80
   Đồ Án T t Nghip : Chuyên Đề  Điu Tc Nh  à Máy Thy Đin Đa  Nhim GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyn Văn Giang  1  Li mđầu Trước sự  phát trin ca các nn kinh tế x ã hi, trong đó không thkhông nói đến sphát trin mnh mca ngành năng lượng đin để đáp ng nhu cu công nghip hóa, hin đại hoá đất nước.  Song song vi sđáp ng nhu cu vsphát trin kinh tế ca xã hi th  ì ngành đin đóng mt vai tr ò cc kquan trng trong cuc sng hi cũng như  trong an ninh qu c phòng. Trong xu h ướng hi nhp quc tế, sphát trin ca ngành năng lượng đin th  ì không t hbqua được cht lượng ca đin năng. Để đảm bo được stin cy cung cp đin li ên tc, an toàn và hi u qucao nht như  mong mun, ngoài tiêu chun cht lượng vđin áp th  ì t n scũng l à mt điu kin rt quan trng v à quyết định ti cht lượng ca đin năng.  Vi mc đích nhm cng ccác kiến thc trong các năm hc v à bước đầu cho sinh viên nghiên cu độc lp em xin  nhn đề tài nghiên cu vbđiu tc ca nhà máy thy đin Đa Nhim để nh  ìn nhn rõ sdao động công sut và tn strong hthng đin.  Để thc hin thành công đồ án này, em xin chân thành cám ơ n quý Thy, Cô giáo trong tr ường Đại hc Đà Nng và đặc bit l à các Thy, Cô giáo trong khoa đin đã nhit t  ình cung cp cho em nhng kiến thc cơ  bn trong các năm hc để em có cơ  sthc hin đồ án này. Trong quá trình th c hin đồ án em xin châ n thành cám ơ n Thy giáo Tiến Sĩ  Kđã định hướng và tn t  ình giúp đỡ cho em trong sut quá trình nghiên cu thc hin và hoàn thành đồ án.  Mc dù đã có nhi u cgng như ng cũng không thtránh khi nhng sai sót. Rt mong được sgóp ý ca các Thy, C ô giáo và các bn để đồ án ca em được hoàn thin hơ n. Mt ln na e m xin chân thành c m ơ n.  Đà Nng, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thc hin  Nguyn văn Giang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 1/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang1

 Lời mở đầu 

Trước sự phát triển của các nền kinh tế xã hội, trong đó không thể không nó

đến sự phát triển mạnh mẽ của ngành năng lượng điện để đáp ứng nhu cầu cônnghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước. Song song với sự đáp ứng nhu cầu về sự phát triể

kinh tế của xã hội th ì ngành điện đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sốn

xã hội cũng như  trong an ninh quốc phòng. Trong xu hướng hội nhập quốc tế, s

phát triển của ngành năng lượng điện th ì không thể bỏ qua được chất lượng của điệ

năng. Để đảm bảo được sự tin cậy cung cấp điện liên tục, an toàn và hiệu quả ca

nhất như mong muốn, ngoài tiêu chuẩn chất lượng về điện áp th ì tần số cũng là mộ

điều kiện rất quan trọng và quyết định tới chất lượng của điện năng. 

Với mục đích nhằm củng cố các kiến thức trong các năm học và bước đầu ch

sinh viên nghiên cứu độc lập em xin nhận đề tài nghiên cứu về bộ điều tốc của nh

máy thủy điện Đa Nhim để nh  ìn nhận rõ sự dao động công suất và tần số trong h

thống điện. 

Để thực hiện thành công đồ án này, em xin chân thành cám ơ n quý Thầy, C

giáo trong trường Đại học Đà Nẵng và đặc biệt là các Thầy, Cô giáo trong khoa điệ

đã nhiệt t ình cung cấp cho em những kiến thức cơ bản trong các năm học để em có c

sở thực hiện đồ án này. Trong quá trình thực hiện đồ án em xin chân thành cám ơ

Thầy giáo Tiến Sĩ Lê Kỷ đã định hướng và tận t  ình giúp đỡ cho em trong suốt qu

trình nghiên cứu thực hiện và hoàn thành đồ án. 

Mặc dù đã có nhiều cố gắng như ng cũng không thể tránh khỏi những sai só

Rất mong được sự góp ý của các Thầy, Cô giáo và các bạn để đồ án của em đượ

hoàn thiện hơ n. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơ n.  Đà Nẵng, ngày tháng năm 2011 

Sinh viên thực hiện

 Nguyễn văn Giang 

Page 2: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 2/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 2

 M ỤC LỤC  

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU TỐC............................................................I. DAO ĐỘNG TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN....................

1.1 Giới thiệu chung: .................................................................................................

1.1.1 Giai đoạn biến đổi nhanh :................................................................................1.1.2 Giai đoạn biến đổi chậm :.................................................................................1.1.2.1: Điều chỉnh sơ cấp: .........................................................................................1.1.2.2 Điều chỉnh thứ cấp ........................................................................................1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên turbin – máy phát .......................................1.2.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên máy phát .................................................1.2.2 Ảnh hưởng sự thay đổi tần số lên turbin .......................................................... 11.3 Xây dựng đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc .................................................... 1

II. ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN.................12.1. Tổng quan.........................................................................................................1

2.2 Điều chỉnh tần số sơ cấp:.................................................................................... 12.2.1 Khái niệm về điều chỉnh tần số sơ cấp: ............................................................ 12.2.2 Khái niệm chung và nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin: ................................. 12.2.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều tốc turbin: ............................................. 12.2.4 Các dạng đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin: ..................................................... 22.2.4.1 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập:..................................................... 22.2.4.2 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin phụ thuộc: ................................................ 22.2.4.3 Đáp ứng của phụ tải đối với sự thay đổi tần số: ........................................... 22.2.4.4 Dao động công suất, tần số trong quá tr  ình điều chỉnh sơ cấp. ...................... 22.2.4.5 Những yêu cầu về điều chỉnh tần số sơ cấp:................................................ 2

2.3 Điều chỉnh thứ cấp: ............................................................................................ 32.3.1 Khái niệm :...................................................................................................... 32.3.2 Điều khiển tần số thứ cấp trong hệ thống điện độc lập:.................................... 3

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM…………………………………………………………………… 3

I.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ..................................................... 31.1 Lịch sử h ình thành và hoạt động .......................................................................... 31.2 Công trình của nhà máy ...................................................................................... 31.2.1. Caùc coâng trình thuyûlöïc: ................................................................................. 31.2.2. Coâng trình ñieän :............................................................................................. 4

1.2.3. Thiết bị điện, máy điện thông số và đặc tính kỹ thuật ...................................... 41.2.3.1. Phaàn cô :...................................................................................................... 4a. Turbine: ................................................................................................................ 4b. Van chính (inlet valve): ....................................................................................... 4c. Heäthoáng daàu aùp löïc: ............................................................................................ 4d. Heäthoáng daàu boâi trôn, naâng truïc: ........................................................................ 4e. Goái truïc: goàm 2 goái phía turbine & phía SSG ...................................................... 4

Page 3: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 3/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 3

f. Heäthoáng nöôùc laøm maùt toåmaùy............................................................................. 4g. Boäñieàu toác: .......................................................................................................... 41.2.3.2 Phaàn ñieän: .................................................................................................... 4a. Maùy phaùt .............................................................................................................. 4

b. Maùy bieán aùp chính................................................................................................ 4c. MBA kích töø: ........................................................................................................ 4d. Heäkích töø: ............................................................................................................ 4

II /.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM .............42.1 Bộ điều tốc:......................................................................................................... 42.1.1. Các thông số kỷ thuật của bộ điều tốc .............................................................. 41. Hiệu ...................................................................................................................... 42. Kiểu ...................................................................................................................... 43. Cấu trúc ................................................................................................................ 44. Cấu trúc 1 PLC ..................................................................................................... 4

5. Cơ cấu chấp hành: ................................................................................................. 46. Nguồn cung cấp: ................................................................................................... 57. Máy phát tốc: ........................................................................................................ 58. Final speed drop: ................................................................................................... 59. Dải đặt mức tốc độ (speed level): .......................................................................... 510. Biên độ điện áp điều khiển .................................................................................. 511. Thời gian đóng mở kim ....................................................................................... 512. Thời gian đóng/mở cần gạt .................................................................................. 52.1.2. Các thành phần, cấu trúc của bộ điều tốc ......................................................... 51. Mạch cảm nhận tốc độ ......................................................................................... 5

1.1. Máy phát tốc:(Speed Signal Generator : SSG) .................................................... 51.2. Relay tốc độ ....................................................................................................... 52. LVDT: (linear variable differential transformer ..................................................... 53. Governor unit: ....................................................................................................... 54. Nguồn cung cấp: .................................................................................................. 55. Hộp điều khiển (control box): ............................................................................... 55.1 Tủ điều khiển ...................................................................................................... 55.2 Nguồn cho dụng cụ bảo dưỡng. ........................................................................... 5

III.PHẦN THỦY LỰC CỦA BỘ ĐIỀU TỐC. ..............................................................51.1 Hệ thống kim, cần gạt nước & servo cần gạt ....................................................... 51.2 Converter valve: (van chuyển đổi) có 3 cái:......................................................... 5a. Ñaëc ñieåm chung: .................................................................................................. 5b. Ñaëc ñieåm kyõthuaät: ............................................................................................... 5c. Caáu taïo vaønguyeân lyùhoaït ñoäng:.......................................................................... 5d. Hoaït ñoäng baûo döôõng: .......................................................................................... 61.3 Van phaân phoái cho van chính: ............................................................................ 61.4 Van phân phối cho cần gạt (distributing valve).................................................... 6

Page 4: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 4/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 4

1.5 Van 65S .............................................................................................................. 62. Nguồn cấp dầu cho bộ điều tốc: ............................................................................ 6

IV. PHẦN ĐIỆN CỦA BỘ ĐIỀU TỐC .........................................................................61. Chức năng hệ thống điều tốc: ................................................................................ 6a. Cấu h ình hệ thống bộ điều chỉnh khối điều tốc được mô tả như h ình sau: .............. 6

b. Mô tả chức năng:................................................................................................... 6c. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc. ........................................................................... 6d. Nguyên tắc đều khiển của bộ điều tốc ................................................................... 61. Kiểm tra đầu vào và mức độ chuyển đổi:............................................................... 62. Điều khiển bằng tay Turbin: .................................................................................. 63. Điều khiển khởi động: ........................................................................................... 64. Điều khiển tốc độ: ................................................................................................. 65. Điều khiển tốc độ theo yêu cầu: ............................................................................ 66. Điều khiển tải:....................................................................................................... 67. Điều khiển PID: .................................................................................................... 6

8. Ưu điểm của bộ điều tốc........................................................................................ 79. Kết nối máy tính với bộ điều khiển: ...................................................................... 6CHƯƠNG III. VAI TR Ò CỦA ĐIỀU TỐC TRONG CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH

CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM .......................................... 6I. Khái Quát .............................................................................................................. 6II. Chức năng và vai trò của bộ điều tốc. ................................................................... 62.1 Chức năng của bộ điều tốc .................................................................................. 62.2. Vai trò của bộ điều tốc ....................................................................................... 62.2.1. Tự động ổn định công suất (auto load regulator: ALR) .................................... 62.2.2 Điều chỉnh hữu công ........................................................................................ 6

2.2.2.1 Điều tần......................................................................................................... 62.2.2.2 Cố định.......................................................................................................... 6CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT ........................................................................................... 7

1. Ý ngh ĩa của hệ thống điều tốc trong nhà máy thủy điện Đa Nhim 

2.  Những đặc trưng chính của khối điều tốc 

3.  Các lưu ý khi vận hành hệ thống điều tốc 

Page 5: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 5/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU TỐC 

I.  DAO ĐỘNG TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONGHỆ THỐNG ĐIỆN 

1.1 Giới thiệu chung: Hệ thống điện bao gồm: Nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp, phụ tải tạo thành h

thống nhất thực hiện nhiệm vụ phát điện và truyền tải phân bố điện năng đến hộ tiêu th

điện.Chất lượng điện năng được đánh giá bởi các thông số kỹ thuật sau: 

Tần số, điện áp và độ tin cậy cung cấp điện. Trong hai thông số tần số và điện áp th

giá trị độ lệch tần số khác với giá trị độ lệch điện áp đó là tại các điểm tr ên hệ thống giá t

độ lệch tần số là giống nhau, trong khi đó giá trị độ lệch điện áp chỉ mang tính cục bộ tạ

từng điểm tr ên hệ thống. 

Khi vận hành hệ thống, giá trị độ lệch tần số phải luôn luôn được duy tr  ì ở giá t

cho phép đó là: Liên tục tại giá trị 50 ± 0.1Hz và được cho phép trong các dao động ở thờ

gian ngắn là 50± 0.2Hz.

Trong quá trình vận hành tần số của hệ thống thường xuyên dao động. Quá tr  ình da

động tần số của hệ thống được phân thành các giai đoạn sau: 

a. Giai đoạn biến đổi trung bình và nhanh: Trong giai đoạn này sự thay đổi tần sdiễn ra trong suốt quá tr  ình quá độ và liên quan đến sự biến đổi tốc độ khối turbin- má

phát do sự mất cân bằng giữa mô men cơ là Tm và mô men điện là Te

b. Giai đoạn biến đổi tương đối chậm: Đó là những thay đổi của tần số có liên qua

đến quán tính của tất cả các máy điện trong hệ thống và tốc độ đáp ứng của các bộ phậ

điều tốc, điều tần . 

1.1.1 Giai đoạn biến đổi nhanh : Nếu mô men cơ Tm và mômen điện Te của mỗi máy phát trong hệ thống cân bằn

nhau: Tm=Te và rôto của mỗi máy phát quay với tốc độ đồng bộ ω r = ωo thì sức điện độn

, điện áp và dòng điện biến thiên cùng một tần số f o = ωo/2П, tuy nhiên trong quá trình vậ

hành công suất của hệ thống thay đổi liên tục dẫn đến sự thay đổi của tần số tr ên hệ thốn

Page 6: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 6/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang6 

là sự mất cân bằng công suất giữa tổng công suất cơ  của các động cơ sơ cấp (turbin) v

phụ tải của các máy phát trong hệ thống. 

Điều này được miêu tả bởi phương tr  ình:

emtt  pt m PPPPPdt 

d  )(  (1.1) 

Trong đó : 

Pm: Tổng công suất cơ của các tur bin 

Ppt: Tổng công suất phụ tải hệ thống

Ptt: Tổng công suất tổn thất của hệ thống

Pe: Tổng công suất điệnJ: Mô men quán tính tổng của các tổ máy trong hệ thống

Trong chế độ xác lập: Pm – (Ppto+Ptto) = 0

Lúc đó ω = const

Ở giai đoạn đầu của quá tr  ình quá độ do phụ tải dao động đột ngột nên các bộ điề

tốc và điều tần chưa kịp tác động . 

1.1.2 Giai đoạn biến đổi chậm : Trong giai đoạn này tồn tại hai quá tr  ình điều chỉnh.

1.1.2.1: Điều chỉnh sơ cấp:Điều chỉnh tần số sơ cấp được thực hiện bởi các bộ điều chỉnh tốc độ của turbin (cá

bộ điều tốc) nó cho phép thay đổi lượng hơi hay lượng nước qua turbin theo tỷ lệ với s

biến đổi của tốc độ turbin (trong hệ đơn vị tương đối chính là tần số).Đáp ứng của việ

điều chỉnh tần số được biểu diễn bằng tỷ số Mw/Hz và gọi là hệ số độ dốc của đặc tín

điều chỉnh tần số (R). Như vậy với sự thay đổi có giới hạn của phụ tải th ì sự mất cân bằncông suất có thể bù lại bằng việc tự động điều chỉnh tần số sơ cấp. 

Khi tần số dao động nằm ngoài vùng chết của bộ điều tốc, bộ điều tốc sẽ bắt đầu đá

ứng điều chỉnh công suất phát ra bằng với công suất phụ tải yêu cầu. Quá tr  ình này sẽ tạ

ra một độ lệch tần số nhất định do đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc. Thời gian thực hiệ

Page 7: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 7/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang7 

của bộ điều tốc từ (0.3÷ 2)s kể từ thời điểm bắt đầu dao động vượt ra ngoài vùng chết v

phụ thuộc vào biên độ của dao động. Giá trị tốc độ ở giới hạn an toàn được lấy từ sự ho

động b  ình thường của turbin: bằng 112% giá trị tốc độ định mức đối với turbin của cá

máy phát nhiệt điện ( tốc độ cao) và 130% giá trị tốc độ định mức với turbin máy phát thủđiện ( tốc độ thấp). 

+ Mục đích của điều chỉnh sơ cấp.

- Nhanh chóng kìm chế sự mất cân bằng giữa công suất phát ra và sự thay đổi của

phụ tải nhưng vẫn còn tồn tại một tốc độ lệch tần số . 

- Làm thay đổi trào lưu công suất trên lưới

- Hiệu quả của việc điều chỉnh sơ cấp phụ thuộc vào độ dốc của đường đặc tính điề

chỉnh, nếu độ dốc càng lớn hiệu quả điều chỉnh càng lớn (độ lệch tần số càng nhỏ). 

Ghi chú: Vùng chết của bộ điều tốc là khoảng giới hạn về độ lệch tốc độ ( tần số) so vớ

giá trị danh định mà trong khoảng đó không một dao động tần số nào được bộ điều tốc đá

ứng điều chỉnh. 

1.1.2.2 Điều chỉnh thứ cấp.

Ở giai đoạn cuối của quá tr  ình quá độ, khi độ lệch tần số vượt quá vùng không nhạ

của bộ điều tần th ì bộ điều tần bắt đầu tác động làm thay đổi giá trị tải tham chiếu của bđiều chỉnh sơ cấp. Chỉ có thể phục hồi tần số của hệ thống về giá trị danh định khi h

thống có đủ công suất dự trữ.

Thời gian đáp ứng của bộ điều chỉnh tần số có thể mất vài chục giây (30÷40)s kể từ thờ

điểm bắt đầu dao động vượt ra ngoài vùng chết của bộ điều chỉnh sơ cấp. Quá tr  ình điề

tần diễn ra rất chậm so với quá tr  ình điều tốc, nên trong nhiều trường hợp hai quá tr  ình nà

có thể được phân tích độc lập. 

Khi xác định độ lệch tần số do sự mất cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống có th

 phân tích theo ba giai đoạn sau: 

Giai đoạn 1. Đây  là giai đoạn biến đổi tương đối nhanh và liên quan đến quá tr  ìn

điện từ và quá trình điện cơ xảy ra trước khi bộ điều tốc và bộ điều tần tác động. 

Page 8: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 8/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang8

Giai đoạn 2. Đây là giai đoạn biến đổi trung b ình và có liên quan đến quá tr  ình điệ

cơ do hoạt động điều chỉnh sơ cấp của bộ điều tốc. 

Giai đoạn 3.  Đây là giai đoạn biến đổi chậm và có liên quan đến hoạt động điề

chỉnh thứ cấp. 

Những dao động tần số trong quá tr  ình quá độ phụ thuộc vào các thông số chính củ

hệ thống. Khi có sự mất cân bằng công suất trong hệ thống sẽ xuất hiện độ lệch tần số ∆f

f - f o và nhờ vào hoạt động điều chỉnh của bộ điều tốc kết hợp với điều tần sẽ đưa tần s

của hệ thống về lại giá trị danh định f o.

Tương ứng với ba giai đoạn trên, các dao động của tổng công suất tải P ∑L làm tần s

hệ thống thay đổi được chia làm ba nhóm như sau: 

  Nhóm 1. Biến đổi nhanh:

Đó là những dao động tải trong thời gian từ (1÷3)s và có biên độ bé hơn (0.001 P∑L

những dao động này phụ thuộc vào quán tính rôto máy phát ngh ĩa là phụ thuộc vào qu

trình điện cơ của các máy phát. 

Dao động tần số sinh ra do những dao động của tải trong trường hợp n ày thôn

thường trong khoảng ( 0.01÷0.02)Hz.

 Nhóm 2. Biến đổi với tốc độ trung bình

Đó là những dao động tải trong thời gian từ (10÷30)s với biên độ bằng khoản

(0.01P∑L). Nguyên nhân gây ra các dao động này thông thường do các phụ tải dùng để ké

tải trọng nặng, các lò luyện kim, dao động này trong khoảng (0.1÷0.2)Hz. 

  Nhóm 3. Biến đổi chậm

Thời gian dao động từ vài phút đến vài chục phút, nguyên nhân gây ra những da

động là những thay đổi tải trong ngày do các phụ tải công nghiệp và các thiết bị điện g

đ ình.

Trong hệ thống điện liên kết có hai hay nhiều khu vực được liên kết bằng các đườn

dây liên lạc, ngoài bộ điều chỉnh tần số nguồn phát trong mỗi khu vực (điều khiển tần số

Page 9: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 9/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 9

tải : load frequency control) còn phải có sự điều chỉnh để duy tr  ì lượng công suất phát giữ

các khu vực (điều chỉnh công suất truyền tải trên đường dây liên lạc – tie line control).

Chúng ta có thể mô tả tổng quát quá tr  ình điều khiển tần số và phân phối công su

tác dụng trong hệ thống điện như h ình 1.1:

1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên turbin – máy phát1.2.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên máy phát

Trong hệ thống điện khi mất tải v ì bất kỳ một lý do nào, tất cả các máy phát trong h

thống sẽ rơi vào t ình trạng mất cân bằng công suất và làm tốc độ tổ máy tăng lên một các

nhanh chóng (lồng tốc). 

