƣ đại lƣợng khác đặc trƣng 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 đƣợc lớn hơn chỉ số cho phép. 0 + Theo dõi để duy trì nhiệt độ của H2 không đƣợc lớn hơn 37 C và không đƣợc thấp hơn 200C, không cho phép thay đổi nhiệt độ đột ngột và thƣờng xuyên. + Theo dõi để giữ phụ tải ở giới hạn cho phép trong chế độ vận hành bình thƣờng mức độ quá tải không vƣợt 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. 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 đƣờng 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 phƣơng 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 đƣợc xác định bằng vôn mét. 36
38. Điện trở cách điện của toàn mạch kích thích không đƣợc 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 đƣợc 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 trƣờng hợp điện trở cách điện của cuộn dây Roto giảm đột ngột so với lần đo trƣớc Trƣởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt phải báo cáo cho Trƣởng ca và Quản đốc phân xƣởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt biết. + Khi xuất hiện các chế độ làm việc không bình thƣờng hoặc sự cố của máy phát điện, trong thao tác giải trừ theo quy định xử lý sự cố. - Ngƣời 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, ngƣời 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 thƣờng 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, nhƣng không đƣợc 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 nƣớc và khí làm mát của các bộ làm mát khí của máy phát điện, lƣu lƣợng nƣớc qua bộ làm mát có thể thay đổi do đóng hoặc mở van xả ở đầu ra của bộ làm mát khí, áp lực nƣớc trƣớc bộ làm mát khí không đƣợc 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. 37
39. + Kiểm tra theo áp kế đẻ xem mức nƣớc ở trong các bộ làm mát khí và áp lực nƣớc trƣớc bộ làm mát này. + Tiến hành kiểm tra sự làm việc của hệ thống dầu khí và tất cả các đƣờng ống có liên quan đến hệ thống này (nhƣ 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 nƣớc làm mát để giảm lƣợng nƣớc làm mát khí đến mức tối thiểu. + Xem xét các áp kế để kiểm tra áp lực của CO2 có trong các đƣờng ống dẫn để chữa cháy cho máy phát điện, các chỗ cặp chì ở van đƣa 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 đƣợc tiến hành định kỳ hoặc do Trƣởng kíp vận hành Điện – Kiểm nhiệt gọi khi xuất hiện các hiện tƣợng không bình thƣờng. - 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 đƣợc 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. 38
40. + Lực nén của chổi than khoảng 0,9 ÷ 1,3kg/cm2. - Nếu nhƣ xuất hiện các tia lửa điện ở tất cả các chổi than thì ngƣời trực chính khối cần phải tiến hành kiểm tra độ ép chặt vào cổ góp của các chổi than và các chổi than. Nếu nhƣ không khắc phục đƣợc tia lửa thì cần phải báo cáo với Quản đốc phân xƣởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt và giảm phụ tải của máy phát điện theo công suất vô công. Nếu nhƣ 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 nó, chổi than mài chƣa 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 nhƣ 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 phƣơng pháp nhấc chúng ra để kiểm tra, chỉ đƣợc phép thay chổi than khi máy phát điện đã ngừng, trong các trƣờng hợp cần thiết phải thay chổi than thì cho phép thay lần lƣợt từng cái một trên mỗi cổ góp. Chỉ có trực chính điện hoặc nhân viên vận hành đã đƣợc đào tạo kỹ lƣỡng về hệ thống chổi than này mới đƣợc 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, trƣớc 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 đƣợc lớn hơn 2ata. - Xem xét thƣờng xuyên sự làm việc của máy phát điện và các thiết bị phụ của nó do trực trên máy phân xƣởng vận hành I tiến hành, kiểm tra định 39
41. kỳ công việc này do trực nhật của phân xƣởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt tiến hành xem xét định kỳ. - Ở trạm phân phối khí của máy phát điện phải có đƣờng dẫn khí H2 từ các bình chứa đến và hệ thống đƣờng không khí từ nhà máy điện đến, đƣờng 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 đƣợc tiến hành theo lịch. - Việc kiểm tra thƣờng xuyên độ sạch của H2 trong máy phát điện đang làm việc phải dùng thiết bị phân tích khí. - 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 hƣ hỏng thì cứ 2 giờ một lần nhân viên phân tích của phân xƣởng hóa phải tiến hành phân tích. Nếu nhƣ độ sạch của H2 ở trong máy phát điện thấp hơn trị số cho phép là 98% hoặc hàm lƣợng 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 nƣớc và dầu không bằng cách mở các van xả trên các ống chỉ thị chất lỏng. - Để làm khô khí H2 ngƣời ta bố trí thiết bị làm khô H2 (BAC – 50). Việc chạy thiết bị làm khô đƣợc thực hiện theo lịch và căn cứ vào độ ẩm của khí H2. Trong trƣờng hợp độ ẩm tƣơng đối của khí H2 tăng cao hơn 30% thì phải tiến hành thông thổi hoặc nâng cao nhiệt độ khí lạnh. Còn trong trƣờng hợp thấy có nƣớc 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. 40
