Giáo trình hệ thống phát lực (nghề khoan khai thác dầu khí cao đẳng)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN : HỆ THỐNG PHÁT LỰC NGHỀ : KHOAN KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 211/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng năm 2022 Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Hệ thống phát lực” biên soạn theo chương trình đào tạo nghề “Khoan khai thác dầu khí” Bộ Lao động – Thương binh Xã hội Các kiến thức tồn giáo trình có mối liên hệ lơgic chặt chẽ Tuy vậy, giáo trình phần nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy, người học cần tham khảo thêm giáo trình có liên quan ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu Hệ thống phát lực hệ thống thiết bị, thiết bị khơng thể thiếu Khoan dầu khí, thiết bị cần thiết phục vụ cho việc tạo giếng khoan để thăm dị để khai thác nguồn tài nguyên quý giá Việc vận hành hệ thống phát lực cần đòi hỏi phải có đội ngũ cơng nhân, kỹ sư vận hành lành nghề, có nhiều kinh nghiệm để ln nắm vững quy trình vận hành xử lý cố trình vận hành Khi biên soạn giáo trình chúng tơi cố gắng cập nhật kiến thức liên quan đến mô đun “Hệ thống phát lực” phù hợp với đối tượng sử dụng cố gắng gắn nội dung lý thuyết với vấn đề thực tế thường gặp sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình gồm Qua nội dung học giúp cho học sinh hiểu sơ đồ tổng hợp hệ thống phát lực, cấu tạo nguyên lý hoạt động, quy trình vận hành bảo dưỡng thiết bị hệ thống phát lực Giáo trình phục vụ tốt cho việc nghiên cứu, giảng dạy học tập giáo viên sinh viên Trường Với lòng mong muốn giáo trình góp phần nâng cao chất lượng học tập mô đun “Hệ thống phát lực”, xin chân thành cảm ơn tiếp nhận ý kiến đóng góp em sinh viên đồng nghiệp thiếu sót khơng thể tránh khỏi nội dung hình thức để giáo trình hồn thiện Trân trọng cảm ơn./ Bà rịa - Vũng Tàu, tháng năm 2022 Tham gia biên soạn Chủ biên: Ths Phạm Thị Nụ Ks Lý Tòng Bá ThS Phạm Hữu Tài Trang MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÁT LỰC 11 1.1 CHỨC NĂNG, SƠ ĐỒ, NGUYÊN LÝ TỔ HỢP HỆ THỐNG 12 1.2 CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN ĐỘNG NĂNG 12 1.2.1 Hệ thống cung cấp lượng 12 1.2.2 Hệ thống truyền lực trung gian 13 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG 13 1.3.1 Các phương pháp dẫn động khí 13 1.3.2 Các phương pháp dẫn động tổ hợp thiết bị khoan 24 BÀI 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC 25 2.1 HỆ THỐNG CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG 26 2.1.1 Phương pháp truyền tải 26 3.1.1 Phương pháp truyền tải điện 39 3.2 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRUNG GIAN 47 3.2.1 Côn thủy lực 47 3.2.2 Côn thủy lực biến đổi mômen 48 3.2.3 Côn ly hợp 48 3.2.4 Hộp truyền động (hộp số tời) 49 3.2.5 Các hệ thống truyền động sử dụng công tác khoan 49 BÀI VẬN HÀNH HỆ THỐNG PHÁT LỰC 51 3.1 VẬN HÀNH HỆ THỐNG PHÁT LỰC 52 3.1.1 Vận hành động diesel 52 3.1.2 Vận hành động điện không đồng pha 53 Trang 3.1.3 Vận hành máy phát điện 56 3.2 ĐIỀU KHIỂN THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH 69 3.2.1 Thay đổi tốc độ turbine khí chạy máy phát điện 69 3.2.2 Thay đổi tốc độ động diesel 69 3.2.3 Thay đổi tốc độ, chiều quay động điện cấu truyền động 70 3.3 PHÁT HIỆN VÀ XỬ LÝ SỰ CỐ 74 3.3.1 Phát xử lý cố động 74 3.3.2 Phát xử lý cố máy phát điện 76 3.3.3 Các cố, hỏng hóc hệ thống truyền lực trung gian 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 Trang GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơn đun: HỆ THỐNG PHÁT LỰC Mã mơn học: PETD62138 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: 3.1 Vị trí: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong mơn học Địa chất dầu khí, sở khoan khai thác dầu khí, địa chất mơi trường 3.2 Tính chất: Đây mơ đun thực hành áp dụng cho đào tạo nghề khoan khai thác dầu khí 3.3 Ý nghĩa vai trị: Cung cấp cho người học đầy đủ kiến thức sơ đồ tổng hợp hệ thống phát lực, cấu tạo nguyên lý hoạt động, quy trình vận hành bảo dưỡng thiết bị hệ thống phát lực Mục tiêu mô đun: 4.1 Về kiến thức: A1: Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phát lực Xây dựng quy trình vận hành hệ thống phát lực 4.2 Về kỹ năng: B1: Vận hành hệ thống phát lực 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm: C1: Rèn luyện cho học sinh tác phong làm việc khoa học, có ý thức tổ chức kỷ luật, tính cẩn thận, kiên nhẫn an tồn cao q trình vận hành hệ thống phát lực Nội dung mô đun : 5.1 Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Trong Mã MH/MĐ/HP Tên mơn học, mơ đun Số tín Tổng số Lý thuyết Thi/ Kiểm tra Thực hành/ thí nghiệm/ tập/ thảo luận LT TH Các môn học chung/ đại cương 23 465 180 260 17 COMP64002 Giáo dục trị 75 41 29 COMP62004 Pháp luật 30 18 10 COMP62008 Giáo dục thể chất 60 51 I Trang COMP64010 Giáo dục quốc phòng An ninh Tin học 75 36 35 2 75 15 58 120 42 72 30 23 64 1575 443 1052 31 49 13 255 120 122 45 14 29 1 Điện kỹ thuật Cơ sở điều khiển q trình Hóa Đại cương 45 36 45 14 29 1 45 42 3 75 14 58 51 1320 323 930 22 45 PETD62032 Địa chất sở Môn học, mô đun chun mơn ngành, nghề Địa chất dầu khí 30 28 PETD53033 Cơ sở khoan 45 42 PETD53034 Cơ sở khai thác 45 42 PETD62035 30 28 2 30 28 75 14 58 PETD62138 Địa chất môi trường Nguyên lý phá hủy đất đá Thí nghiệm dung dịch khoan Hệ thống phát lực 45 14 29 1 PETD62139 Hệ thống khí nén 45 14 29 1 PETD54140 Hệ thống nâng hạ Hệ thống tuần hoàn dung dịch Vận hành hệ thống chuỗi cần khoan dụng cụ phá hủy đất đá Hệ thống chống ống trám xi măng Hệ thống kiểm soát giếng khoan Hệ thống kiểm soát 105 14 87 105 14 87 135 14 116 4 105 14 87 135 14 116 75 14 58 COMP63006 FORL66001 SAEN52001 II II.1 MECM52003 ELEO53012 AUTM52111 PETR63001 PETD53031 II.2 PETD62036 PETD53137 PETD54141 PETD55142 PETD54143 PETD55144 PETD63145 Tiếng Anh An tồn vệ sinh lao động Các mơn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Môn học, mô đun kỹ thuật sở Vẽ kỹ thuật - Trang giếng khoan PETD54246 Thực tập sản xuất 180 15 155 10 PETD63247 Khóa luận tốt nghiệp 135 14 108 12 Tổng cộng 87 2040 623 1312 48 57 