LỜI NÓI ĐẦU Quá trình sản xuất tiêu thụ điện có tính chất đặc biệt so với sản phẩm khác, cân cung cầu diễn liên tục phút, giây…điều có nghĩa cân công suất tác dụng hệ thống điện diễn cách tự nhiên Một nhiệm vụ quan trọng Nhà máy cung cấp điện đảm bảo tiêu chất lượng điện hệ thống điện, hai tiêu đặc biệt quan trọng tiêu điện áp tần số phải nằm phạm vi cho phép theo quy định.Thông số điện áp mang tính chất cục tần số mang tính chất hệ thống.Vì điều chỉnh tần số nguồn phát vấn đề cần quan tâm, đặc biệt điều chỉnh tốc độ cho tổ máy thuỷ lực vấn đề mà đòi hỏi Nhà thiết kế phải có phương pháp điều chỉnh tối ưu, đặc thù tổ máy thuỷ điện số đôi cực từ nhiều, kích thước lớn, quán tính lớn Do để đáp ứng yêu cầu điều chỉnh tốc độ ổn định tần số chế độ làm việc khác vấn đề quan trọng Đặc điểm địa lý nhà máy thủy điện Ialy điểm hệ thống điện quốc gia, có công suất lớn tính động sẵn có nhà máy thuỷ điện Nhà máy Ialy đóng vai trò quan trọng việc truyền tải công suất cho miền: Bắc-Trung-Nam, đồng thời góp phần nâng cao độ ổn định hệ thống tần số điện áp chế độ vận hành hệ thống điện quốc gia Đề tài gồm hai phần: - Phần I : Giới thiệu tổng quan Nhà máy thuỷ điện Ialy - Phần II : Nghiên cứu, khảo sát hệ thống điều tốc turbine Nhà máy thuỷ điện Ialy CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY I Đặc điểm địa lý tự nhiên Sông Sê San sông có trữ thủy điện đứng thứ sau sông Hồng sông Đồng Nai Sông Sê San phụ lưu bên bờ trái sông Mê Công Sông bắt nguồn từ phía bắc cao nguyên Gia Lai – Kom Tum với nhánh thượng nguồn sông Prông Pôkô sông ĐăkBla Sau nhánh nhập với tạo thành dòng sông Sê San tiếp tục chảy theo hướng Đông bắc – Tây nam hướng biên giới Việt Nam – Campuchia Tại sông tiếp nhận sông Sa Thầy bờ phải chảy vào đất Campuchia qua tỉnh Ratanakiri Stung Treng đổ sông Mê Công thị trấn Stung Treng Tổng diện tích lưu vực sông Sê San đất Việt Nam 11.450 km chủ yếu tỉnh Kon Tum Gia Lai, 61,65% tổng diện tích lưu vực sông Sê San (18.570km ) Đặc trưng hình thái số nhánh sông lưu vực sông Sê San đất Việt Nam trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 TT Sông suối Diện tích Chiều dài Độ rộng Độ dốc Lưu vực Sông (km) Trung bình Trung bình (km) (%o) (km2) Sông ĐăkBla 3.050 145 - 8,1 Sông Krông Pôkô 3.530 121 20 6,5 Sông Sa Thầy 1.562 104 15 4,3 Sông Sê San 11.450 237 44 3,6 Địa hình lưu vực Sê San phức tạp, bị chia cắt mạnh Phần phía Bắc lưu vực địa hình khối núi Ngọc Linh có đỉnh 2598 m, phần phía Tây khối núi Ngọc Bin San có đỉnh cao 1939 m phía Đông có dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025 m Do đặc điểm địa hình vùng chia cắt mạnh dẫn đến khác biệt đáng kể khí hậu phần lưu vực đặc biệt chế độ mưa, độ ẩm không khí Khí hậu lưu vực mang đặc điểm khí hậu Tây Trường Sơn, thể chế độ nhiệt, mưa, ẩm nhiều yếu tố khác Mùa mưa lưu vực từ tháng đến tháng 10 Lượng mưa trung bình năm dao động từ 2600 ÷ 3000 mm vùng núi phía Bắc vùng cao nguyên Pleiku; phía Tây Nam lưu vực khoảng 1700 ÷ 1800 mm; vùng trũng KomTum bị chắn gió bị bao dãy núi, phía Nam lưu vực mưa vào khoảng 1700 mm Dòng chảy sông Sê San chia làm mùa: mùa kiệt mùa lũ Mùa lũ tháng kết thúc vào tháng 11, mùa kiệt tháng 12 đến tháng năm sau II Kế hoạch phát triển thủy điện lưu vực Nghiên cứu quy hoạch phát triển thủy điện sông Sê San trải qua thời gian dài nhiều quan khác Nghiên cứu Thủ tướng phủ thông qua văn số 496/CP-CN ngày 07/06/2001 Trên lưu vực sông Sê San có công trình thủy điện lớn dòng với thông số kỹ thuật trình bày bảng 1.2 Bảng 1.2 TT Tên công trình Flv MNDBT Whi Nlm Năm XD Năm (km2) (m) (106m3) (MW) VH Thượng KonTum 350 1170 122,7 220 2006 2009 Pleikrông 3216 570 948 100 2004 2007 Ialy 7455 515 779 720 1993 2000 Sê San 