42. - 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 xƣởng vận hành Điện – Kiểm nhiệt tiến hành độ kín khí H2 ở trong máy phát điện đƣợc tính là đạt yêu cầu nếu nhƣ 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. 2.6. CÁC THAO TÁC LOẠI TRỪ SỰ CÔ. 2.6.1. Ngừng sự cố - Máy phát điện cần ngừng sự cố và cần ngừng khi : + Đe dọa tính mạng con ngƣời. + 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 lƣới và ngừng sau khi đã thống với Phó giám đốc vận hành hoặc thời gian cho phép vận hành theo chế độ không bình thƣờng đã hết. Ngừng máy phát điện trong các trƣờng hợp sau : + Khi máy phát điện đang làm việc mà không khắc phục đƣợc các hƣ hỏng trong hệ thống kích thích gây khó khăn cho việc vận hành bình thƣờng. + Khi chạm đất ở cuộn dây kích thích hoặc ở cuộn dây Roto. + Khi Hydro bị rò nhiều và áp lực tụt nhanh. + Mất nƣớc vào các bộ làm mát khí máy phát điện và nhiệt độ khí ra cao quá 520C. + Khi Stato máy phát điện có hiện tƣợng không đối xứng. Cho phép quá tải 10% về dòng điện kéo dài 3÷5 phút, nếu không thể khắc phục đƣợc thì phải giảm phụ tải và cắt máy ra khỏi lƣới. 2.6.2. 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 tƣợng đó mà không cần đợi chỉ thị hƣớng dẫn. 41
43. Trong các điều kiện sự cố, cho phép quá tải cƣờng độ dòng điện Stato và Roto trong thời gian ngắn. Thời gian Quá tải 60 15 6 5 4 3 2 1 (phút) Độ bội cƣờng độ so với định 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,4 1,5 2 mức (I/Iđm) Cƣờng 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 không 60 4 1 1/3 (20s) quá (phút) Độ bội cƣờng độ so với 1,06 1,2 1,5 2 định mức (I/Iđm) Cƣờng độ Roto khi : Iđm = 1750A 1855 2100 2625 3500 Iđm = 1830A 1939,8 2196 2745 3500 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 đƣợc các thông số bình thƣờng thì nhân viên phải tìm mọi cách giảm dòng điện Roto và Stato bằng cách giảm bớt phụ tải vô công. 2.6.3. Mất đồng bộ: Do ngắn mạch ngoài hoặc do nhân viên xử lý bộ tự động điều chỉnh kích thích không đúng máy phát điện có thể gây mất đồng bộ. Khi máy phát điện 42
44. mất đồng bộ thì các đồng hồ đo cƣờng độ, điện áp, công suất hữu công và công suất vô công thƣờng bị dao động mạnh do từ trƣờng tăng và thay đổi không đều. Máy phát điện mất đồng bộ thƣờng 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 không điều chỉnh đƣợc. Khi đó nếu đồng hồ cƣờng 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 chƣa trở lại đồng bộ thì trong vòng 2 phút phải cắt máy phát điện ra khỏi lƣới. Sau đó phải nhanh chóng hòa máy phát điện vào lƣới. 2.6.4. 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 thƣờng. + Kiểm tra xem Aptomat dập từ có tác động không, nếu không thì phải cắt bằng tay. + Thông báo cho trƣởng 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 lƣới 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 hƣ 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. 43
45. + Kiểm tra các bảng đồng hồ tự ghi để xác định trƣớc 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 hƣ 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 hƣ hỏng gì thì có thể tăng điện áp bắt đầu từ 0. Khi tăng điện áp nếu thấy hƣ hỏng thì phải ngừng máy phát điện ngay để điều tra cẩn thận và tìm chỗ hƣ hỏng. + Nếu khi nâng điện áp không thấy hƣ hỏng gì thì có thể hòa máy phát điện vào lƣới. - Nếu khối nhảy do bảo vệ cực đại tác động khi ngắn mạch ở lƣới và bảo vệ so lệch dọc của máy phát điện tốt thì máy phát điện đƣợc kích thích và hòa đồng bộ vào lƣới mà không cần kiểm tra sơ bộ. - Trong trƣờng hợp máy phát điện nhảy do bảo vệ tác động mà không thấy máy phát điện có dấu hiệu hƣ hỏng nào thì chứng tỏ bảo vệ tác động sai. Trong trƣờng hợp này cần phải tìm và khắc phục hƣ hỏng và chỉ sau khi đã khắc phục xong mới đƣa máy phát điện vào lƣới. - 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. + Hƣ 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 giảm nhiều (từ 3 đến 5 lần so với lần trƣớc). + Bảo vệ chạm đất kích thích. 44
46. + 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 chƣa khắc phục xong hƣ hỏng ở bộ Aptomat dập từ AΓΠ. 2.6.5. Làm việc khi ngắn mạch : - Khi có sự cố ở lƣới 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 và các rơle cƣờng hành kích thích. Nhân viên vận hành không đƣợc 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 lƣới điện bên ngoài thì kim Ampe kế sẽ chỉ dòng Stato tăng lên cực đại, đồng đo điện áp giảm đi. - Trƣởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt nếu vắng mặt thì trực chính sau khi thấy hiện tƣợng ngắn mạch từ 20 đến 30s phải cắt máy phát điện bằng tay, cắt bộ điều chỉnh kích thích cắt AΓΠ. 2.6.6.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 trƣờng làm mát không cao quá trị số cho phép ghi trong bảng : 45