5.2 Chương trình chi tiết mơ đun Thời gian (giờ) Số TT Tên bài, mục Kiểm tra LT TH 0 0 Bài 1: Tổng quan hệ thống phát lực 2 Sơ đồ chức nhiệm vụ hệ thống phát lực 0.5 0.5 Hệ thống dẫn động hệ thống truyền động 1.5 1.5 12 11 6 31 29 12.5 0.5 12 12.5 0.5 12 Phát xử lý cố vận hành hệ thống phát lực Cộng 45 14 29 Bài 2: Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống phát lực Hệ thống dẫn động Hệ thống truyền động Thực hành, thí Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo luận, tập Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Vận hành hệ thống dẫn động Vận hành hệ thống truyền động 1 1 Điều kiện thực mô đun: 6.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: + Phòng học lý thuyết: Đáp ứng phịng học chuẩn + Phịng thực hành: Mơ hình mơ Lọc hóa dầu 6.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn 6.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, giáo án, qui trình thực hiện, phịng mơ lọc khai thác dầu khí, phịng mơ khoan dầu khí 6.4 Các điều kiện khác: Trang 7 Nội dung phương pháp đánh giá: 7.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun theo quy định + Nghiêm túc trình học tập 7.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơ đun sau: 7.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ quy ban hành kèm theo Thơng tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Dầu khí sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc mô đun 60% 7.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Phương pháp tổ chức Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Số cột Thời điểm kiểm tra Thường xuyên Vấn đáp/ Hỏi đáp/ Trắc nghiệm/ Tự luận A1 Trước buổi học / Sau Tự luận/ A1, B1, C1 Sau Viết Định kỳ Viết/ Thông Trang qua sản phẩm Trắc nghiệm/ học tập Thực hành mô hình Kết thúc mơ đun Viết/ Thơng qua sản phẩm học tập Tự luận trắc nghiệm/ Thực hành mơ hình 15 LT/ sau 30 TH A1, B1, C1 Sau 45 7.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Nghề Khoan khai thác dầu khí hệ Cao đẳng, trường Cao đẳng Dầu khí 8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 8.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: nêu vấn đề, thuyết trình, hướng dẫn đọc tài liệu, tập tình huống, câu hỏi thảo luận… * Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo u cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 8.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học mô đun (trang web, thư viện, tài liệu ) Trang Động điện cần ta thay đổi chiều quay động cách đảo chiều đầu dây Còn ta dùng cấu truyền động, cấu ly hợp côn để thay đổi tỷ số truyền, số vòng quay hay chuyển từ trục bị dẫn động sang trục bị dẫn động khác Như ta đảm bảo cơng suất động dẫn động nhiều tổ hợp máy công tác từ động 3.3 PHÁT HIỆN VÀ XỬ LÝ SỰ CỐ 3.3.1 Phát xử lý cố động a Đối với động diesel ❖ Các cố hệ thống cung cấp lượng Các hư hỏng thường gặp: - Kim phun bị kẹt đầu phun (Đót): + Do nhiên liệu khơng lọc cặn bẩn + Nhiên liệu có tạp chất nước, chất hóa học khác + Tháo lắp kim phun không yêu cầu kỹ thuật + Động