Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu Kỹ thuật sửa chữa tua-bin nước tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Kiểm tra không phá hủy; Các hỏng hóc tua-bin nước; Tham khảo về rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.
Chương V Kiểm tra không phá huỷ CHƯƠNG V KIỂM TRfi KHÔNG PHÁ Hỉlỷ I GIỚI THIỆU CHUNG Kiểm tra không phá huỷ (viết tắt NDI) hợp công nghệ nhiều lĩnh vực, để đánh giá độ bền thiết bị khả yêu cầu từ thiết kế ban đầu dựa so sánh khuyết tật phát ảnh hưởng khuyết tật tới độ bền thiết bị Việc phát khuyết tật NDI ứng dụng cho thay đổi tính chất vật lý vật liệu có khuyết tật tồn Do đó, sở cơng nghệ NDI vật lý học, đo lường đại lượng khác nhau, thiết kê' vết nứt học NDI phải bao gồm toàn yếu tố công nghệ thực dựa vào giới hạn hiểu biết NDI phương pháp thử nghiệm thiết bị mà khơng có phá huỷ (gẫy vỡ, chia cắt, ) Nhờ việc ứng dụng NDI thích hợp mà tính chất, trạng thái, cấu trúc trong, khuyết tật bên chúng, kiểm tra để giữ gìn hình dạng, tỉ lệ chức chúng NDI dùng chế tạo sản phẩm để thực hai mục đích giá thành nhỏ thiết kế tối ưu Thơng thường NDI sử dụng loại kiểm tra sản phẩm Đối với loại đầu tiên, NDI sử dụng để điều chỉnh chất lượng sản phẩm thực nhà chế tạo, loại thứ hai NDI sử dụng để kiểm tra sản phẩm theo hợp đồng ký kết thực người sử dụng thiết bị phân phát lắp đặt Đối với loại thứ ba NDI thực người sử dụng trình vận hành quản lý thiết bị để phát khuyết tật nguy hiểm xảy trình vận hành Ở chương trường hợp thứ loại minh hoạ giải thích cho NDI tua-bin nước TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 113 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước thời gian kiểm tra định kỳ đại tu chúng NDI bao gồm nhiều loại kiếm tra (thứ nghiệm), xác định chúng Nhưng hầu hết kết thử nghiệm NDI phát khuyết tật (hư hỏng) bên vật liệu khu vực mối hàn NDI thực sau chế tạo (hoặc hàn) sán phẩm đê’ đánh giá chất lượng chúng thực định kỳ sau khoảng thời gian sứ dụng định để đánh giá tuổi thọ lại thiết bị Khi trọng tải lớn mức định đật lên vật liệu vật liệu bị gãy (vỡ) tải trọng Nhưng hình dạng gãy vỡ bên trường hợp khác tuỳ thuộc vào điều kiện tải trọng Ví dụ hình dáng gãy vỡ bên khác vật liệu nhiệt độ xung quanh thời gian mang tải trọng tĩnh Như miêu tả trên, kiểm tra không phá huỷ (NDI) tua-bin nước người sử dụng thực sau vận hành khoảng thời gian định Trong trường hợp gãy vỡ mỏi kim loại tượng đáng ý kiểm tra hình dáng gãy vỡ bên ngồi Gãy vỡ mỏi kim loại xuất tải trọng thay đổi lặp lặp lại Thông thường, độ bền sức căng vật liệu thép gần độ bền điều kiện tải trọng tĩnh (không thay đổi) tần số thay đổi tải trọng vòng khoảng 104 Hz (lần) Nhưng tần số thay đổi tải trọng lớn 104 Hz độ bền chịu đựng phá huỷ yếu Khi tần số thay đổi tái trọng nêu đạt xấp xỉ 107 Hz độ bền sức căng giữ không thay đổi mức nhỏ dù tần số thay đổi tải trọng lớn Điều có nghĩa phận thiết bị nên xem xét tốt để thiết kế có độ bền cao mức cuối tần số thay đổi tải trọng lớn 107 Hz gặp phải lặp lại ứng suất lớn 104 Hz Điều cần thiết để phát khuyết tật nguy hiểm làm phá huỷ thiết bị việc áp dụng NDI thích hợp cho việc vận hành ổn định chúng Phạm vi độ xác cùa NDI quan trọng để ứng dụng cho khu vực định thiết bị so với kích thước an toàn, chiều sâu khuyết tật để định việc vận hành chúng nhờ kết NDL NDI chủ yếu ứng dụng để phát khuyết tật mà chúng khơng nhìn thấy mắt thường Do đó, NDI thực cách rõ ràng Các kết đánh giá NDI dựa vào khả năng, mục đích kinh nghiệm người kiểm tra phát chúng Không kỹ cơng nghệ mà cịn nhân cách người kiểm tra quan trọng NDI để ngăn chận cố nghiêm trọng thiết bị tương ứng 114 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương V Kiểm tra không phá huỷ II KIÊM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ Đối VỚI TUA-BIN NƯỚC Các phận tua-bin nước khó bị hư hỏng nhiệt độ môi trường xung quanh, điều kiện khí nhờ vật liệu chúng Vì độ bền chúng thường bị giảm xuống ảnh hưởng nêu sau vận hành tua-bin nước tuỳ theo điều kiện thiết kế trường chúng (a) Sự ăn mòn, mài mòn hao mòn đất cát nước gây (b) Các hư hỏng xâm thực (c) Sự mỏi kim loại (sự giảm sức chịu đựng kim loại) ứng suất lặp lặp lại gây việc khởi động dừng thiết bị, sa thải phụ tải rung động áp lực nước (d) Sự sinh phát