Kỹ thuật sửa chữa tua-bin nước: Phần 1

Tài liệu Kỹ thuật sửa chữa tua-bin nước phần 1 trình bày các nội dung chính sau: Thủy điện ở Việt Nam; Tình hình phát điện thủy điện ở Việt Nam hiện nay; Vai trò của phát điện thủy điện trong hệ thống điện Việt Nam; Phân loại và cấu tạo tua-bin nước; Công nghệ chế tạo tua-bin nước; Hư hại bề mặt kim loại trong tua-bin nước;... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO ELECTRIC POWER UNIVERSIH Tài liệu chuyên đê BẢO DƯÕNG, SỬA CHỮA TUA - BIN NƯỚC NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG - XÃ HỘI TRƯỔNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực TRUNG TÂM ĐÀO TAO NÂNG CAO Tài liệu chuyên đề BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA TUA-BIN NỨỚC NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG - XÃ HỘI HÀ NỘI - 2006 Lời đau Trong nhà máy thuỷ điện, tua-bin nước giữ vai trò vô quan trọng việc biến đổi thành điện Trong trình làm việc tua-bin nước cần bảo dưỡng sửa chữa Để bảo dưỡng, sửa chữa tua-bin nước kỹ thuật, đảm bảo chất lượng, Trung tâm Đào tạo nâng cao, Trường Đại học Điện lực biên soạn "Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng, sửa chữa tua-bin nước" làm tài liệu giảng dạy cho học viên,đồng thời tài liệu nghiên cứu, tham khảo kỹ sư, cán kỹ thuật, nhân viên bảo dưỡng vê tua-bin nước nhà máy thuỷ điện Nội dung sách gồm chương: Chương I : Thuỷ điện Việt Nam Chương II : Phân loại cấu tạo tua-bin nước Chương III : Công nghệ chế tạo tua-bin nước Chương IV : Hư hại bề mặt kim loại tua-bin nước Chương V : Kiểm tra không phá huỷ Chương VI: Các hỏng hóc tua-bin nước Cuốn sách giới thiệu kiến thức về: phân loại, cấu tạo, công nghệ chê' tạo, hư hại bê mặt kim loại, phương pháp kiểm tra tua-bin nước cấc hỏng hóc thơng thường biện pháp khắc phục Đây vấn đê kỹ thuật nhất, đại áp dụng Việt Nam nước ngồi Trong q trình biên soạn sách chúng tơi tham khảo tài liệu có nước quốc tế, kinh nghiêm thực tế làm việc nhà máy thuỷ điện nước, đặc biệt tài liệu công ty Điện lực Nhật Bản Chủng chân thành cảm ơn giúp đỡ Tổ chức Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA), Tổng cơng ty Điện lực Việt Nam, Văn phịng JICA Việt Nam, Trường Đại học Điện lực chuyên gia ngành Điện Việt Nam Cuốn sách biên soạn với nỗ lực cao tác giả, khơng tránh khỏi thiếu sót định Mong góp ý kiến xây dựng nhà chuyên môn, bạn đồng nghiệp đông đảo bạn đọc để sách hoàn thiện Mọi ỷ kiến xin gửi về: Trung tâm Đào tạo nâng cao - Trường Đại học Điện lực - 235 Hoàng Quốc Việt -Từ Liêm - Hà Nội TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO MỤC LỤC / I'll III’ Lịi nói đầu ỉ CHƯƠNG I THUỶ ĐIỆN Ở VIỆT NAM I TÌNH HÌNH PHÁT ĐIỆN THUỶ ĐIỆN VIỆT NAM HIỆN NAY 1.1 Tiềm phát điện thuỷ điện 1.2 Tinh trạng phát điện thuỷ điện Việt Nam 10 1.3 Đặc điểm nhà máy thuỷ điện Việt Nam 12 1.4 Tinh hình phát triển thuỷ điện Việt Nam tương lai 17 II VAI TRÒ CỦA PHÁT ĐIỆN THUỶ ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 18 2.1 Đặc điểm điện hệ thống điện 18 2.2 Các đặc điểm ích lợi phát điện thủy điện 19 III NHIỆM VỤ BẢO DƯỠNG 20 3.1 Giới thiệu chung 20 3.2 Nội dung hiểu biết công việc bảo dưỡng 21 3.3 Phân loại phương pháp bảo dưỡng 25 3.4 Kiểm tra đại tu (mục đích, hạng mục kiểm tra, chu kỳ ) 27 CHƯƠNG II PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO TUA-BIN NƯỚC I PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO TUA-BIN NƯỚC 30 30 1.1 Các kiểu tua-bin nước 30 1.2 Phân loại ký hiệu tua-bin nước 31 1.3 Tên gọi thành phần ký hiệu tua-bin 35 II TUA-BIN NƯỚC 36 2.1 Tua-bin Gáo (Pelton) 36 2.2 Tua-bin Francis 43 2.3 Tua-bin cánh quạt 53 CHƯƠNG IIL CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TUA-BIN NƯỚC 65 I GIỚI THIỆU CHUNG 65 II THIẾT KẾ TUA-BIN NƯỚC 66 2.1 Luật tương tự tua-bin nước 66 2.2 Tỉ tốc tua-bin nước 68 2.3 Tam giác tốc độ 71 2.4 Các đường đặc tính tua-bin nước 73 2.5 Mơ hình hóa động lực học chất lỏng 77 III PHƯƠNG PHÁP ĐÚC 79 3.1 Sự thay đổi vật liệu đúc phương pháp đúc 79 3.