47. Nhiệt độ lớn nhất Tên gọi bộ phận 00C đo theo làm mát Nhiệt kế thủy Điện trở Điện trở nhiệt ngân - Cuộn dây Stato + Máy phát điện - 1200C - + máy kích thích - 120 - - Cuộn Roto 110 - - - Lõi thép Stato - 120 - - Khí nóng trên - 75 750C thân Stato Ba-vit-cut-xi-ne - 80 - của palie vào bộ chèn - 65 650C Đầu ra từ palie và bộ chèn Bảng 2.3. Trị số nhiệt độ cho phép làm việc lớn nhất 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 lƣới. 2.6.7. 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 lƣới. 2.6.8. 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). 46
48. + Ngắn mạch ở Roto. + Đứt mạch kích thích của máy phát kích thích đang làm việc hoặc dự phòng (đứt ở các cực) hƣ hỏng ở mạch biến trở Sun, hƣ hỏng cầu chỉnh lƣu. - Nếu máy phát kích thích chính bị hƣ hỏng thì phải chuyển kích thích chính sang kích thích dự phòng và ngƣợc 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 ngƣợc 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 đƣợc 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 hƣ hỏng xem nó có nằm trong cuộn dây Roto hoặc ở ngoài và chuyển máy phát điện sang dự phòng. Trƣớc khi đƣa 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 thƣờng thì cho phép máy phát điện làm việc đến khi ra sửa chữa, khi đó dòng điện Roto không đƣợc 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. 47
49. + Báo cáo quản đốc phân xƣởng 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 Trƣởng 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 lƣới. - Khi mất kích thích máy phát điện chuyển sang chế độ không đồng bộ. Chế độ phi đồng bộ của máy phát điện đƣợc đặc trƣng bởi các dấu hiệu sau : + Điện áp Stato thấp hơn so với chế độ trƣớc. + Ampe kế Stato dao động và chỉ dòng điện tăng. + Ampe kế Roto chỉ “0” hoặc dao động gần “0”. + Công suất hƣu công giảm so với chế độ trƣớc 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 đƣợc làm việc ở chế độ này trong vòng 30 phút, trong thời gian đó phải xác định và khắc phục hiện tƣợng 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 đƣợc chế độ phi đồng bộ thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lƣới. 48
50. + Việc cho phép các chế độ phi đồng bộ của các tổ máy của Nhà máy điện với lƣới điện phụ thuộc vào điều kiện làm việc của lƣới (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 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 trƣờng hợp này cần phải tác động ngay Aptomat an toàn dập kích thích và máy phát khối. 2.6.9. Làm việc khi phụ tải không cân đối : - Những nguyên nhân thƣờng gặp của hiện tƣợng không cân đối dòng điện Stato máy phát điện có thể là : + Hƣ hỏng 1 pha ở máy biến áp khối. + Hỏng 1 pha ở máy biến áp tự dùng làm việc. + Hỏng 1 pha ở đƣờng 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 tƣợng dòng điện thứ tự nghịch và dƣới tác động của dòng điện này từ trƣờng 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 đƣợc phép làm việc lâu dài nếu hiệu dòng điện các pha không vƣợt quá 10% trị số định mức. Tuy nhiên dòng ở 1 trong các pha không đƣợc vƣợt 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 thƣờng. 49
51. 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 đƣợc thì phải tách máy phát điện ra khỏi lƣới. 2.6.10. 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 xƣởng vận hành I trong thời gian 4 phút phải cấp hơi vào tuabin. Nếu trong vòng 4 phút mà không khôi phục đƣợc chế độ bình thƣờng thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lƣới. 2.6.11. 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 đƣợc nguyên đó thì cần phải giảm phụ tải và cắt máy phát điện ra khỏi lƣới 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 thƣờng của Hydro không đƣợc thấp hơn 98%. Nếu độ sạch Hydro trong hệ thống tụt xuống dƣới 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 đƣờng 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 lƣới và không đợi ngừng máy phát điện, phải tiến hành thông thổi Hydro. 50
52. - 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. Nếu áp lực dƣ của Hydro không thể duy trì đƣợc thì cần phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lƣới và không đợi ngừng máy phát điện tiến hành thông thổi Hydro. - Nếu trong thân máy phát có nƣớc với số lƣợng không nhiều thì phải xả nƣớc đo độ ẩm của Hydro và kiểm tra xác định xem có hiên tƣợng đọng sƣơng không tăng cƣờng theo dõi máy phát điện. Nếu tiếp tục đọng nƣớc thì phải tách các bô làm mát khí để tìm hƣ hỏng. Nếu tách 1 trong các bộ làm mát khí thì phụ tải của máy phát điện không đƣợc quá 75% phụ tải định mức. Nếu trong thân máy phát điện lƣợng nƣớc quá lớn 8 lit/ca thì phải cắt ngay máy phát điện ra khỏi lƣới. 2.6.12. 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 Trƣởng ca nhà máy. - Cắt máy phát điện ra khỏi hệ thống. - Cắt cƣờng 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. 51