Giả sử rằng thông số đặt của độ dốc đặc tính điều chỉnh phụ thuộc của bộ điều tố

không thay đổi (độ dốc phụ thuộc của bộ điều tốc sẽ xác định sự thay đổi của tốc độ má

phát hay tần số theo sự thay đổi của tải) khi đó t ình trạng vượt quá tốc độ vẫn tồn tại, má

phát sẽ không bị nguy hiểm nếu có hoạt động thấp hơn công suất định mức và các điề

kiện về làm mát, lực cơ khí vẫn được thỏa mãn. Tuy nhiên khi mất tải đột ngột điện áp đầ

Hình 1.1 Sơ đồ điều khiển tần số và phân bố công suất tác

Hệ thống điềukhiển thứ cấp 

Hệ thống tải điện Hệ thống truyền tải 

Các tổ máy khác 

Hệ thống cấp năng

lượng sơ cấp nước

Máyphát

TuabinVan haycổng nước 

Hệ thốngđiều khiểnTB sơ cấp 

Động cơ thay đổitốc độ

Độ lệch tần số trên hệ thống trên ∆f  

   T   í  n   h   i   ệ  u

   A   C   E   (   A  r  e  a

  c  o  n   t  r  o   l  e  r

  r  o  r   )  =   ∆   P   +   ∆   f

Độ lệch công suất trên ĐDLL∆P 

∆ ωr 

Page 10: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 10/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang10

cực máy phát sẽ tăng cao dẫn đến phải giảm kích từ. Tùy thuộc vào độ nhạy và giá t

chỉnh định của các rơ le bảo vệ mà máy phát có thể bị cắt do quá áp. 

Trong khu vực tần số thấp sẽ gây ra t ình trạng ngược lại với t ình trạng tr ên. Ở đây cá

máy phát sẽ rơi vào t ình trạng quá tải và tốc độ máy phát sẽ giảm thấp hơn định mức. Điệáp của hệ thống sẽ giảm dẫn đến kích từ tăng và có thể đạt đến giá trị giới hạn, điều nà

làm quá tải stato và rôto dẫn đến bảo vệ quá kích từ, tần số thấp sẽ tác động. 

1.2.2 Ảnh hưởng sự thay đổi tần số lên turbinTurbin nước không bị ảnh hưởng nhiều khi tần số dao động. Turbin hơi được cấu tạ

với nhiều tầng cánh, từ những cánh rất ngắn trong phần áp suất cao đến những cánh d

trong phần áp suất thấp. Mỗi cánh là một lá thép được gắn chặt ở gốc v ì vậy nó có thể chị

được sự uốn cong khi xảy ra dao động nhỏ, tần số dao động tự nhiên của cánh turbin gồm2 phần:

+ Phần 1 phụ thuộc vào tần số dao động tự nhiên khi cánh turbin ở trạng thái ổn định. 

+ phần 2 phụ thuộc vào tốc độ của sự dao động và các yếu tố khác như đường kín

trục, độ dài cánh.

Khi tần số thay đổi, vật liệu chế tạo turbin phải chịu rung động ứng suất cao dẫn đến h

hỏng phần cơ của turbin. Ứng suất tác dụng lên cánh turbin khi tần số thay đổi quanh địn

mức có thể biểu diễn như h ình 1.2.

Vùng antoàn

Vùng nguyhiểm Vùng nguy

hiểm 

 Hình 1.2 Ứng suất tác dụng l ên cánh Turbin

q

Page 11: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 11/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang11

Hoạt động của turbin ở  tần số thấp nguy hiểm hơn hoạt động ở tần số cao. Tuy nhiê

không nên cắt turbin nếu có thể điều chỉnh về vận hành. Turbin cần được bảo vệ bằng rơ

bảo vệ tần số thấp để chống lại sự giảm thấp về tần số sẽ làm giảm tuổi thọ của turbin. 

Bảo vệ tần số thấp phức tạp v ì đáp ứng tần số của hệ thống phụ thuộc vào độ lớn củsự mất cân bằng do mất nguồn phát nào đó và các đặc tính điều chỉnh. Nếu thiếu hụt côn

suất phát lớn, tần số sẽ suy giảm rất nhanh lúc này cần sa thải phụ tải để tránh sự sụp đổ v

tần số. 

1.3 Xây dựng đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc .

Để thuận tiện cho sự khảo sát và xây dựng đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc, chún

ta chia quá trình điều chỉnh tần số thành hai giai đoạn độc lập: 

- Điều chỉnh sơ cấp (đáp ứng của bộ điều tốc) 

- Điều chỉnh thứ cấp (đáp ứng của bộ điều tần) 

Giá trị tần số ổn định đối với turbin không được điều khiển (không có sự tham gi

của bộ điều tốc) là giao điểm của đường cong PL(f) và P’L(f) được miêu tả trong hình 1

trong đó: P(f) đặc tính của turbin không được điều khiển ứng với một công suất nhất địn

(độ mở cánh hướng hoặc số van là cố định ). 

Điều chỉnhkích từ 

  PL

PL

PL’ 

P

P0 

P1 

∆P 

P

f VG = VL =Const

 Hình 1.3 T ần số thay đổi một lượng ∆f do thay đổi tải từ P  o÷P1, P’ L(f) và P L(f)

các đặc tính của tải được vẽ với giả thiết độ lớn điện áp đầu cực máy phát 

không đổi V G = V  L = hằng số . 

Page 12: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 12/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang12

1.23'

3

2

1 1'

0.4

1.0

0.8

0.6

P(f)

PL(f)

44 46 48 50 52 54

Khi tốc độ máy phát được điều khiển bằng bộ điều tốc, đặc tính P(f) của turbin có điề

khiển được xây dựng dựa trên các đường đặc tính P(f) của turbin không có điều khiển bằn

cách nối các điểm hoạt động tương ứng với các độ mở cánh hướng nước hoặc số van khá

nhau..

Trong đoạn 1’-2 của đường đặc tính tr ên hình 1.4 : Công suất tải càng tăng th ì tần số càngiảm, đoạn 1’-2 là đặc tính P(f) có thể được tuyến tính hóa thành đoạn thẳng 1-2 với g

thiết P= Po + ∆P. 

Khi máy phát hoạt động tại điểm 2(van/ cánh hướng nước đạt độ mở tối đa ) th ì ho

động của bộ điều tốc k hông còn có tác dụng. Do công suất máy phát vẫn chưa đáp ứng đ

công suất tải nên tốc độ turbin - máy phát giảm. 

Khi tần số giảm theo đường đặc tính tần số của turbin không điều chỉnh (đoạn 2-3

đoạn 2-3 có thể thay thế bằng đoạn thẳng 2-3’ với giả thiết công suất của turbin không đ

tại độ mở (van/ cánh hướng) đạt tối đa. Tương tự các đặc tính tải tổng hợp có thể đượ

tuyến tính hóa với giả thiết: PL = PLo + ∆PL .

 Hình 1.4:  H ọ các đường đặc tính tần số của tải P  L(f) và họ các đặc tính tần số 

 của turbin không điều khiển P(f) từ đó xây dựng lên đặc tính của turbin có điều

 khiển (đường cong 1’ -2)

Page 13: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 13/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang13

Các đường đặc tính P(f) tr ên hình 1.4 là đặc tính của một máy phát được trang bị mộ

bộ điều tốc. Hoạt động điều chỉnh dựa tr ên việc dịch chuyển điểm làm việc từ đặc tính P(

này đến đặc tính khác ứng với các giá trị tải khác nhau.

Từ đó chúng ta xây dựng được đặc tính của turbin có điều khiển như đoạn 1’- 2 trêhình 1.4 thành đặc tính của turbin máy phát có điều chỉnh như h ình 1.5.

Nếu tải thay đổi một lượng ∆PL, nhờ hoạt động điều tốc, hệ thống sẽ ổn định tại một tần smới f 1 tương ứng với giao điểm của từng đặc tính tải mới và đường đặc tính công suất má

phát.

Quá trình quá độ từ a ÷ b tương ứng với tần số giảm từ fo đến f1 kéo dài từ (5÷20

bắt đầu từ thời điểm độ lệch tần số nằm ngoài vùng chết của bộ điều tốc. 

Các bộ điều tốc cơ khí thông thường có thời gian trễ từ ( 0,2÷2)s. Tuy nhiên do hằn

số thời gian trễ của Secvomotor (động cơ trợ lực), tác động thủy lực trong turbin thủy điệ

hay sự giãn nở khí trong turbin hơi làm cho thời gian khởi động của các bộ điều tốc t

(1÷3)s.

Sau quá trình điều khiển của các bộ điều tốc th ì bộ điều tần bắt đầu làm việc, ho

động điều chỉnh của bộ điều tần được mô tả như h ình 1.6

PL(f)2

a

b3

P1

P0

P

PL

P(f) 1

f 1 f 0 f  

 Hình1.5: Đặc tính vận h ành của máy phát  

 có bộ điều tốc khi đáp ứng lại sự thay đổi tải  

Page 14: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 14/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang14

 

Trong đó:

ASG(Automatic Speed Governor): Bộ điều tốc tự động.

AFR(Automatic Frequency Regulator): Bộ điều tần tự động. 

Hoạt động điều chỉnh lý tưởng: Điều chỉnh tần số hệ thống về giá trị ban đầu nhờ và

hoạt động điều chỉnh sơ cấp và thứ cấp. 

Vùng chết của bộ điều tần hẹp hơn nhiều so với vùng chết của bộ điều tốc, thôn

thường nằm trong dải (0,05÷0,3)%. 

Bộ điều tần bắt đầu hoạt động sau khi bộ điều tốc đã ngừng hoạt động. đôi khi b

điều tần đã khởi động trong suốt quá tr   ình họat động của bộ điều tốc nhưng tác động sa

bộ điều tốc. Nhờ tác động của bộ điều tần đặc tính P(f ) dịch chuyển từ đường 1-2 san

đường 1’-2’ (hình 1.6) quá trình này diễn ra trong khoảng từ (10÷40)s. 

Khi tăng tải tần số sẽ giảm đi xuống giá trị f1 phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh củ

bộ điều tốc. Bộ điều tần thực hiện điều chỉnh ( h ình 1.6) để phục hồi tần số về giá trị fo. Sđiều chỉnh này gọi là điều chỉnh lý tưởng khi trong hệ thống có sự thay đổi tải. 

2’

a  1’

1P(f) 

f  

P0

f 0f 1

ASGAFR

∆PL

 Hình1.6: Hoạt động điều chỉnh lý tưởng của bộ điều chỉnh tần số  

 khi tải thay đổi một lượng ∆P  L

Page 15: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 15/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang15

II. ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONGNHÀ MÁY ĐIỆN 

2.1. Tổng quan Công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng truyền tải gần như độc lậ

với nhau và được điều khiển theo các phương thức khác nhau. V ì vậy để thuận tiện chviệc khảo sát và điều khiển, thực tế người ta thường giả thiết:

- Mọi biến đổi về cân bằng công suất tác dụng của máy phát và của phụ tải chỉ dẫ

đến biến đổi về tần số. 

- Mọi biến đổi về công suất phản kháng chỉ dẫn đến sự biến đổi về điện áp. 

Tần số là thông số chung của toàn hệ thống và là một trong những yếu tố quan trọn

để đánh giá chất lượng điện năng. Để duy tr  ì tần số hệ thống như mong muốn ta thực hiệ

thông qua điều chỉnh công suất phát. 1. Tần số phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto nên cần giữ tốc độ truyền động của rôt

là không đổi, điều này phụ thuộc vào sự truyền động của tất cả các thiết bị điều tốc v

lượng nhiên liệu cung cấp( nước/hơi) 

2. Tần số phụ thuộc vào công suất phát của nhà máy và phụ tải kể cả tổn hao tr ê

đường dây và máy biến áp 

∑Pe= m ∑PPT + m∆Pmd + ∑Ptd + ∑Pdt 

Thay đổi P sẽ được phản ánh qua sự biến đổi tần số của hệ thống. Trong mạng liên kết giữa các vùng được điều khiển độc lập, ngoài việc điều chỉn

tần số, máy phát trong mỗi vùng phải được điều khiển để duy tr   ì công suất trao đổi d

kiến. Sự điều khiển công suất và tần số gọi là điều khiển tải - tần số. 

2.2 Điều chỉnh tần số sơ cấp: 2.2.1 Khái niệm về điều chỉnh tần số sơ cấp: 

Khi trong hệ thống có sự mất cân bằng giữa tổng công suất cơ trên các động cơ s

cấp (turbin) và tổng công suất tác dụng của phụ tải (kể cả tổn thất tr ên hệ thống) do cá

nguyên nhân như: sự tăng tải, mất tải hay cắt máy phát đột ngột ra khỏi lưới th ì tần số lướsẽ dao động xung quanh giá trị định mức. Lúc này để nhanh chóng ổn định tần số, đưa tầ

số về giá trị định mức th ì bộ điều tốc ở các nhà máy phải thực hiện quá tr  ình điều chỉnh t

động theo đặc tính độ dốc của từng bộ điều tốc. Quá tr  ình này gọi là quá trình điều chỉn

tần số sơ cấp. Quá trình điều chỉnh sơ cấp sẽ nhanh chóng đáp ứng lại sự mất cân bằn

công suất tác dụng trong hệ thống. Tuy nhiên quá trình này chưa thể đưa tần số về giá t

Page 16: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 16/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang16 

định mức mà vẫn còn tồn tại ở một độ lệch tần số gọi là độ lệch tần số của điều chỉnh s

cấp. 

2.2.2 Khái niệm chung và nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin: Bộ điều tốc là một hệ thống tự động, phản hồi vòng kín, có tác dụng khống chế tố

độ quay của turbin để ổn định tần số khi máy phát chưa hòa vào lưới hoặc khi thay đổ

công suất tác dụng lúc máy  phát đã nằm trong lưới điện. Điều này thể hiện nhờ sự thay đ

góc mở của cánh hướng nước (đối với nhà máy thuỷ điện) hoặc số van (Đối với nhà má

nhiệt điện) 

Nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin được minh họa bằng mô h ình tổ máy phát độ

lập cung cấp cho tải như h ình 2.1:

G

Mm

Me

PePmHåi haynæåïc

Van haycäøng næåïc

Tuabin

Bäüâiãöutäúc

Täúc âäüphaín häöi

Taíi

Täúc âäüchuáøn

  Hình 2.1  Nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin. 

Khi tải của máy phát thay đổi th ì mômen điện ở đầu cực máy phát cũng thay đổi the

tức thời. Điều này làm chênh lệch giữa mômen cơ Mm và mômen điện Me sinh ra sự tha

đổi tốc độ turbin.

Quá trình thay đổi tốc độ có thể biểu diễn qua phương tr   ình (1.1).Trong hệ đơn v

tương đối ( o = 1; ∆Pm - ∆Pe = ∆Mm - ∆Me) phương tr  ình được viết lại như sau: 

em PPdt 

d  J 

 

Và có thể biểu diễn dưới dạng sơ đồ khối hàm truyền như h ình 2-2 :

(2.1)

Page 17: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 17/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang17 

 

- TM : hằng số thời gian q uán tính của máy phát; s: là toán tử Laplace 

2.2.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều tốc turbin: Trong nhiều năm, hệ thống điều tốc turbin được sử dụng là loại cơ khí thủy lực v

một loại trong số đó là bộ điều chỉnh tốc độ kiểu con lắc ly tâm.

Bộ điều chỉnh con lắc ly tâm này dùng 2 quả văng để đáp ứng lại sự thay đổi tốc độ.

Đến nay các bộ điều tốc thế hệ mới th ì cơ cấu cơ khí thủy lực này đã được thay th

bằng các cơ cấu điện thủy lực.

Tuy nhiên việc hiểu được nguyên lý làm việc của các bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ kh

thủy lực này vẫn cần thiết v ì nhờ nó mà ta có thể mô tả được một cách trực quan nguyên l

cơ bản của quá tr  ình điều chỉnh tốc độ turbin.

Sơ đồ của bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ khí thủy lực được mô tả tr ên hình 2.3.

Trong bộ điều tốc này cơ cấu phản hồi tốc độ của turbin chính là cơ cấu ly tâm. N

gồm 2 quả văng được kéo bởi một lò xo.

Cơ cấu li tâm này được quay bởi một cơ cấu quay nhận mômen quay từ trục turbin.

Tùy theo tốc độ của turbin mà ta sẽ có sự cân bằng giữa lực căng của lò xo và lực l

tâm của 2 quả văng ở các giá trị khác nhau.

Khi mômen cơ trên trục turbin cân bằng với mômen điện th ì tốc độ của turbin

hằng số và vị trí của 2 quả văng là không thay đổi. 

r    mP  

sT  M 

 Hình 2.2  Sơ đồ h àm truyền biểu diễn sự thay đổi tốc độ turbin theo sự thay

đổi c ông suất. 

Page 18: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 18/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang18

Maïyphaït

Doìnghåi ra

Tuabin

Doìnghåi vaìo Van håi

Xilanhthuíy læûc

Vanâiãöukhiãøn

Dáöu aïpsuáút caovaìo

Dáöu ra

Baïnhràng giatäúc

Quaívàng

Täúc âäü

vaìo

Thiãút bëâo täúc âäü

A B C

HG I

FD

E

 

Hình 2.3 Cơ cấu bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ khí thủy lực. 

Nếu mômen điện tăng lên do sự thay đổi của tải và lớn hơn mômen cơ, tốc độ tuab

sẽ bị giảm xuống và 2 quả văng di chuyển một cách nhanh chóng vào bên trong vì lự

căng của lò xo thắng lực ly tâm. Điều này làm điểm A được đẩy lên và 3 điểm A,B,C quaquanh điểm C. Kết quả của việc quay này là điểm B và van điều khiển đi lên cho dầu á

suất cao vào buồng tr ên của xilanh thủy lực chính. 

Sự sai khác áp lực tạo một lực đẩy đẩy pittông đi xuống, qua cơ cấu truyền động va

hơi (hay cổng nước – cánh hướng nước) được mở thêm ra tăng lượng hơi vào turbin v

Page 19: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 19/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang19

tăng công suất của turbin lên. Sự dịch chuyển vị trí của pittông trong xilanh thủy lực chín

làm cho các điểm D, E, I và H đi xuống và các cần truyền động này quay quanh điểm G

Sự đi xuống của điểm C và vì cơ cấu A,B,C là cơ cấu quay nên một phần cửa van điề

khiển đóng lại giảm bớt lượng dầu áp suất chảy vào buồng tr ên của xilanh thủy lực chính.Bộ điều tốc này có 2 vòng phản hồi âm: Vòng phản hồi tốc độ chính thông qua thiế

bị đo tốc độ turbin và cơ cấu điều chỉnh ly tâm, vòng phản hồi thứ 2 chính là vị trí va

thông qua van hơi, pittông, các điểm D,E,I,H và C. Vòng phản hồi sau chắc chắn rằng đặ

tính tốc độ công suất của turbin là cơ sở để điều khiển turbin, cũng như nó chắc chắn rằn

bất kỳ một sự gia tăng tốc độ nào cũng được đáp ứng bởi một sự giảm xuống hợp lý củ

mômen cơ trên trục turbin và ngược lại. 

Độ dốc hay hệ số khuyếch đại của đặc tính có thể thay đổi bằng cách di chuyển điể

E theo phương ngang trên cần truyền động là đường thẳng DEF.

Mục đích của bộ bánh răng gia tốc (speeder gear) gồm 2 nhiệm vụ: Điều khiển tốc đ

của máy phát không đồng bộ và điều khiển công suất ra của máy phát đồng bộ tương ứn

với việc thay đổi điểm chuẩn tải.

Để biết r õ bộ bánh răng gia tốc này làm việc như thế nào ta cho rằng máy phát

máy phát đồng bộ và nó sẽ đáp ứng lại sự thay đổi của tải.

Vì máy phát là máy phát đồng bộ nên tốc độ của nó là hằng số và bằng tốc độ đồn

bộ. Nếu bộ bánh răng gia tốc này được dùng để nâng điểm G đi lên thì sau đó điểm B,

và độ mở van điều khiển cũng sẽ tăng lên.

Dầu áp suất cao sẽ vào khoang trên của xilanh thủy lực chính, pittông sẽ đi xuống v

van hơi (hay cánh hướng nước) sẽ mở để tăng công suất phát của turbin. Đồng thời kh

 pittông đi xuống cũng làm các điểm D,E,I,H đi xuống theo, sự dịch chuyển này cũng làm

điểm C đi xuống và van điều khiển sẽ trở về vị trí cân bằng.Sơ đồ của bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ khí thủy lực tr ên hình 2.3 vớ i vị trí của bộ bán

răng gia tốc sẽ tương ứng với việc đặt các giá trị của điểm chuẩn tải như sơ đồ khối tr ê

hình 2.4.

Page 20: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 20/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 20

Vëtrêvan

chuan

Cå cáúu âiãöuchènh ly tám

Täúc âäücuíakhäúi âo täúcâäü

Täúc âäüchuáøn

Âiãøm âàûtchuáøn taíi

Van âiãöukhiãøn

Cå cáúuphaín häöi

Xilanhthuíy læûc

Van

 

Hình 2.4 Sơ đồ khối bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ khí thủy lực. 

Điểm bất lợi của bộ điều tốc dùng cơ cấu cơ khí thủy lực đó là sự có mặt của vùn

chết và độ chính xác tương đối thấp.

Độ rộng của vùng chết cũng có xu hướng tăng lên theo thời gian do sự mài mòn (m

sát) của các thiết bị cơ khí khi chuyển động. Trong các hệ thống này tốc độ của turbin được đo bởi các thiết bị điện với độ chín

xác cao. Kết quả là các tín hiệu điện được khuyếch đại để điều khiển các van điều khiể

thông qua các bộ biến đổi điện thủy lực.