7788 304,5 3,8 260 2002 2006 Sê San A 8084 239 4,0 108 2002 2006 Sê San 9326 215 264 360 2005 2009 Trong công trình hợp thành hệ thống bậc thang thủy điện sông Sê San với công suất lắp máy đến 1800 MW sản lượng điện bình quân năm tỷ kWh, cung cấp điện trực tiếp đến trạm 500kV Pleiku “điểm giữa” hệ thống điện Trong công trình gồm Ialy, Pleikrông, Sê San công trình có hồ điều tiết mùa điều tiết năm có tác động đáng kể đến chế độ dòng chảy hạ lưu sông Sê San Công trình Sê San Sê San 3A công trình có hồ điều tiết ngày Công trình Thượng Kon Tum hồ điều tiết nhiều năm chuyển dòng chảy lưu vực sông Trà Khúc diện tích lưu vực hồ nhỏ so với diện tích lưu vực sông Sê San ( 515m gây vùng ngập lụt lớn cho vùng Kontum số tiền đền bù cao Mực nước chết ta chọn mức thấp (So với MNDBT 515m) dung tích hữu ích lòng hồ tăng sạt lở lòng hồ tăng công tác bảo quản lòng hồ gặp nhiều khó khăn, chọn MNC cao công suất đảm bảo lượng điện trung bình năm giảm Do chọn MNC 490m tối ưu thoả mãn yêu cầu hồ chứa phát điện + Công suất đặt nhà máy: Căn vào quy mô hồ chứa chiều cao cột nước lưu lượng đổ vào dòng sông vào mùa lũ nên chọn công suất đặt nhà máy 720MW Với công suất đặt 720 MW ta tận dụng lượng nước thừa vào mùa lũ giảm lượng nước xã qua tràn Với quy mô hồ chứa lượng nước đổ vào hồ năm nên ta chọn công suất đặt NM cao Nếu chọn cao vào mùa lũ phát nhiều điện vào mùa khô lại thiếu nước chi phí vốn đầu tư lớn không thoã mãn tiêu kinh tế Tóm lại thông số công trình là: MNDBT 515m; MNC 490m, công suất lắp đặt 720MW thông số tối ưu thoã mãn tiêu kinh tế kỹ thuật nhiều phương án đưa IV CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN IALY IV.1 Hồ chứa Công dụng: Hồ chứa công trình quan trọng NMTĐ Ialy dùng để tích cấp nước cho tổ máy để sản xuất điện điều tiết lượng nước năm để vận hành nhà máy Các thông số - Diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình là: 7455 km2 - Lưu lượng trung bình nhiều năm: 259,9 m3/s - Mực nước dâng bình thường (MNDBT): 515m - Mực nược chết (MNC): 490m - Mực nước gia cường (MNGC) P=0,1% là: 518m - Diện tích mặt hồ MNDBT là: 64,5km2 - Diện tích mặt hồ MNC là: 17,2km2 - Dung tích toàn là: 1037,09 x106m3 - Dung tích hữu ích là: 779,02 x106m3 - Dung tích chết là: 258,07 x106m3 - Cột nước trung bình phát điện là: 192m IV.2 Đập dâng Công dụng: Dùng để chặn nước sông Sê san để tạo nên hồ chứa cho công trình NMTĐ Ialy, đập phải có độ vững độ rò rỉ qua thân đập nhỏ để đảm bảo yêu cầu tích nước hồ chứa Cấu tạo thông số chính: - Cấu tạo loại đập đá đổ lõi đập đất sét dùng để chống thấm qua đập hai bên lớp cát bao lớp đá có nhiều kích cở, lõi đập xử lý khoan phun xi măng Cấu tạo thân đập gồm có nhiều lớp khác có tác dụng làm cho đập vững hạn chế lượng nước thấm qua đập thay đổi dòng nước thấm theo hướng khác để giảm bào mòn thân đập - Cao trình đỉnh đập: 522m - Cao trình đỉnh lõi đập: 520m - Chiều dài theo đỉnh đập: 1190m - Chiều cao đập lớn nhất: 69m - Chiều rộng đỉnh đập: 10m - Chiều rộng chân đập: 330m IV.3 Đập tràn xả lũ Công dụng: Dùng để xả lượng nước thừa hồ chứa vào mùa lũ Đập tràn có lưu lượng qua đập tràn phải đảm bảo xả hết tần suất lưu lượng lũ lớn để bảo vệ công trình cách an toàn, (không cho nước lũ tràn qua đập dâng) Các thông số chính: - Tổng chiều rộng tràn nước: 90 m - Số cửa xả tràn: cửa van hình cung - Kích thước cửa van RxC: 15x16,3m - Cao trình ngưỡng tràn: 499,12m - Cao trình đỉnh tràn: 522m - Lưu lượng xã lũ với tần suất P=0,1%: 13733m3/s - Chiều dài dốc nước: 159,16m IV.4 Cửa nhận nước Công dụng: Dùng để tiếp nhận nước từ hồ chứa vào đường dẫn nước cấp cho turbine; dùng để đóng van trượt cố chặn không cho nước vào đường dẫn nước chế độ cố sửa chữa kiểm tra đường ống dẫn