53. 2.7. THAO TÁC DỪNG TỔ MÁY - Chỉ có trƣởng 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 trƣởng kíp vận hành I và trƣởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt biết. - Trực chính khối điện sau khi nhận đƣợc lệnh của trƣởng kíp vận hành điện - Kiểm nhiệt hoặc trƣởng 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 hữu 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 xƣởng vận hành I thực hiện bằng cách thao tác khóa điều khiển của lò điều tốc tuabin. + Nếu nhƣ 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 hƣu công và phụ tải vô công đến 0 và nhận đƣợc 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 nƣớc 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. 52
54. + 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 đƣợc duy trì liên tục 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 thƣờng xuyên vào hệ thống chèn của máy phát điện. - Sau khi máy phát điện đã ngừng hoàn toàn và sơ đồ khối đã đƣợc 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 lƣu 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 trƣớc. Trị số điện trở cách điện này gọi là không đạt yêu cầu nếu nhƣ trong quá trình vận hành đã bị giảm 3 - 5 lần so với trị số đo lần trƣớc. Nếu trị số điện trở cách điện bị giảm đột ngột thì cần báo ngay cho quản đốc phân xƣởng vận hành điện - kiểm nhiệt và Giám đốc nhà máy biết 2.8. SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN 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 nƣớc 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. 53
55. - Kiểm tra tâm của tua bin – máy phát điện. - Kiểm tra ổ đỡ (ổ đỡ phần tiếp xúc với các trục). - Kiểm tra đƣờng 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 nƣớc làm mát Stato thông rửa dầu. 54
56. CHƢƠNG 3. CHUYỂN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. Máy phát khi làm việc song song với lƣới có thể làm việc với nhiều chế độ khác nhau để phù hợp với sự thay đổi của tải cũng nhƣ yêu cầu thực tế và điều kiện vận hành. Trong chế độ thấp tải ở những giờ thấp điểm thì máy phát sẽ vận hành ở chế độ bù đồng bộ. Khi gặp sự cố nhƣ hệ thống kích thích chính bị hƣ hỏng hoặc đƣa vào sửa chữa thì máy phát phải chuyển hệ thống kích thích chính sang kích thích dự phòng. Còn trong chế độ cung cấp năng lƣợng ở những giờ cao điểm thì máy phát phải vận hành ở chế độ chuyển tải. 3.2. TỪ CHẾ ĐỘ MÁY PHÁT SANG CHẾ ĐỘ BÙ ĐỒNG BỘ. - Máy bù đồng bộ thực chất là động cơ điện đồng bộ làm việc không tải với dòng điện kích từ đƣợc điều chỉnh để phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng, do đó duy trì đƣợc điện áp quy định của lƣới điện ở khu vực tập trung hộ dùng điện. Chế độ làm việc bình thƣờng của máy bù đồng bộ là chế độ quá kích thích phát công suất điện cảm vào lƣới điện hay nói khác đi tiêu thụ công suất điện dung của lƣới điện. Ở trƣờng hợp này, máy bù đồng bộ có tác dụng nhƣ một bộ tụ điện và đƣợc gọi là máy phát công suất phản kháng. Khi tải của các hộ dùng điện giảm, ví dụ về đêm hoặc vào những giờ không cao điểm, điện áp của lƣới tăng thì máy bù đồng bộ làm việc ở chế độ thiếu kích thích, tiêu thụ công suất phản kháng (điện cảm) của lƣới điện và gây thêm điện áp rơi trên đƣờng dây để duy trì điện áp khỏi tăng quá mức quy định. Việc điều chỉnh dòng điện kích thích để duy trì điện áp của lƣới (ở đầu cực của máy bù đồng bộ) không đổi, thƣờng đƣợc tiến hành tự động. Máy bù đồng bộ tiêu thụ rất ít công suất tác dụng vì công suất đó chỉ dùng để bù vào các tổn hao trong nó. 55
57. - Các máy phát nhiệt điện công suất 100÷200 MW vào giờ thấp điểm của biểu đồ phụ tải đôi khi sẽ kinh tế hơn nếu để chúng làm việc tạm thời ở chế độ máy bù đồng bộ với các tham số và lƣợng hơi ít so với việc dừng và sau đó khởi động lại. Trong nhiều trƣờng hợp do yêu cầu phải giữ điện áp của hệ thống ở mức xác định, một số máy phát phải chuyển sang làm việc ở chế độ bù đồng bộ bằng cách ngừng cung cấp môi năng cho tuabin. Đối với tuabin nƣớc sau khi ngừng cung cấp môi năng cho tuabin, chân không bị cắt bỏ và nếu bánh xe làm việc đặt dƣới mức nƣớc hạ lƣu thì tiến hành đẩy nƣớc ra khỏi buồng bằng áp suất không khí. Đối với tuabin hơi, không nên để cho tuabin quay quá lâu ở chế độ không hơi nƣớc để đề phòng khả năng cháy cánh quạt của rotor. Gần đây ngƣời ta đã nghiên cứu biện pháp ngăn ngừa sự quá nhiệt của rotor bằng cách cấp cho tuabin một lƣợng nhỏ hơi nƣớc, khi chuyển máy phát sang chế độ bù đồng bộ mà không cần phải cắt ra khỏi tuabin. - Việc điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát ở chế độ bù đồng bộ đƣợc tiến hành bằng cách thay đổi dòng điện kích từ ở rotor. Trong trƣờng hợp này dòng điện của stator và rotor không đƣợc vƣợt quá trị số cho phép. - Thật vậy, ta hãy xét việc điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát điện đồng bộ làm việc trong lƣới điện vô cùng lớn (U, f = const) khi công suất tác dụng của máy đƣợc giữ không đổi. - Giả sử máy có cực ẩn và để đơn giản, bỏ qua tổn hao trên dây quấn phần ứng (rƣ = 0). Trong trƣờng hợp đó, đồ thị véc tơ s.đ.đ có dạng nhƣ hình 3.1. 56