Sơ đồ khối của hệ thống điều tốc điện thủy lực trong h ình 2.5 chỉ ra rằng nó hoạt độn

cũng không khác so với hệ thống cơ khí thủy lực chỉ tr ên hình 2.4 nhưng tính mềm dẻo củ

bộ điều chỉnh điện tử công suất cho phép ta thêm một vòng điều khiển vào để liên kết n

hơi và hệ thống điều khiển turbin. 

VanXilanhthuíy læûc

Cå cáúuphaín häöi

Van âiãöukhiãøn

Bäüchuyãøn âäøiâiãûn thuíy læûc Vëtrê

van

Bäüâiãöu chènhâiãûn tæícäng suáút

Täúc âäüchuáøn

chuan

Täúc âäücuía

khäúi âo täúcâäü

Âiãøm âàûtchuáøn taíi

Phaín häöidoìng håi

AÏp suáútdoìng håiâáöu vaìo  

Hình 2.5 Sơ đồ khối bộ điều tốc dùng cơ cấu điện thủy lực. 

Page 21: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 21/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 21

Đường nét đứt tr ên hình sơ đồ khối 2.5 kí hiệu cho phản hồi dòng hơi, chức năng củ

nó là để ngăn chặn van bị mở bởi bộ điều tốc khi d òng hơi vào turbin có áp suất quá thấp

Điểm đặt tốc độ được cài đặt bằng tín hiệu điện trong bộ cài đặt tốc độ chuẩn. Nó dùng đ

thay đổi công suất đặt của turbin. Đối với các loại turbin cần lực lớn để thao tác các va

đóng mở như turbin nước th ì bộ điều tốc thường sử dụng xilanh thủy lực 2 tầng đ

khuyếch đại lực có giá trị đủ lớn để đóng mở các cửa van.

2.2.4 Các dạng đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin: Đặc tính của turbin chính là sự thay đổi công suất của turbin tương ứng với sự tha

đổi của tốc độ. Để cho turbin làm việc một cách ổn định th  ì turbin phải có một đặc tín

công suất tốc độ đảm bảo rằng nếu tốc độ turbin tăng lên thì công suất của turbin ph

giảm xuống, điều này sẽ phục hồi lại giá trị cân bằng giữa công suất điện và công suất c

Và tương tự một sự giảm xuống của tốc độ th ì công suất của turbin sẽ tăng lên.

Hình 2.6 trình bày các đường đặc tính của turbin trong đó đường nét đứt là đườn

đặc tính khi không được điều chỉnh và khi có điều chỉnh là đường nét liền. Điểm A là điểm

làm việc ứng với công suất cực đại của turbin nó được tính toán để phù hợp với sự làm

việc tối ưu của dòng hơi qua turbin và được xác định bởi các nhà chế tạo turbin. Đầu tiê

ta xét đường đặc tính không hiệu chỉnh (đường nét đứt 1,3), cho rằng ban đầu turbin đan

làm việc tại điểm A, van điều khiển mở hoàn toàn. Máy phát cho rằng đồng bộ với hthống và tốc độ chỉ có thể thay đổi nếu tần số hệ thống thay đổi. 

Hình 2.6 Đặc tính công suất tốc độ của turbin 

Pmax0

n

1

2

3

4

A

Page 22: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 22/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 22

Nếu do một nguyên nhân nào đó mà tần số hệ thống tăng lên tức là tốc độ của rôt

cũng sẽ tăng lên. Vì không được điều chỉnh để tăng công suất để giảm tốc độ nên khi tố

độ tăng lên sẽ làm tăng thêm tổn thất trong turbin và hiệu suất của dòng hơi giảm xuốn

tương ứng công suất của turbin cũng sẽ giảm như đường nét đứt 1 tr ên hình 2.6. Tương t

khi tần số giảm xuống th ì tốc độ quay của roto cũng sẽ giảm và tương ứng với lượng giảm

công suất như đường nét đứt 3. Trong thực tế khi xảy ra giảm tốc độ th ì sự giảm công su

của turbin sẽ lớn hơn sự thay đổi được biểu diễn trên đường 3, bởi v  ì dòng hơi đi qu

turbin còn phụ thuộc vào cấu tạo làm việc của nồi hơi và bơm cấp hơi nước. Sự làm việ

của bơm phụ thuộc vào tần số nên tốc độ của bơm sẽ giảm khi tần số hệ thống giảm. Điề

này làm giảm lượng dòng hơi chảy qua turbin do vậy độ giảm công suất của turbin sẽ lớ

hơn (đường 4). Nếu khối phản hồi dòng hơi (khối nét đứt) trong hệ thống điều tốc điệ

thủy lực (h ình 2.5) được bỏ qua, đáp ứng của bộ điều tốc chỉ bị chi phối bởi hằng số thờgian của xilanh thủy lực. Cả bộ điều tốc cơ thủy lực và điện thủy lực có thể được biểu diễ

bằng sơ  đồ khối đơn giản như h ình 2-7a

Hệ số hiệu quả K A trên hình 2.7a tương ứng với hệ số khuyếch đại của xilanh thủ

lực, trong khi hệ số R tương ứng với hệ số khuyếch đại của vòng phản hồi. Biến đổi sơ đ

khối chuyển R vào nhánh chính ta thu được sơ đồ khối như h ình 2.7b ở đây TG

1/KAR : là hằng số thời gian của bộ điều tốc. 

KA1s

K

Âiãøm

chuáøn taíi

Täúc âäüchuáøn

servomotor

Vëtrêvan, c

Turbine

c1

1+TGs1R

Täúc âächuáøn

Täúc âäü

chuáøn

1R

Âiãømchuáøn taíi

c

Âiãømchuáøn taíi

(a)

(b)

(c) 

Hình 2.7 Mô hình đơn giản của hệ thống điều tốc turbin.

Page 23: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 23/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 23

Sơ đồ khối h ình 2.7b cho phép phân tích một cách gần đúng thuộc tính tĩnh và độn

của hệ thống điều tốc. Ở trạng thái xác lập 0, st  và sơ đồ khối turbin có thể đượ

đơn giản như h ình 2.7c, Pchuẩn là điểm đặt tải chuẩn được hiểu như là giá trị tương đối củ

công suất định mức. 2.2.4.1 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập: 

Điều chỉnh tốc độ turbin có đặc tính điều chỉnh độc lập có nghĩa là luôn giữ tốc đ

turbin là hằng số độc lập với công suất phát ra. Bộ điều tốc này sẽ điều khiển van hơi củ

turbin hơi hay cổng nước của turbin nước để đưa tần số về định mức khi có sự thay đổ

công suất tải. 

Tuabin G

Täúc âäüchuáøn1/s -K

Xr

Pm

Pe

Van håi hay

cäøng næåïc

Håi næåïc(næåïc)

0

r

 Hình 2.8 Sơ đồ khối bộ điều chỉnh đặc tính độc lập. 

Tốc độ quay rôto r   được so sánh với tốc độ chuẩn 0  . Tín hiệu sai số r    (độ lệch tố

độ) được khuếch đại (với hệ số khuyếch đại K) và tích phân lên (khối 1/s) và cho ra tí

hiệu điều khiển  X   để tác động lên bộ truyền động của van hơi của tuabin hơi (hay cổn

nước).  X  sẽ đạt đến giá trị ổn định chỉ khi 0 r   .

Hình 2.9 cho đáp ứng thời gian của một tổ máy phát có bộ điều chỉnh tốc độ có đặc tín

điều chỉnh độc lập. Khi tăng công suất điện Pe làm tần số giảm với tốc độ và mức độ giả

phụ thuộc vào quán tính của tổ máy. Khi tốc độ giảm, công suất cơ trên trục turbin bắt đầtăng.

Điều này làm giảm mức độ giảm của tốc độ turbin và sau đó gia tăng tốc độ khi công su

cơ turbin lớn hơn công suất tải.Tốc độ turbin sẽ quay về giá trị định mức và công su

turbin xác lập được gia tăng một lượng bằng với lượng công suất thay đổi. 

Page 24: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 24/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 24

Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập được dùng thích hợp khi tổ máy phát cun

cấp cho một tải độc lập hay khi chỉ có một máy phát trong hệ thống được yêu cầu đáp ứn

thay đổi của phụ tải.

Để phân phối công suất giữa các tổ máy trong hệ thống ta phải sử dụng đặc tính điềchỉnh tốc độ phụ thuộc (có độ dốc). 

Hình 2.9 Đáp ứng thời gian của bộ điều tốc có đặc tính điều chỉnh độc lập. 

2.2.4.2 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin phụ thuộc: 

Đặc tính điều chỉnh tốc độ độc lập không thể được dùng khi các tổ máy làm việ

song song vì không thể phân bố công suất ổn định giữa các tổ máy. Để phân phối cônsuất ổn định giữa hai hay nhiều máy phát làm việc song song, các bộ điều tốc phải có đặ

tính điều chỉnh phụ thuộc tức tốc độ giảm khi tải tăng và ngược lại. 

0

Håi næåïc

(næåïc)

Van håi haycäøng næåïc

Pe

Pm

r XK/s Täúc âäüchuáøn

GTuabin

Hình 2.10 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh có đặc tính phụ thuộc. 

Page 25: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 25/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 25

Đặc tính điều chỉnh phụ thuộc được thực hiện bằng cách thêm vào khâu phản hồi tíc

 phân có độ dốc R như h  ình 2.10. Độ dốc R được xác định là tỷ số giữa độ lệch tốc đ

(r   ) hay độ lệch tần số (  f  ) trên số gia công suất phát ra của tổ máy ( P ) hay vị trí va

hơi hay cổng nước. R được tính theo công thức sau: 

100%0

12  

  

 

 

  

 R m hayGP

 f  R

(2.2)

trong đó: 2  - tốc độ xác lập ở không tải 

1  - tốc độ xác lập lúc đầy tải 

0  - tốc độ định mức 

Ví dụ: đặc tính điều chỉnh có độ dốc R=5%, ngh ĩa là một độ lệch tần số 5% làm tha

đổi 100% vị trí của van hơi (cổng nước) hay lượng công suất tác dụng phát ra.  Đáp ứng thời gian của bộ điều tốc có đặc tính phụ thuộc khi tải tăng lên như H ìn

2.11. Vì đặc tính có độ dốc nên khi tăng công suất phát ra, tốc độ hay tần số ổn định mới s

giảm so với tốc độ lúc ban đầu một lượng r  f    (trong đơn vị tương đối). 

Hình 2.11 Đặc tính điều chỉnh và đáp ứng thời gian của tổ máy phát có đặc tính điều

chỉnh phụ thuộc. 

Page 26: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 26/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 26 

Giá trị độ lệch phụ thuộc vào giá trị của hệ số điều chỉnh R của bộ điều tốc. Hệ số R càng

nhỏ th ì độ lệch tại thời điểm xác lập sẽ càng nhỏ. 

2.2.4.3 Đáp ứng của phụ tải đối với sự thay đổi tần số: 

Phụ tải của hệ thống là tập hợp tất cả các thiết bị điện. Trong đó có những phụ t

không thay đổi theo tần số như: chiếu sáng, nhiệt và những phụ tải thay đổi theo tần s

như các động cơ đồng bộ và không đồng bộ. Do đó xét một cách tổng quát cho hệ thống c

thể biểu diễn đặc tính thay đổi của phụ tải hệ thống theo tần số như sau:

r  Le  DPP   (2.3)

Trong đó: L

P - độ thay đổi của tải không theo tần số  

 D   - độ thay đổi của tải thay đổi theo tần số 

D - hằng số đặc tính tải theo tần số, được hiểu như là số phần trăm

thay đổi công suất tải đối với 1% thay đổi tần số. D có giá trị khoảng từ 1 đến 2. Giả sử

= 2 ngh ĩa là khi tần số thay đổi 1% th ì làm công suất tải thay đổi 2%. 

Thay công thức (2.3) vào công thức (2.1) ta có: 

 LmPP

dt 

d  J  rD  

 

(2.4)

Sơ đồ khối hàm truyền của phương tr  ình (2.4) như sau: 

Hình 2.12: Sơ đồ khối mô tả sự thay đổi của tần số theo sự thay đổi của công suất cxét đến ảnh hưởng của phụ tải. 

-

 

mP  

eP  

+  

 DsT  M 

1

 

Page 27: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 27/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 27 

Khi không có bộ điều tốc, đáp ứng của hệ thống theo sự thay đổi tải phụ thuộc và

hằng số quán tính và hệ số điều chỉnh phụ tải. Độ lệch tốc độ khi tải thay đổi sẽ được câ

bằng bởi sự thay đổi công suất phụ tải khi tần số thay đổi, nghĩa là tần số hệ thống sẽ ổ

định với tần số mới khác với tần số định mức ban đầu. Giả sử với sự thay đổi của tải l

 LP thì độ lệch tần số mới là : ∆ωr = ∆PL /D

Hình 2.13 Độ lệch tần số xác lập khi không có bộ điều tốc. 

Quá trình dao động tần số và công suất trong quá tr  ình điều chỉnh sơ cấp như h ìn2.14. Trong đó đường PG- là đường đặc tính điều chỉnh công suất phát trước khi có da

động xảy ra và đường PG+ là đường đặc tính điều chỉnh công suất phát sau khi dao độn

xảy ra.

Dao động ở đây được xét là trường hợp khi một tổ máy phát trong hệ thống bị cắt r

khỏi lưới. Qua tr  ình dao động xảy ra bắt đầu từ điểm 1 là điểm làm việc xác lập trước kh

dao động xảy ra. Khi máy phát bị cắt ra khỏi lưới th ì đường đặc tính điều chỉnh công su

 phát thay đổi tuy nhiên do có quán tính nên tần số chưa giảm đột ngột và điểm làm việ

chuyển sang điểm 2, sau đó tần số của hệ thống bắt đầu giảm. 

Nhờ độ đốc của đường đặc tính điều chỉnh công suất phát của hệ thống mà công su

phát của hệ thống sẽ tăng lên nhờ dự trữ quay của hệ thống. Đồng thời do hệ số hiệu chỉn

∆PL 

∆PL /D 

∆ω 

Page 28: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 28/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 28

tải theo tần số D mà tải cũng sẽ bị giảm khi tần số giảm. Hai quá tr  ình dao động này gặ

nhau tại điểm 3 ứng với độ giảm tần số lớn nhất.

Khi công suất phát tăng lớn hơn công suất tải th ì tần số hệ thống sẽ tăng lên và độ giảm t

theo tần số cũng sẽ hết và tải lại tăng trở lại. Do quán tính công suất phát tăng lên lớn hơcông suất tải làm cho tần số tăng lên. Sau khoảng thời gian quá độ th  ì công suất phát v

công suất tải cân bằng tại điểm 5, quá tr  ình điều chỉnh sơ cấp kết thúc. 

2.2.4.4 Dao động công suất, tần số trong quá trình điều chỉnh sơ cấp. 

0

2

3

45

f

P

f

t0

11

3

4

3

4

2 1 P

t

PLPG-PG+

PGPL

f

PLPG

 

Hình 2.14 Dao động tần số và công suất trong quá tr ình điều chỉnh sơ cấp 

Page 29: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 29/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 29

 Như vậy sau quá tr  ình điều chỉnh thứ cấp ta thấy tần số sẽ bị lệch khỏi giá trị định mứ

một lượng  f  và công suất phát tăng lên một lượng làGP  đồng thời phụ tải bị giảm mộ

lượng LP . Để đưa tần số về định mức ta cần có quá tr  ình điều chỉnh thứ cấp để đưa tần s

về giá trị định mức ban đầu. 

2.2.4.5 Những yêu cầu về điều chỉnh tần số sơ cấp: 

 a. Điều chỉnh sơ cấp l à bắt buộc:

Qua các phân tích trên thì xét về góc độ lưới điều khiển sơ cấp là bắt buộc. Và bất c

giải pháp điều khiển nào được xem là tốt nhất cũng không thể thực hiện nếu như ngừn

điều khiển sơ cấp.

 b. Điều khiển sơ cấp không thể hủy bỏ giới hạn phụ tải:

Giới hạn tải luôn ngăn cản việc điều chỉnh  f k  , do đó thao tác điều chỉnh the

 f k  có thể bị hủy bỏ bởi giới hạn tải. Ví dụ: Giả thiết ta có một tổ máy với công suấ

danh định là 200 MW, và hệ số trượt s = 4%. 

200

50

0

0

P

 f 

P

P

 f 

 f 

s

     f P 100 =  f k   

Bây giờ giả thiết tổ máy đang vận hành tại 100 MW và giới hạn công suất tại 10

MW. Nếu xuất hiện tụt tần số (ví dụ 0,1 Hz), về lý thuyết công suất mới sẽ là 100

100  f   = 110 MW, nhưng do ràng buộc của giới hạn tải nên điều chỉnh sơ cấp sẽ khôn

thực hiện được. Do vậy cần tránh vận hành nhà máy với giới hạn tải gần với điểm đặt. Nh

vậy giới hạn tải phải nằm phía tr ên, tùy thuộc vào từng loại nhà máy càng cao càng tốt. T

nhiên giới hạn tải được sử dụng để bảo vệ tổ máy chống lại những mất cân bằng chính

Nếu như tần số bị giảm quá lớn, th ì tổ máy không có khả năng đáp ứng được nếu giới hạ

tải không được điều chỉnh đúng.

 c. Điều chỉnh sơ cấp càng nhanh càng t ốt : Xét từ góc độ lưới th ì điều chỉnh sơ cấ

càng nhanh càng tốt. Trong trường hợp mất cân bằng giữa công suất phát và tải tiêu th

thao tác điều chỉnh nhanh sẽ giảm được độ tụt tần số. Nâng cao tính ổn định cho hệ thống

Page 30: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 30/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 30

d. C ần phải tránh dải chết và vùng lọc:

Vùng chết và tính lọc phải loại bỏ trong điều chỉnh sơ cấp v  ì nó là nguồn gốc củ

tính trễ trong điều khiển sơ cấp. Phản ứng của các thiết bị này cũng là nguồn gốc của s

mất ổn định của hệ thống điện. 

e. Điều chỉnh sơ cấp phải được thực hiện ở từng tổ máy: 

Yêu cầu chung là mỗi tổ máy phải tham gia vào điều khiển sơ cấp với độ trượt t

(28%), với dự trữ sơ cấp là 2,5%.

2.3 Điều chỉnh thứ cấp: 2.3.1 Khái niệm :

Khi phụ tải hệ thống thay đổi, dưới tác động điều chỉnh sơ cấp của tất cả các bộ điềtốc. Tùy thuộc vào đặc tính điều chỉnh của turbin và đặc tính tải mà tần số hệ thống sẽ c

một độ lệch nào đó so với tần số định mức. Để đưa tần số về giá trị định mức, cần thiết c

những tác động của điều chỉnh thứ cấp để khử đi những sai số này. Hoạt động điều chỉn

thứ cấp thực chất là điều chỉnh công suất phát của máy phát hay điều chỉnh điểm đặt chuẩ

tải tức là điều chỉnh đường đặc tính điều chỉnh của turbin theo họ đường thẳng như h ình

0

P(âvtâ)

f (Hz)

10,5

C B A

48

49

50

51

52

 

Hình 2.15 Họ đặc tính điều chỉnh ứng với các giá trị khác nhau của điểm chuẩn tải

Ở tần số 50 Hz, công suất phát ra của đặc tính A là 0, đặc tính B ứng với tải 50% và đặ

tính C ứng với tải 100%. Như thế, tổ máy làm việc ở tốc độ cho trước có thể điều chỉn

Page 31: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 31/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 31

được lượng công suất phát ra một lượng bất kỳ bằng cách thay đổi giá trị của điểm chuẩ

tải thông qua động cơ thay đổi tốc độ chuẩn.

Khi tải hệ thống thay đổi liên tục th ì công suất phát ra của các máy phát trong h

thống cũng phải tự động thay đổi liên tục. Do vậy việc thay đổi điểm đặt chuẩn tải cũn

phải thực hiện một cách liên tục. Thời gian giữa các lần thay đổi điểm chuẩn tải tr ong cá

hệ thống tự động điều chỉnh máy phát (AGC-Automatic Generator Control) hiện na

khoảng vài giây.

Để nghiên cứu quá tr  ình điều chỉnh thứ cấp ta chia việc điều chỉnh thứ cấp trong h

thống điện thành hai trường hợp đó là: trường hợp hệ thống điện độc lập và hệ thống điệ

liên kết. Trong hệ thống điện độc lập th ì chức năng điều chỉnh thứ cấp chỉ có tác dụng l

đưa tần số hệ thống đó về giá trị định mức, trong khi ở hệ thống điện li ên kết giữa nhiề

khu vực th ì chức năng điều khiển thứ cấp ngoài chức năng là đưa tần số các khu vực về gi

trị định mức nó còn thực hiện chức năng là điều khiển dòng công suất trao đổi giữa cá

khu vực theo một giá trị định trước. 

 M ục đích của chức năng điều chỉnh thứ cấp: 

- Đưa tần số hệ thống về giá trị định mức.

- Điều chỉnh trào lưu công suất trao đổi giữa các khu vực theo một kế hoạch xá

định, bằng cách điều chỉnh công suất phát của một số máy phát được lựa chọn trước.