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo theo phương pháp đúc 84 IV PHƯƠNG PHÁP HÀN 86 4.1 Cải thiện độ chuẩn xác hình dáng bánh cơng tác 86 4.2 Thời gian thực chế tạo ngắn 86 4.3 Hợp lý hoá chế tạo 86 4.4 Sử dụng liệu CAD 86 V BUỔNG XOẮN VÀ VÀNH MÓNG 88 CHƯƠNG IV HƯ HẠI BỂ MẶT KIM LOẠI TRONG TƯA-BIN NƯỚC 89 I HIỆN TƯỢNG XÂM THỰC 89 1.1 Khái niệm chung xâm thực 89 1.2 Các loại xâm thực tua-bin ảnh hưởng 91 1.3 Phương pháp phòng chống tượng xâm thực 93 II HƯHẠI MÀI MÒN DO PHÙ SA (CÁT, BÙN ) 94 2.1 Khái quát chung 94 2.2 Nguyên nhân mài mòn phù sa 94 2.3 Biện pháp hạn chế hư hại 95 III CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG TUA-BIN Nước 97 3.1 Giới thiệu chung 97 3.2 Những điều cần thiết công tác bảo dưỡng tua-bin nước 98 3.3 Các hạng mục công việc bảo dưỡng tua-bin 99 CHƯƠNG V KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ 113 I GIỚI THIỆU CHUNG 113 II KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ ĐỐI VỚI TUA-BIN NƯỚC 115 III PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA 116 3.1 Kiểm tra mắt 116 3.2 Kiểm tra hạt từ 117 3.3 Các thử nghiệm sử dụng chất lỏng thẩm thấu 121 3.4 Thử nghiệm sóng siêu âm 124 3.5 Kiểm tra tia xạ 125 3.6 Đo ứng suất 125 3.7 Kiểm tra vật liệu 128 3.8 Đo độ dày 130 3.9 Đo độ sâu vết nứt 132 IV ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KIỂM TRA 134 4.1 Phân loại phân biệt loại khuyết tật khác 134 4.2 Máy thuỷ lực thực tế 140 4.3 Phân loại khuyết tật 143 4.4 Đánh giá kết thử nghiệm khơng phá huỷ bơm íua-bin/bánh xe cơng tác PSPP (nhà máy thủy điện tích năng) 145 V BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 147 5.1 Khắc phục hư hỏng 147 5.2 ứng dụng 148 Tài liệu chuyên dề bảo dưỡng sửa chùa tua-bin nước CHƯƠNG VI CÁC HÓNG HÓC TƯA-BIN NƯỚC 149 I Cơ SỞ LÝ THUYẾT VÉ HỎNG HÓC TUA-BIN 149 1.1 Nguyên nhân chế gây hư hỏng ăn mòn lỗ chỗ bề mặt 149 1.2 Hư hại xâm thực 150 1.3 Hư hỏng bị mài mòn bùn cát dòng nước 159 1.4 Mài mịn axít nước 163 1.5 Dạng hư hỏng lựa chon thời gian sửa chữa II NGHIÊN CỨU CÁC TRƯỜNG HỢP TRỤC TRẶC TRONG TUA-BIN NƯỚC 168 170 2.1 Trường hợp trục trặc xoáy cục (Karman vortex) 170 2.2 Hư hỏng van tượng rung tự kích thích 173 2.3 Các trường hợp cộng hưởng hệ thống ống dẫn 175 2.4 Hư hỏng mài mòn kim loại 176 2.5 Các hỏng hóc hệ thống điều tốc điện-thuỷ lực 181 CHƯƠNG VII THAM KHẢO VỀ RƠ-LE BẢO VỆ CHO TUA-BIN NƯỚC 184 I GIỚI THIỆU CHUNG 184 II RƠ-LE BẢO VỆ TUA-BIN NƯỚC 186 2.1 Rơ-le lưu lượng 186 2.2 Rơ-le nhiệt 189 2.3 Rơ-le áp lực 195 2.4 Rơ-le phản ứng theo mức chất lỏng 197 2.5 Ví dụ đặc điểm chỉnh định (các ví dụ điển hình) rơ-le bảo cho 202 tua-bin nước 2.6 Ví dụ thí nghiệm rơ-le bảo vệ tua-bin nước 204 Chương I Thuỷ điện Việt Nam CHƯƠNG/ THUỶĐIỆN ỞVIỆTNÍĨM I TÌNH HÌNH PHÁT ĐIỆN THƯỶ ĐIỆN VIỆT NAM HIỆN NAY 1.1 Tiềm phát diện thuỷ diện Việt Nam có tiềm to lớn thuỷ điện chạy theo suốt toàn đất nước Nếu khảo sát 2200 sơng có chiều dài lớn 10 km tổng tiềm thuỷ điện đất nước ta theo lý thuyết đạt khoảng 300 tỷ kWh/năm tổng tiềm thuỷ điện có tính khả thi đạt khoảng 80-4-100 tỷ kWh/năm với tỷ lệ công suất 18.000^-20.000 MW Tại thời điểm nay, tổng công suất nhà máy thuỷ điện khai thác nước ta 4.115MW (chiếm 23,2% tổng cơng suất khai thác) với sản lượng điện trung bình vào khoảng 18 tỷ kWh (chiếm 22,5% tổng cơng suất khai thác) Hệ thống sơng ngịi tiêu biểu vùng Bắc Bộ nơi có tiềm thuỷ điện đại diện sông Lô, sông