58. P Ė’0( I’t ) jİ’Xđb Q’ Ė0( It ) jİXđb Q θ' A İ İ’ 1 θ φ' İđm φ B O Hình 3.1. Điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát điện đồng bộ. Với mỗi trị số của I sẽ có một trị số của cosφ và vẽ đồ thị véc tơ S.đ.đ tƣơng ứng sẽ xác định đƣợc độ lớn của véc tơ E0, từ đó suy ra đƣợc dòng điện kích thích it cần thiết để sinh ra E0. Mặt khác : và mút của véc tơ E0 luôn nằm trên đƣờng thẳng 1 thẳng góc với OB. Kết quả phân tích cho thấy rằng, muốn điều chỉnh công suất phản kháng Q thì phải thay đổi dòng điện kích thích it của máy phát điện. Nhờ thay đổi công suất phản kháng của máy phát mà ta có thể thay đổi đƣợc hệ số công suất, củng cố việc điều áp, cân bằng phụ tải. Điều đó có thể dễ dàng nhận thấy đƣợc bởi vì : Một phụ tải P1 + jQ1 có hệ số công suất : (3.1) Khi đƣợc cung cấp một lƣợng công suất phản kháng Qc, hệ số công suất đƣợc cải thiện từ cosφ1 với : 57
59. (3.2) Việc thay đổi dòng kích từ của máy phát trong nhà máy nhiệt điện Phả Lại đƣợc thực hiện bằng cách điều chỉnh biến trở kích thích ở bản vẽ số 2 (sơ đồ chức năng kích thích máy phát). Khi máy phát làm việc với hệ thống kích thích chính, thay đổi dòng kích từ đƣợc điều chỉnh nhờ bộ tự động điều chỉnh điện áp APB. Tín hiệu đƣợc lấy từ TU và TI ở đầu cực máy phát đƣa vào bộ APB. Tín hiệu sau khi xử lý đƣợc đƣa vào 2 cuộn dây OB1 và OB2 (cũng có thể điều chỉnh bằng tay). Hai cuộn dây OB1 và OB2 tạo nên hiệu ứng corrector thuận và nghịch cho việc điều chỉnh điện áp máy phát. Ngoài ra có thêm cuộn thứ 3 (OB3) mắc nối tiếp với mạch kích từ chính có nhiệm vụ tăng tốc cho những tín hiệu điều khiển (dòng kích thích). + OB3 : Cuộn dây nối tiếp kích thích đƣợc đấu nối tiếp với cuộn dây roto máy phát DB, do đó làm tăng độ nhạy của hệ thống kích thích khi phụ tải thay đổi đột ngột. + OB1 : Cuộn dây nối tiếp kích thích độc lập tạo nên từ trƣờng tác động nhanh theo từ trƣờng của cuộn dây OB3 và đảm bảo tăng điện áp của máy phát cao tần và do đó tăng dòng kích thích máy phát. + OB2 : Cuộn dây kích thích độc lập tạo nên từ trƣờng ngƣợc với cuộn dây OB3 và để tăng quá trình giảm kích thích máy phát cao tần khi phụ tải máy phát giảm đột ngột. Dòng kích thích của máy phát kích thích chính (xoay chiều tần số cao) sẽ đƣợc đƣa qua bộ chỉnh lƣu bởi các điot. Sau đó mạch đƣợc mắc nối tiếp với một bộ lọc nhiễu gồm các tụ và điện trở (nhằm san bằng dòng điện) rồi đƣợc đƣa vào mạch kích thích của máy phát chính. 58
60. Trong mạch kích thích còn có aptomat dập từ. Khi máy phát bị cắt đột ngột, aptomat dập từ sẽ đóng mạch kích thích vào một điện trở dập từ. 3.3. CHUYỂN HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHÍNH SANG KÍCH TỪ DỰ PHÒNG. Việc chuyển đổi hệ thống kích từ chính sang hệ thống kích từ dự phòng đƣợc thực hiện bằng hai cách : a. Cách thứ nhất : đóng kích từ dự phòng vào làm việc song song với kích từ đang làm việc, có nghĩa là không cắt kích từ khỏi máy phát, sau đó cắt kích từ làm việc ra khỏi sơ đồ. - Ƣu điểm : không đòi hỏi phải giảm phụ tải của máy phát. - Nhƣợc điểm : chế độ làm việc song song của kích từ với các đặc tính khác nhau có thể gây ra dòng điện cân bằng, dẫn đến sự đánh lửa trên cổ góp của kích từ. Vì vậy thời gian thực hiện không đƣợc diễn ra quá lâu (không quá 2÷3 s). b. Cách thứ hai : cắt kích từ chính và đóng kích từ dự phòng (sau khi thiết bị khử từ trƣờng đã đƣợc cắt) và chuyển sang chế độ không đồng bộ. - Ƣu điểm : chuyển kích từ chính sang kích từ dự phòng theo phƣơng pháp này sẽ không thể xuất hiện dòng điện cân bằng. - Nhƣợc điểm : chuyển máy phát về chế độ không đồng bộ chỉ cho phép khi phụ tải không quá 20÷40% giá trị định mức. Trong đa số các trƣờng hợp nếu việc chuyển đổi kích từ diễn ra không quá 10 giây và chế độ không đồng bộ không gây ra sự tác động của các bảo vệ thì cho phép máy phát mang tải 70÷80% giá trị định mức đối với tuabin có rotor rèn liền. Khi chuyển đổi trạng thái kích từ, cần kiểm tra các cực cho phù hợp. Điện áp ở kích từ làm việc đƣợc điều chỉnh ứng với từng loại sơ đồ kích thích cụ thể. Khi chuyển từ trạng thái làm việc sang trạng thái dự phòng mà không cắt kích từ ra khỏi máy phát, cần phải chỉnh định điện áp trên kích từ dự phòng cao hơn 10% so với điện áp ở cổ góp của rotor. Sau khi kiểm tra sự đồng cực của các kích từ làm việc và dự phòng bằng Vônmet, tiến hành đóng kích từ 59