2.3.2 Điều khiển tần số thứ cấp trong hệ thống điện độc lập: Trong hệ thống điện độc lập sẽ không có ràng buộc về trao đổi công suất giữa các khu vự

Do đó nhiệm vụ của chức năng điều chỉnh thứ cấp là phục hồi tần số về giá trị định mức v  ì s

hoạt động điều chỉnh sơ cấp của bộ điều tốc (theo đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc có độ dố

của đặc tính điều chỉnh R và hệ số thay đổi tải theo tần số D) th ì tần số của hệ thống vẫn còn m

độ lệch so với giá trị định mức. Quá tr  ình điều chỉnh thứ cấp được thực hiện bằng cách thêm m

tín hiệu đặt qua khâu điều khiển tích phân vào bộ điều tốc của turbin tham gia điều chỉnh thứ cấp

Page 32: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 32/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 32

Để có thể thay đổi giá trị công suất phát hay chính là thay đổi điểm đặt chuẩn tải. S

đồ khối hoạt động điều chỉnh thứ cấp trong hệ thống điện cô lập như h ình sau: 

Hình 2.16 Điều chỉnh tần số thứ cấp trong hệ thống điện độc lập 

với máy phát 2 được lựa chọn để thực hiện chức năng điều khiển thứ cấp. 

Hoạt động điều khiển của khâu tích phân đảm bảo độ lệch tần số xác lập 0 ss f  , nó s

thay đổi các giá trị của điểm đặt chuẩn tải để dịch chuyển đường đặc tính điều chỉnh củ

máy phát lên hay xuống theo sự thay đổi của phụ tải, nhờ đó mà khử được sai số còn l

trong quá trình điều chỉnh sơ cấp. Để khử đi độ lệch này thì các đường đặc tính máy ph

sẽ được dịch chuyển lên phía trên theo từng nấc. Sau một số bước dịch chuyển ta có điểm

làm việc mới sẽ là điểm 6. Tại điểm làm việc mới này tần số hệ thống sẽ bằng giá trị địn

mức và quá trình điều chỉnh thứ cấp cũng kết thúc.

Bäüâiãöu täúc cuíatäømaïy 1

Bäüâiãöu täúc cuíatäømaïy 2

Tuabin 1

Tuabin 2

1/(2Hs+D)

1/R1

1/R2-K I /s

Pm1

Pm2

PLÂiãøm chuáøntaíi cuía maïyphaït 1

Maïy phaït 1

Maïy phaït 2

Page 33: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 33/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 33

CHƯƠNG II:KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐANHIM

I. Giới thiệu tổng quan về nhà máy1.1 Lịch sử h ình thành và hoạt động - Nhà máy thủy điện Đa Nhim là một công tr  ình thủy điện của Việt Nam được xây dựntrên sông Đa Nhim. Đây là công tr  ình thủy điện đầu tiên, nằm ở nấc thang tr ên cùng, khthác tiềm năng thủy điện của hệ thống sông Đồng Nai, nằm giáp ranh giữa tỉnh LâĐồng và Ninh Thuận.

Hình 2.1 Hồ chứa của nhà máy thủy điện Đa Nhim 

- Nhà máy thủy điện Đa Nhim được khởi công xây dựng vào tháng 1 năm 1962 đến thán

12 năm 1964 với sự tài trợ của Chính phủ Nhật Bản. Nhà máy có tổng công suất thiết k

lắp đặt là 160 MW gồm 4 tổ máy, sản điện lượng b ình quân hàng năm khoảng 1 tỷ kWTuy nhiên theo thời gian, các thiết bị và đường dây của nhà máy cũ dần khiến cho n

không thể hoạt động với đầy đủ công suất thiết kế. Năm 1996, Chính phủ Việt Nam quyđịnh xuất 66,54 triệu USD để cải tạo lại thiết bị và đường dây trong đó có 7 tỷ Yên (48triệu dollar) là vốn vay ưu đãi từ Nhật Bản, 2,9 triệu Dollar là vốn đối ứng trong nước, cò

lại là của các nhà tài trợ quốc tế khác.

Page 34: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 34/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 34

- Tại chỗ hợp lưu của sông Krông Lét vào sông Đa Nhim ở thị trấn Đơn Dương (LâmĐồng), người ta xây hồ Đa Nhim (ở độ cao tr ên 1000 m so với mực nước biển, rộng 11-1

km² và dung tích là 165 triệu m³ nước) để cung cấp nước cho nhà máy. Đập ngăn nước củ

hồ dài gần 1500 m, cao gần 38 m, đáy đập rộng 180 m, mặt đập rộng 6 m. Ở đáy hồ có mộ

đường hầm thủy áp dài 5 km xuyên qua lòng núi nối tới hai ống thủy áp bằng hợp kim dố45°, dài 2040 m và đường kính tr ên 1 m mỗi ống. Nước từ hồ Đa Nhim theo hệ thống thủ

áp này đổ xuống tới hệ thống 4 tuốc bin ở sông Krông Pha (sông Pha) ở độ cao 210 m. 

- Nhà máy cung cấp điện cho các tỉnh Lâm Đồng, Ninh Thuận, Bình Thuận và Khán

Hòa thông qua các đường dây 110 kV và hòa vào hệ thống quốc gia thông qua đường dâ

230 kV. Đồng thời, nước từ thủy điện Đa Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu mét khốnước phục vụ tưới tiêu cho hơn 20.000 ha đất canh tác của tỉnh Ninh Thuận, vốn l à m

tỉnh có lượng mưa trung b ình hàng năm thấp nhất Việt Nam. 

Hình2.2 Trạm và đường dây 110kV, 220kV của nhà máy

Page 35: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 35/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 35

 1.2 Công trình của nhà máy

1.2.1. Caùc coâng trình thuyûlöïc: 

a. Hoàchöùa: 

+ Hoàchöùa nöôùc cho nhaømaùy Ña nhim naèm ôûhuyeän Ñôn Döông tænh Laâm Ñoàng

caùch nhaømaùy khoaûng 20 km veàhöôùng Taây. Hoàchöùa laáy nöôùc töøhai con soâng chính laø

soâng Ña nhim va soâng Kroânglet.

+ Ñaëc tính toång quaùt cuûa hoàchöùa:-  Dieän tích löu vöïc : 775km2.-  Theåtích hoà: * Lôùn nhaát : 165 trieäu m3 (öùng vôùi MNH 1042m)

* Höõu duïng : 150 trieäu m3.-  Dieän tích hoàôûEL1042m : 9,7km2.-  Möïc nöôùc daâng bình thöôøng : EL1042m.-  Möïc nöôùc cheát : EL1018m.-  Möïc nöôùc gia cöôøng : EL1043,2m-  Löu löôïng luõthieát keá : 4500m3/s.-  Löu löôïng luõtôùi haïn : 5500m3/s.-  Ñoäcao coät nöôùc: * Cao nhaát : 799m.

* Höõu duïng: 741m.

Kieåu ñieàu tieát hoàchöùa : ñieàu tieát naêmb/ Keát caáu ñaäp:Ñaäp ngaên nöôùc ñöôïc xaây döïng ñeångaên chaën doøng nöôùc taïo hoàchöùa. Ñaäp phaûi ñöô

tính toaùn ñeåñaûm baûo ñoäbeàn vöõng döôùi taùc duïng cuûa möïc nöôùc hoàtrong ñaäp.Ñaëc tính toång quaùt cuûa ñaäp:

-  Kieåu : Ñaäp ñaát neùn chaët.-  Chieàu cao:* Lôùn nhaát : 38m.

* Trung bình : 34m.-  Chieàu daøi (treân ñænh) : 1450m.

Chieàu roäng: * Treân ñænh : 6m.* Chaân ñaäp : 180m.-  Cao trình ñænh ñaäp : 1045,500 m-  Ñoädoác : * Thöôïng löu: 1:2,51:3

* Haïlöu : 1:1,81:2-  Theåtích ñaäp :3.609.000m3.-  Löu löôïng nöôùc thaåm thaáu ñaït ñöôïc sau khi xaây döïng 70lít/s.

Page 36: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 36/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 36 

 

20500

Ñænh ñaäpEL = 1045,5

6000

Khoái laêngtruï65000

40000

Soûi vaøcaùt lôùn haït taïothaønh ñöôøng xaûnöôùc

thaåm thaáu trung taâm

Haøng cöøtheùp

Keânh daãn nöôùc ñaët caùch

nhau 20000

Lôùp caùt & soûi chochaân ñaäp 1000 

80 cm ñaùñaët treân 30cm ñaùvasoûi (lôùp loïc) 

Keânh thoaùt nöôùc söôøn ñaäp

Caùc l ôùp 15cm caùt,ñaát seùt, ñaát neùn chaët

2000

H ình 2.3 Keát caáu ñaäp. 

Vì ñaäp coùkeát caáu chuûyeáu laøñaát neân coùhieän töôïng thaåm thaáu nöôùc qua thaân ñaÑeångaên ngöøa hieän töôïng naøy ngöôøi ta laøm nhö sau:

-  Phía thöôïng löu cuûa ñaäp ñöôïc lôùp moät lôùp ñaát khoâng thaám.-  Doïc theo chieàu daøi cuûa ñaäp coùñöôøng xaûnöôùc thaåm thaáu trung taâm baèng soûi v

caùt lôùn haït, kích thöôùc ñöôøng xaûlaø6000 2000. Töøcaùc keânh naøy coùcaùc keânh daãn nöôthaåm thaáu ñeán oáng daãn nöôùc ngaám ñaët ôûchaân ñaäp phía haïlöu. Caùc keânh daãn caùch nha20 m.

-  Caùc gieáng ñöôïc xaây döïng doïc chaân ñaäp phía haï löu ñeåtaäp trung nöôùc thaåthaáu, traùnh söïphaùhoaïi hay aên moøn ñaäp. Soálöôïng gieáng laø26, laøm baèng beâtoâng ñuñöôøng kính 3m, chieàu cao 1m.

-  Ñeåtaêng cöôøng ñoäbeàn ñaäp, ngöôøi ta caáu taïo moät haøng coïc theùp doïc theo thañaäp. Caùc coïc naøy ñaëc bieät höõu hieäu ñoái vôùi nhöõng vòtrí yeáu, nôi nöôùc thaåm thaáu nhieàu.c. Ñaäp traøn:

Ñaäp traøn naèm phía bôøtraùi cuûa ñaäp. Ñeålôïi duïng neàn ñaùsaün coùphía döôùi, keát caáu ñatraøn ñöôïc choïn laøloaïi beàngang heïp, chieàu cao lôùn.

Caùc thoâng soáchính cuûa coâng trình xaûluõ:-  Cöûa traøn : roäng 51,5m; Daøi : 142 m; Cao trình ngöôõng traøn : 1029,2m.-  Cöûa xaûtraøn : goàm coù4 cöûa hình cung, baùn kính cong : 15m, kích thöôùc mo

cöûa: (11,0m x13,7m). Cao trình caïnh treân cuûa cöûa khi ñoùng hoaøn toaøn : 1042,8 m; ñoämcöûa max : 11m. Vaän toác ñoùng môûcöûa : 0,5 m/phuùt.

-  Löu löôïng xaûthieát keá: 4500 m3 /s töông öùng möïc nöôùc hoà1042,8m vaøñoämcöûa max.

Page 37: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 37/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 37 

-  Ñoäng cô keùo cöûa: moãi cöûa coùmoät ñoäng cô AC ñeåkeùo cöûa 19kW, 3 380V.El =1042

 

   1   3   6   0

El =1029,2

El =1045,5

 

El =1035

El =992

Kênh vào

Hình 2.4 : Cöûa ñaäp traøn.

Cöûa traøn laødaïng xoay vaøcoùtheåñoùng môûbaèng ñieän töøphoøng ñieàu khieån hay tachoã, tröôøng hôïp caàn thieát coùtheåñoùng môûbaèng tay. Ñoäng cô keùo cöûa gaén ñoàng truïc vôtroáng tôøi coùgaén caùp theùp thoâng qua boäly hôïp.

Phaàn haïlöu ñaäp traøn keùo daøi 86,221m, ñoädoác 120 vaøôûcuoái laøhoátieâu naêng. Hbeân laøtöôøng beâtoâng coát theùp ñeångaên ngöøa söïphaùhoaïi cuûa doøng nöôùc coùnaêng löôïnlôùn.

Baûng 1.1: Ñaëc tính veàkhaûnaêng xaûcuûa caùc cöûa ôûmöïc nöôùc hoà1042m:

Ñoämôûcöûa (m) 1 cöûa (m3

  /s) 4 cöûa (m3

 /s)1,9 230 9204,7 500 200011 1050 4200

d. Keânh daãn nöôùc :- Xaây baèng beâtoâng, chieàu roäng : 18m; chieàu daøi : 310 m; cao trình ñaùy keânh

1014,5m.e. Thuyûkhaåu :

Goàm hai cöûa laáy nöôùc, kích thöôùc moãi cöûa : cao 10m, ngang 8m. Cao ñoätreân cu

cöûa nhaän nöôùc: 1024,5m; Cao ñoädöôùi cuûa cöûa nhaän nöôùc: 1014,5m. Moãi cöûa ñöôïc gamoät cöûa chaén raùc coáñònh cao 10m, ngang 8m goàm nhieàu thanh saét 12 x100 mm, cackhoaûng 100mm.Haàm laáy nöôùc naèm ôûhaïlöu cöûa chaén raùc, daøi 25m, tieát dieän hình moùng ngöïa, ñoädoác: 1/ 2.

Page 38: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 38/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 38

+ Gieáng ñieàu khieån : gieáng ñieàu khieån cöûa thuûy khaåu vaø2 cöûa chaén raùc di ñoänñöôïc xaây baèng beâtoâng coát theùp, hình oáng troøn. Kích thöôùc 4,8m cao 49m. Cao ñoäñagieáng : 1002,5m. Cao ñoäphoøng ñieàu khieån : 1051,5m.

+ Heäthoáng cöûa raùc di ñoäng goàm 2 löôùi raùc : trong ñoùmoät caùi laøm nhieäm vuïcha

vaøvôùt raùc, coøn moät caùi coùtaùc duïng chaén raùc khi caùi kia ñöôïc keùo leân.Cöûa raùc di ñoäng coùkích thöôùc 3,6m x 3,6m, goàm nhieàu thanh theùp plate 90mm

9mm, xeáp caùch nhau 60mm, ñöôïc naâng haïbaèng ñoäng cô 380V, 3, 2,2Kw hoaëc quatay, moãi laàn ñieàu khieån moät cöûa.

-  Taûi troïng naâng : 4,93 taán.-  Toác ñoänaâng : 0,7 m/ ph.-  Chieàu cao naâng : 43 m.

Moät ñoäng cô ñieän ñöôïc trang bòchung cho hoaït ñoäng cuûa 2 cöûa raùc, thoâng qua 2 hthoáng tôøi naâng, coùtheåchuyeån ñoåi vieäc noái keát vôùi phaàn daãn ñoäng.

Moät cô caáu quay tay cuõng ñöôïc trang bòchung cho 2 cöûa raùc. Söïchuyeån ñoåi hoñoäng giöõa ñoäng cô vaøbaèng tay, cuõng nhö thöùtöïhoaït ñoäng cuûa 2 löôùi raùc ñöôïc thöïc hienhôø4 ly hôïp ñieàu khieån baèng tay gaït, ñaët ôû2 ñaàu vaøo vaø2 ñaàu ra cuûa HGT baùnh raêng.

+ Cöûa Thuûy khaåu : cao 4,02m – roäng 4,2m – naëng 18,3 taán. Laøm baèng theùp taádaøy 14mm. Vì coät nöôùc taùc duïng cao, neân cöûa ñöôïc thieát keátheo daïng cöûa coùxích colaên, laøm kín baèng joint cao su ôû4 caïnh phía thöôïng löu. Cöûa coùvan caân baèng 300mmñieàu khieån baèng ñoäng cô 380V, 3; 7,5Kw hoaëc quay tay.

Toác ñoänaâng : 0,7 m/ phChieàu cao naâng : 5m vaø43m.

Xích truyeàn ñoäng naâng cöûa goàm moät HGT truïc vít vaøhai boätruyeàn ñoäng baùnh raênñoäng cô ñeán hai troáng quay. Moät troáng quay ñöôïc trang bòmoät cöõdöøng khoùa l ieân ñoänMoät khoùa lieân ñoäng khaùc trang bòcho tay quay naâng.

+ Haàm thuûy khaåu : daøi 102,95m, chia laøm 2 ñoaïn :

-  Ñoaïn thöôïng löu : töøhaàm laáy nöôùc ñeán truïc gieáng ñieàu khieån, tieát dieän hìnmoùng ngöïa daøi 50m, cao 3,6m, roäng 3,6m.

-  Ñoaïn haï löu : töøtruïc gieáng ñieàu khieån ñeán ñaàu haàm daãn nöôùc, tieát dieän hìntroøn3,4m , daøi 52,95m, ñoädoác : 1/ 3.

e. Haàm daãn nöôùc - Haàm xaû- Gieáng giaûi aùp:+ Haàm daãn nöôùc:Ñöôøng haàm noái lieàn giöõa Thuûy khaåu vôùi ñöôøng oáng thuûy aùp, coùchieàu daøi toång coän

4.840,5m. Ñöôøng haàm coùtieát dieän hình troøn vôùi ñöôøng kính3,4 m.Ñöôøng haàm coù3 ñoaïn, vôùi chieàu daøi :

-  Ñoaïn haàm soá1 : 2216,77 m.-  Ñoaïn haàm soá2 : 2307,73 m.

Page 39: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 39/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 39

-  Ñoaïn haàm soá3 : 316,02 m.Cao ñoätaâm truïc ñaàu haàm : 993,2m , cuoái haàm 990,4m. Ñoädoác cuûa ñöôøng haàm

1000.Do chòu aùp löïc neân ôûnhöõng choãmaøñieàu kieän ñaùbòphaân huûy vaøkhoâng chaéc cha

thì ñöôïc ñoåbeâtoâng vôiùbeâdaøy töø25 ñeán 45 cm, chia laøm 7 loaïi tuøy theo ñieàu kieän ñòchaát. Phaàn haàm phaûi ñoåbeâtoâng gia coá: 1.100,7 m.Nhöõng phaàn maøôûñoùcoùlôùp ñaùbao quanh khoâng bònöùt neûvaøkín an toaøn thì c

phun vöõa ximaêng. Chieàu daøi phaàn naøy : 614 m.+ Haàm xaûReõnhaùnh töøñöôøng haàm chính tôùi bôøthung luõng beân traùi, nhaèm xaûvaøröûa ñöôøn

haàm. Ñöôøng haàm xaûñöôïc duøng ñeán, khi phaûi ngöøng ñöôøng haàm ñeåkieåm tra beân tronñöôøng haàm hay söûa chöõa van böôùm taïi nhaøvan.

- Chieàu daøi haàm xaû: 169,3 m.

- Tieát dieän haàm : hình moùng ngöïa roäng 2 m, cao 2,5 m.- OÁng xaû: goàm 2 oáng vaøo baèng theùp d = 0,6 m, l = 23,9 m, moãi oáng vaøo coù: moät va

böôùm ñ/ k : d = 0.6 m vaømoät van cöûa d = 0.6 m. Moät oáng xaûchính d = 1,2 m , l = 151m daãn nöôùc xaûtöøhai oáng treân ra khe nuùi.

+ Gieáng giaûi aùp :Gieáng thuûy giao ôûñoaïn cuoái cuûa ñöôøng haàm daãn nöôùc, coùnhieäm vuïbaûo veäñöôøn

haàm khoûi taùc duïng cuûa hieän töôïng thuûy kích vaøcuõng nhaèm ñieàu hoøa aùp löïc trong ñöôønoáng trong thôøi gian giao thôøi khi caét taûi hay ñoùng taûi ñoät ngoät.Noùbao goàm : khoang treân, truïc giao vaøkhoang döôùi.

- Möïc nöôùc giao cao :EL 1049,15m- Möïc nöôùc giao thaáp :EL 995,00m- Ñænh cuûa boàn :EL 1049,15m- Taâm khoang döôùi :EL 996,70m- Ñaùy ñöôøng haàm beân döôùi boàn: EL 989,00.m

Khoang treân : boàn troøn loäthieân d = 18 m, h = 10 m, coùlöôùi ñaäy kín.Truïc daâng nöôùc : hình truïtroøn, d = 4 m, h = 55,2 m töøñænh ñöôøng haàm.Khoang döôùi : naèm ngang thaúng goùc vôùi haàm daãn nöôùc, hình truï troøn ngaàm tron

ñaát, d = 3,4 m, l = 40 m (moãi beân 20m)

Buoàng treân coùkhaûnaêng chöùa ñuûnöôùc ñeåñaùp öùng khi caét taûi ñoät ngoät. Khoang döcoùkhaûnaêng ñaùp öùng söïgia taêng taûi töøphaân nöûa cho ñeán ñaày taûi.

Gieáng thuûy giao ñöôïc xaây baèng beâtoâng, chieàu daøy beâtoâng cuûa khoang treân vaøtrugiao : 30 cm, cuûa khoang döôùi 40 cm.

Ñöôøng haàm chòu aùp beân döôùi gieáng giao baét ñaàu töøñieåm 10m beân döôùi töøñöôønhaàm xaûtôùi ñieåm ñaàu cuûa ñöôøng haàm oáng thuûy aùp, coùteân laøñöôøng haàm thuûy giao. Noùcchieàu daøi l = 58.593 m vaølôùp beâtoâng ôûñaây daøy 35 cm.