nước Ngoài có tác dụng không cho rác, gỗ vào turbine Cấu tạo thông số chính: Gồm có khoang dẫn nước vào đường hầm áp lực; khoang có dãy khe + Dãy khe thứ đặt lưới chắn rác lưới chắn rác có xec xi truyền động cẩu chân dê có sức nâng 63 + Dãy khe thứ đặt cửa phai sửa chữa dùng trường hợp sửa chữa phai cố Thao tác truyền động cẩu chân dê + Dãy khe thứ đặt phai sửa chữa cố dùng để bịt kín nước vào đường hầm trường hợp có cố, truyền động kích nâng thuỷ lực có sức nâng 450 - Lưu lượng qua cửa nhận nước: 420m3/s; - Kích thước phai sửa chữa RxC: 4,5 x m; - Kích thước phai sửa chữa cố RxC: 4x 7m; - Kích thước lưới chắn rác RxC: 7,6x14m IV.5 Đường hầm dẫn nước vào Công dụng: Dùng để dẫn nước từ CNN vào turbine tổ máy Trên đường hầm dẫn nước có bố trí tháp điều áp dùng để giảm áp lực lên van đĩa cánh hướng bảo vệ áp quán tính nước chế độ dừng bình thường dừng cố tổ máy (giảm áp lực nước va) Ngoài đảm bảo lưu lượng nước chế độ liên tục thay đổi công suất tổ máy Cấu tạo thông số chính: - Đoạn đường hầm chung tổ máy làm bê tông cốt thép có chiều dài: + Đường hầm số 1: 3797,5m, + Đường hầm số 2: 3784,5m + Đường kính: 7m + Độ dày bêtông: 0,5m - Tháp điều áp có buồng: + Buồng kích thước: 13x20,5x55m + Tháp điều áp kích thước: 13x14x118m + Đường kính giếng nối đường: 13m nghiêng 450 - Đường ống dẫn nước vào turbine: Có đường cho tổ máy sau đoạn đường hầm nghiêng 760 so với phương nằm ngang, đoạn nằm ngang cuối ống nối để chuyển tiếp đường hầm từ D = 4,5m đến D = 3,6m chiều dài đường hầm dẫn nước vào tổ máy (cả đoạn nghiêng nằm ngang) + Đường hầm số dài 223,16m + Đường hầm số dài 227,36m + Đường hầm số dài 231,56m + Đường hầm số dài 235,76m IV.6 Hầm hạ lưu Công dụng: Dùng để dẫn nước thải turbine hạ lưu Trên đường hầm tổ máy có đặt cánh phai hạ lưu dùng để chặn nước từ hạ lưu thực sửa chữa turbine tổ máy Cấu tạo thông số chính: - Có đoạn đường hầm riêng cho tổ máy sau khỏi van sửa chữa ống xả tổ máy nhập lại đường hầm để hạ lưu sau có đặt cửa van sửa chữa cửa - Chiều dài đoạn tổ máy + Tổ máy 1: 82m + Tổ máy 2: 86m + Tổ máy 3: 42,37m + Tổ máy 4: 52,44m - Chiều dài đoạn ghép chung + Hầm 1: 120m + Hầm : 155,87m - Kích thước đường hầm + Đoạn tổ máy: 4,8x6,5m + Đoạn ghép chung: 6,0x10m - Kích thước van sửa chữa ống xả là: 4,5x6,5m nâng cẩu - Kích thước van sửa chữa cửa là: 6,0 x 10m nâng xe nâng IV.7 Gian máy Công dụng: Dùng để bố trí tổ máy thuỷ lực thiết bị công nghệ phụ trợ cho làm việc tổ máy Tại gian máy có bố trí cẩu có sức nâng 250/80+10 với độ 17m để phục vụ lắp ráp tổ máy thiết bị phụ trợ Kích thước gian máy: Rộng 21m, dài 118,5m, cao khối đào 42m Sàn gian máy 309,4m IV.8 Gian biến áp Công dụng: Dùng để bố trí máy biến áp lực 500kV, máy biến áp tự dùng, MBA dự phòng thiết bị phụ trợ cho làm việc máy biến áp, thiết bị điện hệ thống điện tự dùng Kích thước gian biến áp: Rộng15m, dài 164,15m, cao khối đào 22m Sàn gian biến áp 332m IV.9 Trạm chuyển tiếp Công dụng: Dùng để bố trí dao cách ly 500kV nối từ tuyến cáp dầu áp lực 500kV đến trạm phân phối 500kV Ngoài bố trí chống sét van máy biến dòng 500kV Vị trí nằm cao độ 352,0m IV.10 Trạm phân phối 500kV Công dụng: Dùng để bố trí máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa 500kV nối từ trạm chuyển tiếp nhà máy đưa đường dây đến trạm 500 Pleiku Ngoài bố trí chống sét van, máy biến dòng, biến điện áp 500kV thiết bị phụ trợ phục vụ trạm Vị trí nằm cao độ 550,0m kích thước: 99,5 x 165,5m V CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ CHÍNH NHÀ MÁY V.1 Turbine thủy lực Là phận chủ yếu tổ máy thủy điện dùng để biến lượng dòng nước thành để truyền lên trục quay rotor máy phát đồng Gồm có phận sau: - Bánh xe công tác: Là phận turbine chức biến lượng