61. dự phòng vào thanh cái bằng aptomat hoặc cầu dao rồi liền đó không quá 3 giây, cắt kích từ làm việc. Nếu cần thiết có thể điều chỉnh kích từ bằng biến trở shun của kích từ dự phòng. Khi chuyển đổi từ kích từ chính sang kích từ dự phòng mà có cắt kích từ ra khỏi máy phát, phụ tải của máy phát cần giảm đến giá trị cho phép ở chế độ không đồng bộ. Tiến hành các thay đổi cần thiết trong sơ đồ làm việc của tuabin và lò hơi. Kích từ đƣợc đóng vào sẽ đƣợc kích đến điện áp nhƣ đối với trƣờng hợp chuyển đổi mà không cắt kích từ ra khỏi máy phát. Cắt aptomat khử từ trƣờng, sau đó cắt kích từ cũ khỏi máy phát và đóng kích từ mới vào, tiếp đó đóng aptomat khử từ trƣờng rồi tiến hành điều chỉnh kích từ máy phát với kích từ mới. Trong cả hai trƣờng hợp máy phát không phải cắt ra khỏi mạng. Trong thực tế nhà máy nhiệt điện Phả Lại đã áp dụng phƣơng pháp thứ nhất để thực hiện chuyển đổi hệ thống kích từ chính sang hệ thống kích từ dự phòng. Quá trình chuyển đổi hệ thống kích từ chính sang kích từ dự phòng đƣợc thực hiện nhƣ bản vẽ số 2 (sơ đồ chức năng kích thích máy phát) + Trƣớc hết phải kiểm tra chắc chắn rằng máy cắt của động cơ điện máy kích thích dự phòng đã đóng điện. + Đóng cầu dao B1 ở bảng ΠCB - 1б máy kích thích dự phòng. + Ấn nút lựa chọn SBC cho khối cần thay thế ở bảng N8 phòng điều khiển trung tâm. + Dùng khóa SAC3 và vôn kế PV4 ở bàn 8aG phòng điều khiển khối để tạo mạch điện áp máy kích thích dự phòng cao hơn điện áp roto từ (10 – 15) %. + Dùng khóa SA2 ở bàn 8aG để đóng aptomat đầu vào kích thích dự phòng B2. + Ngay khi đóng khóa B2 dùng khóa SA3 để cắt aptomat đầu vào mạch kích thích chính B3. 60
62. Thời gian máy kích thích chính và máy kích thích dự phòng làm việc song song phải là khoảng thời gian cần thiết ngắn nhất đủ để thực hiện các thao tác chuyển đổi. Sau khi cắt B3 từ công tắc tơ K3 và K4 mạch cấp điện cho APB và PPB sẽ tự động cắt ra. + Sau đó phải dùng khóa SAC3 ở bảng 8aG để thay đổi chế độ kích thích máy phát và tăng phụ tải vô công. Hình 3.2. Phòng điều khiển trung tâm. 61
63. 3.4. CHUYỂN TẢI. Trong mỗi nhà máy điện thƣờng có đặt nhiều máy phát điện đồng bộ và nói chung các nhà máy điện đều làm việc trong một hệ thống điện lực. Nhƣ vậy trong một hệ thống điện lực có rất nhiều máy phát điện đồng bộ làm việc song song. Việc nối các máy phát điện làm việc chung trong hệ thống điện lực là cần thiết, vì có ƣu điểm giảm bớt vốn đầu tƣ đặt máy phát điện dự trữ đề phòng sửa chữa và sự cố để đảm bảo an toàn cung cấp điện, hoặc sử dụng hợp lý các nguồn năng lƣợng nhƣ các trạm thủy điện làm việc với công suất lớn trong mùa mƣa lũ để giảm bớt công suất của các trạm nhiệt điện, do đó tiết kiệm đƣợc nhiên liệu trong thời gian đó, nói tóm lại là nâng cao đƣợc chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật khi thiết kế và vận hành. Khi ghép một máy phát điện đồng bộ làm việc song song trong hệ thống điện lực hoặc với một máy phát điện đồng bộ khác, để tránh dòng điện xung và các mômen điện từ có trị số rất lớn có thể sinh ra sự cố làm hỏng máy và các thiết bị điện khác, gây rối loạn trong hệ thống điện lực thì các trị số tức thời của điện áp máy phát điện và hệ thống điện lực phải luôn bằng nhau. Muốn vậy phải đảm bảo các điều kiện sau đây: 1. Điện áp của máy phát UF phải bằng điện áp của lƣới điện UL. 2. Tấn số của máy phát fF phải bằng tần số của lƣới điện fL. 3. Thứ tự pha của máy phát phải giống thứ tự pha của lƣới điện. 4. Điện áp của máy phát và của lƣới phải trùng pha nhau. Nếu không đảm bảo đúng các điều kiện nói trên khi ghép song song máy phát điện có thể xảy ra các sự cố nghiêm trọng. Khi ghép song song, việc điều chỉnh điện áp UF của máy phát đồng bộ đƣợc thực hiện bằng cách thay đổi dòng điện kích của máy, tần số fF của máy đƣợc điều chỉnh bằng cách thay đổi mômen hoặc tốc độ quay của động cơ sơ cấp kéo máy phát điện. Sự trùng pha giữa điện áp của máy phát điện và của lƣới đƣợc kiểm tra bằng đèn, vônmet có chỉ số không hoặc dụng cụ đo đồng 62
64. bộ. Thứ tự pha của máy phát điện thƣờng chỉ đƣợc kiểm tra một lần sau khi lắp ráp máy và hòa đồng bộ với lƣới điện lần đầu. Việc ghép song song máy phát điện vào hệ thống điện theo các điều kiện nói trên gọi là hòa đồng bộ chính xác máy phát điện. Trong một số trƣờng hợp có thể dùng phƣơng pháp hòa đồng bộ không chính xác, nghĩa là không phải so sánh tần số, trị số góc pha, điện áp của máy phát điện cần ghép song song và của lƣới điện. Phƣơng pháp này gọi là phƣơng pháp tự đồng bộ. Thực tế nhà máy nhiệt điện Phả Lại thực hiện phƣơng pháp hòa đồng bộ chính xác bằng tay để ghép máy phát điện đồng bộ làm việc song song với lƣới. Để ghép máy phát điện vào làm việc song song với lƣới điện bằng phƣơng pháp hòa đồng bộ chính xác có thể dùng bộ hòa kiểu ánh sáng đèn hoặc bộ hòa đồng bộ kiểu điện từ. Phƣơng pháp hòa đồng bộ bằng bộ đồng bộ kiểu ánh sáng dùng cho các máy phát điện đồng