nóng làm cho nhiên liệu tính bơi trơn - Tắc lỗ phun dầu vòi phun: + Do nhiên liệu bẩn, + Do muội than bám trình đốt cháy Cách khắc phục: Nếu kim phun bị kẹt ta tiến hành tháo kim phun va sửa chữa lắp đặt lại kim phun Còn tắc lỗ phun ta tiến hành xúc rửa kim phun tiến hành xúc rửa bầu lọc nhiên liệu, tiến hành kiểm tra chất lượng nhiên liệu chọn nhiên liệu có chất lượng tốt để sử dụng ❖ Các cố hệ thống bơi trơn Các hỏng hóc thường gặp: - Hỏng bơm dầu bôi trơn - Tắc, hỏng bầu lọc dầu - Bẩn, tắc két làm mát, sử dụng nơi ẩm thấp gây ăn mịn hay làm thủng két làm mát - Đứt tuột đường ống dẫn dầu bôi trơn - Hư hỏng thiết bị đo nhiệt độ áp suất dầu bôi trơn - Bôi trơn trục quay động không tốt gây tiếng ồn lớn Cách khắc phục: Nếu hỏng bơm dầu bơi trơn ta tháo sửa chữa hay thay mới, tháo bầu lọc dầu bôi trơn xúc rửa hóa chất Thường xuyên kiểm tra đường ống dẫn dầu bôi trơn, thiết bị đo nhiệt độ, áp suất dầu bôi trơn, có hư hỏng cần thay kịp thời Thường xuyên bôi trơn bảo dưỡng hệ thống trục quay, gối đỡ ổ tựa Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 74 ❖ Các cố hệ thống làm mát Các hỏng hóc thường gặp: - Hỏng két nước làm mát - Hỏng bơm nước làm mát, đường ống bơm nước làm mát động - Hỏng van nhiệt Cách khắc phục: Nếu chúng hỏng cần thay không sửa chữa được, thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng định kỳ hệ thống để phát hỏng hóc thường thấy Ngồi cịn đề cập tới số hỏng hóc hệ thống khởi động, hệ thống điện đọng diesel cỡ lớn, phát động có biểu khác thường nóng, tiếng ồn, tiếng đọng khác thường ta cần dừng hoạt động động để kiểm tra sửa chữa kịp thời b Đối với động điện Khi ta vận hành động điện ta tiến hành cơng tác kiểm tra động lúc vận hành có dấu hiệu bất thường động ta cần ngừng hoạt động động lại kiểm tra hỏng hóc tiến hành sửa chữa kịp thời Ngồi cịn tiến hành bảo dưỡng động định kỳ để đảm bảo cho động làm việc liên tục tránh hỏng hóc xảy Khi tìm nguyên nhân hư hỏng Motor điều quan trọng ta nên tách hư hỏng phần khỏi phần điện Những thử nghiệm sau giúp tìm đâu nguyên nhân hư hỏng phần hay phần điện: Cắt nguồn Motor họat động đơn độc (solo) Lúc vấn đề điện thường cắt nguồn So sánh họat động Motor chạy độc lập Motor kết nối dẫn động Thông thường phần khí máy mơ tơ dẫn động nguồn gây hư hỏng Quan sát thay đổi suốt trình khởi động, họat động độc lập, kết nối dẫn động mang tải Những tượng sau đề cập đến kiểm tra để giúp xác định nguồn gốc vấn đề: Dòng điện khởi động Cọ xát Stator Rotor Mất cân Thanh dẫn rotor bị gãy Lõi sắt rotor bị lệch tâm Khe hở khơng khí khơng phẳng Tâm từ trường Tính khơng ổn định màng dầu bơi trơn Lõi thép rotor bị ngắn mạch Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 75 10 Độ võng stator 11 Ảnh hưởng công nghệ 3.3.2 Phát xử lý cố máy phát điện a Đối với máy phát điện diesel Các hỏng hóc thường gặp cách khắc phục: ▪ Máy phát điện kích từ: Hiện tượng: + Dịng kích từ đột ngột giảm gần không, công suất vô công âm, cơng suất giảm + Máy phát điện đồng bộ, dịng điện Stator tăng dẫn đến tải máy