Page 40: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 40/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 40

f. Haàm oáng thuûy aùp – Nhaøvan:+ Nhaøvan :

Do ñoaïn ñöôøng haàm töøgieáng thuûy giao trôûxuoáng coùlôùp ñaát töïnhieân moûng coùsöchoáng ñôõyeáu hôn aùp löïc nöôùc neân ngöôøi ta phaûi xaây döïng moät ñöôøng haàm oáng thuûy a

daøi khoaûng 86 m baét ñaàu töøñieåm caùch gieáng thuûy giao 24,65 m vaømoät ñöôøng oáng thuaùp ñöôïc ñaët trong ñoù. Ñöôøng haàm coùdaïng hình moùng ngöïa cao 4 m, roäng 4 m vaøñöôvieàn lôùp beâtoâng daøy 35 cm.

OÁng thuûy aùp ñaët beân trong daøi 86m, coùñöôøng kính trong 2.8 m vaøchieàu daøy 11mmlaøm baèng loaïi theùp JIS SM 41B.

Ñoaïn oáng naøy ñöôïc giöõbôûi Block neo beâtoâng N01 vaø2 goái töïa caùch nhau 36m, cuoáng coùreõnhaùnh Y vaøo 2 van böôùm.

Nhaøvan ñöôïc xaây döïng ôûñaàu ra cuûa ñöôøng oáng thuûy aùp treân, trong ñoùboátrí 2 vaböôùm cho 2 ñöôøng oáng thuûy aùp, chuùng coùnhieäm vuïmôûnöôùc cho Nhaømaùy phaùt vaøc

nöôùc caáp cho beân döôùi khi ñöôøng oáng bòhö hoûng hoaëc khi caàn söûa chöõa beân trong oáng.Nhaøvan ñöôïc xaây döïng baèng beâtoâng, cao 6 m, roäng 6 m, daøi 10 m.Trong nhaøvan moãi oáng thuûy aùp ñöôïc trang bòmoät ñieåm giaõn nôû, moät van thoâng k

töïñoäng d = 600mm vaømoät van böôùm d = 2000mm, van böôùm coùvan caân baèng d = 30mm ñeånaïp nöôùc vaøo ñöôøng oáng caân baèng aùp löïc tröôùc khi môûvan böôùm. Van böôñöôïc ñieàu khieån ñoùng töøxa töønhaømaùy vaøñoùng môûtaïi nhaøvan.Vieäc ñoùng van böôùm nhôøñoái troïng vaømôûlaønhôøhai boäbôm daàu 70 Kg/cm2 ñöôïc keùo bôûi hai ñoäng cô ñie380V, 750 W. Ñoái troïng laøm baèng gang ñuùc vaønoùnoái baèng xích vôùi caùnh tay ñoøn. Caùntay ñoøn ñöôïc gaén treân truïc van sao cho moment xoaén gaây ra laønhoûnhaát khi piston m

vaølôùn nhaát khi piston ñoùng.+ Ñöôøng oáng thuûy aùp :

Ñöôøng oáng thuûy aùp daãn nöôùc töønhaøvan ñeán nhaømaùy. Thaùc nöôùc taïo ra treân ñöôønoáng daãn naøy laøkhoaûng 800 m.

Hai ñöôøng oáng ñöôïc laøm baèng theùp vôùi chieàu daøi moãi oáng : 2250 m. Löu löôïng thikeáchaûy trong oáng laø13.2 m3 / s.

Töønhaøvan ñeán Block 4 ñöôøng oáng coùñoädoác khoaûng 230, töøBlock 4 ñeán Block 6 cñoädoác 450 vaøgiaûm nhieàu khi ñeán gaàn nhaømaùy.Ñöôøng kính trong cuûa oáng giaûm daàn töø: 2m – 1.9m – 1.8m – 1.7m – 1.65m – 1.6m

1.55m - 1.5 m thoâng qua 7 noái giaûm kính oáng taïi caùc vò trí giöõa BL3-BL4, BL4-BLBL5-BL6, BL7-BL8, BL9-BL10, BL11-BL12, BL13-BL14. Ñeán nhaùnh reõhình caàu thñöôøng kính trong cuûa oáng nhaùnh : 1.050m, giaûm xuoáng 1m taïi van chính moãi toåmaùy. Bdaøy oáng taêng daàn töø9 ñeán 38 mm doïc theo ñöôøng oáng.

Page 41: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 41/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 41

Ñöôøng oáng thuûy aùp ñöôïc neo taïi nhöõng choãuoán cong baèng caùc block beâtoâng. Coùtcaû15 block, ñaùnh soátöø2 – 16 töøtreân xuoáng. Ngoaøi ra, oáng thuûy aùp coøn ñöôïc choáng ñbaèng caùc voøng ñôõñaët treân caùc goái töïa caùch khoaûng 20 m, phaân boánhö sau :

BL 2 – BL 3 : 5 goái töïa

BL 3 – BL 4 : 7 goái töïaBL 4 – BL 5 : 7 goái töïa

BL 5 – BL 6 : 6 goái töïa

BL 6 – BL 7 : 7 goái töïa

BL 7 – BL 8 : 7 goái töïa

BL 8 – BL 9 : 7 goái töïa

BL 9 – BL 10 : 8 goái töïa

BL 10 – BL 11 : 8 goái töïa

BL 11 – BL 12 : 7 goái töïa

BL 12 – BL 13 : 8 goái töïa

BL 13 – BL 14 : 7 goái töïa

BL 14 – BL 15 : 7 goái töïa

BL 15 – BL 16 : 5 goái töïa

Moãi oáng ñöôïc laép ñaët :- 15 khôùp noái co giaõn vaø15 loãchui taïi caùc Block neo.- 1 van thoâng gioù( Van xaûkhí töïñoäng ) taïi ngay sau van böôùm.- 1 van xaûkhí taïi ngay ngaõ3 reõvaøo 2 toåmaùy.- 1 van xaûñöôøng oáng taïi tröôùc van chính cuûa moãi toåmaùy.- Thaønh trong oáng ñöôïc baûo veächoáng rævaøgiaûm ma saùt baèng lôùp sôn ñaëc bieät ( coal taenamel hoaëc epoxy ) daøy 3 – 4mm. Beân ngoaøi oáng ñöôïc sôn phuû4 lôùp sôn laàn löôït ttrong ra : ñoû– naâu – naâu baïc – baïc.

1.2.2. Coâng trình ñieän :

- Nhaømaùy bao goà4 toå maùy moãi toåcoùcoâng suaát 45MW . Ñieän aùp phaùt ra 13,2kV qua maùy bieán aùp chính T1 ,T2 ,T3 ,T4 bieán ñoåi thaønh ñieän aùp 230kV töøthanh caùi TC2(TC22 )- 2 phaùt tuyeán 230kV ñi Nha Trang , Baûo Loäc

+ 271: Ña Nhim- Baûo Loäc+ 272: Ña Nhim - Nha Trang

Page 42: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 42/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 42

- Qua maùy bieán aùp 9T , 10T cho ra 5 phaùt tuyeán 110kV khaùc nhö :+ 171: Ña Nhim- ÑaøLaït+ 172: Ña Nhim- Ñöùc Troïng+ 173: Ña Nhim- Thaùp Chaøm

+ 174: Ña Nhim- Soâng Pha+175: Ña Nhim- Cam Ranh- Ngoaøi ra coøn coùcaùc phaùt tuyeán khaùc nhö :

+ 471: Ña Nhim- Caøn Rang (Ñôn Döông), Suoái vaøng+ 571: TÑSP-Ninh Sôn+ 671: TÑÑN-TÑSP+ 672: TÑÑN-(cö xaùÑa Nhim + NhaøVan)+ 673: TÑÑN-Traïm Loïc

1.2.3. Thiết bị điện, máy điện thông số và đặc tính kỹ thuật 1.2.3.1. Phaàn cô :

a. Turbine:-  Hieäu: Toshiba.-  Kieåu: Pelton truïc ngang, 1 baùnh xe coâng taùc, 2 kim.-  Coät nöôùc tính toaùn: 720 m.-  Coâng suaát ñònh möùc: 42.000 KW (ôûcoät nöôùc 720 m).-  Toác ñoäñònh möùc: 500 rpm.-  Toác ñoäloàng toác cho pheùp ôûcoät nöôùc 799 m: 920 rpm.- 

Löu löôïng ñònh möùc qua turbine: 6,65 m3/s-  Hieäu suaát ñònh möùc: 89,5 %.-  AÙp löïc gia taêng toái ña trong oáng thuyûlöïc khi caét taûi 168 MW:120m.-  Baùnh xe coâng taùc (runner):

+  Hieäu: Toshiba.+  Ñöôøng kính: 2040 m.+  Soácaùnh gaàu: 21.+  Troïng löôïng: 8.1 taán.+  Cao trình taâm baùnh xe coâng taùc: 244.02 m+

 Cao trình cuûa ñieåm thaáp nhaát cuûa baùnh xe coâng taùc: 243 m

+  Cao trình möïc nöôùc hoà: 1042 m - 1018 m+  Cao trình möïc nöôùc tailrace: max 240 m; min 237,4 m

-  Ñoämôûtoái ña cuûa caàn gaït (deflector): 380 mm-  Ñoämôûcaàn gaït khi maùy ôûkhoâng taûi: < 234 mm (# 62 %)-  Ñoämôûcaàn gaït khi maùy ôû40 MW: khoaûng 367 mm (# 97%)

Page 43: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 43/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 43

-  Ñoämôûtoái ña cuûa kim: 135 mm-  Ñoämôûkim khi maùy ôû40 MW: khoaûng 92 mm (# 68%)

b. Van chính (inlet valve):-  Kieåu van caàu goàm 3 phaàn: van bypass; van seat & main valve

Hieäu: Toshiba.-  Ñöôøng kính: 1000mm.-  Chieàu daøi: 1960mm.-  Van bypass: kieåu kim Þ 80 mm.-  Thôøi gian ñoùng/môûvan caàu hoaøn toaøn: 70s – 100 s.-  Thôøi gian ñoùng/môûvan bypass hoaøn toaøn: 30s + 5s.-  Chu trình môû: Bypass - Seat - Main valve.-  Chu trình ñoùng: Main valve - Seat – Bypass.

c. Heäthoáng daàu aùp löïc:

Loaïi daàu: ISO VG-46-  Dung löôïng daàu: 2400 l-  Boàn daàu aùp löïc:-  Theåtích: 1500lít (daàu 500 lít, khí 1000 lít).-  Dieän tích maët caét ngang (beân trong): 785,4 cm2. (D = 1000 mm)-  Chieàu cao: 2224 mm-  AÙp löïc daàu toái ña bình thöôøng: 7,0 Mpa-  AÙp löïc daàu toái thieåu bình thöôøng (63Q1): 6,6 Mpa (reset 6,2 Mpa)-  AÙp löïc daàu toái thieåu cho pheùp: 4,7 Mpa (vaãn coùkhaûnaêng ñieàu khieån)

AÙp löïc daàu thaáp baùo ñoäng (63Q2): 6,0 Mpa (reset 6,6 Mpa)-  AÙp löïc daàu cao baùo ñoäng (63QH): 7,45 Mpa (reset 6,8 Mpa)-  AÙp löïc daàu thaáp trip maùy (63Q3): 5,6 Mpa (reset 6,6 Mpa)-  AÙp löïc daàu cao môûvan an toaøn & ngöøng bôm (63QPH): 8,0 Mpa (reset 7,1

Mpa)-  AÙp löïc daàu chaïy bôm chính (63Q5): 6,6 Mpa (reset 7,0 Mpa)-  AÙp löïc daàu chaïy bôm döïphoøng (63Q4): 6,4 Mpa (reset 6,8 Mpa)-  AÙp löïc daàu naïp khí (63QAP): 6,7 Mpa (reset 7,1 Mpa keát hôïp vôùi möùc daàu cao

33QPA)

Möïc daàu thaáp nhaát bình thöôøng: 816mm.-  Möïc daàu cao baùo ñoäng (33QPH): 1020 mm (reset 995 mm).-  Möïc daàu cao cho naïp khí (33QPA): 895 mm (reset 876 mm).-  Möïc daàu thaáp baùo ñoäng (33QPL1): 615 mm (reset 640 mm).-  Möïc daàu thaáp trip maùy & ngöøng 2 bôm (33QPL2): 517 mm (reset 532 mm).-  Löôïng daàu ræcho pheùp: < 10 l/ph (bình thöôøng < 2l /ph)

Page 44: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 44/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 44

- Boàn daàu xaû(sump tank):+ Theátích: 2500 lít.+ Kích thöôùc (daøi x roäng x cao): 2620 x 1320 x 900 mm+ Nhieät ñoäcao baùo alarm: 500C.

+ Möïc daàu cao baùo ñoäng (33QSH): 465 mm (reset 462 mm).+ Möïc daàu thaáp alarm (33QSL): 250 mm (reset 252 mm).+Löu löôïng nöôùc laøm maùt daàu (69WQ): 30l/ph (alarm: 10 l /ph; reset 13,5 l/ph)

- Boàn daàu ræ:+ Kích thöôùc (daøi x roäng x cao): 880 x 700 x 950 mm (khoâng keåchaân ñeá)+ Möùc daàu cao baùo ñoäng (33QLH): 800 mm (tính töøñaùy boàn)

- Bôm ñoäng cô:+ Ñoäng cô: 380V- 3P-30KW-59A-1455 rpm.+ Bôm : truïc vít - 7 Mpa - 116 lít/ph.

- Bôm Turbine nhoû:+ Turbine nhoû: 1000 rpm - coät aùp 350 m - löu löôïng 0,0131 m3/s+ Bôm: truïc vít - 7 Mpa - 85 lít/ph.

- Bôm daàu ræ:+ Ñoäng cô: 380VAC - 4P - 0,75 kW - 1,76A- 1430 rpm+ Bôm: baùnh raêng aên khôùp trong - 0,3Mpa – 37l/ph

d. Heäthoáng daàu boâi trôn, naâng truïc:- Loaïi daàu: ISO VG-46- Dung löôïng daàu: 1600 l

- Theåtích boàn daàu: 1800 lít- Troïng löôïng voû: 630 kg- AÙp löïc daàu boâi trôn: thieát keá0,5 Mpa; ñònh möùc 0,3 Mpa – alarm 0,2Mpa- AÙp löïc daàu naâng truïc: thieát keá13 Mpa; ñònh möùc 6,8 Mpa.- Löu löôïng nöôùc laøm maùt daàu: ñònh möùc 28 m3/h (alarm 17m3/h reset 19,5m3/h).- Bôm AC (master):- Ñoäng cô: 380 VAC- 3P-3,7 KW- 8,3A - 1450 rpm.- Bôm: baùnh raêng – 0,3 Mpa - 220 lít/ph.- Bôm DC (stanby):

- Ñoäng cô: 220 VDC - 3 KW- 18A - 1450 rpm.-Bôm: baùnh raêng – 0,3 Mpa - 220 lít/ph.-Bôm naâng truïc: moãi goái 1 bôm.- Ñoäng cô: 220 VDC – 1,5 KW- 8,2 A- 1500 rpm.-Bôm baùn h raêng – 13 Mpa - 3 lít/ph.

Page 45: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 45/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 45

e. Goái truïc: goàm 2 goái phía turbine & phía SSG- Goái turbine:+ Kích thöôùc (d x r x c): 1018 x 1400 x 1719 mm.+ Ñöôøng kính truïc: 850mm.

+ Löôïng daàu trong goái: 190 l it+ Löu löôïng daàu boâi trôn: ñònh möùc 165lít/phuùt; alarm 99 l/ph (60% ñm)- Goái SSG:

+ Kích thöôùc (d x r x c): 836 x1146 x 1554 mm.+ Ñöôøng kính truïc: 650mm.+ Löôïng daàu trong goái: 184 l it+ Löu löôïng daàu boâi trôn ñònh möùc: 60lít/phuùt; alarm 36 l/ph (60% ñm)+ Nhieät ñoälaøm vieäc cho pheùp cuûa goái: 65 oC.

f. Heäthoáng nöôùc laøm maùt toåmaùy.

-Nhieät ñoätoái ña cho pheùp cuûa nöôùc laøm maùt : 30 oC- soálöôïng bôm caáp nöôùc (CWP): 4- Bôm: kieåu ly taâm – 8,9m3/ph – 42 m.- Ñoäng cô: 380VAC – 3P - 95KW – 175A – 1275 rpm- Ñoäng cô xoay löôùi loïc: 380VAC - 0,4KW.- Ñoäng cô xaûñaùy boäloïc: 380VAC - 0,2KW.- Ñoäng cô van goùc nöôùc: 220VDC - 0,27KW – 2,3 A.- Traïm loïc 1:+ 1 Boàn troän chöõnhaät: 25m x 3m x 2,1m.

+ 5 Boàn loïc baèng theùp hình truïngang: Þ 2,8m x 9,25m.+ 2 Boàn chöùa hình truïñöùng: Þ 11,6m x 3 m (# 317 m3 /boàn).+5 Bôm loïc: 380V - 3P - 22KW- 43A.+1 Bôm suùc: 380V – 3P - 37KW- 71A.- Löu löôïng nöôùc laøm maùt trung bình cho 1 toåmaùy (maùy phaùt + boâi trôn +

sumptank): 80 + 28 + 1 = 109 m3/h- Thôøi gian duy trì caáp nöôùc bình thöôøng cho 4 toåmaùy khi truïc traëc heälaøm maùt

maø2 boàn chöùa ñaày: 634 – 109 x 4 # 1h30mn

g. Boäñieàu toác:

- Hieäu: TOSMAP-GS/RE0XP phieân baûn 5.2E cuûa Toshiba- Kieåu: US 19AG29- Caáu truùc: 2 PLC 1 master & 1 standby- Caáu truùc 1 PLC:+ 1 board CPU: DDCP03G011+ 1 board analog input: DIFS02G002 : nhaän tín hieäu toác ñoä

Page 46: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 46/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 46 

+ 3 board analog input/output: XVGX02G008: giao tieáp & ñieàu khieån 2 kim, caàngaït, van ñieàu khieån caàn gaït

+ 1 board analog output: AOC15G003+ 1 board digital input: DIC10G021

+ 1 board digital output: DOS10G021- Cô caáu chaáp haønh: servo daàu aùp löïc- Nguoàn cung caáp: 2 nguoàn 220 VAC 1 pha & 220 VDC cho töøng PLC- Maùy phaùt toác: gaén ñoàng truïc vôùi maùy phaùt: 500 rpm – 1 kHz; 2 output: xung vuoâng& sin.

- Final speed drop: 12% => Permanent speed drop # 4,4%- Daûi ñaët möùc toác ñoä(speed level): 0 + 110% khi hoøa löôùi (65P) & +15% khi khoânghoaølöôùi (65F)

- Bieân ñoäñieän aùp ñieàu khieån: + 2V

- Thôøi gian ñoùng môûkim: 50 + 5 sec- Thôøi gian ñoùng/môûcaàn gaït: 2 + 0,2 sec / 20 + 10 sec

1.2.3.2 Phaàn ñieän:

a. Maùy phaùt- Hieäu: Mitsubishi.- Kieåu: ñoàng boä3 pha, truïc ngang, cöïc töøloài.- Soácöïc töø: 12.- Taàn soá: 50Hz.- Toác ñoäñònh möùc: 500 rpm

- Chieàu quay (nhìn töøphía turbine): ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà- Coâng suaát bieåu kieán ñònh möùc: 45.000KVA.- Ñieän aùp ñònh möùc: 13,2KV.- Heäsoácoâng suaát ñònh möùc: 0,89.- Doøng ñieän stator ñònh möùc: 1968A.- Doøng ñieän rotor ñònh möùc: 580A.- Moâmen quaùn tính (GD2): 365,72 ton.m2.- Hieäu suaát ñònh möùc: 98,33%.- Tæsoángaén maïch: > 1,2

- Ñoämeùo daïng soùng khi hôûmaïch: <5%- Ñieän khaùng:

+ Ñieän khaùng ñoàng boädoïc truïc X d: 77,3%+ Ñieän khaùng thöùtöïnghòch X2: 21,3%+ Ñieän khaùng thöùtöïkhoâng X0: 9,7%+ Ñieän khaùng quaùñoädoïc truïc Xd’ : 25%

Page 47: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 47/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 47 

+ Ñieän khaùng sieâu quaùñoädoïc truïc Xd ‘ ’ : 17%+Ñieän khaùng ñoàng boängang truïc Xq: 23%

- Ñöôøng kính beân ngoaøi stator: 4900 mm- Ñoädaøi loõi theùp stator: 1850 mm

- Ñieän trôûcuoän daây stator ôû75o

C: 0,0072 Ohm- Maät ñoädoøng ñieän lôùn nhaát trong daây daãn ôûtaûi & aùp ñònh möùc: 2,3A/mm2 - Caûm öùng töølôùn nhaát ôûraêng stator: 14700 gauss- Soámaïch song song trong 1 pha: 1- Soáraõnh: 126- Caùch ñieän: lôùp F- Ñöôøng kính beân ngoaøi lôùn nhaát cuûa rotor: 2889 mm- Troïng löôïng rotor: 117 taán- Chieàu daøi truïc: 8.110m.

- Ñöôøng kính truïc lôùn nhaát: 1080 mm- Löu löôïng gioùtrong maùy phaùt: 2.300m3 /phuùt.- Löu löôïng ñònh möùc nöôùc laøm maùt gioùmaùy phaùt: 2.400l /phuùt (#144m3 /h).- Löu löôïng toái thieåu nöôùc laøm maùt gioùmaùy phaùt: 80 m3 /h.- Ñoägia taêng nhieät ñoächo pheùp cuûa cuoän daây: 75 K- Nhieät ñoätoái ña cho pheùp cuûa gioùra boälaøm maùt: 40 oC- Coâng suaát boäsöôûi: 27KW.

b. Maùy bieán aùp chính- Hieäu: DAIHEN.