bộ công suất nhỏ. Còn các nhà máy điện có đặt các máy phát điện công suất lớn, trong đó có nhà máy nhiệt điện Phả Lại thì thƣờng dùng cột đồng bộ tức là bộ đồng bộ kiểu điện từ. Cột đồng bộ gồm ba dụng cụ đo sau : một vônmet có hai kim, một kim chỉ điện áp UF của máy phát điện, một kim chỉ điện áp UL của lƣới điện, một tần số kế có hai dãy phiến rung để chỉ đồng thời tần số fF của máy và tần số fL của lƣới và một dụng cụ đo làm việc theo nguyên lý từ trƣờng quay có kim quay với tần số . Tốc độ quay của kim dụng cụ này phụ thuộc vào trị số và chiều quay của kim thuận hay ngƣợc chiều kim đồng hồ tùy theo hoặc ngƣợc lại. Khi và kim quay thật chậm ( ) thì thời điểm đóng cầu dao là lúc kim trùng với đƣờng thẳng đứng và hƣớng lên trên. 63
65. Hình 3.3. Đồng bộ kế Việc hòa đồng bộ chính xác máy phát điện đòi hỏi nhân viên thao tác phải thật thành thạo và tập trung chú ý cao độ để tránh nhầm lẫn nhất là khi trong hệ thống điện lực đang có sự cố.Thao tác hòa máy phát điện đồng bộ vào lƣới đã trình bày trong chƣơng 2 (mục 2.4). Sau khi đã hòa các máy phát điện vào lƣới xong, quá trình chuyển tải giữa các máy phát diễn ra nhƣ sau : 64
66. Khi đóng máy phát đồng bộ vào công tác song song ta phải tiến hành chuyển tải cho chúng. Khả năng chuyển tải phải thỏa mãn điều kiện máy có công suất lớn sẽ chịu tải nhiều hơn máy có công suất nhỏ hơn. Các máy có công suất bằng nhau phải chịu tải nhƣ nhau. Tải của máy phát luôn luôn là tổng của hai loại : Đó là tải tác dụng và tải phản kháng. Tải tác dụng của máy phát điện tỷ lệ thuận với mômen trên trục của nó nên sự phân chia tải tác dụng giữa các máy phát làm việc song song là sự phân chia mômen cản trên trục của các máy phát. Việc này đƣợc thực hiện nhờ thay đổi lƣợng nhiên liệu vào động cơ truyền động thông qua bộ điều tốc. Tải phản kháng của máy phát ta quan niệm đó là tải phản tác dụng mang tính cảm kháng và tải phản tác dụng mang tính dung kháng. Ở đây ta chỉ quan tâm đến vấn đề phân bố tải phản tác dụng mang tính cảm kháng. Việc thực hiện phân bố tải phản tác dụng đƣợc thực hiện nhờ việc thay đổi trị số dòng kích từ lại phụ thuộc vào làm việc của hệ thống tự động điều chỉnh điện áp. Độ nghiêng của đặc tính ngoài máy phát là yếu tố quyết định phân bố tải vô công khi chúng làm việc song song. Khi thành lập đặc tính ngoài của máy phát ta quy định và . Nhƣng trong thực tế thì rất nhiều yếu tố nhƣ sự thay đổi tốc độ, nhiệt độ, tính chất của bộ tự động điều chỉnh điện áp và tính chất của máy phát làm ảnh hƣởng đến đặc tính ngoài của máy phát. Mặc dù các máy phát chế tạo cùng sơri và có cùng hệ thống tự động điều chỉnh điện áp nhƣ nhau, chúng ta cũng không thể có đƣợc đặc tính ngoài của chúng giống hệt nhau. Nếu ta gọi điện áp của 2 máy phát làm việc song song là U1, U2 và dòng là I1, I2 ta có phƣơng trình vecto : (3.3) (3.4) 65
67. Trong đó U và I là điện áp và dòng điện trên thanh cái bảng điện chính. Trong trƣờng hợp tải thuần kháng, việc phân bố dòng tải đƣợc giới thiêu trên hình 3.4. Từ đặc tính ngoài ta thấy 2 máy phát đƣợc phân bố tải vô công đều chỉ khi đặc tính của chúng trùng lên nhau. U } } U 1 0 U 2 I1 I2 Hình 3.4. Phân bố dòng tải cho máy phát 1 và 2. Từ đặc tính hình 3.4 ta có thể rút ra kết luận quan trọng cho bộ điều chỉnh điện áp. Hệ thống điều chỉnh phải có khả năng điều chỉnh chính xác và ổn định điện áp trong chế độ không tải. Nếu ta gọi : Pđmx là công suất định mức của máy ta khảo sát. Pđmt là tổng công suất tất cả các máy phát đang công tác trên lƣới điện. Khi khảo sát máy phát Pđmx ta phân biệt ba chế độ công tác. – máy phát x làm việc với lƣới cứng. – máy phát x làm việc coi nhƣ độc lập. – máy phát x làm việc với lƣới mềm. Chúng ta đang cần nghiên cứu về máy phát x làm việc với lƣới cứng. 66
68. Nếu máy phát x có công suất Pđmx rất nhỏ so với tổng công suất Pđmt (công suất của máy phát tƣơng đƣơng) ( ) thì tất cả các thông số của hệ thống điện năng lúc này nhƣ : điện áp, tần số đƣợc quyết định bởi máy phát tƣơng đƣơng có công suất Pđmt. Trong trƣờng hợp này khi thay đổi dòng kích từ của máy phát x và thay đổi tốc độ của tuabin sẽ không có tác dụng làm thay đổi điện áp và tần số của mạng chung. Nếu ta thay đổi Ikt của máy phát x và giữ nguyên công suất của tuabin thì chỉ thay đổi đƣợc thành phần tải phản kháng và chính là thay đổi cosφ của máy phát x. Nếu thay đổi công suất của tuabin hơi với điện áp không đổi, ta chỉ thay đổi đƣợc thành phần tải tác dụng của máy phát x. Từ kết quả khảo sát trên ta có thể rút ra kết luận cho trƣờng hợp khi máy phát x làm việc với lƣới cứng nhƣ sau : -Muốn thay đổi công suất tác dụng của máy phát x cần thay đổi công suất của tuabin hơi (tức là thay đổi lƣợng hơi đƣa vào tuabin). -Muốn thay đổi công suất phản kháng của máy phát x ta cần thay đổi dòng kích từ của nó. Phân bố tải tác dụng cho các máy phát đồng bộ công tác song song đƣợc quyết định bởi bộ điều tốc của động cơ truyền động cho máy phát. Hình 3.5 giới thiệu phân bố tải cho trƣờng hợp hai máy phát cùng công suất làm việc song song. Muốn phân bố tải đều giữa hai máy, đặc tính của bộ điều tốc phải giống hệt nhau. Trƣờng hợp hai bộ điều tốc đặt khác nhau nhƣ hình 3.5. Sự phân bố tải tác dụng sẽ khác nhau với trị số P1 và P2. 67