Gâm, sông Chảy sơng Đà, sơng sau hợp thành sông Hồng chảy vào vịnh Bắc Bộ Các sơng ngịi tiêu biểu vùng Bắc Trung Bộ sông Mã sông Cả Ớ vùng ven biển miền Trung, có sơng Vu Gia Thu Bồn Quảng Nam, sông Trà Khúc Quảng Ngãi sông Ba Phú n Có sơng Xê Xan chạy dọc theo biên giới Campuchia vùng Trung Bộ Hệ thống sông ngịi tiêu biểu cho vùng Nam Bộ sơng Đồng Nai Tiềm thuỷ điện có tính khả thi sơng nước ta miêu tả bảng 1.1 TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Bảng 1.1 Tiềm thuỷ điện có tính khả thi Việt Nam Cơng suất có tính khả thi (MW) Uớc tính sản lượng điện nâng (TWh) Ty lệ phần trăm (%) 820 3,159 4,6 Sông Đà 7.345 31,196 41,5 Sóng Mã 542 2,026 3,1 Sơng Cả 398 1,555 2,2 Sông Hương 282 1,17 1,6 1.119 4,299 6,3 Sông Trà Khúc 135 0,625 0,8 Sông Ba 709 3,095 4,0 Sông Xê Xan 1.736 8,265 9,8 Sông Srepok 702 3,325 4,0 Sông Đồng Nai 2.790 11,518 15,8 Tổng cộng 11 sông 16.578 70,233 93,7 Tổng cộng tồn đất nước 17.700 82,0 100 Tên Sơng Sơng Lơ, Gâm, Chảy Sổng Vu Gia-Thu Bồn 1.2 Tình trạng phát điện thuỷ điện Việt Nam Phát điện thuỷ điện nguồn lượng>'hủ yếu Việt Nam đến cuối năm 2001 tổng cơng suất đặt nhà máy thuỷ điện 4.115 MW sản lượng điện vào khoảng 18 tỷ kWh chiếm gần 51% tính theo kWh, 49% tính theo kW theo tổng cơng suất Các nhà máy thuỷ điện có nêu bảng 1.2 sản lượng điện khoảng thời gian (1990 4- 2001) cho bảng 1.3 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bể mặt kim loại tua-bin nước Nguyên nhân chủ yếu hư hại hạt cát cứng vật liệu chế tạo, có cạnh sắc chuyển động với vận tốc lớn tác động làm trầy xước bề mặt phận đặt nước Các nghiên cứu gần liên quan tới hư hại cho thấy trình mài mịn phụ thuộc vào yếu tố sau: - Sức bền đặc tính bề mặt vật liệu chế tạo - Vận tốc nước tác động vào phận đặt nước - Bán kính gia tốc ly tâm hạt sạn - Sự tập trung cát gần bề mặt phận đặt nước Các hư hại mài mòn nặng thường thấy mùa mưa có thành phần chất rắn cao có chứa hạt chất rắn có đường kính 50 đến 300pm Tuy thiết kê' thường thấy cho phép hạt chất rắn có đường kính 0,2mm thấp hơn, tác dụng bể lắng mùa mưa nhìn chung khơng thỏa mãn Mức độ mài mịn phụ thuộc vào hình dạng kích cỡ tỷ lệ thạch anh cứng cát Các phận chịu tác động nhiều là: - Bánh công tác tua-bin, cánh hướng, buồng tua-bin, đường dẫn - Vòi phun (nozzle), miệng vòi - Buồng xoắn phần ống hút - Thiết bị chắn rò trục tua-bin, ống làm mát khơng khí máy phát, van nước vào 2.3 Biện pháp hạn chế hư hại 2.3.1 Hạn chế hư hại bước lập kế hoạch Lập kế hoạch xây dựng nhà máy thủy điện tuân theo số yếu tố sau: - Công suất lắp đặt số tổ máy - Giá đầu tư - Tối thiểu hóa khả hỏng hóc máy móc - Chống mài mòn mức cao TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 95 Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước bước lập kế hoạch, giá thành có liên quan việc thiết kế cần thiết cấu trúc thủy lực (bể lắng ) phận chịu tác động nước (vật liệu tốt hon hay lớp phủ) máy móc chịu tác động hư hại mài mòn, đánh giá trước đưa định có ý tới đầu tư ban đầu thấp không xét đến giá thành bảo dưỡng tương đương, dựa đánh giá ước lượng tổng thể cho khoảng thời gian vận hành cho Trong bước khảo sát dự án, việc phân tích nước thường tiến hành mùa khác để đánh giá lượng, loại hạt chất rắn Kinh nghiệm nhà máy thượng nguồn cần xem xét phân tích Bên cạnh đó, việc cịn giúp nhà thiết kế lựa chọn loại kích cỡ tua-bin Mức độ mài mòn cao cột áp 250m, cột áp lớn 400m hư hại mài mòn thường dẫn đến giá thành thời gian sửa chữa lớn Tua-bin Pelton thường lựa chọn cho cột áp cao 400m 2.3.2 Hạn chê hư hại bước thiết kế - Xem xét thiết kế cơng trình thủy cơng - Sự bố trí thủy lực cho nhà máy - Xem xét thiết kế máy - Lựa chọn vật liệu - Thông số kỹ thuật phận cốt