dòng chảy thành truyền qua trục turbine làm quay rotor MF điện - Trục Turbine : Trục turbine có tác dụng liên kết bánh xe công tác rotor máy phát điện - Buồng xoắn: Dùng để phân bố lưu lượng áp lực cung cấp cho bánh xe công tác thông qua cánh hướng tĩnh theo hướng tâm - Ống xả: Xả nước từ buồng bánh xe công tác hạ lưu đồng thời tạo độ cao hút cho turbine thủy lực - Cánh hướng động: Có tác dụng điều chỉnh lưu lượng dòng chảy qua turbine, tham gia vào trình khởi động ngừng tổ máy - Ổ hướng turbine : Dùng để định vị trục turbine theo hướng dọc trục, trình turbine làm việc ổ hướng chịu lực hướng tâm không cân dòng chảy qua turbine - Servomotor: Dùng để truyền động đóng mở cánh hướng nước thông qua vành điều chỉnh - Đệm chèn trục turbine : Là đệm kín làm việc turbine có tác dụng ngăn nước từ buồng bánh xe công tác tràn lên nắp turbine trình tổ máy làm việc - Đệm kín sửa chữa turbine: Có tác dụng ngăn nước từ buồng bánh xe công tác tràn lên nắp turbine trình sửa chữa bảo dưỡng đệm kín làm việc (Khi turbine ngừng làm việc buồng xoắn đầy nước) - Các phần tử hệ thống điều chỉnh turbine: + Bộ điều tốc: Có chức khởi động dừng tổ máy chế độ bình thường cố; tham gia điều chỉnh tần số, điều khiển turbine thủy lực chế độ vận hành khác + Hệ thống dầu áp lực: Có chức cung cấp dầu áp lực 40 kG/cm cho hệ thống điều chỉnh thủy lực để đóng - mở cánh hướng * Các thông số kỹ thuật: - Loại turbine PO 230/792 - B 360 (Turbine trục đứng, dòng nước chảy vào turbine theo kiểu trục hướng tâm ) - Cột nước: + HMIN : 170,5m + Htt: 190m + HMAX: 208,5m - Công suất ứng với cột nước tính toán: 183,3MW - Lưu lượng ứng với Pđm Htt: 104,4m3/s - Hiệu suất tối đa: 95,2 % - Hiệu suất trung bình: 93,8 % - Hiệu suất ứng với Pđm: 94,2% - Số vòng quay định mức: 250v/phút - Tốc độ lồng tốc: 500v/phút - Đường kính BXCT: 3600mm - Độ cao hút ứng với Pđm Htt: - 6,8 m - Đường kính trục turbine: m - Số lượng cánh hướng nước động: 20 cánh - Số lượng cánh hướng nước tĩnh: 19 cánh - Trọng lượng BXCT: 26,7 tách khỏi lưới Hạn chế điện ép cánh hướng độ mở 0%, cánh hướng đóng hoàn toàn, cánh hướng 0%, MΠO trở tổ máy giảm dần tốc độ, đồng thời đóng van đĩa Khi tốc độ tổ máy 15% tốc độ định mức, phát lệnh phanh tổ máy, tổ máy dừng hẳn Trạng thái dừng xác lập tốc độ 0%, độ mở cánh hướng 0% VII.2 Chế độ đóng nhanh Khi có tín hiệu lớn điều khiển đóng cánh hướng НА, ví dụ trường hợp sa thải phụ tải, van trượt dịch chuyển với tốc độ tối đa kiểm soát hành trình giới hạn Nếu lý van trượt không thực việc đóng cánh hướng được, có tín hiệu dừng nhanh đưa đến cấu khởi động-dừng МПО để chuyển qua vị trí “STOPA” Khi cấu МПО vị trí “STOP-A”, servomotor phụ tách khỏi van thủy lực tỷ lệ nối với đường dầu áp lực Lúc van trượt dịch chuyển theo hướng đóng hoàn toàn cánh hướng VII.3 Dừng cố tổ máy Dừng cố tổ máy trường hợp hư hỏng sau đây: - Hư hỏng điều tốc khởi động (lệnh khởi động, máy cắt máy phát mở, cánh hướng mở >50%); - Hư hỏng điều chỉnh chế độ tự động; - Lồng tốc 115% tốc độ định mức mà van trượt không đóng về; - Lồng tốc 130% tốc độ định mức có thời gian trì hoãn; - Bảo vệ lồng tốc khí tác động (>160% tốc độ định mức); - Các bảo vệ từ bảo vệ phần điện Khi bảo vệ tác động đưa lệnh đến van trượt cố làm cho van trượt cố tác động, đưa trực tiếp dầu áp lực từ hệ thống vào khoang đóng servomotor thông khoang mở servomotor với đường dầu xả, không qua van trượt Cánh hướng đóng với tốc độ tối đa cho phép để bảo vệ an toàn cho turbine máy phát VIII Các chế độ làm việc đặc biệt tổ máy VIII.1 Chế độ ổn định Trong trường hợp dao động tần số lưới lớn dẫn đến tình trạng cố cho tổ máy, đồng thời nhằm giảm tác động phản ứng liên tục điều chỉnh ta chủ động chuyển tổ máy sang chế độ “ổn