triển vết rạn nứt ăn mòn kim loại bị mỏi từ ảnh hưởng (a) (c) (e) Sự sinh phát triển vết rạn nứt từ khuyết tật có bề mặt phía bề mặt chút Gần 50 năm trước đây, phận cố định tua-bin nước như: buồng xoắn, vành stato tua-bin, cánh tĩnh chủ yếu chế tạo gang thép đúc Các sản phẩm đúc thường chế tạo phức tạp hình thù dày Các sản phẩm đúc thường bao gồm nhiều loại khuyết tật khác tốc độ làm mát phận chúng, đặc biệt phận cũ hạn chế công nghệ chế tạo thời gian (Chú ý: Cơng nghệ chế tạo buồng xoắn phát triển nhiều thời gian gần kể việc mô làm mát cho nhiều sản phẩm có hình dạng phức tạp bánh xe công tác cột áp cao) Và khuyết tật bên chúng cịn sót lại tận sau khoảng thời gian dài vận hành, việc tìm cơng nghệ khơng thực thời gian Và NDI tua-bin nước sử dụng để phát khuyết tật chủ yếu khu vực mối hàn Trong trình hàn khuyết tật thường xuyên tạo phần nhiều lý do, biện pháp ngăn chặn chất gây cháy TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 115 Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước khí bên kim loại hàn, mối hàn không đảm bảo nhiệt độ thấp, sức căng co lại chỗ kết khối kim loại hàn, Các khuyết tật yếu tố cầu trúc khuyết tật hình dạng xung quanh kim loại kim loại hàn phải phát việc dùng NDI sau hàn Khái quát khuyết tật yếu tố cấu trúc mối hàn minh họa Các khuyết tật từ hình dạng gờ mép xấu: Hình dạng gờ mép sau hàn nên phù hợp, không cao, không ‘cắt ngắn’ không ‘chồng chéo lên nhau’ Trạng thái rỗ (chỗ rỗ): Trạng thái rỗ lỗ nhỏ bên kim loại hàn có đường kính 0,01 4- mm Các lỗ nhỏ thường tạo nên khí H2 từ kim loại bị chảy kết đông lại Việc ngăn chặn xỉ: Các khuyết tật sinh xỉ lớp hàn cũ cịn sót lại bên bên kim loại hàn Thiếu nấu chảy: Thiếu nấu chảy sinh kim loại hàn chảy với kim loại lớp hàn cũ (giữa gờ mép) nhiệt độ thấp (dịng điện nhỏ) hàn Hàn khơng đủ: Hàn khơng đủ sinh gờ mép cịn lại hai kim loại nhồi đầy kim loại hàn Sự tập trung ứng suất mạnh vào khuyết tật khuyết tật phải phát loại bỏ Nứt vỡ: Các kim loại hàn co lại lúc chúng kết thành khối kim loại không co lại Trong kim loại hàn sức căng co rút cịn sót lại sức căng chỗ thắt bị ép lên kim loại Do trạng thái mà vết nứt vỡ sinh xung quanh gần khu vực mối hàn Có nhiều loại nứt vỡ nêu III PHƯƠNG PHÁP KIÊM TRA 3.1 Kiểm tra mắt Mặc dù bị giới hạn phạm vi quan sát độ xác q trình kiểm tra mắt sở cho trình kiểm tra khác Hơn nữa, công 116 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương V Kiêm tra khơng phá huỷ việc có hiệu cách sử dụng kính phóng đại (kính lúp) búa để kiểm tra tổng thể Quá trình tiến hành để kiểm tra độ lỏng nứt búa Các vị trí kiểm tra: - Tập trung vào phần chịu lực mép Sau lớp sơn làm phần nghi ngờ, dùng búa kiểm tra - Kiểm tra kỹ phát nước nhỏ giọt khơng bình thường vị trí cấp nước - Kiểm tra độ lỏng bu-lông, đai ốc bánh công tác cánh gáo guồng nước - Kiểm tra độ lỏng mài mòn đinh tán buồng xoắn sử dụng đinh tán 3.2 Kiểm tra hạt từ Hạt từ tập trung phần không liên tục giống vết nứt chúng phun lên vật liệu từ hoá Khuyết tật bề mặt vùng lân cận bề mặt phát phương pháp Phương pháp phát vết nứt Độ nhạy phương pháp khơng thể đề cập mang tính định lượng, từ thơng lọt qua phụ thuộc vào kích cỡ khuyết tật, độ gổ ghề bề mặt hình dạng vật Thơng thường độ nhạy phương pháp đạt đến độ sâu gần 5mm từ hố dịng điện chiều 1,5 mm từ hố dịng điện xoay chiều Phương pháp không áp dụng cho kim loại khơng từ tính 3.2.1 Q trình kiểm tra Hình 5.1 Mơ tả q trình kiểm tra hạt tù TRUNG TÀM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 117 Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước * Xử lý trước kiểm tra - Sau làm sơn rỉ sất, bề mặt vật liệu lau chùi bụi, dầu, mỡ làm khô ẩm - Khi sử dụng dịng điện q trình kiểm tra phần tiếp xúc cần đánh bóng tốt - Các chất dính bám vẩy cáu làm khỏi vật liệu tôi, hàn rèn - Các lỗ dầu khe hở loại bỏ trước tiến hành kiểm tra * Quá trình từ hố Cần phải đặt từ thơng theo phương vng góc với khuyết tật để từ thông lọt qua sinh lớn Do đó, tiến hành kiểm tra cần ý hình dạng vật phương pháp từ hoá Bảng 5.1 cho biết đặc điểm phương pháp từ hố điển hình - Dịng điện chiều dòng điện xoay chiều Loại dòng điện chọn tuỳ theo mục đích kiểm tra, cường độ phân bố từ trường phụ thuộc vào loại dịng điện Khi có u cầu từ trường sâu vào vật