yếu - Bảo đảm mài mòn tạp chất 2.3.3 Hạn chế hư hại sản xuất quản lý chất lượng Sự đảm bảo chất lượng đầy đủ cần xác định trình từ chọn vật liệu ban đầu đến giai đoạn sản phẩm hoàn thành Việc che phủ, đóng kiện, vận chuyển cần đưa vào đảm bảo chất lượng Các thử nghiệm đại không bỏ qua hồn cảnh Các phần đúc bánh cơng tác cần ý đặc biệt Tuy nhiên khó đạt chất lượng tốt bánh công tác lớn 2.3.4 Hạn chế hư hại vận hành nhà máy Việc vận hành nhà máy gặp khó khăn hư hại mài mịn tồn nhà máy tổ máy riêng biệt Vai trị nhà máy đảm nhận xác định cung cấp cách chi tiết rõ ràng 96 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bể mặt kim loại tua-bin nước Các nghiên cứu chi tiết cần thực trước đánh giá thời gian dừng máy tối thiểu phù sa vượt giới hạn đặt trước Vận hành nhà máy cần tối ưu hóa cơng suất phát có xét đến việc phân công suất tổ máy vận hành tải thấp, gây hư hại nhiều so với số tổ máy làm việc đầy tải Trong mùa lũ, máy xem chịu tác động mạnh phù sa khơng làm việc chế độ phát, mà thay vào sử dụng để phát công suất phản kháng cho lưới 2.3.5 Bảo dưỡng trước Trong nhà máy nơi mà nước có nhiều phù sa nguy thời gian kiểm tra phận nước cần xác định nhanh Các khoảng thời gian cần định với mục đích trì máy làm việc lâu tốt, tránh hư hỏng tương lai bảo dưỡng trước lúc 2.3.6 Sửa chữa quản lý dự phòng Các phận dự phòng nhà máy thủy điện khơng sẵn có nhiệt điện, việc lập kế hoạch trước cần thiết để đảm bảo mức độ làm việc sẵn sàng cao Độ dự trữ kinh phí cần đảm bảo khó khăn mặt hành thủ tục cần loại bỏ chất lượng phận dự phịng, việc kiểm tra dựa kinh nghiệm dự án tương tự có O phần bị mài mịn nhiều mùa mưa, cần lắp đặt bánh công tác trước mùa mưa có bánh cơng tác dự phịng tốt để lắp đặt sau mùa mưa III CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG TUA-BIN NƯỚC 3.1 Giới thiệu chung Như giới thiệu phần trên, tua-bin nước máy thủy lực dùng để chuyển hóa lượng dịng nước thành lượng khí Cơ thu sử dụng cho việc sản xuất điện Tua-bin nước quay tác động thủy năng, TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 97 Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước - Đại tu (kiểm tra chi tiết) Đại tu kiểm tra chi tiết tiến hành chủ yếu sau tháo rời phần Các phần bị mòn thay sửa chữa đại tu Bảng 4.2 minh họa ví dụ hạng mục kiểm tra đại tu tua-bin nước Bảng 4.2 Ví dụ hạng mục kiểm tra đại tu tua-bin nước chu kỳ chúng Loại Kiểm tra định kỳ Đại tu Các hạng mục kiểm tra Chú ý - Kiểm tra bên - Kiểm tra bên - Kiểm tra ổ trục Đo khe hở bánh công tác cánh hướng - Thử nghiệm công suất phát độ mở cánh hướng nước - Thử nghiệm khởi động/dừng máy tự động - Thử nghiệm thị cảnh báo - Tháo kiểm tra phần - Kiểm tra phẩn mài mòn, xâm thực, ăn mòn (bao gồm ống hút) - Thử nghiệm không phá hủy - Thử nghiệm đo đếm + Thử nghiệm hiệu suất tua-bin + Thử nghiệm tải + Đo độ rung + Đo điện áp trục + Thử nghiệm công suất phát + Thử nghiệm khởi động/dừng tự động + Đo tổng lượng nước làm mát, thử nghiệm thị cảnh báo + Thử nghiệm tải + Đo khe hở bánh công tác, cánh hướng phần khác Kiểm tra bên trong, đo khe hở bánh công tác cánh hướng Các tổ máy cơng suất nhỏ kiểm tra từ phía miệng ống vào Chu kỳ Một lẩn -ỉ-3 năm Khi cẩn thiết (một lần -ỉ- 20 năm) - Thực theo chu kỳ đại tu tua-bin nước định độc lập nhà máy điện quan bảo dưỡng liên quan, có xét đến mài mịn bánh công tác, cánh hướng, lớp đệm lớp bọc hiệu suất giảm - Khi tua-bin nước (gồm buồng xoắn) sửa chữa, thử nghiệm hiệu suất tiến hành sau trình thay thế, thời điểm lúc thay lần đại tu đầu tiên, trước lần đại tu đầu kể từ thay Thử nghiệm hiệu suất bỏ qua tua-bin nước có cơng suất nhỏ 2MW Chú ý' - Thực trước tháo rời sau lắp - Thực sau lắp 100 