định 2” Ở chế độ thông số định làm việc tổ máy DW19208 (Bp=50%), thiết bị điều chỉnh không ghi nhận dao động tần số chế độ đáp ứng với độ lệch tần số điều chỉnh thấp nhiều VIII.2 Chế độ định vị điện tử Đây chế độ đặc biệt điều tốc, tổ máy làm việc chế độ công suất với công suất đặt tương ứng độ mở Y% đó, lúc hạn chế điện giới hạn lớn tương ứng với cột áp phép tăng giảm công suất tổ máy Khi có lệnh chuyển sang chế độ “Định vị điện tử” giới hạn điện điện tử hạn chế đến vị trí tương ứng với độ mở trước (Y%), ta tăng công suất tổ máy Công suất khống chế giá trị công suất trước đó, bất chấp dao động hệ thống Để phục hồi lại chế độ làm việc trước cần có lệnh thao tác nhân viên vận hành lệnh điều khiển “Phục hồi chế độ” CHƯƠNG V HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC Trong phát triển khoa học công nghệ thiết bị điều khiển dù đại đến tối ưu Vì trình thiết kế hệ thống nhà thiết kế tìm cách tối ưu thiết bị điều khiển Đối với hệ thống điều tốc Ialy có thiết bị điều khiển cần tối ưu như: I Tối ưu hoá biến đổi điện - thủy lực: I.1 Ưu, nhược điểm theo dõi khuếch đại điện - thủy lực * Ưu điểm Bộ biến đổi điện - thủy lực ngày Nhà thiết kế tối ưu cách xây dựng vi mạch Vi xử lý, chức dùng để điều khiển van tỷ lệ nhận tín hiệu phản hồi từ hệ thống đưa (phản hồi vị trí độ mở cánh hướng vị trí van trượt chính), tín hiệu đo lường, gia công xử lý vi mạch BEP03 * Nhược điểm Bộ biến đổi điện - thuỷ lực giao diện với người dùng (Human-Man Interface) I.2 Tối ưu hoá Mục đích giao diện nhằm thuận lợi cho người sử dụng theo dõi độ mở thực tế Servomotor, Main value hình giao diện Có thể thao tác đặt độ mở hình chuyển Điều tốc sang vị trí điều khiển tay II Tối ưu hoá phương pháp điều khiển giám sát hệ thống điều tốc trung tâm Trong giai đoạn tương lai, thị trường điện với cạnh tranh ngày mạnh Vì việc giảm giá thành sản xuất điện ngày đặt ra, chất lượng thương hiệu Nhà sản xuất cần phải nâng cao để thu hút khách hàng Với phát triển khoa học kỹ thuật việc ngày dễ dàng việc vận hành đem đến tối ưu thiết bị II.1 Ưu, nhược điểm phương pháp điều khiển giám sát hệ thống điều tốc trung tâm * Ưu điểm - Giám sát điều khiển hệ thống điều tốc từ trung tâm điều khiển; - Giám sát theo dõi độ mở cánh hướng trung tâm điều khiển; - Có khả chuẩn đoán lỗi xảy bên hệ thống điều tốc * Nhược điểm Không theo dõi làm việc tín hiệu cảm biến hệ thống điều tốc; Không theo dõi trực tuyến làm việc cấu khí thuỷ lực hệ thống điều tốc II.2 Tối ưu hoá Các thiết bị điều khiển ngày có cổng mạng để thực giao tiếp với hệ thống điều khiển trung tâm Vì ta dễ dàng thực việc kết nối mạng qua cổng Ngoài mở rộng ta thực việc sữa chữa, hiệu chỉnh chương trình cách trực tuyến vị trí cần biết Password chương trình máy có truy cập internet Việc theo dõi, giám sát thiết bị cảm biến cấu khí dễ dàng dùng chương trình thiết kế đồ hoạ 3D (phần mềm Avantech tại, phần mềm WinCC Siemens, phần mềm Vijeo Designer hãng Schneider) vẽ lại cách thực tế cấu điều khiển hệ thống, ứng với vị trí cảm biến có minh họa đèn thị, có hư hỏng cảm biến nhanh chóng phát PHẦN KẾT Qua khảo sát, tìm hiểu hệ thống điều tốc turbine tổ máy Nhà máy thuỷ điện Ialy, ta rút vấn đề sau: - Quá trình công nghệ sản xuất điện nhà máy thuỷ điện; - Đặc điểm chủ yếu nhà máy thuỷ điện so với loại nhà máy khác; - Những ưu, nhược điểm nhà máy thuỷ điện; - Đặc tính điều chỉnh tần số công suất tổ máy thuỷ lực; - Các chế độ làm việc hệ thống điều tốc hệ thống; - Đặc tính động học khâu hiệu chỉnh tác động đến hệ thống điều chỉnh; - Phương pháp hiệu chỉnh thông số điều chỉnh để đạt đặc tính động tĩnh hệ thống điều chỉnh; - Việc áp dụng công nghệ phần cứng công nghệ phần mềm vào hệ thống điều tốc; - Những tính