liệu sử dụng dịng điện chiều Phương pháp sử dụng dòng điện chiều cho độ nhạy cao khuyết tật bên Nói cách khác, từ trường tập trung bề mặt hiệu ứng bề mặt dòng điện xoay chiều, phương pháp sử dụng dòng điện xoay chiều dùng để phát khuyết tật bề mặt vết nứt mỏi - Trị số dịng điện từ hố Trị số dịng điện từ hố xác định theo kinh nghiệm kích cỡ vị trí khuyết tật, loại vật liệu Thơng thường, từ tính dư sinh cung cấp dòng điện từ 500 4- 5000A khoảng từ 4- 5s dòng điện xoay chiều, 0,2 0,5s dòng điện chiều Q trình địi hỏi từ hố cách liên tục từ tính dư thép mềm nhỏ Dòng điện lớn gây hiển thị sai từ thơng rị khơng có hiển thị tập trung hạt từ Hơn nữa, có thay đổi tính chất nhiệt độ vật liệu nhỏ 118 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương V Kiểm tra không phá huỷ Bảng 5.1 Đặc điểm phương pháp từ hoá Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm Phương pháp sừ dụng cn dây Có thể tạo điện trường lớn măc dù khơng địi hỏi sử dụng thiết bị đặc biệt để cung cấp dòng điện lớn Xảy tượng tự từ hố thân vật liệu Do hình dạng cực từ nên không sử dụng phương pháp để kiểm tra vật liệu có cạnh sắc Phương pháp dùng kẹp Thiết bị dùng phương pháp đơn giản nhẹ dễ cầm Độ nhạy cao sử dụng để phát khuyết tật bé mặt Bởi từ thơng từ hố phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc lõi (cực từ) thiết bị nên khơng thể sử dụng phương pháp dịng điện chiều để kiểm tra phận lớn Hơn hai phương pháp sử dụng dòng điện chiều vâ xoay chiều phát khuyết tật nằm Hướng khuyết tật Ghi Độ nhạy lớn Phương pháp sử dụng để khuyết tật vị trí vng góc với hướng cuộn dây phát khuyết tật trẽn bề mặt trục Độ nhạy lớn khuyết tật định vị theo phương vuông góc với đường nằm hai cực từ Phương pháp khơng thể phát khuyết Nói chung, phương pháp phù hợp với việc phát khuyết tật bề mặt tật định vị theo phương song song với đường vùng lân cận cực từ tập trung từ thông Độ nhạy lớn Phương pháp sử dụng dui Độ xác cao, hình dạng vật phức tạp Các vị trí tiếp xúc Prod dễ làm mịn vết cắt dịng điện lớn Từ thơng rỏ nhỏ khuyết tật định vị theo phương song song với đường thẳng hai dùi Không phát khuyết tật định vị theo Phương pháp thường sử dụng phương vng góc * Q trình phun hạt từ Hạt từ rải bề mặt phần từ hố, khuyết tật nhìn •hấy mắt hạt từ bám vào phần khuyết tật Hạt từ hạt sắt ôxit Để tăng độ tương phản hiển thị người ta sử dụng tạt từ có mầu hạt từ huỳnh quang Khi dùng hạt từ huỳnh quang, dèn màu đen (tia cực tím) đặt vùng tối iử đụng để kiểm tra ĨRUNG TÀM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 119 Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Có hai loại hạt từ: loại khô loại ẩm; đặc tính bảng 5.2 bảng 5.3 Bảng 5.2 Đặc tính loại khơ loại ướt Loại Các đặc tính Loại khơ Loại sử dụng để kiểm tra phẩn vật liệu tôi, rèn, hàn , sử dụng loại ẩm Loại tuơng đối phù hợp kiểm tra khuyết tật nằm sâu bề mặt Loại ướt Loại phù hợp kiểm tra khuyết tật nhỏ bề mặt phẳng Bảng 5.3 Đặc tính hạt từ Loại Phần tử Ghi Màu sắc Kích cỡ [gm] Hạt từ trắng Mạt sắt 0,3 4-0,5 Xám sắt Chủ yếu vảy thép cán Hạt từ đen ôxít sắt 0,3 4-2,0 Đen Chủ yếu mặt gia cơng cắt gọt thơng thường Hạt từ đỏ ơxít sắt 0,3 4- 2,0 Nâu Chủ yếu bề mặt gia công chất lượng cao Hạt từ huỳnh quang Mạt sắt ơxít sắt chứa vật liệu huỳnh quang 0,54-5,0 Màu xanh đậu tia cực tím Các phần hàn phần khác * Khử từ Khi hạt từ không làm sau kiểm tra ổ tua-bin trình khử từ tiến hành Nói chung khơng cần phải thực * Rửa Rửa tiến hành để son sau việc kiểm tra hoàn thành Trong trường hợp sử dụng dầu hoả dùng xăng chất để pha lỗng để làm Khi cần ý đến hoả hoạn 120 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương V Kiểm tra không phá huỷ 3.2.2 Các vấn đê kiểm tra ghi nhận Quá lình kiểm tra hạt từ mang nhiều tính định tính Khơng thể xác định độ sâu khuyết tật cách định tính Nói chung mẫu hạt từ hiển thị dễ dàng khuyết tật bề mặt vùng lân cận Nhưng mẫu hiển thị mờ khuyết tật lớn nằm vùng lân cận bề mặt khuyết tật nằm sâu Cần ý hiển thị sai trình kiểm tra Các ghi nhận bao gồm ảnh, tóm tắt ghi nhận trực tiếp Phương pháp ghi nhận trực tiếp lưu lại mẫu hạt từ dải dính giấy bóng kính xenlơían tỷ lệ cao Phương pháp ghi lại phần kiểm tra, số liệu, kích cỡ với tóm tắt 3.3 Các thử nghiệm sử dụng chât lỏng thẩm thâu Phương