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bể mặt kim loại tua-bin nước 3.3.1 Giải thích hạng mục kiểm tra định kỳ tua-bin nước a)Ví dụ tua-bin Francis Trong phần này, hạng mục việc kiểm tra định kỳ minh họa trước giải thích chi tiết Dưới ví dụ hạng mục kiểm tra định kỳ Trong ví dụ đưa hạng mục phổ biến dựa kinh nghiệm lâu năm vận hành bảo dưỡng nhiều nhà máy thủy điện Vấn đề quan trọng hiểu cần thiết sở kỹ thuật hạng mục để thay đổi chúng cho phù hợp với nhà máy thủy điện tổ máy tương ứng (1) Xác nhận trước tiến hành kiểm tra định kỳ Như nói chương trước, nội dung cơng việc, thủ tục biện pháp an toàn phải xác nhận trước tất nhân viên bảo dưỡng liên quan Các hạng mục phổ biến minh họa đây: - Xác nhận nội dung công việc theo kế hoạch - Xác nhận tình trạng thiết bị kiểm tra theo điều kiện vận hành - Xác nhận tình trạng thiết bị so với "các ghi nhận thực bảo dưỡng" trước - Xác nhận thời gian dừng máy để bảo dưỡng - Xác nhận biện pháp an tồn - Xác nhận khu vực làm việc, phân cơng theo khu vực giải pháp an toàn - Xác nhận công việc khác thời điểm khu vực - Xác nhận trang phục, quần áo phù hợp phục vụ cho công việc bảo dưỡng - Tiến hành "Cuộc họp trước (xem trước thiết bị liên quan để xác nhận nội dung trình làm việc)" "Dự báo tình trạng khơng an toàn (xem xét để đánh giá khả xuất tình trạng khơng an tồn tiềm ẩn biện pháp khắc phục)" với tất nhân viên bảo dưỡng liên quan (2) Ví dụ q trình kiểm tra định kỳ tua-bin Francis Ví dụ q trình kiểm tra định kỳ minh họa dựa hạng mục bảng 4.2 Quá trình bảo dưỡng thực sau chuẩn bị TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 101 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước xây dựng nhân viên phụ trách (sau tiếp nhận biển hiệu [Đang làm việc]) Các q trình khơng nằm hạng mục * Kiểm tra tổng thể bên - Kiểm tra tổng thể bên tua-bin nước (Buồng xoắn, vỏ tua-bin nước, ống hút) + Kiểm tra ăn mòn, tiếng ồn, v.v từ bên + Kiểm tra trạng thái lỏng ốc búa + Kiểm tra tình trạng lớp sơn - Kiểm tra tổng thể cấu vận hành (Cơ cấu vận hành cánh hướng, V.V.) + Kiểm tra trạng thái lỏng cấu vận hành + Kiểm tra tình trạng gỉ cấu vận hành + Kiểm tra hư hại thiếu hụt ốc đai ốc * Kiểm tra tổng thể bên - Vận hành góc mở cánh hướng nước (đến góc mở hồn tồn) Cơng việc thực nhân viên vận hành Khi công việc tiến hành, nhân viên vận hành nhân viên bảo dưỡng phải liên lạc với chặt chẽ để tránh xảy tai nạn cánh hướng chuyển động - Vệ sinh phần bên buồng xoắn, cẩn thận trơn trượt rêu bám dính Sử dụng dây đai an tồn để kiểm tra phần có chiều rộng lớn - Vệ sinh khoang cánh hướng nước - Tiến hành kiểm tra bên buồng xoắn ống hút (Buồng xoắn, cánh hướng, bánh cơng tác, ống hút, vành chắn rị, v.v.) + Kiểm tra mắt cách cẩn thận phận (Đánh giá bước đầu tình trạng hư hại bào mòn, xâm thực, han gỉ, rạn nứt, v.v.) 102 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bê mặt kim loại tua-bin nước + Ghi lại hình ảnh vị trí đặc biệt + Thử nghiệm phương pháp không cắt mẫu (chất lỏng mầu thẩm thấu) nhũng chỗ cần thiết Kiểm tra bánh công tác theo hai hướng: từ phía buồng xoắn từ phía ơhg hút * Tổng kiểm tra ổ trục - Tổng kiểm tra ổ trục tua-bin + Kiểm tra tình trạng rị rỉ dầu nước + Kiểm tra lượng nước lẫn dầu bôi trơn (Mẫu dầu lấy qua van xả ) + Kiểm tra độ nới lỏng thiếu hụt miếng đệm đai ốc + Kiểm tra chế độ chỉnh định đồng hồ đo rơ-le - Kiểm tra tổng thể ống dẫn nước làm mát ổ trục tua-bin + Xem xét tình hình rị rỉ nước tình trạng ống dẫn + Đo điều chỉnh lượng nước làm mát - Kiểm tra tổng thể thiết bị làm kín trục + Xác định lượng nước rị ri (Quan sát thay đổi lượng nước rò rỉ cách quan sát dịng chảy ra) + Kiểm tra tình trạng thực tế vỏ bao hộp bọc + Kiểm tra ống dẫn van * Đo khe hở bánh công tác