- Coâng suaát ñònh möùc: 45.000KVA- Soápha: 3- Taàn soá: 50Hz- Ñieän aùp/doøng ñieän ñònh möùc:

+ Phía cao aùp: 230KV/113A.+ Phía haïaùp: 13,2KV/1968A.

- Troïng löôïng toång: 75.100 Kg.- Khoái löôïng daàu: 19.400 l ít.- Toånoái daây: Ynd1.

- Caùc naác ñieän aùp phía cao aùp: (Ñoåi naác khoâng taûi)Naác 1 2 3 4 5

Uñm (KV ) 242 236 230 224 218Iñm (A) 107 110 113 116 119- Möùc caùch ñieän:+ Xung: phía 230kv: 1050KV, phía 13,2 kv: 95KV.

Page 48: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 48/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 48

+ Taàn soá50Hz- Kieåu laøm maùt: daàu tuaàn hoaøn cöôõng böùc, quaït cöôõng böùc (ODAF)+ Bôm daàu: 3KW – 380V (3 bôm).+ Quaït: 2,5KW – 380V (3 quaït).

- Nhieät ñoämoâi tröôøng cho pheùp: -25o

C – +45o

C- Dung löôïng daàu: 19400 l it- Loaïi daàu: Jomo- Kieåu laøm kín: tuùi cao su- Bieán doøng ñaàu söù:+ Phía trung tính cuoän 230 kV: 100/A, 30VA, 25KA trong 3s, 5P20+ Pha B cuoän 230 kV: 119/4.3, 5.0, 5.7, 6.4, 7.1 A duøng ñeåño nhieät ñoäcuoän daây

c. MBA kích töø:- Hieäu: ABB

- Nôi saûn xuaát: Korea.- Loaïi khoâ, trong nhaø- Coâng suaát ñònh möùc: 450 KVA.- Soápha: 3.- Taàn soá: 50Hz.- Ñieän aùp ñònh möùc:+ Phía cao aùp: 13,2 KV + 2 x 2,5% (ñoåi naác khoâng taûi)

Nấc 1 2 3 4 5U

đm( V ) 13860 13530 13200 12870 12540

+ Phía hạ áp: 410 V- Doøng ñieän ñònh möùc (HV/LV): 19,7/633,7 A- Troïng löôïng toång: 2500 kg.- Toånoái daây: Ynd1.- Möùc caùch ly: F/F

+ Xung: phía 13,2 kv: 75 KV .

+ Taàn soá50Hz: phía 13,2 kv: 28KV, phía 410V: 3KV.- Kieåu laøm maùt: gioùtöïnhieân (AN)- Ñoätaêng nhieät ñoäcuoän daây cho pheùp: 100 K (F class)

d. Heäkích töø:- Loaïi: MEC 600 digi tal AVR cuûa Misubishi electric corp- Kieåu keânh keùp: 1 master 1 reduntdant- Caùc thoâng soáñònh möùc 128,1 KW; 183V; 700 A- Ñieän aùp & doøng kích töøñònh möùc (ôûUF = 13,2 KV & S = 45MVA): 158,7V/614A

Page 49: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 49/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 49

- Caáp chính xaùc cuûa ñieän aùp: 0,5 %- Thôøi gian laáy maãu: 10 ms- Chænh löu:

+ Soáboächænh löu: 2 (1 döïphoøng: redundant)

- Kieåu: chænh löu toaøn caàu 3 pha duøng thyristor loaïi FT1000BV70+ Doøng ñieän thuaän trung bình: 1000A.+ Ñieän aùp ngöôïc chòu ñöïng: 3.500V

- Maùy caét kích töø:+ Kieåu: AT12 (maùy caét khí AC)+ Ñieän aùp ñònh möùc: 690V.+ Doøng ñieän ñònh möùc: 1250A.+ Doøng caét: 45KA.

- Quaït laøm maùt: 2 x 1,5 kW - 200 VAC (1 döïphoøng)

- Nguoàn cung caáp:+ AC cho ñieàu khieån: 220 V – 2 kVA+ DC cho ñieàu khieån: 220 V – 3 kW+ AC cho söôûi, chieáu saùng: 220 V – 3 x 120 W.+DC cho maïch kích moài: 220 V – 11 kW

- Phaïm vi ñieàu chænh ñieän aùp:+ CheáñoäAuto: + 5% Ufñm(13,2kv) khi mang taûi & töø50% - 110% Ufñm khi khoâng

taûi.+ CheáñoäManu: 25% ôûkhoâng taûi ñeán 120% ôûtaûi ñònh möùc.

+ Caáp chính xaùc ñieän aùp: + 0,5%.II /. Tổng quan về bộ điều tốc của nhà máy thủy điện Đa Nhim 2.1 Bộ điều tốc:2.1.1. Các thông số kỷ thuật của bộ điều tốc 1. Hiệu: TOSMAP-GS/RE0XP phiên bản 5.2E của Toshiba 2. Kiểu: US 19AG293. Cấu trúc: 2 PLC 1 master & 1 standby 4.  Cấu trúc 1 PLC:

- 1 board CPU: DDCP03G011 - 1 board analog input: DIFS02G002 : nhận tín hiệu tốc độ- 3 board analog input/output: XVGX02G008: giao tiếp & điều khiển

2 kim, cần gạt, van điều khiển cần gat.- 1 board analog output: AOC15G003- 1 board digital input: DIC10G021- 1 board digital output: DOS10G021

5. Cơ cấu chấp hành:- Servo dầu áp lực 

Page 50: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 50/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 50

6. Nguồn cung cấp:- Gồm 2 nguồn 220 VAC 1 pha & 220 VDC cho từng PLC 

7. Máy phát tốc:- Được gắn đồng trục với máy phát: 500 rpm – 1 kHz,- 2 output: xung vuông & sin.

8. Final speed drop:12% => Permanent speed drop # 4,4%

9. Dải đặt mức tốc độ (speed level):- 0 + 110% khi hòa lưới (65P)

& +15% khi không hoà lưới (65F) 10. Biên độ điện áp điều khiển: + 2V11. Thời gian đóng mở kim : 50 + 5 sec12. Thời gian đóng/mở cần gạt: 2 + 0,2 sec / 20 + 10 sec2.1.2. Các thành phần, cấu trúc của bộ điều tốc.1. Mạch cảm nhận tốc độ:

- Bao gồm máy phát tốc & các relay tốc độ 1.1. Máy phát tốc:(Speed Signal Generator : SSG) 

- Được lắp đặt tại vị trí tr ên cùng của trục máy phát. SSG bao gồm các phần chính: mộ bánh răng dò, và 3 bộ cảm nhận từ là thiết bị để đo tốc độ quay của trục máy phát nhờ đếmsố lượng các răng đi qua bộ cảm nhận trong một đơn vị thời gian. 2 bộ cung cấp cho kênh của bộ điều tốc, 1 bộ cung cấp cho relay tốc độ & qua transducer 0 -2 KHz / 4-20mcấp tín hiệu cho đồng hồ tốc độ & PLC. Tín hiệu 0-500 rpm sẽ được biến đổi thành tíhiệu h ình sin tần số 0Hz -1000 Hz cấp cho 2 k ênh của bộ điều tốc. Tín hiệu cấp cho relatốc độ dạng xung vuông 0 Hz - 1000 Hz.

 Hình 2.5 C ấu tạo máy phát tốc SSG với 3 đầu d  ò1.2. Relay tốc độ: có 2 dạng cơ & điện. 

- Relay cơ: dạng tiếp điểm ly tâm b contact gắn đồng trục máy phát cùng phía với SSG.Khi tốc độ tổ máy > 128% định mức. tiếp điểm này mở, relay 12-2MX reset, gởi tínhiệu vượt tốc đến relay 029XR (tủ 0*GTA002AR).

- Relay điện: gồm 2 cái, nhận tín hiệu từ xung vuông từ SSG qua bộ cấp nguồn PWS-N( loại YDCS-02A ). Bộ này nhằm giúp cho biên độ xung ra ổn định ( 13V ) khi biên độ

xung đầu vào thay đổi (+30-(-20)% định mức). 

Page 51: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 51/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 51

 

 Hình 2.6 Hai Relay tốc độ tr ên tủ điều khiển 

- Các tín hiệu của relay điện : 12 : khi tốc độ N > 600 rpm (120 % định mức), 12X ON 

13 : khi tốc độ N > 450 rpm (90 % định mức), 13X ON 14-1 : khi tốc độ N < 380 rpm (76 % định mức), 14-1X ON

14-2 : khi tốc độ N < 15 rpm ( 3 % định mức), 14-2X ON

2. LVDT: (linear variable differential transformer: biến áp vi sai tuyến tính):- Mỗi servo kim, cần gạt & van phân phối cho cần gạt đều được lắp 2 bộ LVDT để truyền

tín hiệu vị trí đến 2 k ênh của điều tốc - Mỗi bộ LVDT tr ên cùng 1 thiết bị nối với 1 k ênh khác nhau của bộ điều tốc. - Điện áp ra của LVDT tuyến tính với độ dịch chuyển của lỏi MBA này.- Có 3 dạng khác nhau: TS2937EN18 cho van phân phối cần gạt; LS-450TM cho cần g& LS-150TM cho kim.

Page 52: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 52/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 52

  Hình 2.1  Sơ đồ nguyên lý của bộ  LVDT: (linear variable differential transformer

 Hình 2.2 Mô tả cấu tạo v à hoạt động của bộ LVDT  

3. Governor unit:- Gồm 2 kênh điều khiển hoạt động theo chế độ master/standby. Việc chuyển đổi này, vừa

thực hiện từ bên ngoài controller qua các tiếp điểm các relay 43GOVXx, vừa thực hiệnbằng việc chuyển đổi dữ liệu tr ên giao tiếp giữa 2 kênh qua cáp quang. Khi được chọn,kênh master sẽ được nối với các thiết bị ngoài như các convertter của kim, cần gạt, cácđồng hồ chỉ thị (balancing, độ mở kim, cần gạt, giá trị của 77); màn hình giám sát..

- Mỗi PLC gồm các card như sau: + CPU card: (DDCP03G011) chứa các chương tr  ình điều khiển & thực thi chúng. 2 card

CPU của 2 kênh được nối với nhau bằng cáp quang. Trên card có các nút & đèn hiệunhư sau: - Nút reset: khi nhấn sẽ reset các LED chỉ báo lỗi tr ên card (nếu các lỗi không còn duy

trì ) .- Khóa WRITE: ở vị trí OFF, hoạt động “GHI” từ dụng cụ bảo tr  ì sẽ bị cấm (thông 

thường để ở vị trí OFF) - Khóa HALT/IO: Khi ở vị trí ON, PLC chuyển qua chế độ thử (TEST MODE) 

(thông thường để ở vị trí OFF) - LED Run: sáng khi CPU làm việc b ình thường - LED ERR: sáng khi có CPU bị lỗi nặng.

- LED 0: đồng hồ của CPU 1 bị treo (CPU 1 clock halt) - LED 1: CPU 1 ngưng làm việc (CPU 1 WDT)- LED 2: lỗi bộ nhớ của CPU 1 (CPU1 parity error) - LED 3: hoạt động tự chuẩn đoán của CPU 1 bị lỗi

(CPU 1 seft diagnostic operation error )- LED 4: CPU 1 bị treo ( CPU 1 task stall ) - LED 5: đồng hồ của CPU 2 bị

treo (CPU 2 clock halt)- LED 6: CPU 2 ngưng làm việc (CPU 2 WDT)- LED 7: lỗi bộ nhớ của CPU 2 (CPU2 parity error) - LED 8 : hoạt động tự chuẩn đoán của CPU 2 bị lỗi

- LED 9 : CPU 2 bị treo (CPU 2 task stall) - LED 10: điện áp pin CMOS thấp (battery voltage low)  - LED 11: dự phòng (reserved)- Khi bị sự cố nặng card CPU reset tiếp điểm b contact ở cổng alarm, báo tín hiệu CPU

fault.- Analog input card: (DIFS02G002) dùng để thu thập tín hiệu tốc độ từ SSG qua k ênh

từ cổng CNJ hoặc từ PT (hay PMG) qua k ênh B từ cổng CNG (hiện không dùncổng này). Mỗi kênh đều có các LED chỉ báo : 

Page 53: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 53/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 53

- TEST: sáng khi phát hiện điều kiện vượt tốc tr ên ngõ vào thử (test input).- OVER SPEED: sáng khi phát hiện điều kiện vượt tốc tr ên ngõ vào thực tế (Actual

input).- Ghi chú : hiện không dùng chức năng này.- Analog input/output card: (XGVX02G008): có 3 card dùng để giao tiếp với các

converter & servo của cần gạt & 2 kim. Card chứa các mạch sau:+ Mạch chuyển đổi t ìn hiệu điều khiển từ dạng digital sang analog. 1 đường xuất qua

 port CNH đến hiển thị trên balancing metter & 1 đường đến bộ khuếch đại công suấtilmnêu ở dưới đây 

+ Bộ khuếch đại công suất để điều khiển các cuộn dây converter (qua port CNK) mạch phát tín hiệu rung biên độ nhỏ để tạo rung cho các converter (nhằm chống kẹtcơ khí) 

+ 2 mạch cấp nguồn cho cuộn sơ cấp của LVDT & chuyển tín hiệu tín hiệu phản hồi từthứ cấp của LVDT từ vị trí sang dạng điện áp (qua 2 port CNG) 

+ Trên card có khóa chỉnh VIB để hiệu chỉnh biên độ tín hiệu rung (tăng khi vặn theo 

chiều kim đồng hồ) - Analog output card: (AOC15G003) gồm 16 k ênh chuyển tín hiệu digital sang analog(0-5V).

- Các tín hiệu này được qua transducer 0-5V/4-20 mA gởi đến PLC điều khiển & cácđồng hồ chỉ thị. Một khoá chọn tr ên card thường để vị trí NORMAL. nếu để vị trí

MAINTE sẽ bị báo lỗi nặng (GOV major fault) - Digital input card: (DIC10G021): có 64 kênh. Ta có thể xem các trạng thái của mỗi

kênh thông qua 16 LED riêng & 4 LED nhóm. Việc chọn nhóm nhờ nút nhấn LEDDISPLAY CHANGE.

- Các input nhận tín hiệu điều khiển từ control box, tủ TCP & từ PLC điều khiển. M

khoáchọn trên card thường để vị trí NORMAL. nếu để vị tríMAINTE sẽ bị báo lỗi nặng (GOV major fault) 

- Digital output card: (DOS10G021) có 64 kênh, gởi các tín hiệu đến bảng báo sự cố, đèn nút nhấn ở control box, màn hình monitor giám sát tại tủ & đến PLC điều khiển.Card có nút & các LED như card digital input. 

4. Nguồn cung cấp:- Có 4 nguồn cung cấp đến tủ governor & turbine control:

+ Nguồn DC lấy từ tủ 20LAA001TB (cho H1, H2) & tủ 20LAA002TB(cho H3 , H4) đến NFB DC. 

+ Nguồn AC 220V, 1 pha lấy từ tủ 20DNM001TB (cho H1, H2) & tủ 20DNM002T(cho H3, H4) đến NFB AC. + Nguồn AC 220V, 1 pha lấy từ tủ 20DNM001TB (cho H1, H2) & tủ

20DNM002TB (cho H3, H4) đến NFB AC. - MCB 52RECEPT1: qua MBA 220V/100V cấp nguồn 100VAC cho ổ cắm

RECEPT1 & monitor (qua nút 8GOV).- Qua MCB 52RECEPT2 đến ổ cắm RECEPT2. - Qua MCB 52RECEPT3 đến ổ cắm RECEPT3. 

Page 54: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 54/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 54

- Qua MCB 52LAMP cấp cho đèn chiếu sáng & đèn hiệu van cầu tr ên nóc tủ.- Nguồn AC 220V, 1 pha lấy từ tủ 20DNM001TB (cho H1, H2) & tủ 20DNM002TB 

(cho H3, H4) đến NFB SPH để cấp cho bộ sưởi & qua ch ì cấp cho mạch đo di trục.- Nguồn AC & DC sau 2 NFB AC & NFB DC nêu trên qua nút 8GOV, cùng cung

cấp cho 2 bộ nguồn loại MEP-TAJ223 qua 2 MCB ngõ vào (input MCB) của chúng.

- Bộ nguồn này có 6 card, 1 card input & 5 card tạo nguồn +5V (2 card); +15V; -15V;+24V. Mỗi bộ nguồn cung cấp cho 1 kênh điều khiển. Trong bộ nguồn, có trang bị cácbảo vệ quá áp, kém áp, quá dòng. Khi có sự cố sẽ trip các input MCB. Nếu cả 2 inputMCB bị trip, 1 báo động trên kênh đó sẽ xuất hiện. Tr ên mỗi card nguồn có đènnguồn, đèn sáng khi nguồn ở ngõ ra của card đó b ình thường. 

- Nguồn 220 VDC sau NFB DC, qua nút 8G, cấp cho: + Nguồn PG1/NG1:

- Mạch relay của của tủ REG. - Qua converter 220/24VDC cấp nguồn LP24/LN24 cho mạch đèn hiệu & chỉ thị,

sự cố, mạch reset sự cố tại control box của tủ REG. 

+ Nguồn PW1/NW1:- Mạch relay của TCP. - Qua converter 220/24VDC cấp nguồn LP24W/LN24W cho mạch đèn hiệu & chỉ

thị trạng thái, sự cố, mạch reset sự cố tại TCP. - Qua converter 220/48VDC cấp nguồn PW48/NW48 cho mạch của SSG & relay tốc độ

cơ, điện - Đến tủ bơm dầu áp lực QPP qua converter 220/24VDC cấp nguồn LP24QP/LN24QP

cho mạch đèn hiệu & chỉ thị trạng thái, sự cố tại QPP 5. Hộp điều khiển (control box): nằm ở mặt ngoài của tủ bao gồm các nút nhấn & cáđèn hiệu chỉ báo sự cố 

- Đèn báo: Có 2 hàng đèn báo sự cố cho 2 k ênh. Ngoại trừ đèn LIGHT FAUL(BAT.COM) các sự cố khác đều là sự cố nặng dẫn đến k ênh ngừng hoạt động. Khi sự cxảy ra, các dòng về sự cố liên quan trên màn hình giám sát cũng chuyển sang màu vàng.

- Nhờ vậy khi sự cố về card hay sự cố nhẹ, ta có thể tham khảo chi tiết hơn. 

Page 55: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 55/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 55

 

 Hình 2.7 Màn hình tủ điều khiển 5.1 Tủ điều khiển Gồm các thiết bị sau ( được mô tả như h ình).a. Đồng hồ hiển thị: (Ký hiệu A tr ên hình)

- Những đồng hồ đo được lắp đặt tr ên tủ điều chỉnh bao gồm công suất tác dụng, tốc đ

tuabin, độ mở cần gạt nước, kim phun trên và dưới. b. Ngăn điều khiển: (Ký hiệu B tr ên hình)

- Hiển thị lỗi của bộ điều tốc (lỗi cạc, đèn), cần gạt nước và kim nước (lỗi vị trí). 

c. Màn hình kiểm tra: (Ký hiệu C tr ên hình)

- Màn hình thể hiện sự giám sát, sự đo lường, chỉ thị lỗi của cạc, giám sát tín hiệu số và

ra và chỉ thị giá trị cài đặt cho bộ điều tốc. 

d. Bộ nguồn cho hệ thống điều khiển của điều tốc: (Ký hiệu D tr ên hình)- Gồm 2 bộ nguồn cho hai CPU, mỗi bộ nguồn có hai nguồn vào 220AC và 220VDC.

- Ngõ ra +5v,-15,+15,+24VDC .

Nguồn phụ: 

Ký hiệu chủng loại  Điện áp vào Điện áp ra 

Page 56: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 56/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 56 

PWS-L1: 24V cho chỉ thị. bảng báo JWS100N-L :

239.8VDCS+,S-:

23.99VDC

PWS- RY :24VDC Cho rơ le phụ JWS100N-L:

239.8VDCS+,S-:

23.95VDC

PWS-N: 13V cho cảm biến tốc độ YDCS-02A 1-2:48.03VDC

5-6: 13.63VDC

PWS-SPR: 48 V cho rơ le tốc độ JWS100N-L:

239.8VDC1-3:

48.033VDC

e. Bộ điều khiển của điều tốc: (Ký hiệu E tr ên hình)

 Nó đưa ra tín hiệu kiểm tra đèn của chỉ thị (1) và (2).

f . Ngăn thay đổi hệ thống: (Ký hiệu F tr ên hình)

Cung cấp nguồn cho bộ điều khiển điều tốc, màn hình kiểm tra, rơle phụ... 

g. Bộ chuyển đổi: (Ký hiệu G tr ên hình):

Tranducer tốc độ kiểu TRD – N chuyển tín hiệu tốc độ ra 4-20mA cung cấp tín hiệ

cho mạch đo lường (cần gạt, giới hạn tải, tốc độ, kim trên, dưới). 

h. Công tắc nguồn: (Ký hiệu H tr ên hình)

+ 8 GOV : cho mạch bộ điều khiển điều tốc. 

+ 8G : cho mạch điều khiển điều tốc: 

- Biến áp phụ: (Ký hiệu I tr ên hình)- Bộ lọc: (Ký hiệu J tr ên hình)- Khoang trống: (Ký hiệu K tr ên hình)

Page 57: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 57/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 57 

Hình 2.9 Mặt cắt các thiết bị trên tủ điều tốc 5.2 Nguồn cho dụng cụ bảo dưỡng. - Biến áp phụ: (Ký hiệu L tr ên hình) Cho nguồn dụng cụ bảo dưỡng. - Máy cắt cho mạch cấp nguồn: (Ký hiệu M tr ên hình)

+ DC: cung cấp cho điều tốc và bộ điều khiển điều tốc. 