phát điện ngừng cố máy phát bảo vệ dòng điện Nguyên nhân: + Đứt mạch kích từ đứt dây, đứt cáp nhảy áptômát diệt từ + Do ngắn mạch cuộn dây Rotor máy phát điện Xử lý: Trường hợp cắt nhầm áp tơ mát diệt từ, khơi phục lại cách đóng lại kích từ Các trường hợp khác chưa rõ nguyên nhân phải ngừng máy, tìm điểm đứt mạch, ngắn mạch xử lý xong chạy lại máy hoà điện ▪ Máy phát điện đồng bộ: Hiện tượng: Máy phát điện có tiếng kêu rung hồ nhịp với dao động đồng hồ tần số, dòng điện, công suất, điện áp máy phát Nguyên nhân: + Do ổn định hệ thống điện sau cố + Do giảm kích từ máy phát điện Xử lý: + Nhanh chóng tăng dịng điện kích từ máy phát, tăng điện áp máy phát điện đến trị số định mức + Nếu không xử lý mà máy đồng phải tách máy phát điện vận hành độc lập trì điện tự dùng cho nhà máy + Nếu kích từ xử lý theo phần ▪ Máy phát điện chạy thành động cơ: Hiện tượng: + Công suất hữu công, vô cơng giảm âm + Dịng điện Stator, Roto giảm thấp Nguyên nhân: + Cánh hướng nước đóng hết Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 76 + Cửa phai hạ nhanh rơi Xử lý: + Duy trì tổ máy vận hành Chú ý điều chỉnh thông số vận hành phạm vi cho phép, đồng thời xác minh nguyên nhân để xử lý + Nếu thao tác nhầm phải nhanh chóng mở lại cánh hướng nước cửa phai rơi nhanh, nâng công suất hữu cơng máy phát điện Nếu hỏng hóc cấu điều khiển thiết bị điều tốc cửa phai rơi nhanh phải ngừng máy để sửa chữa khắc phục ▪ Không tăng điện áp máy phát điện ▪ Cháy máy phát điện: Hiện tượng: + Nhiệt độ phận máy phát điện vượt trị số cho phép + Máy phát điện có mùi khét có khói + Các thơng số vận hành giao động Nguyên nhân: + Do phóng điện cuộn dây máy phát điện Xử lý: + Cắt máy cắt đầu cực máy phát điện, cắt mạch KT, cách ly tổ máy, trì tốc độ quay định mức + Tiến hành chữa cháy máy phát điện vòi nước cứu hoả chuyên dùng phương tiện chữa cháy khác ▪ Máy kêu rung khác thường ▪ Các tượng khơng bình thường khác tổ máy phát điện: Khi phát tượng không bình thường sau trì tổ máy vận hành phải nhanh chóng tìm ngun nhân, điểm cố khắc phục 1- Mất nguồn điều khiển, bảo vệ tín hiệu tổ máy (chuyển tổ máy sang làm việc tay) 2- Mất nguồn điện điều khiển bảo vệ máy kích thích 3- Mất nguồn điện áp từ máy biến áp đo lường 4- Tiếng kêu, rung khác thường 5- Đánh lửa cổ góp máy KT, vành góp Rotor 6- Chảy nước hệ thống nước làm mát máy phát điện Nếu khắc phục phải thao tác ngừng máy tay Đối với máy phát điện turbine khí Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 77 Bảng 3.4 Các hư hỏng máy phát STT BÁO ĐỘNG, HỎNG HÓC HẬU QUẢ ROTOR EARTH FAULT - Báo động Roto chạm đất REVERSE FAULT - Máy cắt hồ - Tìm ngun nhân gây cơng suất ngược (rơle 32 tác động) POWER mở - Báo động NEGATIVE PHASE SEQUENCE 1st STEP - Báo động - Kiểm tra rơle 64F - Kiểm tra tượng lạ kích - Máy cắt hồ -từKiểm tra rơle 64G STATOR - ếÁn động máy phát để kiểm EARTH mở - Cắt kích từ FAULT tra stator - Báo động - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân chạy lại Stato chạm đất -Turbine máy phát normal stop Công suất ngược