pháp thử nghiệm ứng dụng chuyển động theo mạch chất lỏng Trước tiên chất lỏng trơn dầu thấm vào khuyết tật bề mặt Chúng rỉ từ khuyết tật từ quan sát đựơc hình dạng khuyết tật Phương pháp ứng dụng cho nhiều loại vật liệu bao gồm kim loại khơng từ tính vật liệu phi kim loại, phương pháp sử dụng hạt từ bị giới hạn cho vật liệu từ tính Phương pháp thử nghiệm với số lượng lớn 3.3.1 Thủ nghiệm chất thẩm thấu nhìn thấy Sử dụng thuốc nhuộm có tính trơn dầu mầu đỏ hồ tan Q trình giải thích mục 3.3.3 Khuyết tật hiển thị dạng vết mầu đỏ trắng tia nhìn thấy Đặc điểm loại chất thẩm thấu mô tả bảng 5.4 3.3.2 Thử nghiệm chất thẩm thấu huỳnh quang Trước hết, chất lỏng chứa huỳnh quang thấm qua khuyết tật bề mặt vật liệu kiểm tra Sau bề mặt lau chất lỏng Cuối chất lỏng cịn lại thấm ngồi từ bề mặt khuyết tật hiển thị phát quang dễ dàng quan sát chiếu tia cực tím (ánh sáng đen) TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 121 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Bảng 5.4 Các đặc điểm thử nghiệm sử dụng chất thẩm thấu khác Phương pháp kiểm tra Phương pháp sử dụng chất thẩm thấu nhìn thấy Phương pháp sử dụng chất thẩm thấu huỳnh quang rửa nước Phương pháp sử dụng chất thẩm thấu huỳnh quang trước chuyển thảnh thể sữa (PEP) 22 Ưu điểm Nhược diểm - Không yêu cầu thiết bị - Quá trinh kiểm tra tiến hành nơi có ánh sáng tự nhiên không cần thiết bị cung cấp nước thiết bị điện - Hư hỏng acid kiểm nhỏ - Thích hợp cho việc kiểm tra nhanh q trinh thực ngắn - Thích hợp cho việc kiểm tra phần nhỏ chi tiết lớn tua-bin thủy lực - Độ sáng huỳnh quang lớn - Dễ rửa nước - Có thể ứng dụng để kiểm tra bé mặt gồ ghề mức độ - Có thể phát khuyết tật chốt đinh ốc - Chi phí kiểm tra phù hợp, phương pháp thích hợp kiểm tra phần nhỏ phần sản xuất dạng khối - Có độ nhạy cao phương pháp nói tới - Thích hợp cần phát khuyết tật lớn khuyết tật nơng - Thời gian thẩm thấu ngắn - Q trình thẩm thấu chịu ảnh hưởng ẩm - Q trình kiểm tra lại thực mức độ - Độ phân ly mẫu hiển thị nhỏ phương pháp thẩm thấu huỳnh quang - Khơng thích hợp cho việc kiểm tra chi tiết với số lượng lớn - Không thể sử dụng để kiểm tra bề mặt gồ ghé - Không phát khuyết tật nông nhỏ - Khó thực q trình kiểm tra lại - Chuyển động chất thẩm thấu thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ ẩm - Phương pháp giống phương pháp PEP thực phịng tối có thiết bị điện thiết bị cung cấp nước - Cần có q trình chuyển thành thể sữa nên việc kiểm tra trở nên phức tạp - Không thể phát khuyết tật kt tiết có bề mặt gồ ghế - Khó phát khuyết tật chi tiết có dạng góc chốt, đai ốc - Đòi hỏi thiết bị kiểm tra hoạt động ổn định trình thăm rò TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Hình 7.10 Bề ngồi rơ-le nhiệt kiểu cầu chì Cầu chì rơ-le nhiệt kiểu làm hợp chất hữu cơ, hợp kim bitmut loại hợp kim khác, có nhiều loại cầu chì có nhiệt độ chảy khác (Ví dụ: 60()C, 75°c, 85 4- 90°C) thay đổi theo thành phần cấu tạo chúng Các cầu chì thay cách dễ dàng Độ xác rơ-le nhiệt loại thấp so với rơ-le nhiệt Sylphon, thường sử dụng cho ổ trục có cấu tạo đơn giản 2.2.5 Ví dụ vai trị rơ-le nhiệt vận hành Nhiệt độ làm việc rơ-le nhiệt ổ trục (38, 38D) thường đặt hai cấp: cấp cảnh báo tới nhân viên vận hành (cấp thứ nhất) cấp dừng tua-bin khẩn cấp (cấp thứ hai) minh họa bảng 7.1 Hình 7.11 minh họa ví dụ bảo vệ rơ-le nhiệt (cấp thứ nhất) cho ổ trục (Chú ý>49AD rơ-le nhiệt cho phía đường làm mát máy phát) Mỗi tiếp điểm rơ-le nhiệt nối song song với cuộn dây rơ-le phụ Vì vậy, cảnh báo (BZ - cịi hình vẽ) làm việc rơ-le tác động Hình 7.12 minh họa ví dụ bảo vệ rơ-le nhiệt (cấp thứ hai) cho ổ trục, tương tự hình 7.11, chúng làm cho rơ-le 86-2 đóng dừng tua-bin 194 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương VII Tham khảo rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước Hình 7.11 Ví dụ bảo vệ rơ-le nhiệt (cấp thứ nhất) cho ổ trục Hình 7.12 Ví dụ trình tự bảo vệ rơ-le nhiệt (cấp thứ hai) cho ổ trục 2.3 Rơ-le áp lực Trong NMTĐ, rơ-le áp lực sử dụng hệ thống dầu áp lực, hệ thống máy nén khí để điều khiển chúng chống hư hỏng nghiêm trọng thiết bị TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 195 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước 2.3.1 Rơ-le áp lực hệ thống dầu áp lực