+ AC: cung cấp cho điều tốc. 

III. Phần thủy lực. 1.1 Hệ thống kim, cần gạt nước & servo cần gạt 

- Tín hiệu điều khiển cần gạt sẽ được biến đổi theo quan hệ của đặc tính kim - cần gthành tín hiệu điều khiển kim đưa đến converter của kim. Độ sai lệch tín hiệu này với tíhiệu phản hồi của độ mở kim được chuyển đến converter kim. 

- Tín hiệu điều khiển kim dưới chỉ đưa đến converter kim dưới sau khi CB chính đóng. 

1.2 Converter valve: (van chuyển đổi) có 3 cái:

a. Ñaëc ñieåm chung:- Söïdi chuyeån cuûa truïc van chuyeån ñoåi phuïthuoäc vaøo ñoälôùn cuûa doøng ñieän ñöa va

cuoän daây. Hoaït ñoäng ñieàu khieån cuoän daây chuûyeáu phuïthuoäc vaøo nam chaâm vónh cöûu vsöïdi chuyeån cuûa cuoän daây (tín hieäu ñieän ñöa vaøo cuoän daây).

Page 58: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 58/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 58

- Söïthay ñoåi tín hieäu vaøo cuûa boächuyeån ñoåi seõlaøm cho cuoän daây ñieàu khieån vaøcuodaây chính dao ñoäng nhaèm ngaên ngöøa söïngaün ñöôøng daàu ñieàu khieån.

b. Ñaëc ñieåm kyõthuaät:- Model :PG902

- Aùp löïc laèm vieäc lôùn nhaát :21Mpa- Löu löôïng daàu qua van chuyeån ñoåi laø90l/ph taïi aùp löïc thaáp nhaát cuûa van 7Mpa.- Doøng ñieän qua van : 200 mA- Ñieän trôûcuûa cuoän daây :20 - Chòu ñöôïc aùp löïc :28Mpa- Aùp löïc treân ñöôøng daàu veà :1Mpa- Löu löôïng beân trong van laø3,5l/ph taïi aùp löïc 14Mpa.

c. Caáu taïo vaønguyeân lyùhoaït ñoäng:

1. Caáu taïo:

Hình 2.10 Cấu tạo Van chuyển đổi - Thaân van goàm coùoáng loùt, cuoän daây chính, söïdi chuyeån theo phöông ñöùng cuûa oán

loùt vaøcuoän daây ñieàu khieån chính. Ñöôïc noái vôùi cuoän daây chính ñeåñieàu khieån vòtrí cunoù.

- Taïi beân traùi ôûphía cuoái cuoän daây ñieàu khieån, löïc chuyeån ñoåi ôûví trí ñoùchòu tañoäng bôûi nam chaâm vónh cöûu (Permanent magnet), cuoän daây di chuyeån. Seõsinh ra molöïc ñaåy cuoän daây ñeán oáng ñieàu khieån chính , vaønoùñöôïc ñaåy qua beân phaûi. Taïi beân ph(ñieåm cuoái) cuûa oáng ñieàu khieån, ôûvòtrí naøy loøxo seõchoáng laïi söïdi chuyeån cuûa oánñieàu khieån => ñaåy oáng ñieàu khieån qua beân traùi.

- Bôûi vì löïc loøxo coùtheåñieàu chænh ñöôïc töøbeân ngoaøi, ñieàu chænh veàñieåm 0. Thieäu ñöôïc truyeàn ra ngoaøi.

Ốn Ốn

(Ống điều

Cu n dâ di chu ển  Nam châm v ĩnh cửu  

Phần thân chính củaLò xo điều

Lỗ  

Page 59: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 59/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 59

2. Nguyeân lyùhoaït ñoäng:

Hình 2.11 Cấu tạo chi tiết bên trong van chuyển đổi 

- Daàu aùp löïc ñöôïc noái töøloãP ñeán ñieàu khieån aùp löïc cho khoang B vaøC taïi cuoái oánchính thoâng vôùi boäloïc vaøñöôïc gaén coáñònh vôùi loãA.

- Trong hình veõtreân thì aùp löïc ñieàu khieån taïi khoang B baèng aùp löïc ñieàu khieån takhoang C, thì luùc naøy oáng ôûvòtrí caân baèng.

- Chaúng haïn, khi di chuyeån cuoän daây veàphía beân traùi thì tín hieäu nhaän ñöôïc oáng ñie

khieån seõdi chuyeån veàphía beân traùi.- Bôûi vì oáng ñieàu khieån di chuyeån ñeán beân traùi trong söïquan heäñoùñeán oáng chính a

löïc ñieàu khieån ôûkhoang B seõñöôïc noái vôùi ñöôøng daàu xaûR1 noái vôùi loãD cuûa oáng ñiekhieån vaøthoâng qua loãF cuûa oáng chính. Cho neân, aùp löïc daàu ñieàu khieån ôûkhoang giaûm daàn, maët duøaùp löïc ñieàu khieån trong khoang C ñöôïc giöõñuøng baèng aùp löïc cuncaáp, bôûi vì loãE cuûa oáng ñieàu khieån vaøloãthoâng G cuûa oáng chính ñoùng. Vaønhö vaäy alöïc trong khoang B thaáp hôn aùp löïc trong khoang C.

Vaäy oáng chính seõdi chuyeån veàphía beân traùi. AÙp löïc ñieàu khieån trong khoang B taênleân khi loãxaûD cuûa oáng ñieàu khieån vaøqua loãF cuûa oáng chính ñoùng. AÙp löïc trong khoan

B trôûneân baèng aùp löïc trong khoang C vaøoáng chính döøng.- ÔÛvòtrí maøoáng chính döøng thì noùseõbaèng söïdi chuyeån cuûa oáng ñieàu khieån.- Tröôùc ñoù, loã1 môûvaøñöôïc noái vôùi loãP vaøcho pheùp daàu aùp löïc töøloãP ñeán xy lan

qua loã1.- Cuõng gioáng nhö vaäy, daàu xaûveàtöøxy lanh ñeán loãxaû2, vaøkeát thuùc vieäc xaûdaàu v

qua loãxaûR2. löu löôïng daàu caân baèng cho ñeán khi môû. Taïi ñieåm caân baèng ñoùñeán söï

(Lỗ dầu áp lực P) (Lỗ dầu về R 1, R2)

(Lỗ dầu cấp cho xy lanh 1,2) (Lỗ nối A) (Áp lực điều khiển khoangB,C) 

Page 60: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 60/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang60

chuyeån cuûa oáng, cho neân doøng ñeán caùc cuoän daây taïo neân söïcaân xöùng vôùi löu löôïng daqua van, bôûi vì xung quanh loã, quan heägiöõa chuùng laøkhoâng töông xöùng nhau.

- Beân caïnh ñoù, khi coùtín hieäu ôûvòtrí noùi treân ñeán cuoän daây aùp löïc daàu töøP, ñeán locuûa xy lanh vaøxaûdaàu veàqua R2 qua loã1. Hôn nöõa, söïthay ñoåi löu löôïng daàu tuyøthuo

vaøo söïthay ñoåi cuûa doøng ñieän qua cuoän daây.d. Hoaït ñoäng baûo döôõng:

†Trong ñieàu kieän hoaït ñoäng bình thöôøng ñoät nhieân aùp löïc daàu giaûm vaøsöïthay ñoåi treâncaùc van soleinod do ñoùphaûi ñieàu khieån baèng tay, khi ñoùtreân ñöôøng daàu ñieàu khiehoaït ñoäng töïñoäng cuûa caùc van seõtaïo ra nhöõng caën, baån giöõa oáng ñieàu khieån vaøoánchính cuûa van chuyeån ñoåi. Vaäy ta tieán haønh baûo döôõng nhö sau:

- Thaùo oáng ñieàu khieån vaøoáng chính töøphía counter spring cuûa van chuyeån ñoåi vaøvesinh lau chuùng baèng Solvent.

- Kieåm tra beân trong phaàn thaân cuûa oáng boïc ngoaøi chính vaøveäsinh caùc chaát baån.

- Kieåm tra caùc veát nöùt, traày xöôùt, veát baån beân trong oáng ñieàu khieån vaøoáng chính.† Van chuyeån ñoåi khoâng trôûveàbình thöôøng khi aùp löïc daàu giaûm vaøsöïthay ñoåi treân cavan solenoid. Daáu hieäu naøy cho bieát raèng oáng ñieàu khieån cuûa van chuyeån ñoåi bòtraàyxöôùt, beàmaët laøm vieäc bòhoûng moät caùch nghieâm troïng. Vaäy ta tieán haønh baûo döôõngnhö sau:

- Thay môùi oáng ñieàu khieån vaøoáng chính.- Thay theácaûphaàn thaân chính neáu thaáy söïphaùhuyûtreân beàmaët hoaëc bieán daïng treân

beàmaët cuûa noù.- Thay theáboäloïc. Neáu hoaït ñoäng xaûdaàu veàtrong ñieàu kieän bình thöôøng, bôûi söïthay

ñoåi treân ñöôøng loïc daàu veàthì boäloïc keábeân seõñöôïc söûduïng.

1.3 Van phaân phoái cho van chính:+ Hoaït ñoäng khaùc nhau cuûa Piston trong xy lanh:- Veàcô baûn vôùi aùp löïc daàu phuøhôïp ñöôïc cung caáp ñeán ñoùng phía xy lanh. Trong

hoaït ñoäng khaùc, daàu aùp löïc cung caáp ñeán môûphía xy lanh ñöôïc ñieàu khieån bôûi vanchuyeån ñoåi. Caùc oáng noái aùp löïc ñeán ñöôøng môûphía xy lanh, block, thoaùt daàu ñieàukhieån tuyøthuoäc vaøo vòtrí cuûa van chuyeån ñoåtöông öùng.- Khi van chuyeån ñoåi ôûvòtrí môû: Daàu aùp löïc cung caáp ñeán qua van chuyeån ñoåi ñeán

môûphía xy lanh. Vaønhö vaäy, thì daàu aùp löïc cung caáp ñeán caûxy lanh, cho ñeán khi löïctöông öùng taùc ñoäng leân xy lanh lôùn ñeán khu vöïc maøcoùsöïcheânh leäch aùp löïc daàu treânpiston trong khi môûphía xy lanh, coøn phía piston thì ñi xuoáng trong khi ñieàu khieån môlieân tuïc.

- Khi van chuyeån ñoåi ôûvòtrí ñoùng: OÁng daàu ñöôïc noái ñeán môûphía xy lanh vaøñöônối vôùi oáng xaûchính cuûa van chuyeån ñoåi. Vaønhö vaäy piston bòneùn xuoáng lieân tuïc v

Page 61: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 61/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang61

ñöôïc ñieàu khieån ñoùng bôûi daàu aùp löïc phía xy lanh, vaøtrong khi môûxy lanh ñöôïc xaûquvan chuyeån ñoåi veàboàn ñaàu.

- Khi van chuyeån ñoåi ôûvòtrí ngaüng: OÁng daàu ñöôïc noái ñeán môûphía xy lanh bòngaüngvôùi van chuyeån ñoåi. Nhö vaäy, ôûvòtrí ñöôïc giöõñoùdaàu ñöôïc môûvaøo xy lanh khoâng theå

xaûñöôïc, maët duø, vaãn coùdaàu aùp löïc cung caáp ñoùng phía xy lanh.- Môt cho cần gạt (deflector control valve : DF-CV) - Môt cho kim trên (upper needle con trol valve : UN-CV)- Và một cho kim dưới (lower needle con trol valve : LN-CV).- Van có 3 vị trí được điều khiển bằng điện với biên độ tín hiệu là + 2V.- Nhờ lực lò xo ở 2 đầu, nên khi không có tín hiệu van ở vị trí trung hoà,

tất cả các đường dầu bị chặn lại. - Hành trình van là +25 mm (# +1pu)

1.4 Van phân phối cho cần gạt (distributing valve):Phía trên của piston điều khiển luôn được cấp dầu từ van 65QS: 

- Nếu phía dưới piston điều khiển thông với đường xả, piston sẽ đi xuống theo hướngtạo đường dầu đóng cần gạt. - Nếu phía dưới piston điều khiển bị chặn, piston sẽ giữ nguyên vị trí như trước đó. - Nếu phía dưới piston điều khiển thông với đường dầu áp lực, nhờ tiết diện phía dưới

lớn hơn nên piston sẽ đi lên theo hướng tạo đường dầu mở cần gạt. 1.5 Van 65S: làm nhiệm vụ khởi động & trip bộ điều tốc: 

- Khi 65S trip, phía dưới của piston điều khiển van phân phối cần gạt sẽ thông vớiđường xả.- Cần gạt sẽ đóng cho đến vị trí đóng hoàn toàn. Tín hiệu trip 65S hoặc do lệnh ngừng

máy từ PLC hoặc do lệnh trip từ relay master trip 86-1; 86-2 hoặc nút 3-65S ở vị trítrip(khi 43-20 ở MANU).- Khi 65S ON, phía dưới của piston điều khiển van phân phối cần gạt sẽ thông với ngỏ

điều khiển của DF-CV. Cần gạt sẽ hoạt động theo tác động của bộ điều tốc. Tín hiệuON 65S hoặc do lệnh chạy máy từ PLC hoặc do nút 3-65S ở vị trí ON (khi 43-20 ở MANU).- Tín hiệu trạng thái 65S được đưa đến 2 k ênh của điều tốc: - 65S ON: khởi động hoạt động của bộ điều tốc - 65S TRIP: bộ điều tốc ngưng điều khiển theo các tín hiệu khác mà chỉ xuất lệnh

đóng kim, cần gạt hoàn toàn.2. Nguồn cấp dầu cho bộ điều tốc:2.1 Dầu áp lực cấp cho kim, cần gạt & servo cần gạt:

Được lấy từ bồn dầu áp lực thôngqua van góc dầu. Van này được điều khiển bởi solenoid 65QS.

2.2 Áp lực dầu của bộ điều tốc được giám sát bởi đồng hồ & relay 63-65QSO.- 65QS ON khi ở giai đoạn đầu tiên chạy máy (0*GREG_1AX_START = 1 gởi đến tủ

TCP kích hoạt relay chốt 1AX lên trạng thái SET). -  65QS trip khi ở cuối giai đoạn ngừng máy (0*GRE_1AX_STOP = 1). 

Page 62: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 62/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang62

IV. Phần điện 1. Chức năng hệ thống điều tốc: 

Là cơ cấu điện thủy lực. Có khả năng dự phòng cao, sử dụng 2 hệ thống PLC (1 maste1standby).

- Khởi động tổ máy từ trạng thái dừng hoàn toàn đến khi đạt tốc độ định mức. - Dừng máy trong trường hợp dừng b ình thường và dừng sự cố. - Duy trì công suất ở một giá trị đặt xác định. - Điều chỉnh hữu công để duy tr  ì tần số nằm trong khoảng đặt trước (điều tần). 

2. Sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc a. Sơ đồ khối của bộ điều tốc như sau: 

b.

b. Mô tả chức năng: 

Sơ đồ nối dây đơn giản của bộ điều khiển máy điều tốc được mô tả như h ình- Để thực hiện việc điều khiển tốc độ, một độ sai lệch của tín hiệu tốc độ thực tế so với tí

hiệu tốc độ tỷ lệ được tính toán bằng bộ xử lý F.

- Sau thời gian chết do bộ xử lý dải chết thực hiện, tín hiệu sẽ được cộng với giá trị của b

đặt tần số (65F) để tính toán độ lệch tốc. 

- Bên cạnh đó để thực hiện việc điều chỉnh tải, một độ lệch của vị trí cần gạt so với bộ đặ

tải (65P) được nhận biết và được nhân lên bởi bộ Speed droop để có độ lệch của vị trí cầ

gạt. Độ lệch vị trí cần gạt này có thể được dùng khi vận hành song song.

- Khi đó, độ lệch điều khiển thu được bởi tổng hợp độ lệch tốc độ và độ lệch vị trí và b

PID bắt đầu hoạt động đưa ra tín hiệu. 

c. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc. 

- Giá trị nhỏ nhất giữa tín hiệu ra của bộ xử lý PID và bộ giới hạn tải (77) sẽ được chọn v

đưa ra tín hiệu khống chế vị trí cần gạt (Bộ giới hạn tải (77) được tự động cài đặt vị trkhởi động khi hệ thống được khởi động).

- Tín hiệu điều khiển bằng tay cần gạt (tín hiệu vận hành van điều khiển) được tính toán t

độ lệch của vị trí cần gạt so với vị trí được yêu cầu. Tín hiệu vận hành van điều khiển đượ

tính toán từ độ lệch của vị trí van được yêu cầu và vị trí van điều khiển thực tế. 

Page 63: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 63/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang63

- Để điều khiển động cơ servo kim nước, giá trị mong muốn của vị trí kim nước được tín

toán trên cơ sở giá trị đạt được của cần gạt nước, điều này phụ thuộc vào chức năng của b

DF/ND.

- Giá trị của độ lệch này được tính toán dựa tr ên vị trí mà kim nước cần đạt được và vị tthực của kim nước, trên cơ sở đó tín hiệu được đưa đến van điều khiển kim nước v à chỉn

kim nước đến giá trị mong muốn. 

- Số lượng kim nước vận hành phụ thuộc vào điều kiện hoà lưới. Cả hai kim nước cùn

vận hành khi tổ máy hoà song song còn ngoài ra chỉ có kim tr ên làm việc. 

d. nguyên tắc đều khiển của bộ điều tốc 

- Điều khiển bộ điều tốc được dựa trên ngững nguyên tắc sau: 

1. Kiểm tra đầu vào và mức độ chuyển đổi: 

- Những phần này kiểm tra dầu vào và và mức độ chuyển đổi của từng tín hiệu dữ liệu

Khi dữ liệu nào vượt quá giá trị đặt (ngưỡng cao hoặc thấp) lỗi đó sẽ được nhận và đưa r

tín hiệu cảnh báo. Các cảnh báo được hiển thị tr ên hộp điều khiển. 

2. Điều khiển bằng tay Turbin:- Khi vận hành tuabin bằng tay, để đóng mở cần gạt nước và kim nước th ì trước tiên ph

khoá bộ điều khiển khởi động của hệ điều tốc (#43GOV,’auto’; ‘manual’). Sau đó m

(#65S). Lúc này cần gạt nước và kim nước có thể được điều chỉnh bởi bộ 77. 

3. Điều khiển khởi động: 

Page 64: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 64/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang64

- Với điều kiện #43-20 “Auto” và #65S “On”, giá trị cài đặt của bộ 77 được tự động c

đặt một giá trị xác định (ví dụ 50%) và cần gạt nước bắt đầu mở. - Khi vị trí cần gạt nước đạt tới giá trị của nó, giá trị cài đặt của bộ 77 được tự động tha

đổi đến giá trị của vị trí khởi động sau một thời gian chắc chắn. Vị trí cần gạt nước đượ

điều khiển tuỳ thuộc vào giá trị cài đặt của bộ 77, và vị trí kim nước trên được điều khiể

tuỳ thuộc vào vị trí cần gạt nước.

- Trước khi vị trí cần gạt nước đạt tới vị trí khởi động th ì tuabin bắt đầu quay. 

- Sau khi tốc độ của tuabin đạt tới 85%, có thể dùng tín hiệu “77 Raise/Lower”. Sau kh

tốc độ đạt tới 100%, servo motor cần gạt nước được điều khiển để giữ mức tốc độ củ

tuabin.

- Bằng sự điều khiển đó,vị trí cần gạt nước thay đổi từ vị trí khởi động đến vị trí khôn

tải.

4. Điều khiển tốc độ: 

- Vị trí của cần gạt nước có thể điều chỉnh v ì vậy tốc độ thực có mối liên hệ với tốc đ

được cài đặt trong bộ điều tốc (giá trị cài đặt bộ 65F tương ứng với mức tốc độ).- Khi máy cắt chính “52” ở vị trí OFF, tốc độ của Turbine đuợc đều chỉnh bởi giá trị đ

của 65F. Giá trị này có thể thay đổi như sau: 

- Thao tác bằng tay : “ 65Raise/ Lower” tại tủ điều tốc 

- Lệnh “ 65 Raise/ Lower” từ bộ hoà tự động (#15) 

Page 65: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 65/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang65

- Sau khi MC 52 ON, giá trị đặt của 65F sẽ tự động trở về vị trí ở giữa ( vị trí bằng vớitốc độ định mức). 

5. Điều khiển tốc độ theo yêu cầu: - Với điều kiện “52-Off”, tốc độ thực của tuabin nước được điều chỉnh bởi giá trị cài đặ

của bộ 65F. giá trị cài đặt của bộ 65F có thể được thay đổi bởi thao tác : 

+ Thao tác bằng tay công tắc “65 Raise/Lower”. + Yêu cầu “65 Raise/Lower” từ khối tự đồng bộ. 

5.  Điều khiển tải: - Công suất thực được điều khiển đến một giá trị yêu cầu bằng cách thay đổi giá trị củ

bộ 65P và do đó thay đổi vị trí của cần gạt nước. Ngoài ra, điều chỉnh vị trí cần gạt nướvới độ dốc không đổi góp phần điều khiển sự thay đổi của tần số.

Độ dốc được giải thích bằng biểu đồ sau: 

Ví dụ: nếu tần số tăng lên 10% với điều kiện giá trị đặt của 65P=100% , vị trí cần gạ

được điều khiển đến 0% (đóng hoàn toàn)

Trong vùng chết của cần gạt, các kim nước đều đóng hoàn toàn . Vì thế không th

điều chỉnh tần số khi vị trí cần gạt dưới mức vị trí không tải của cần gạt. 