cánh hướng - Q trình đóng cánh hướng nước (đến vị trí đóng hồn tồn) Việc đóng cánh hướng thực nhân viên vận hành Trong thời gian thực việc này, tất nhân viên phải khỏi buồng xoắn đề phòng xảy cố Sau kết thúc, phải khóa servomotor khóa khí để khơng xảy tình trạng tác động nhầm - Đo độ đóng kín cánh hướng nước TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 103 Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Hình 4.2: Tại điểm E F Hết sức thận trọng tránh đánh rơi dụng cụ đo Khi thước với độ dầy 4/100 mm không lách vào khe, kết ghi điểm đo = "0" - Đo khe hở phần cánh hướng vật đệm Hình 4.2: Các điểm A,B,C,D - Tác động mở cánh hướng nước (đến độ mở hoàn toàn) Thao tác mở cánh hướng thực nhân viên vận hành Trong trình thực việc này, nhân viên vận hành nhân viên làm công tác sửa chữa bảo dưỡng phải liên hệ chặt chẽ với nhằm tránh xảy tai nạn chuyển động cánh hướng Sau kết thúc việc mở cánh hướng, servomotor phải khóa khóa khí chắn - Đo khe hở bánh cơng tác vịng chắn rị Hình 4.3: Các điểm A, B, c Hình 4.2 Các điểm đo khe hở cánh hướng nước 104 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bề mặt kim loại tua-bin nước A, B Hình 4.3 Các điểm đo khe hở bánh công tác vịng chắn rị Sau kết thúc cơng việc trên, nhân viên bảo dưỡng hoàn tất nhiệm vụ nhân viên vận hành thực đưa tổ máy chế độ vận hành ban đầu Trước khởi động lại bình thường, phải tiến hành hai thử nghiệm để xác định tổng hợp tình trạng tổ máy * Thử nghiệm công suất phát (thử nghiệm xác định công suất phát tương ứng với độ mở cánh hướng) Các thử nghiệm loại thực nhằm xác định tổng hợp tình trạng mài mịn ảnh hưởng cấu thao tác cánh hướng nước (hoặc kim phun) Góc mở cánh hướng độ mở kim phun (xác định theo hành trình pít-tơng servomotor) tiến hành đo trạng thái mà máy phát vận hành hệ thống điện Việc đo thơng số thực khoảng 10% công suất lớn kể từ 0% đến 100% (theo hướng tăng, đo hành trình pít-tơng servomotor thời điểm ứng với 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 90, 100% Công suất từ 100% đến 0% (theo hướng giảm, đo hành trình: pít-tơng servomotor thời điểm ứng với 90, 80,70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 công suất) * Thử nghiêm khởi động/'dừng máy tự động Loại thử nghiệm thực nhằm mục đích kiểm tra tình trạng thiết bị điều khiển công tác tổng thể Sử dụng đồng hổ bấm xác định thời gian TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 105 Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước trình khởi động từ trạng thái đứng yên đến phát hết công suất tương tự xác định cho trường hợp dừng máy Ví dụ hạng mục cần xác định sau: Ví dụ hạng mục cần đo thử nghiệm "Khởi động/Dừng tự động" Khởi động (Khởi động van nước vào) - Từ thời điểm bắt đầu khởi động tổ máy + Đến thời điểm bắt đầu thao tác mở van bypass (giây) + Đến thời điểm kết thúc thao tác mở van bypass (giây) Áp lực nước thời điểm (m) + Đêh thời điểm bắt đầu mở van nước vào (giây) + Đến thời điểm kết thúc thao tác mở van nước vào (giây) Áp lực nước thời điểm (m) (Khởi động tua-bin) - Từ thời điểm bắt đầu khởi động + Đến thời điểm tua-bin bắt đầu quay (giây) Hành trình servomotor thời điểm (mm) Áp lực nước thời điểm (m) + Đến thời điểm rơ-le #13 tác động (giây) + Đến thời điểm #41 tác động đóng (giây) + Đến thời điểm tua-bin đạt tốc độ định mức (giây) (Hòa đồng vào hệ thống) Từ thời điểm bắt đầu thao tác khởi động tổ máy Đến thời điểm tác động hòa đồng tự động (giây) - Đến thời điểm tổ máy làm việc song song hệ thống (giây) Hành trình servomotor thời điểm (mm) 106 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bể mặt kim loại tua-bin nước (Mang tải) - Từ thời điểm hòa đồng vào hệ thống + Đến mang đầy tải (giây) Cơng