Hệ thống dầu áp lực NMTĐ thường có hai bơm có thơng số bơm bơm dự phịng (vì chúng có vai trị quan trọng điều khiển tua-bin nước) Vận hành hai bơm điều khiển dựa áp lực dầu thùng dầu sử dụng rơ-le áp lực (63Q1 - 63Q4) mô tả (Chú ý: ví dụ phương pháp điều khiển) 63Q1: Là rơ-le áp lực có nhiệm vụ phát áp lực dầu điều khiển tua-bin có lớn trị số định (được chỉnh định trước) hay không, kiểm tra điều kiện khởi động tua-bin nước 63Q2: : Là rơ-le áp lực có nhiệm vụ phát tụt thấp áp lực dầu điều khiển tua-bin mức định (được chỉnh định trước) đưa cảnh báo tới nhân viên vận hành 63Q3: Là rơ-le áp lực có nhiệm vụ phát áp lực dầu tụt thấp so với mức chỉnh định 63Q2 mức định (mức áp lực thấp nguy hiểm để tiếp tục vận hành tua-bin, chỉnh định trước) dừng tua-bin khẩn cấp 63Q4: Là rơ-le áp lực có nhiệm vụ phát áp lực dầu để điều khiển tua-bin lớn mức định (được chỉnh định trước) khởi động bơm dự phòng (nghĩa bơm lại, bơm làm việc) Từ so sánh giá trị chỉnh định mức áp suất rơ-le đuợc thể sau 63Q1 > 63Q4 > 63Q2 > 63Q3 2.3.2 Cấu tạo rơ-le áp lực Loại ống Bourdon loại ống xếp thường sử dụng làm rơ-le áp lực NMTĐ Nguyên lý rơ-le áp lực kiểu ống Bourdon giống với rơ-le nhiệt kiểu ống Bourdon Hình 7.14 minh họa cấu tạo bên ngắt áp lực Ví dụ vận hành rơ-le áp suất sau: Rơ-le áp lực kiểu ống xếp sử dụng làm phần tử áp-lực Khi áp lực thùng tác động lên ống xếp, tuỳ theo lực lò xo điều chỉnh, ống xếp chuyển động lên phía đẩy khoá giới hạn Áp lực làm việc áp lực trở rơ-le chỉnh định vít điều chỉnh vít điều chỉnh sai lệch Trước tiên điều chỉnh áp lực trở vít điều chỉnh Tiếp theo chỉnh định áp lực làm việc vít điều chỉnh sai lệch 196 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương VII Tham khảo vể rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước Lị xo điểu chỉnh chính’ HC COH HO Tiếp điểm Chốt nhỏ Lò xo điều chỉnh sai lệch Địn bẩy Tiếp đất Ống xếp Thùng Hình 7.13 Cấu trúc bên ngắt áp lực 2.4 Rơ-le phản ứng theo mực chất lỏng Trong NMTĐ, nhiều loại rơ-le phản ứng theo mức chất lỏng sử dụng để đo mức nước bể áp lực đuôi nước ra, đo mức dầu điều khiển thùng dầu dầu bôi trơn, v.v Chúng sử dụng để khởi động dừng tổ máy thiết bị phụ, cảnh báo tình trạng khơng bình thường Rơ-le phản ứng theo mức chất lỏng để phát tình trạng khơng bình thường dầu bơi trơn ổ trục (33QB) mức dầu thùng dầu áp lực tăng cao tụt thấp (33QSL, 33QSH) thể bảng 7.1 để dừng tua-bin nước khẩn cấp Tuỳ thuộc vào điều kiện NMTĐ, rơ-le bể áp lực (bể tràn) (33H) đuôi nước (33T) điều kiện bắt đầu vận hành, mức nước tăng lên bể (33WH), nước rị từ nắp tua-bin (33WS) chỉnh định để cảnh báo Mục giới thiệu năm rơ-le phản ứng theo mức chất lỏng điển hình 2.4.1 Bộ ngắt kiểu phao (a) Loại ngắt rơ-le kiểu sử dụng rộng rãi để đo mức nước dầu Trong NMTĐ, rơ-le kiểu thường sử dụng để đo mức nước bể áp TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 197 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước ực bể thoát nước Một số NMTĐ vận hành tự động dựa mức nước bể áp lực Khi mức nước bể áp lực đạt đến mức độ định, tổ máy /ận hành theo trình tự điều khởi động chúng Khi mức nước thấp nức định khác tổ máy dừng làm việc cách tự động Hình 7.15 minh họa cấu hoạt động ngắt kiểu phao (a) Một phao ên xuống theo thay đổi mức nước, chuyển động làm cho quay cam DỞi dây thừng, ròng rọc truyền động bánh Cam chuyển động điều chỉnh để quay tiếp điểm nhỏ bật (và tắt) theo mức nước định cho trước ương ứng Nhiều cam quay tiếp điểm nhỏ chỉnh định rơ-le, thiều mức nước đo rơ-le kiểu 198 Hình 7.14 Minh họa cấu tác động ngắt kiểu phao (a) TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương VII Tham khảo rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước 2.4.2 Bộ ngắt kiểu phao (b) Rơ-le ngắt phản ứng theo mức chất lỏng kiểu sử dụng để đo mức nước dầu Trong NMTĐ, rơ-le kiểu áp dụng nơi có mức chất lỏng nằm khoảng 400 -r 500mm Rơ-le áp lực chất lỏng kiểu thường sử dụng làm rơ-le mức dầu cho bể dầu ổ trục có ống làm mát Hình 7.16 minh họa cấu họat động ngắt kiểu phao (b) Cơ cấu tương tự ngắt kiểu phao (a), phao nối với Một tiếp điểm nhỏ phía tiếp điểm nhỏ phía phát mức dầu lớn nhỏ điều kiện bình thường để đưa cảnh báo Hình 7.15 Cơ cấu làm việc ngắt kiểu phao (b) TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 