Mức độ điều chỉnh được tính bởi công thức: 

Mức điều chỉnh= độ dốc%100

0(%)*

 L DF  RL DF   

Page 66: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 66/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang66 

7. Điều khiển PID: 

- Phần này thực hiện việc điều khiển PID (tỷ lệ, tích phân, vi phân) dựa tr ên t

hiệu sai lệch từ mỗi sự kiểm tra, so sánh và đưa ra yêu cầu vị trí van. thông số PID có th

chuyển sang giá trị xác định trước bởi điều kiện hoà(#52) phụ thuộc vào điều kiện man

hoặc không mang tải. 

- Thêm vào đó, với điều kiện tín hiệu vào “cách ly”, bộ PID được cài đặt những thôn

số cách ly.

8. Kết nối máy tính với bộ điều khiển: Chương tr  ình giám sát và điều khiển TOMAP-GS/RE300XP (Release 5-2E)Kết nối máy tính trực tiếp với bộ điều khiển (CPU DDCP03) thông qua cáp RS-232C nhưhình vẽ: 

* Chức năng chính: + Project:Lên kế hoạch định cấu h ình dữ liệu của hệ thống 

Trong chức năng này người vận hành có thể: - Tạo project mới. - Mở project đã có.- Xóa project.

- Copy project.- Upload hay download (controller project) + Controller:Điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động của bộ điều khiển. Chức năng này bao gồmhiển thị và điều khiển: 

  Cho phép hay không cho phép việc upload dữ liệu từ công cụ vào bộ điềukhiển. 

  Công tắc test. 

Page 67: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 67/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang67 

  hoạt động của rom.   Hoạt động của bộ Test IO.  

+ Monitor:- Giám sát và kiểm tra dữ liệu:- Hiển thị giá trị cài đặt và giá trị của một biến bất kỳ tại thời điểm hiện

tại - Thay đổi giá trị cài đặt - Lỗi ghi dữ liệu (có thể ghi ra đĩa, tải lên từ đĩa). - Bảo vệ tránh việc cài đặt thông số không đúng (quá lớn hoặc quá nhỏ). - Ghi lại những đáp ứng tức thời của phần tử mà người vận hành mong muốn. 

Ngoài ra với các chức năng của phần mềm, người vận hành có thể xuất dữ liệu ra dướidạng đồ thị (analog, digital), ghi lại lỗi.

Page 68: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 68/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang68

CHƯƠNG III. VAI TR Ò CỦA ĐIỀU TỐC TRONG CÁC CHẾ ĐỘ VẬNHÀNH CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM 

I. Khái Quát1. Trong vận hành bình thường: Khóa 43-20 ở AUTO, nút 43M ở REMOTE; khóa

WRITE & khóa HALT/IO trên card CPU ở vị trí OFF; khóa NORMAL/MAINTEtrên các card khác ở vị trí NORMAL. 1.  Ở giai đoạn chạy máy, sau khi van cầu mở hoàn toàn, khóa cần gạt mở, 65S ON

GOV hoạt động khởi động tổ máy lên tốc độ định mức. 2.  Tín hiệu tăng, giảm từ relay hoà đưa đến thay đổi giá trị 65F, để điều chỉnh tốc đ

tổ máy ở chế độ không tải. 4. Sau khi hòa điện, GOV sẽ làm việc ở chế độ điều tần hay cố định là do hệ điều khiể

trung tâm quyết định. 5. Khi dừng máy, hay sự cố 86-1, 2 PLC điều khiển gởi tín hiệu trip 65S, GOV tiến

hành ngừng máy. II. Chức năng và vai trò của bộ điều tốc. 

2.1 Chức năng của bộ điều tốc - Khi khởi động tổ máy, nó kiểm tra sự gia tốc của turbine để ngăn ngừa hiện tượng vượ

tốc và nhanh chóng ổn định tổ máy ở tốc độ định mức; 

- Khi máy chạy không tải hay chạy độc lập nó luôn giữ tốc độ turbine ở định mức với cágiá trị tải khác nhau; 

- Khi máy vận hành song song với lưới điện, nó điều chỉnh công suất theo tần số, cũnnhư phát giới hạn công suất ở một giá trị nào đó;

- Cho phép dừng tổ máy turbine – máy phát và khi mất tải đột ngột, nó giữ cho độ vượ

tốc của turbine và độ gia tăng áp suất nước trong đường ống thuỷ áp ở một giới hạn chphép sau đó nhanh chóng phục hồi lại tốc độ định mức cho turbine. 

2.2. Vai trò của bộ điều tốc 2.2.1. Tự động ổn định công suất (auto load regulator: ALR)a/ Định nghĩa: Khi tổ máy đã hòa lưới (CB chính đóng) & khi tần số lưới thay đổi tronphạm vi cho phép (với Đa nhim dải tần làm việc là 50,6Hz>f > 49,4Hz), ALR là chứnăng giúp cho bô điều tốc giữ cho công suất thực của tổ máy ổn định ở 1 giá trị đặt trướ(active power set point).

- ALR có 2 kiểu (mode) thực hiện (được thể hiện bằng 2 biến 0*GRE_ALR_USE_MDALR in use mode & 0*GRE_ALR_LOCK_MD: ALR in lock mode).

- USE: sử dụng chức năng ALR (0*GRE_ALR_USE_MD = presence 0*GRE_ALR_LOCK_MD = asbsence). Công suất phát của tổ máy được duy tr  ì bởi giá tđặt công suất (0*GTAS001MW: active power effective setpoint). 

- LOCK: không sử dụng chức năng ALR (0*GRE_ALR_USE_MD = asbsence &0*GRE_ALR_LOCK_MD = presence). Công suất phát không phụ thuộc vào giá trị đặt mphụ thuộc vào giá trị đặt của chặn tải ( load limit: 77) & mức tốc độ (Speed level: 65P). b/ Nguyên lý làm việc của ALR: 

Page 69: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 69/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang69

- Khi đang ở LOCK mode, USE mode được thực hiện khi các điều kiện sau đây cùnthỏa: 

- Có lệnh chọn USE mode (0*GRE_ALR_USE =1 # ALR use order = request). - Tổ máy không đang ở 1 tr  ình tự dừng máy nào đó (sequence 4, 5E, 6Q, 7R). - 50,6Hz > tần số lưới f > 49,4Hz . 

- Khi đang ở USE mode, LOCK mode được thực hiện khi 1 trong các điều kiện sau đâthỏa: 

- Có 1 lệnh chọn LOCK mode (0*GRE_ALR_LOCK =1 # ALR lock order = request).- Tần số lưới f > 50,6 Hz hay f < 49,4 Hz sau 1sec.

- Tổ máy đang ở 1 tr  ình tự dừng máy nào đó (sequence 4, 5E, 6Q, 7R). + Hoạt động của điều tốc khi ALR chuyển từ LOCK mode sang USE mode: 

- Giảm giá trị 77 cho đến khi 77 < độ mở cần gạt nước (deflector). - Điều chỉnh giá trị 65P sao cho 77 x 1,18 < 65P < 77 x 1,23 với điều kiện: - 2% < độ mở deflector  < 99% (với H1,2,3 & 100% với H4)

- 59% < 65P < 109,5%- So sánh giá trị công suất đặt với công suất hiện hành, điều chỉnh 77 & 65P sao cho: - công suất trung b ình tổ máy – công suất đặt< 0.5MW (dead band).- 59% < 77 < 97 %.- 77 x 1,18 < 65P < 77 x 1,23.

+ Hoạt động của điều tốc khi ALR chuyển từ USE mode sang LOCK mode: + Giảm giá trị 65P cho đến khi 65P < độ mở cần gạt nước ngay trước đó. + Điều chỉnh giá trị 77 cho đến khi 77 = 93%+ Trong quá trình giảm 65P & tăng 77, nếu 1 trong các nút 77, 65P RAISE hoặ

LOWER bị kích hoạt quá trình giảm 65P & tăng 77 sẽ được ngừng ngay. Giá trị của 65P &

77 sẽ giữ giá trị có được tại thời điểm đó. c/ Các lưu ý khi sử dụng chức năng ALR.- Khi chuyển ALR từ mode này sang mode khác và quá trình điều chỉnh các thông s

chưa kết thúc mà chuyển ngược trở lại sẽ làm cho các quá trình này thực hiện sẽ khônnhư ý muốn. 

- Nếu gặp trường hợp tr ên, chuyển ALR sang LOCK mode, nhấn vào1 trong các nú77,65P RAISE hoặc LOWER để ngưng quá tr  ình điều chỉnh tự động các trị số 65P & 77rồi hiệu chỉnh các trị số 65P, 77 bằng tay.2.2.2 Điều chỉnh hữu công 

Có 2 phương thức điều chỉnh hữu công:

2.2.2.1 Điều tần:- Công suất tổ máy thay đổi phụ thuộc vào tần số lưới. Trong hệ thống điện,   phươnthức này được gọi là điều tần cấp I, được áp dụng khi có yêu cầu của ĐĐQGhay khi tách lưới chạy độc lập. Mục đích của điều tần là điều chỉnh công suất phát của t

máy để duy tr  ì tần số lưới nằm trong phạm vi từ 50 Hz + 0,2 Hz.2.2.2.2 Cố định: Công suất tổ máy không thay đổi & bằng giá trị đặt trước khi tần số lưới

thay đổi trong phạm vi cho phép. Đây là phương thức thường dùng khi tổ máy hòalưới. Cố định chia làm 2 trường hợp: 

Page 70: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 70/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang70

  + Cố định thông thường: Công suất phát của tổ máy được duy tr  ì ổn định theo giá tđặt trước được yêu cầu bởi ĐĐQG. 

+ Điều tần cấp II: Khi tần số lưới vượt quá giới hạn 50 + 0,5 Hz, các tổ máy phđược chủ động điều chỉnh công suất trong khả năng có thể để cố gắng đưa tần số lưới vphạm vi 50Hz + 0.5Hz.

  Phương thức điều tần: . Phương pháp tự động chuyển sang chế độ điều tần:

- Khi ALR đang ở USE mode, chuyển ALR sang LOCK mode.  - Khi 77 đã tăng đến 93%, tăng 77 lên giá trị tương ứng với giá trị của deflector khi

công suất định mức (40 MW). - Điều chỉnh 65P tăng hoặc giảm để đưa tần số về giá trị định mức.. Thông thườn

nên kết hợp với việc điều chỉnh công suất của các tổ máy cố định để đưa công suất tổ máđiều tần về xấp xỉ 50% định mức (# 20MW).  . Phương pháp bằng tay chuyển sang chế độ điều tần: 

- Khi ALR đang ở LOCK mode, giảm giá trị 65P cho đến khi 65P < độ mở cần g

nước ngay trước đó. - Tăng 77 lên giá trị giá trị tương ứng với giá trị của deflector khi ở công suất địn

mức. - Điều chỉnh 65P như đã nêu ở điểm a.3 khoản 2 điều này.

  Phương thức cố định: . Phương pháp tự động chuyển sang chế độ cố định:

- Khi ALR đang ở LOCK mode, chuyển ALR sang USE mode. - Đặt giá trị công suất đặt theo yêu cầu 

. Phương pháp bằng tay chuyển sang chế độ cố định: - Khi ALR đang ở LOCK mode, giảm giá trị 77 cho đến khi 77 = độ mở cần gạt nướ

ngay trước đó. - Tăng 65P lên giá trị giá trị max. - Điều chỉnh 77 để công suất tổ máy = giá trị yêu cầu. 

. Các lưu ý khi điều chỉnh hữu công: -Trong vận hành bình thường, để giảm tổn thất trên đường ống, ta nên phân chia hữ

công trên 2 đường ống là bằng nhau & mỗi máy trên cùng 1 đường ống là bằng nhau. - Khi được ĐĐQG yêu cầu điều tần, nếu công suất dự trữ chỉ còn < 20MW thì ph

 báo cho ĐĐQG biết. - Để ngăn ngừa bảo vệ 64S tác động nhầm, không cho phép vận h ành tổ máy lâu d

nếu công suất phát yêu cầu < 3MW  (<2MW là nguy hiểm, 3MW để phòng ngừa sai số

Trong trường hợp bất khả kháng phải vận hành ở công suất < 3MW thì phải chú ý tănđiện áp máy phát để không nhận vô công nhiều hơn -5MVAr .- Tổ máy mà cấp nguồn cho tự dùng chung không được vận hành với công suất

8MW  - Khi điều chỉnh công suất, phải chú ý dòng điện không vượt quá định mức. Nếu điệ

áp tổ máy đã giảm < 95% định mức (12,5 kV) mà dòng điện vượt quá định mức, phải giảmcông suất tổ máy & báo cáo cho ĐĐQG. 

Page 71: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 71/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang71

- Khi bị tách lưới quốc gia nhưng các tổ máy vẫn hòa với nhau th ì chỉ duy tr  ì duy nh1 máy hoạt động ở chế độ điều tần, các tổ máy khác phải ở chế độ cố định để tránh dađộng. 

- Khi bị sự cố r ã lưới, tần số lưới thay đổi lớn & dao động: - ALR mode của các tổ máy sẽ tự động chuyển sang LOCK.

- Nhanh chóng nhấn vào 1 trong các nút 77, 65P RAISE hoặc LOWER của tất cả cátổ máy.

- Chuyển qua cố định bằng tay các tổ máy & chỉ để 1 máy duy nhất ở chế độ điều tần- Việc giảm dao động lưới được thực hiện bằng việc điều chỉnh giảm dần 77 của cá

máy cố định.- Theo dõi biên dao động của tần số giảm dần còn < + 0,2Hz, sau đó điều chỉnh côn

suất các tổ máy để đưa tần số về 50 Hz. 

Page 72: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 72/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang72

CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT 

1. Ý ngh ĩa của hệ thống điều tốc trong nhà máy thủy điện Đa Nhim - Bộ điều tốc là một thiết bị quan trọng không thể thiếu trong bất kỳ nhà máy thủy điện nào. Đây là một hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ của tổ máy luôn ở giá trị địnhmức khi tổ máy ở chế độ vận hành bình thường, đồng thời đảm bảo được các chức năngsau:- Khởi động tự động hoặc bằng tay tổ máy. - Chạy không tải tổ máy. - Đảm bảo tổ máy làm việc trên lưới ở các chế độ: "Công suất", "Tần số", "Điều khiểnnhóm" và "Bù đồng bộ". - Đảm bảo chuyển đổi tổ máy từ chế độ công suất sang chế độ bù và ngược lại. - Tự động chuyển từ các chế độ "công suất", "điều khiển nhóm" sang chế độ "tần số" khitần số lưới vượt quá giá trị cho phép. - Dừng tổ máy trong chế độ bù.

- Dừng b ình thường và dừng sự cố tổ máy. Ngoài các chức năng tr ên, qua khảo sát em nhận thấy đây là bộ điều tốc làm việ

hết sức tin cậy, ít xảy ra sự cố trong quá tr  ình vận hành, an toàn, khả năng dự phòng cao dcó 2 PLC 1 master & 1 standby. 2. Những đặc trưng chính của khối điều tốc: 

+ Khối điều tốc là một bộ điều k hiển số có tính hiệu quả và ổn định cao với công ngh

phần cứng mới nhất sử dụng tốt cho việc điều khiển hệ thống máy phát điện.  

+ Việc điều khiển tốc độ cao có được nhờ sử dụng bộ điều khiển điều chỉnh được thíc

tương thích với bộ vi sử lý 32 bít cho hoạt động của từng phần và cơ sở dữ liệu v ào rtương tự cho điều khiển bộ điều tốc. 

- Độ tin cậy cao, dễ vận hành với hai chế độ là tự động và bằng tay. 

- Dễ dàng trong việc bảo tr  ì:

- Những bộ cài đặt 65F, 65P, 77 được lập phần mềm v ì vậy những biến trở, chổi than, bộchuyển mạch động cơ điện trước đây trở nên không cần thiết, việc thay đổi, bảo dưỡngchúng vì vậy cũng không cần nữa.

- Cải thiện trong độ tin cậy và bảo tr  ì:+ Phần điều khiển tuần tự được lập phần mềm. + Thay đổi và cài đặt thông số bằng công cụ bảo tr  ì.

- Có thêm những đặc trưng mới: + Chức năng ghi lại những hiện tượng bất thường thoáng qua (có thể chép ra đĩa mềm v

reset).+ Chức năng tự chẩn đoán. Sự bảo tr  ì vì vậy được cải thiện nhờ sử dụng hiệu quả những

số liệu này (với công cụ bảo tr  ì)

Page 73: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 73/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang73

- Tạo bản sao số liệu của bộ điều tốc PLC có khả năng tự động ghi nhận các đại lượng điều khiển theo chu kỳ, nhờ vậy nó c

thể tạo 1 bản sao chính xác các hiện tượng chuyển tiếp xảy ra khi sự cố nặng (86-1 & 86-2& cung cấp dữ liệu này để phân tích sự cố tr ên máy tính bảo tr  ì với dạng biểu đồ. Việc ghcó thể hoàn tất ngay cả khi PLC bị mất nguồn.

3. Các lưu ý khi vận hành hệ thống điều tốc - Sau khi CB chính đóng ở giai đoạn hòa lưới, kiểm tra tín hiệu 52 Close & 52 OPEN & đmở của kim dưới tại monitor. - Khi bộ điều tốc ở trạng thái ổn định, balcance meter có giá trị dương khoảng 0,2 V. Nếbalance meter có giá trị không hoặc âm trong thời gian dài, thì phải t  ìm hiểu r õ nguyênhân qua các thông số liên quan.- Sau khi sự cố 86-1 hay 86-2 xãy ra, đèn MANU SAVE TEST DATA sáng, nếu khônxác nhận r õ nguyên nhân sự cố, phải tiến hành ghi nhận sự cố bằng máy tính bảo tr  ì trướkhi nhấn nút MANU RESET TEST DATA 

- Việc thao tác chạy máy bằng tay phải tiến hành theo phiếu thao tác mẫu . - Khi thao tác tháo ráp các card, phải off nguồn. - Lưu ý về relay 12MX ngậm điện thường xuyên.

Page 74: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 74/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang74

 

 LỜI CẢM ƠN  

V ới thời gian hơ  n ba tháng tìm hiểu thực hiện chuyên đề tốt nghiệp với sự giúp đ

 của quý Thầy giáo, Cô giáo trong bộ môn v à đặc biệt dưới sự hướng dẫn chỉ bảo tậ

 tình của Thầy giáo TS. Lê K  ỹ. C ùng với sự cố gắng của bản thân đến nay em đ  ã hoà

 thành các phần mà trong chuyên đề yêu cầu. 

Sau thời gian được học tập tại trường với lượng kiến thức về lý thuyết v à thực h àn

 mà bản thân em đ  ã được tiếp thu cộng với việc thực hiện đồ án tốt nghiệp n ày em ti

 rằng đây sẽ l  à vốn kiến thức cơ bản mà em đ  ã gặt hái được, đây sẽ l  à hành trang vữn

 chắc để em tự tin tiếp cận v ào công việc sau khi tốt  nghiệp ra trường. 

Trong quá trình thực hiện chuyên đề n  ày mặc d ù đ  ã cố gắng hết sức mình, son

 không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đ  óng góp củ

quý thầy, cô để đồ án em được ho àn thiện hơ  n nữa. 

 M ột lần nữa em xin chân   thành cảm ơ   n sâu sắc đến các thầy, cô giáo trong kho

 trong bộ môn v à thầy giáo hướng dẫn Lê k ỹ đ  ã tận t ình chỉ bảo em hoàn thành đồ án t nghiệp n ày .

 Đ à N ẵng, ng   ày tháng nă m 2011

Sinh viên thực hiện 

 Nguyễn Văn Giang  

Page 75: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 75/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang75

 

PHỤ LỤC 

Các sơ đồ tr ình bày trong quá trình bảo vệ đồ án: 

1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ ĐIỀU TỐC 2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BỘ ĐIỀU TỐC 3. HỆ THỐNG DẦU ĐIỀU KHIỂN CỦA BỘ ĐIỀU TỐC 4. ĐẶC TÍNH SPEED DROOP CỦA BỘ ĐIỀU TỐC 5. ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG CỦA BỘ ĐIỀU TỐC Ở CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG 6. ĐẶC TÍNH KIM - CẦN GẠT NƯỚC 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.  Vận hành hệ thống điện ( Trần Quang Khánh – Nhà xuất bản khoa học & kỹ

thuật).2.  Bài giảng Vận hành hệ thống điện ( Trường ĐHBK Đà Nẵng – Bộ môn hệ

thống điện ).

3. 

Quy trình vận hành và xử lý sự cố Nhà máy thủy điện Đa Nhim ( Nhà máythủy điện Đa Nhim – Hàm Thuận – Đa my ). 

Page 76: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 76/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang76 

1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ ĐIỀU TỐC :

Page 77: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 77/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang77 

2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BỘ ĐIỀU TỐC 

Page 78: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 78/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang78

4. ĐẶC TÍNH SPEED DROOP CỦA BỘ ĐIỀU TỐC :

Page 79: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP_Giang_-NEW

5/13/2018 ÁN T T NGHI P_Giang_-NEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tot-nghiepgiang-new 79/79

   Đồ Án T ốt  Nghiệp : Chuyên Đề  Điều Tốc Nh à Máy Thủy Điện Đa Nhim  

GVHD: TS Lê K  ỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang79

5. ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG CỦA BỘ ĐIỀU TỐC Ở CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG :

6. ĐẶC TÍNH KIM - CẦN GẠT NƯỚC :