suất thời điểm (kW) Hành trình servomotor (mm) Thao tác dừng máy (Dừng tua-bin) + Công suất trước tiến hành dừng máy (kW) - Từ thời điểm bắt đầu thao tác dùng máy + Đến tách tổ máy khỏi hệ thống (giây) + Đến bắt đầu tác động phanh (giây) Tốc độ quay thời điểm (vịng/phút) - Đến thời điểm tua-bin dừng quay (giây) (Đóng van nước vào) Từ thời điểm bắt đầu thao tác đóng + Đến thao tác đóng van nước vào (giây) + Đến kết thúc thao tác đóng van nước vào (giây) + Đến thời điểm thao tác mở van bypass (giây) + Đến kết thúc thao tác đóng van bypass (giây) b) Thí dụ cho trường hợp tua-bin Gáo Trong phần đưa khoản mục kiểm tra khác biệt, gần tương tự tua-bin Francis nêu Ví dụ quy trình kiểm tra định kỳ tua-bin Gáo * Kiểm tra tổng thể bên - Kiểm tra tổng thể bên tua-bin (Vỏ dưới, ống dẫn chính) - Kiểm tra tổng thể cấu công tác TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 107 Tài liệu chuyên để bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước (Cơ cấu điều chỉnh kim phun cửa chắn cắt dòng, servomotor, v.v.) * Kiểm tra bên - Kiểm tra bên vỏ (Bánh cơng tác, vịi phun, kim phun, cửa chắn cắt dòng, v.v.) Quan sát kỹ phận (mức độ mài mòn, xâm thực, han gỉ, rạn nứt,v.v ) + Ghi chép hình ảnh vị trí có khác biệt + Thử nghiệm không cắt mẫu (sử dụng chất lỏng mầu thẩm thấu) cho vị trí có khác biệt * Kiểm tra tổng thể Ổ trục - Kiểm tra tổng thể ổ trục tua-bin - Kiểm tra tổng thể ống dẫn nước làm mát ổ trục tua-bin * Đo khe hở kim vòi phun Đo khe hở bề mặt tiếp xúc vòi kim phun (4 điểm cho vòi) * Thử nghiệm phát công suất * Thử nghiệm Khởi động/Dừng tự động 3.3.2 Giải thích hạng mục cơng tác đại tu tua-bin nước Trong phần này, ví dụ hạng mục công việc đại tu diễn giải cách tổng quát Các phương pháp thực tế tháo dỡ không tháo dỡ, sửa chữa phận, phương pháp tiến hành thử nghiệm, v.v không đề cập tới a) Tháo rời kiểm tra riêng phận b) Kiểm tra phận tình trạng mài mịn, xầm thực, han gỉ, xây xát (Bao gồm ống hút) Cơ chế số loại xâm hại bề mặt tiếp xúc với dòng chảy nêu tham khảo tài liệu thử nghiệm không cắt mẫu c) Thử nghiệm không cắt mẫu Giới thiệu thử nghiệm không cắt mẫu (NDI) nêu chương IV 108 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Tài liệu chuyên đề bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước Thử nghiệm hiệu suất tua-bin nước quan trọng để nắm khả thực tế tua-bin nước Thử nghiệm hiệu suất tua-bin nước thực để đánh giá khả thực tế tua-bin xây dựng công ty sở hữu công ty tiếp nhận đơn đặt hàng so với thông số thiết bị Nhưng thử nghiệm loại thường bỏ qua tua-bin nước công suất nhỏ, việc sử dụng số liệu thử nghiệm mẫu tua-bin nước loại tua-bin nước tương tự Hiệu suất tua-bin nước thường khơng giảm nhiều, chí sau thời gian dài vận hành việc ứng dụng vật liệu tốt chế tạo bánh công tác Thử nghiệm hiệu suất tua-bin nước thường thực để xác nhận khôi phục công suất phát tua-bin ★ Thử nghiệm tải Thử nghiệm tải tiến hành để xác nhận tình dừng an tồn điều kiện khắt khe, cụ thể tải đột ngột Thậm chí trường hợp này, tua-bin phải điều khiển an toàn máy điều tốc chúng Điều có nghĩa thử nghiệm tải cần thiết sau đại tu, kiểm tra điều chỉnh máy điều tốc tháo rời trình đại tu tua-bin Thử nghiệm tải quan trọng để xác nhận dừng máy an toàn trường hợp cố Trong thử nghiệm tải, số liệu khác ghi nhận để kiểm tra điều kiện tin cậy cho phần tổ máy kể cấu trúc xây dựng Đặc biệt áp lực nước đường ống áp lực lớn nhất, tốc độ quay lớn nhất, điện áp máy phát lớn thường xác nhận so với giá trị cho phép thiết kế ban đầu nhà sản xuất Áp lực nước đường ống áp lực buồng xoắn, hành trình servomotor, tốc độ quay, điện áp dòng điện máy phát, v.v thường ghi nhận máy dao động để đánh giá phân tích độ xác kết thử nghiệm