199 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước 2.4.3 Rơ-le mức dầu kiểu nam châm dùng cho hệ thông dầu áp lực Loại rơ-le sử dụng để phát mức dầu tăng lên giảm xuống khơng bình thường thùng dầu hệ thống dầu áp lực Chúng sử dụng để vận hành van cấp khí nén từ hệ thống khí nén Hình 7.17 minh họa cấu họat động rơ-le mức dầu kiểu nam châm hệ thống cung cấp dầu áp lực Phao chuyển động lên xuống theo thay đổi mức dầu, chuyển động làm chuyển động rịng rọc thơng qua dây thừng Chuyển động quay ròng rọc làm chuyển động nam châm bên mặp bích thơng qua bánh Chuyển động quay làm cho nam châm phía ngồi mặt bích quay lực từ chúng Hai cam đặt đồng trục với nam châm phía ngồi, chúng thực đóng mở tiếp điểm Phao Dây thừng Ròng rọc Tải trọng cân Vỏ nam châm Bánh kéo Bánh thừa hành Móc hăm Nam châm 10 Nam châm 11 Mặt bích 12 Hộp 13 Trục cam 14 Ốc siết 15 Cam cảnh báo (cho mặt trên) 16 Cam cảnh báo (cho mặt dưới) 17 Tiếp điểm cảnh báo (cho mặt trên) 18 Tiếp điểm cảnh báo (cho mặt dưới) 19 Vỏ hộp 20 Tiếp điểm 21 Hộp tiếp điểm 22 Ổ trục (PB) Đệm vịng cao su Hình 7.16 Cơ cấu tác động rơ-le mức dầu kiểu nam châm hệ thống dầu áp lực 200 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương VII Tham khảo rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước Hình 7.18 minh họa loại rơ-le mức dầu kiểu nam châm loại khác hệ thống dầu áp lực Nam châm đặt đỉnh phao, nam châm chuyển tới mức tương ứng (mức lớn nhỏ nhất) tiếp điểm đóng vào Hình 7.17 Cơ cấu tác động rơ-le mức dầu kiểu nam châm thùng dầu áp lực (một loại khác) TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 201 Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước 2.5 Ví dụ đặc điểm chỉnh định (các ví dụ điển hình) rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước Rơ-le bảo vệ tua-bin nước NMTĐ phải chỉnh định theo đặc điểm tác động (lưu luợng, nhiệt độ, áp lực, mức chất lỏng, ) cách hợp lý theo thiết kế thiết bị liên quan Các rơ-le sử dụng để ngăn chặn lan rộng của hư hỏng, chúng phải làm việc chắn trước hư hỏng trở nên nghiêm trọng Khi chúng khơng làm việc cách khơng cần thiết để vận hành ổn định nhà máy điện Từ phương diện này, điểm tác động chỉnh định phải định dựa thiết kế định chúng cần kiểm tra thí nghiệm đưa thiết bị vào làm việc thí nghiệm sau kiểm tra định kì đại tu Phần giới thiệu ví dụ chỉnh định rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước Đây ví dụ điển hình cần thiết để xem xét quy trình quy phạm phủ, cơng ty, nhà máy điện, số đề nghị theo hướng dẫn nhà sản xuất, kết thí nghiệm đưa thiết bị vào làm việc (hoặc thí nghiệm nhà sản xuất),., để đưa định hợp lý trường hợp thực tế tương ứng cách thiết kế các đặc tính thiết bị khơng giống 2.5.1 Rơ-le lưu lượng a) 69W (cho nước làm mát) - Các điều kiện khởi động: trị số chuẩn thiết bị - Mức cảnh báo: 2/3 trị số chuẩn thiết bị b) 69Q (cho dầu bôi trơn) - Các điều kiện khởi động: trị số chuẩn thiết bị - Mức cảnh báo: 2/3 trị số chuẩn thiết bị - Mức dừng tua-bin: 1/2 trị số chuẩn thiết bị 2.5.2 Rơ-le nhiệt a) 38D (cho ổ trục) - Mức dừng tua-bin: nhiệt độ lớn thông thường thiết bị ghi gần + 10°C 202 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương VII Tham khảo vể rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước b) 49D (cho đầu làm mát khí máy phát) - Mức cảnh báo: nhiệt độ lớn thông thường thiết bị ghi gần + 5°c 2.5.3 Rơ-le áp lực Đây ví dụ rơ-le áp lực thùng dầu áp lực - Các điều kiện khởi động tổ máy (63Q1): tác động = áp lực dầu nhỏ vận hành thông thường, trở = mức áp lực nhỏ áp lực dầu nhỏ thông thường 0,05MPa - Khởi động dừng bơm dự phòng (63Q4): tác động - trị số (mức dự trữ áp lực dầu vận hành bơm dự phòng) minh họa bảng 7.2 thấp áp lực dầu nhỏ vận hành thông thường, trở trị số bảng 7.2 thấp áp lực dầu nhỏ vận hành thông thường Bảng 7.2 Độ dự trữ áp lực dầu vận hành bơm dự phòng Mức áp lực dầu lớn vận hành thông thường Mức áp lực dầu nhỏ vận hành thông thường 3,5MPa 3,3MPa 5,0MPa 4,7MPa 7,0MPa 6,60MPa Độ dư áp lực dầu cho bơm dự phòng 0,20MPa 0,25MPa - Mức dừng tua-bin nước (63Q3): tác động = mức áp lực dầu cảnh báo 0,1 MPa, trở = nhỏ mức áp lực dầu nhỏ 0,05MPa - Mức cảnh báo: trị số chỉnh định tương tự áp lực dầu khởi động dừng bơm dầu dự