ưu việt hệ thống điều tốc tại; - Có thể tối ưu hoá mở rộng hệ thống; - Có thể cải tiến thiết bị tự động nhà máy hệ thống tự động trì dầu áp lực MHY, tự động giám sát turbine… dựa thiết bị công nghệ phần cứng phần mềm PHỤ LỤC BẢNG CÁC TRỊ SỐ ĐẶT TRONG CHƯƠNG TRÌNH Item Description Variable Unit Menu «Governor Settings» DW1101 - Range Set d software +0,15 0.08 Net Frequency Deviation Value Upper Limit (for freq matching) Net Frequency Deviation Value Lower Limit (for freq matching) Speed Reference Max Value Speed Reference Min Value DW1104 Max Mismatching Value Speed – Speed reference of permissible range for setter control Frequency Range for Power Control Mode and Joint Control Mode Upper Limit Frequency Range for Power Control Mode and Joint Control Mode Lower Limit Slip Setting Value for Frequency Matching Operation Speed Reference Setter Full range adjusting Time Slip – Off / On DW1105 - - - DW1106 - +0,01 +0,1 0.02 DW1107 - -0,01 -010 -0.03 DW1108 % -2.0 +2.0 0,01 DW1109 s 10,0 250 200 DW1110 bit 0/1 10 DW1102 - -0,15 -0.08 DW1103 0,10 0,15 0.20 -0,10 -0,15 -0.20 0,002 0,02 0.02 Item Description Variable Unit Range Set d software DW1111 bit 0/1 12 Choice of transition to Speed Control ( When Frequency deviation over limits ) – Off / On Enable manual setting for Head value DW1112 0/1 13 Power Reference Value “Load after Starting” DW1201 0,10 1,0 0,1 14 DW1202 10 .250 100 15 Power Reference Setter Full range adjusting Time Compensation Hydraulic Impact Time Constant bit - s DW1203 s 0,20 6,0 1.5 16 Compensation Hydraulic Impact Coefficient DW1204 2,00 5,00 3.0 17 DW1205 0,02 50 0.1 0,01 0,50 0.01 19 Damping Time Constant " Td " /Power Control Mode / Proportional Gain "Kp" /Power Control Mode / Manual Setting the Value of Head 0.5 – 1.2 190 20 Load after Starting –Off / On DW1208 - bit 0/1 21 DW1401 - 0,10 0,0 0.03 DW1402 - -0,10 0,0 -0.03 23 Upper Limiter Value /No-load Mode and Speed Control Mode/ Lower Limiter Value /No-load Mode and Speed Control Mode/ Upper Limiter Value at Stаrt-up DW1403 0,20 0,45 0.35 24 Upper Limiter Value at No-load DW1404 0,10 0,35 0.18 25 No-load Opening DW1405 0,10 0,3 0.16 26 Output Integrator Time constant DW1406 2,00 50,0 7.0 27 Guide Vane Position Max Mismatching Value DW1407 - - - s - 0,03 0,25 0,05 28 reserve DW1408 29 reserve DW1409 30 Limiting Value of Generator Active Power DW1410 31 Reserve DW1411 32 Reserve DW1412 33 reserve DW1413 34 dY/dP for Hr DW1414 35 Opening > 0% DW1501 36 Opening > 0% hysteresis DW1502 37 Frequency Measuring Min Value DW1503 38 Reserved DW1504 39 Speed of Start-Opening-2 switching DW1505 40 reserve DW1506 41 reserve DW1507 42 reserve DW1508 43 Derivative Time Constant "Tv" /No-load Mode / Derivative Time Constant "Tv" /Frequency Control Mode/ Derivative Time Constant Value of ending "T1v" /No-load Mode / Derivative Time Constant Value of ending "T1v" / Frequency Control Mode/ Proportional Gain "Kp" /No-load Mode / Proportional Gain " Кр " /Frequency Control Mode/ Damping Time Constant " Td " /No-load Mode / 11 18 22 44 45 46 47 48 49 s DW1206 DW1207 0,01 - - - - - 0,50 1,10 1.10 0 0.5 – 2.0 1.8 0,0 0,05 0,02 0,0 0,005 0,005 0,01 0,10 0,015 0.6…0.95 - 0,5 1,0 0,8 Tv0 s 0,02 10,0 0.5 Tv1 s 0,02 10,0 0.5 T1v0 s 0,02 0.11 T1v1 s 0,02 0.11 Kp0 - 0,10 10,0 2.0 Kp1 - 0,10 10,0 2.0 Td0 s 1,00 60,0 8.5 0 Item 50 Description Variable 8.5 DW19201 - 0.00 0.10 0.04 DW19202 - 0.01 0.10 0.04 0.02 0.20 0.1 -0,002 +0,03 0.05 0,30 10,0 1.00 DW19206 s - s - 0,01 0,05 0.01 DW19208 - 0,1 0,5 0.5 DW19209 bit 0/1 0/1/2 53 54 Zone of Frequency Swinging Discovery DW19204 55 reserve DW19205 56 Adjustable Frequency “Dead band” /Power Control and Joint