Hơn nữa, nhiều nhân viên thường điều động để đọc đồng hồ, giá trị tức thời để kiểm tra điều kiện trình thử nghiệm Các trạng thái tải có điều kiện khắt khe khác đường ống áp lực tua-bin nước máy phát, loại thử nghiệm cần tiến hành cẩn thận Công suất phát (= tải) tổ máy loại thử nghiệm thường tăng mức để kiểm tra điều kiện an toàn tất thiết bị phận chúng Ví dụ: tải đặt mức 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 công suất phát Trong thử nghiệm tải thứ thực mức 1/4 công suất phát xác 110 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực Chương IV Hư hại bê mặt kim loại tua-bin nước nhận kết chi tiết để định tiến tới mức (2/4 công suất phát) Khi thực thử nghiệm tải hồn tồn vài trị số vượt trị số cho phép, máy điều tốc, thiết bị tự động điều chỉnh điện áp (A VR) thiết bị khác phải điều chỉnh Mức tải tổ máy tương ứng thử nghiệm loại thường thực cách mở #52 (cắt máy cắt hòa đồng tay) để xác nhận hoạt động máy điều tốc Nhưng vài trường hợp, mức tải 2/4, 3/4, 4/4 tải đầy thực hoạt động rơ le bảo vệ trường hợp dừng khẩn cấp dừng nhanh Trong trường hợp có nhiều tổ máy nối với hệ thống nước (ví dụ ống áp lực - ba tua-bin nước), tải tua-bin đồng thời tất tổ máy liên quan phải tiến hành để xác nhận rõ ràng trị số cho phép thử nghiệm hoạt động * Đo độ rung Khó ngăn chặn rung hồn tồn máy quay Đối với tua-bin nước, nhiều trường hợp, ví dụ nguyên nhân thủy lực, khí, điện gây rung Rung q mức làm cho ốc đai ốc lỏng, nứt vật liệu giảm tuổi thọ thiết bị Rung vài phần (vỏ ổ trục, vỏ máy kích thích máy phát, v.v) đo trước sau đại tu để kiểm tra điều kiện vận hành Công suất phát tổ máy để đo độ rung thay đổi từ thấp đến cao để xác nhận điều kiện chung (rung nguyên nhân thủy lực tua-bin nước trường hợp tải thấp thường lớn so với trường hợp tải cao) Ví dụ: độ rung đo mức 1/4, 2/4, 3/4, 4/4 tải đầy Rung theo hai chiều thẳng đứng ngang đo điểm * Đo điện áp trục Điện áp sinh mặt mặt trục tua-bin (phía phải trái máy trục ngang) không cân mạch từ máy phát, v.v Khi dịng kích thích sinh điện áp lớn làm hỏng cấc ổ trục Cách điện thông thường đặt phần kim loại máy phát tua-bin nước để ngăn khơng tạo mạch điện dịng điện Điện áp mặt mặt trục đo bảo dưỡng để xác nhận điều kiện ngăn chặn dòng điện dọc trục TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 111 Tài liệu chuyên đê bảo dưỡng sửa chữa tua-bin nước * Thử nghiệm phát công suất (Tương tự kiểm tra định kỳ) ★ Thử nghiệm Khởi động/Dùmg tự động (Tương tự kiểm tra định kỳ) ★ Thử nghiệm đo lượng nước, thị cảnh báo Xác định lượng nước làm mát ổ trục tua-bin Dùng tác động tay lên rơ-le bảo vệ để kiểm tra thị báo động tủ điều khiển trung tâm, tủ điều khiển gian máy, v.v ★ Thử nghiệm mang tải Trong thử nghiệm này, tiến hành kiểm tra phận tổ máy vận hành chế độ đầy tải khoảng thời gian dài Các thử nghiệm loại thường trì mức bão hịa nhiệt độ cuộn dây máy phát, ổ trục cuộn dây máy biến áp * Đo khe hở bánh công tác, cánh hướng động phận khác (Tương tự kiểm tra định kỳ) 112 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN Lực ... 17 38 6230 345 418 8 918 16 85 713 6 327 4744 958 18 32 78 61 405 5660 10 33 19 94 34 912 6 455 6860 936 14 40 511 239 10 4 41 484 7206 11 62 18 56 787 338 11 833 483 7026 11 22 17 73 800 286 11 490 379 6 912 11 60... 11 60 16 15 6 01 211 TRUNG TÂM ĐÀO TẠO NÂNG CAO 19 99 2000 20 01 268 811 2 13 68 2550 10 41 414 10 878 13 753 345 8082 13 43 2232 932 3 51 207 908 14 400 4 01 8445 10 96 217 9 926 215 4 41 2975 923 4 01 18003 11 ... điện nâng (TWh) Ty lệ phần trăm (%) 820 3 ,15 9 4,6 Sơng Đà 7.345 31, 196 41, 5 Sóng Mã 542 2,026 3 ,1 Sông Cả 398 1, 555 2,2 Sông Hương 282 1, 17 1, 6 1. 119 4,299 6,3 Sông Trà Khúc 13 5 0,625 0,8 Sông Ba