phòng Bộ thị tác động bơm dự phịng sử dụng làm cảnh báo tụt áp lực khơng bình thường (mức thứ nhất) 2.5.4 Rơ-le (tác động theo) mức chất lỏng Ví dụ rơ-le mức dầu nói tới a) Mức dầu thùng cung cấp dầu hệ thống dầu áp lực - Mức dừng (phía trên) tua-bin nước (33QSH): mức dầu thùng cung cấp dầu tương úng với mức dầu bình dầu theo tác động 63Q3 + (50 4- 70)mm - Mức dừng (phía dưới) tua-bin nước (33QSL): tương ứng với mức dầu thùng dầu mức dầu bình dầu lớn mức dầu lớn thông thường 50 -ỉ- 70mm TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 203 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chùa tua-bin nước 2.6 Ví dụ thí nghiệm rơ-le bảo vệ tua-bin nước 2.6.1 Kiểm tra định kỳ rơ-le bảo vệ tua-bin nước Rơ-le bảo vệ tua-bin nước thiết bị có tính chất định vận hành ổn định tin cậy NMTĐ nói tới truớc Các đặc tính rơ-le bảo vệ thuờng thay đổi từ từ theo thời gian vận hành, biến dạng phần khí chúng lị xo dây dẫn Nếu số phần khơng họat động bình thường Một vài phần số khơng làm việc vận hành thơng thường, chí chúng phải tác động chắn điều kiện cần thiết Điều có nghĩa rơ-le bảo vệ phải kiểm tra thí nghiệm định kỳ để ngăn chặn tác động sai chế độ làm việc bình thường Phần trình bày ví dụ thí nghiệm rơ-le bảo vệ tua-bin nước Nhưng giống trị số chỉnh định chúng, cần xem xét quy trình quy phạm hướng dẫn bảo dưỡng tua-bin nước liên quan phủ, cơng ty, nhà máy điện, thí nghiệm theo hướng dẫn ban đầu nhà sản xuất, kết thí nghiệm đưa thiết bị vào làm việc (hoặc thí nghiệm nhà sản xuất) Ba loại thí nghiệm năm hạng mục trình bày bảng 7.3 phương pháp điển hình để bảo dưỡng rơ-le bảo vệ tua-bin nước Bảng 7.3 Ví dụ bảo dường rơ-le bảo vệ tua-bin nước Các hạng mục thí nghiệm Thí nghiệm đưa thiết bị vào làm việc Các thí nghiệm định kỳ thí nghiệm ban đầu (sau năm kể từ đưa thiết bị vào làm việc) Các thí nghiêm bổ sung (khi cần thiết) Thí nghiệm cấu tạo Thí nghiệm đặc tính riêng 0 0 Thí nghiệm tác động tổng Kiểm tra Kiểm tra dây dẫn khả cách điện 0 A 0 A A A A the Chú ỷ: o hạng mục thực hiện, A: hạng mục thực hiện, cần thiết, thí nghiệm định thời điểm với kiểm tra định tua-bin nước, chúng kiểm tra điều kiện dừng tổ máy Thời gian hai lần kiểm tra định kỳ thường 2-5-3 năm (hoặc 4-5-6 năm) Nhưng rơ-le bảo vệ hệ thống dầu áp lực, hệ thống dầu bôi trơn hệ thống nén khí thường thí nghiệm năm lần 204 Vrường đại học điện Lực Chương VII Tham khảo vê rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước 2.6.2 Nội dung hạng mục thí nghiệm rơ-le bảo vệ tua-bin nước a) Các thí nghiệm vê cấu tạo - Kiểm tra mắt bụi bẩn, hư hỏng, bụi rơ-le - Kiểm tra mắt biến dạng, vỡ, tiếp điểm biến mầu, lò xo - Kiểm tra tình trạng bên phần siết chặt bên rơ-le - Kiểm tra dây dẫn bên rơ-le - Kiểm tra phần điều chỉnh rơ-le Đánh giá thí nghiệm thực dựa điều kiện thực tế b) Các thí nghiệm đặc tính riêng Các thí nghiệm đặc tính riêng tiến hành để kiểm tra rơ-le có liên quan Đối với rơ-le bảo vệ cho tua-bin nước (rơ-le lưu lượng, rơ-le nhiệt, rơ-le áp lực, rơ-le mực chất lỏng), thí nghiệm đặc tính riêng tiến hành để kiểm tra thông số thực tế rơ-le tác động trở thí nghiệm để so sánh với thơng số thiết kế chỉnh định Đánh giá thử nghiệm thực cách so sánh thông số đo thực tế thông số chỉnh định chúng với sai số định cho tương ứng - Rơ-le tác động theo lưu lượng (chỉ thực trường hợp có thể): (rơ-le lưu lượng dầu) ± 10% thông số chỉnh định, (rơ-le lưu lượng nước) ± 20% thông số chỉnh định - Rơ-le tác động theo nhiệt: ± 5% thông số chỉnh định - Rơ-le tác động theo áp lực: ± 5% thông số chỉnh định (nhưng sai số kết thí nghiệm đưa thiết bị vào làm việc xác nhận phạm vi 1/2 mức đo nhỏ nhất) c)Thí nghiệm tác động tổng thể Thí nghiệm tác động tổng thể thực để kiểm tra tác động (và trở về) rơ-le liên quan trình điều khiển bảo vệ Ví dụ hướng dẫn thí nghiệm cho bảng 7.4 Các thí nghiệm tổng thể tiến hành thông số chỉnh định chúng điều kiện tương tự chế độ làm việc thực tế Nhưng thí nghiệm cho rơ-le bảo vệ tiến hành máy cắt đầu cực mở thực điều kiện dừng tổ máy TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 205 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Bảng 7.4 Ví dụ hướng dẫn thí nghiệm tổng thê Rơ-le Các hạng mục đo Rơ-le lưu lượng (69W, 69Q, V.V.) Rơ-le nhiệt (38, 26, v.v.) Rơ-le