control/ Speed Droop "Bp - 2" /Droop - Mode/ Speed proximity sensor Disable/ power fedback Control mode by default: – Frequency Control; – Power Control; –Joint Control 57 58 59 60 Hold Time Latch Creep Detector 61 Delay Time Zero speed switch 62 Zero speed switch On 63 Zero speed switch Off 64 Speed switch - On 65 Speed switch - Off 66 Speed switch - On 67 Speed switch - Off 68 Speed switch - On 69 Speed switch - Off 70 Speed switch - On 71 Speed switch - Off 72 Speed switch - On 73 Speed switch - Off 74 Speed switch - On 75 Speed switch - Off 76 Speed switch - On 77 Speed switch - Off 78 Cut-off frequency for filter 79 Damping Coefficient 80 Limited Increment Value for frequency 81 Guide Vane position switch - On 82 Guide Vane position switch - Off 83 Guide Vane position switch - On 84 Guide Vane position switch - Off 85 Guide Vane position switch - On 86 Guide Vane position switch - Off 87 Guide Vane position switch - On 88 Guide Vane position switch - Off 89 Guide Vane position switch - On 90 Guide Vane position switch - Off Set d software 1,00 60,0 Td1 52 Range s Damping Time Constant " Td " /Frequency Control Mode/ Speed Droop Bp /Frequency Control Mode/ Speed Droop Bp /Power Control Mode/, Time constant of Speed Measuring Filter 51 Unit DW19203 DW19210 Menu «KR/KG Settings» DRTwist 1,0 60,0 sec DRZero 1,0 60,0 sec SS0-on 0,0-200,0 % SS0-off 0.0-200.0 % SS1-on 0.0-200.0 % SS1-off 0.0-200.0 % SS2-on 0.0-200.0 % SS2-off 0.0-200.0 % SS3-on 0.0-200.0 % SS3-off 0.0-200.0 % SS4-on 0.0-200.0 % SS4-off 0.0-200.0 % SS5-on 0.0-200.0 % SS5-off 0.0-200.0 % SS6-on 0.0-200.0 % SS6-off 0.0-200.0 % SS7-on 0.0-200.0 % SS7-off 0.0-200.0 % FFSS 0,0 100 Hz FFgS 0,3 1,0 LIFSS %/sec 1,0 50,0 PS0-on 0.0-100.0 % PS0-off 0.0-100.0 % PS1-on 0.0-100.0 % PS1-off 0.0-100.0 % PS2-on 0.0-100.0 % PS2-off 0.0-100.0 % PS3-on 0.0-100.0 % PS3-off 0.0-100.0 % PS4-on 0.0-100.0 % PS4-off 0.0-100.0 % 15.0 30.0 70 60 30 15 96 80 95 92 111 110 115 111 130 115 2.0 0.0 50.0 18 15 50 45 3 Item Description 91 Guide Vane position switch - On PS5-on 92 Guide Vane position switch - Off PS5-off 93 High-cut filter frequency FFPS 94 Damping Coefficient FFgP 95 Guide Vane position Increment Limit LIFPS % % Hz %/sec 96 Guide Vane transmitter signal value Guide Vane transmitter signal max value Pmin Pmax 97 Variable Unit Range Set d software 0.0-100.0 10 0.0-100.0 0.0 50.0 1.0 1.0 50.0 2.0 0.0 50.0 % 0.0 49.95 15.7 % 50.05 100 69.4 SOFTWARE VARIABLES OF THE ELECTRONIC PART OF FOLLOW-UP SYSTEMBEP-03 Item Description Variable denomination Gain - К2 К2 Gain - Kv Kv Time constant - Tv Tv Initial point - Umax Umax Increase - dU dU Amplitude - Uvib Uvib Period time - Tvib Tvib Units Changing range Main Valve feedback 0,2 - - 10 100 - 10000 ms - 100 % %/ms - 99 Vibration – 10 V – 200 ms Set du loadin 1,5 10 100 24,9 0,1 45 Servomotor feedback Gain – К1 К1 Main Valve position Upper limit S max 10 Main Valve position Lower limit S 11 Time constant - Tman Tman 12 Gain – Ky1 Ky1 13 Time constant - Ty1 Ty1 14 Gain – Ky2 Ky2 15 Time constant - Ty2 Ty2 - - s ms ms – 64 0.0…100 0.0…100 - 1000 0-9 – 1000 0-9 - 1000 PHỤ LỤC Hướng dẫn giao diện hình cảm ứng Màn hình giao diện Màn hình giao diện với người vận hành loại hình màu cảm ứng LCD có độ lớn 12 Inch Giao diện với nhân viên vận hành thực thông qua hệ thống Menu Để thực lệnh, cần chạm vào mục xác định menu hình Menu giao diện hệ thống điều tốc hình sau: 50 100 -100 30 1,0 1,0 Menu bao gồm menu sau: - Main: Vào hình để theo dõi hệ thống điều tốc vận hành - Governor settings: Dùng để cài đặt giá trị cho thông số điều chỉnh; - KR/KG settings: Dùng để cài đặt giá trị cho thông số rơle tần số chuyển mạch vị trí