69. n n1 I II P 1 P2 P Hình 3.5. Phân bố tải tác dụng cho các máy phát đồng bộ làm việc song song. Sau đóng máy phát đồng bộ vào làm việc song song với lƣới ta phải tiến hành phân bố tải tác dụng cho chúng. Muốn vậy ta phải tác động đến bộ điều tốc tức là thay đổi lƣợng hơi đƣa vào tuabin. Do máy phát là loại đồng bộ cực ẩn nên , ta có biểu thức sau : (3.5) Ở trƣờng hợp này U và f là không đổi nên nếu giữ dòng kích từ it không đổi thì E0 là hằng số khi đó P là hàm số của góc θ và đƣờng biểu diễn của nó có dạng nhƣ sau : 68
70. P Pmax a b P0 0 0 0 θa 90 θb 180 θ Hình 3.6. Đặc tính công suất của máy phát cực ẩn. Ở chế độ làm việc xác lập công suất tác dụng P của máy ứng với góc θ nhất định phải cân bằng với công suất cơ trên trục làm quay máy phát điện. Đƣờng biểu diễn công suất cơ của tuabin hơi đƣợc biểu thị bằng đƣờng thẳng song song với trục hoành và cắt đặc tính góc.Nhƣ vậy muốn điều chỉnh công suất tác dụng P của máy phát thì phải thay đổi góc θ, bằng cách thay đổi công suất cơ trên trục máy. Công suất tác dụng cực đại Pmax mà máy phát điện có thể cung cấp cho hệ thống điện ứng với khi . Từ đó ta có thể suy ra Tuy nhiên ta cũng nên hiểu rằng nếu điểm làm việc của máy phát nằm trong khoảng mà θ = 0 ÷ 900 tức là dP/dθ > 0 thì máy phát mới ổn định. Còn khi θ = 900 ÷ 1800 tức dP/dθ < 0 máy phát sẽ mất ổn định. Giả sử có hai máy phát G1 và G2 làm việc song song với nhau trong lƣới cứng, hai máy có S1 = S2 (kVA) và coi nhƣ có đặc tính hoàn toàn giống nhau, việc phân tải có thể thực hiện đễ dàng bằng việc điều chình công suất máy lai và điện áp kích từ. Tại thời điểm ban đầu P1 = 0 và P2 = Pđm. Hình 3.7a trình bày đồ thị vectơ biểu diễn đặc tính hai máy tại thời điểm ban đầu, điểm làm 69
71. việc của máy G1 là 1, G2 là 2. Mục đích đặt ra là chuyển toàn bộ tải tác dụng từ máy hai sang máy một. Hình 3.7b trình bày đồ thị vectơ trong quá trình chuyển tải giữa hai máy, điểm làm việc của máy G1 tại thời điểm đó là 1’có công suất tác dụng là P1 và so với điểm làm việc 1 thì máy G1 đã nhận thêm công suất tác dụng một lƣợng đúng bằng ∆P của máy G2 giảm đi. Còn máy G2 làm việc tại điểm 2’, lúc đó công suất tác dụng mà máy nhận đƣợc cung cấp cho tải là P2 đã giảm đi một lƣợng ∆P. Thao tác để đạt đƣợc mục đích này là ngƣời vận hành phải đồng thời tác động vào 2 tuabin hơi, với máy G1 thì tăng lƣợng hơi đƣa vào tuabin còn máy G2 thì làm ngƣợc lại giảm lƣợng hơi đƣa vào tuabin. Nếu cứ tiếp tục giảm lƣợng hơi vào tuabin máy G2 và tăng lƣợng hơi vào tuabin máy G1 thì đến một lúc nào đó máy một sẽ nhận hoàn toàn tải và máy hai sẽ chạy không tải, tức là P1 = Pđm, P2 = 0. Ngƣời vận hành có thể quan sát trực tiếp trên Wattmeter. Đó là thời điểm có thể cắt máy hai ra khỏi lƣới chỉ còn để lại máy một với độ an toàn cao nhất. ∆P P2 P2 P1 = 0 P 1 1 2 2’ 1’ 1 2 Ů Ė Ė Ů 2 1 Ė2 φ 2 İ2 φ2 İ2 İ1 0 φ1 a) b) Hình 3.7. Đồ thị vectơ hai máy phát làm việc song song. 70
72. KẾT LUẬN Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trƣờng mỗi sinh viên đều trang bị cho mình một kiến thức nhất định, tuy nhiên lƣợng kiến thức này chƣa đủ để sinh viên ra trƣờng có thể tiếp cận ngay với công việc thực tế và những công nghệ mới nhƣng nó là nền tảng vững chắc, giúp họ tự rèn luyện, thích ứng với môi trƣờng đầy khó khăn, thử thách và đóng góp một phần công sức vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc. Đồ án tốt nghiệp chính là một cơ hội cho sinh viên có thể tự khẳng định mình, đƣợc áp dụng những kiến thức đã học vào trong thực tế, tự tìm hiểu sâu về một vấn đề cụ thể và hình dung đƣợc công việc của mình sau khi ra trƣờng. Nhờ có sự giúp đỡ của các cô chú trong phân xƣởng Điện – Kiểm nhiệt của nhà máy nhiệt điện Phả Lại cùng với sự hƣớng dẫn nhiệt tình của thầy giáo TS. Nguyễn Tiến Ban đến nay đồ án của em đã hoàn thành. Em đã thu đƣợc những kết quả sau : - Nghiên cứu về chuyển chế độ máy phát sang bù đồng bộ. - Nghiên cứu về chuyển kích thích chính sang kích thích dự phòng. - Nghiên cứu về chuyển tải của máy phát. Do thời gian có hạn nên đồ án còn nhiều thiếu sót và hạn chế. Em mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô và các bạn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Tiến Ban cùng tập thể cán bộ nhà máy nhiệt điện Phả Lại đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án này. Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 Sinh viên Trần Đức Cƣơng 71