áp lực (chỉ phía giảm) (63Q, 63A, v.v.) Rơ-le mức chất lỏng (33Q, 33WL, v.v.) Phương pháp thí nghiệm động rơ-le xác nhận điều kiện dừng nước Xác nhận tác động Tác dầu tay Các đo nhiệt đưa kiểm tra thiết bị thí nghiệm cho rơ-le nhiệt Nhưng mạch đo ngắn mạch đầu cực Nhiệt độ tác động chúng, việc đưa đo nhiệt khó khăn Trong trở vé trường hợp này, đo nhiệt cần thí nghiệm đại tu tháo tua-bin nước hoàn toàn Áp lực tác động lớn Thí nghiệm rơ-le áp lực (phía giảm) thực cách giảm nhất, áp lực trở áp lực bình dầu (hoặc khí) van Hoặc bơm dầu thiết bị đo cột áp sử dụng để thí nghiệm nhỏ khó thay đổi mức chất lỏng (nước dầu), thí nghiệm Mức tác động lớn Khi thực theo chỉnh định tay, ví dụ ngắn mạch nhỏ mạchđược đo tiếp điểm chúng Đánh giá thí nghiệm thực cách so sánh thông số đo thực tế với thông số chỉnh định với sai số định cho tương ứng - Rơ-le tác động theo nhiệt độ: ± 5% thông số chỉnh định - Rơ-le tác động theo áp lực: ± 5% thông số chỉnh định - Rơ-le tác động theo mức chất lỏng (chỉ rơ-le phục vụ cho vận hành thiết bị): sai số cho phép đặt dựa chênh lệch mức sở mức lớn (hoặc nhỏ nhất) thiết bị d) Kiểm tra dây dẫn Kiểm tra dây dẫn thực thông qua kiểm tra mắt mạch liên quan, điểm nối, vị trí siết chặt, tình trạng cách điện phần tủ điều khiển rơ-le xung quanh e) Kiểm tra khả cách điện Kiểm tra khả cách điện thực cách -ắử dụng Mêgôm kế 500V Tinh trạng cách điện rơ-le, cách điện mạch điện (các cuộn dây tiếp điểm) đất, cách điện mạch điện (giữa cuộn dây tiếp điểm) kể mạch điều khiển chúng Đánh giá thí nghiệm tiến hành xem thơng số đo có lớn 2MQ hay không 206 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực TÀI LIỆU THAM KHẢO Hệ thống thuỷ lực khí nén Nguyễn Thị Xuân Thu, Nhữ Phương Mai (dịch) Nhà xuất Lao động - Xã hội, 2001 Bơm - Quạt - Máy nén khí Nguyễn Văn May Hà Nội, 2001 Nhà máy trạm thuỷ điện Đình Dũng, Vũ Hữu Hải, Phạm Hồng Nhật, Vũ Văn Nghĩa, Hoàng Văn Tần Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội, 1996 Thiết bị phụ tổ máy thuỷ điện, tập Lê Minh Châu Trường Trung học Kỹ thuật Điện, Hà Nội, 1970 Tua-bin nước, tập Nguyễn Châu Trường Trung học Kỹ thuật Điện, Hà Nội, 1968 Tua-bin nước, tập Nguyễn Châu Trường Trung học Kỹ thuật Điện xuất bản, Hà Nội 1968 Bài tập tua-bin Nông Văn Cản Trường Trung học Kỹ thuật Điện, Hà Nội, 1969 Tài liệu tham khảo thiết kế tốt nghiệp ngành thuỷ điện Lê Minh Châu Trường Trung học Kỹ thuật Điện, Hà Nội, 1970 Thuỷ lực Giáo trình trường Cao đẳng Điện lực 10 Cơng nghệ chẩn đốn bảo dưỡng thiết bị quay Công ty Điện lực Tokyo Nhật Bản 11 CBT tua-bin nước nhà máy thuỷ điện Công ty Điện lực Tokyo Nhật Bản 12 CBT vận hành nhà máy thuỷ điện Công ty Điện lực Tokyo - Nhật Bản 13 CBT máy điều tốc nhà máy thuỷ điện Công ty Điện lực Tokyo Nhật Bản 14 CBT thiết bị phụ nhà máy thuỷ điện Công ty Điện lực Tokyo - Nhật Bản 15 CBT cơng nghệ chẩn đốn bảo dưỡng thiết bị quay nhà máy thuỷ điện Công ty Điện lực Tokyo - Nhật Bản Measurement and Analysis MGH Victor Work Machinery Vibration: 207 Tài liệu chuyên đê BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TUA-BIN Nước NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG - XÃ HỘI 41B Lý Thái Tổ, Hà Nội Điện thoại: 04.9350581-9346024 Fax: 9.348283 —A— Chịu trách nhiệm xuất bản: NGUYỄN ĐÌNH THIÊM Chịu trách nhiệm nội dung: TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Biên tập sửa in: TRẦN MINH HÙNG NGUYỄN QUANG DŨNG TRẦN XUÂN HIỂN Trình bày bìa: THANH HUYỀN In 1.000 cuốn, khổ 19 X 27 (cm), Xí nghiệp In Nhà xuất Lao động - Xã hói Giấy chấp nhận đăng ký kế hoạch xuất số 779-2006/CXB/14-199/LĐXH Cục Xuất cấp In xong nộp lưu chiểu Qúy IV/2006 ... tác k2= v2(2gH)1 /2 kw2= w2(2gH)1 /2 Trong đó: Hp = Ha-Hs-pH Tuy nhiên, k2+kk2w2 Áp suất tĩnh tuyệt đối lối vào: H! = H a - H u - p d Áp suất tĩnh tuyệt đối lối ra: V2 / 2g H2 =Ha -Hs -pd V /2g Hình... Kouzu Takase River 665 11,5 0,5 12, 2 6,3 10,1 4,0 6,6 1953 -2 Himekawa No.7 Hime River 141,0 21 ,2 0,5 25 ,2 12, 6 29 4,0 7,6 1953-11 Sakuma Tenryu River 100,0 5,0 2, 5 15,4 4,6 3,4 3,5 6,8 1953-11... vật thể rắn SiO2 Fe2O3 CaO MgO so3 Cl pH Ngàỵ lấy mẫu Ikuta Koshibu River 122 ,5 5,0 1,0 23 ,8 8,0 7,5 1954 -2 Kiso River 53,0 12, 0 1,0 9,3 0,4 26 ,5 - 14,0 Maruyama 4,1 7,1 1953 -2 Kouzu Takase River