cánh hướng; - Messages: Hiển thị thông tin hệ thống điều tốc; - Time/Date:Dùng để cài đặt thời gian ngày tháng cho hệ thống; - Readyness: Kiểm tra điều kiện sẵn sàng hệ thống điều tốc; - Power supply: Kiểm tra trạng thái áp-tô-mát cấp nguồn tủ điều tốc điện; - Governor errors: Hiển thị lỗi điều chỉnh; Màn hình giao diện Từ menu chính, chọn “Main” Lúc hình xuất hình đây: Trên hình hiển thị thông tin trạng thái tổ máy gồm: - Chế độ làm việc hệ thống điều tốc; - Hai vùng hiển thị thông số Bộ điều chỉnh (Governor) “KR (Rơle tần số)/KG (Bộ chuyển mạch độ mở cánh hướng)” 2.1 Vùng trạng thái hệ thống điều tốc xuất thông tin sau tương ứng với chế độ - STOP (tổ máy dừng); - READY TO START (Hệ thống điều tốc sẵn sàng khởi động); - START (Bộ điều tốc khởi động tổ máy); - NO LOAD (Tổ máy chế độ không tải); - FREQUENCY (Tổ máy chế độ điều chỉnh tần số); - POWER (Tổ máy chế độ công suất); - UNSTEADY (Tổ máy vận hành vùng không ổn định) - CONDENSOR (Tổ máy chế độ bù đồng bộ); - JOINT CONTROL (Tổ máy chế độ điều khiển nhóm); - EL LIMITNG (Độ mở cánh hướng đạt đến giới hạn hạn chế điện) - DROOP 2; - LOCAL (Tủ điều tốc điện chế độ điều khiển chỗ); 2.2 Vùng thông số điều chỉnh hiển thị thông số sau - Tần số máy phát; - Trị số đặt tần số; - Tần số lưới; - Công suất; - Trị số đặt công suất; - Độ mở cánh hướng; - Hằng số ổn định bp; - Cột áp 2.3 Vùng thông số “KR/KG” hiển thị thông số sau: - Trạng thái rơle đầu tần số quay; - Trạng thái rơle đầu vị trí cánh hướng HA; Khi màu ô vuông biểu thị rơle đầu tương ứng chuyển màu xanh rơle tác động màu trở màu trắng rơle trở Cài đặt thông số cho điều chỉnh: Từ menu chính, chọn “Governor settings” Lúc xuất hình giao diện sau: Để đặt giá trị cho thông số nào, chạm tay lên hình tên thông số Lúc hình xuất thêm bảng để phục vụ cho việc nhập thông số hình sau: Sau nhập xong giá trị ấn phím để thiết lập giá trị cho thông số Cài đặt thông số cho rơle tần số chuyển mạch vị trí cánh hướng Từ menu chính, chọn “KR/KG settings” Màn hình giao diện cách thức nhập thông số cho rơle tần số chuyển mạch vị trí cánh hướng thực điều chỉnh nêu mục phụ lục Hiển thị thông tin hệ thống điều tốc Từ menu chính, chọn “Messages” Lúc xuất hình giao diện sau: Kiểm tra điều kiện sẵn sàng hệ thống điều tốc: Từ menu chính, chọn “Readyniess” Lúc xuất hình giao diện hình đây: Nếu điều kiện nửa bên trái không thoả mãn dòng chữ tương ứng nhấp nháy Đối với điều chỉnh (nửa phía bên phải), điều kiện không đảm bảo dòng chữ tương ứng có màu đỏ Kiểm tra trạng thái áp-tô-mát nguồn cấp tủ điều tốc điện: Từ menu chính, chọn “Power Supply” Lúc xuất sau: Nếu áp-tô-mát cắt, dòng chữ áp-tô-mát có màu đỏ Kiểm tra lỗi điều chỉnh: Từ menu chính, chọn “Governor errors” Lúc xuất hình giao diện hình đây: CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] CHLB.NGA-Mô tả kỹ thuật hướng dẫn vận hành turbine thuỷ lực [2] Promautomation - Thuyết minh kỹ thuật điều tốc turbine thuỷ lực PROFI-EGR-D; [3] Hướng dẫn vận hành tủ điện thuỷ lực EGK-100-1 Promautomation; [4] Trần Văn Đắc - Lý thuyết điều chỉnh tự động NXBĐH THCN; [5] Lương Văn Lăng - Cơ sở tự động Nhà xuất giáo dục; [6] Nguyễn Thị Phương Hà & Huỳnh Thái Hoàng - Điều khiển tự động ĐHBKTPHCM; [7] Nguyễn Hoàng Việt-Phan Thị Thanh Bình-Ngắn mạch ổn định hệ thống điện Đại học quốc gia thành phố HCM, Trường ĐHBK; [8] Nguyễn Hoàng Việt - Bảo vệ rơ le tự động hoá hệ thống điện Đại học quốc gia thành phố HCM, Trường ĐHBK [9] Lã Văn Út - Phân tích điều khiển ổn định hệ thống NXBKH&KT [10] Viện thiết kế CHLB.NGA - Ucraina & Công ty tư vấn thiết kế điện I – Tài liệu thiết kế giai đoạn I [11] Viện thiết kế CHLB.NGA - Ucraina & Công ty tư vấn thiết kế điện I – Tài liệu thiết kế giai đoạn II