CÁCH XỬ LÝ - Do xuống máy hay dao động - Kiểm tra cho phép hòa điện lại - Xử lý tải cân (báo điều độ) Bảo vệ thứ tự nghịch tác độ ấ NEGATIVE PHASE - Máy cắt hoà - Xử lý tải cân (báo SEQUENCE mở điều độ) 2nd STEP - Cho hòa điện lại sau xử lý tải xong Bảo vệ thứ tự nghịch tác - Cắt kích từ động cấp Báo độ STATOR OVER - Máy cắt hồ - Kiểm tra thơng số trước bảo CURRENT 1st STEP mở vệ tác động Stato dòng cấp Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực - Báo động - Khắc phục nguyên nhân xong cho hòa điện lại Trang 78 - Máy cắt hồ - Kiểm tra tìm hiểu cố lưới mở - Kiểm tra rơle dịng phát bình thường STATOR OVER - Cắt kích từ CURRENT 2nd STEP - Báo động - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân phép chạy -Turbine normal lại máy stop Stato q dịng cấp - Máy cắt hồ - Kiểm tra máy phát điện mở GENERATOR DIFFFERENTIAL - Cắt kích từ - Chỉ phép khởi động lại PROTECTION - Báo động máy kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân - Turbine ngừng Bảo vệ so lệch máy phát khẩn cấp STATOR OVER - Máy cắt hồ - Kiểm tra thơng số tìm ngun VOLTAGE mở nhân gây điện áp Quá điện áp stator - Cắt kích từ - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân phép hòa - Báo động điện lại - Kiểm tra nguồn cấp cho sấy MP 10 GENERATOR HEATING POWER -Báo động SUPPLY FAULT Nguồn sấy MF hỏng 11 GENERATOR HEATING 1st STEP -Báo động Quá nhiệt máy phát cấp1 - Giảm tải MP - Kiểm tra hệ thống làm mát máy phát 12 -Máy cắt hoà - Kiểm tra hệ thống làm mát máy mở phát GENERATOR HEATING 2nd STEP -Cắt kích từ - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân (do làm mát, -Báo động Quá nhiệt máy phát cấp -Turbine normal dòng ) phép chạy máy lại stop 13 GENERATOR AIR FILTER CLOGGED -Báo động Nghẹt lược gió máy phát Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực - Vệ sinh thổi lượt gió máy phát Trang 79 Bảng 3.5 Các hỏng hóc phận kích từ STT BÁO ĐỘNG, HỎNG HÓC HẬU QUẢ CÁCH XỬ LÝ FIELD BREAKER - Máy cắt hoà - Kiểm tra mạch tìm ngun nhân gây mở kích từ để xử lý OPENNING mở Máy cắt kích từ mở - Báo động - Xử lý xong nguyên nhân EXCITATION đệ TRANSFORMER OVER HEATING 1st STEP - Báo động Biến kích từ nhiệt cấp - Giảm kích từ để giải trừ báo động EXCITATION - Máy cắt hoà ể ế ế TRANSFORMER mở - Kiểm biến kích từ, tìm OVER HEATING st ngun nhân khắc phục xong STEP - Cắt kích từ cho phép khởi động lại tổ máy Biến kích từ nhiệt cấp - Báo động EXCITATION - Máy cắt hồ - Kiểm tra thay chì RECTIFIER FUSE mở - Kiểm tra vật lạ phần kích từ FAULT - Cắt kích từ - Xử lý xong ngun nhân Chì chỉnh lưu kích - Báo động phép hòa điện lại từ hỏng FLASHING TOO - Máy cắt hồ - Kiểm tra mạch kích từ tìm LONG mở nguyên nhân khắc phục Kích từ mồi lâu - Cắt kích từ - Xử lý xong nguyên nhân phép hòa điện lại - Báo động EXCITATION OVER -Báo động - Giảm kích từ, ghi nhận trị số CURRENT 1st STEP kích từ Kích từ dịng cấp - RESET rơle tủ kích từ tác động cấp - Máy cắt hoà mở EXCUTATION OVER CURRENT 2st STEP - Cắt kích từ Kích từ dòng cấp - Báo động Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực - Phân tích thơng số kích từ - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân phép hòa điện lại - Rơle tác động cấp Trang 80 10 VOLTAGE REGULATOR POWER SUPPLY FAULT Nguồn cấp cho A.V.R trục trặc - Kiểm tra nguồn AC - Máy cắt hoà - Biến kích từ mở - Kiểm nguồn DC/Chì (Nếu có) - Cắt kích từ - Card - Báo động - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân phép hòa điện lại - Báo động - Kiểm tra mạch đo lường điều R chỉnh kích từ VOLTAGE REGULATO MEASURING FAULT Mạch đo lường AVR trục trặc EXCITER ROTATING - Máy cắt hoà - Án động turbine khí để kiểm DIODE FAULT mở tra sửa chữa diode quay Phần điode quay kích từ - Cắt kích từ - Kiểm tra khắc phục xong nguyên nhân phép bị hư -Báo động -Turbine stop khởi động lại EXCITATION LOSS 11 - Máy cắt hoà - Kiểm tra khắc phục xong mở nguyên 3.3.3 Các cố, hỏng hóc hệ thống truyền lực trung gian Các phận hệ thống truyền lực trung gian bao gồm truyền động khí, truyền động điện, hệ thống côn thủy lực côn hơi, hộp số… a Các dạng hư hỏng truyền đai: Trong q trình làm việc truyền đai bị hư hỏng dạng sau: - - - Trượt trơn, bánh đai dẫn quay bánh đai bị dẫn dây đai dừng lại, dây đai bị mòn cục Đứt dây đai, dây đai bị tách rời khơng làm việc nữa, gây nguy hiểm cho người vận hành Đai thường bị đứt mỏi Mịn dây đai có trượt đàn hồi, trượt trơn tùng phần nên dây đai mòn nhanh Một lớp vật liệu bề mặt đai bị đi, làm giảm ma sát dẫn đến trượt trơn Làm giảm tiết diện đai, đai dễ bị đứt Dão dây đai, sau thời gian chịu kéo dây đai bị biến dạng dư, kéo dài them đoạn Làm giảm lực căng, tăng trượt, làm giảm tiết diện đai, đai dễ bị đứt Mòn vỡ bánh đai, bánh đai bị mòn chậm dây đai Khi bánh đai mòn giá trị cho phép truyền đai làm việc khơng tốt bánh đai làm vật liệu giịn bị vỡ va đập rung động b Các dạng hư hỏng truyền xích: Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 81 Trong làm việc truyền xích gặp hư hỏng sau: - - Đứt xích, dây xích tách rời khơng thể làm việc nữa, gây nguy hiểm cho người thiết bị xung quang Xích đứt mỏi, tải đột ngột mối gép má xích vói chốt bị lỏng Mịn lề xích Trên bề mặt tiếp xúc lề có áp suất lớn, bị trượt tương đối vào ăn khớp với đĩa xích nên bị mòn nhanh (giữa chốt ống 3) Bản lề mịn khiến bước xích tăng lên, xích ăn khớp khơng xác với xích Nếu lề mịn q nhiều truyền xích khơng làm việc dây xích khơng ăn khớp với đĩa xích xích đứt (do mịn làm đứt xích) Để giảm mịn cần bơi trơn xích Hình 3.8 Xích bị hỏng mòn lề Các phần tử xích bị hỏng mỏi dẫn đến đứt xích, lăn bị rỗ mỏi bị vỡ Xích bị hỏng mỏi tác dụng ứng suất thay đổi gây nên trọng động, tải trọng làm việc va đập Hiện tưởng hỏng mỏi thường xảy với truyền xích chịu tải trọng lớn, vận tốc cao truyền hở khơng bơi trơn tốt Ngồi chất lượng vật liệu chế tạo không tốt gây nên hư hỏng truyền xích Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 82 a Mòn lề Hình 3.9 Xích bị hỏng mịn b Mịn đĩa xích c Ăn khớp trước mòn - d Ăn khớp sau mòn lề Mòn đĩa xích làm nhọn gãy c Các dạng hư hỏng truyền bánh răng: Trong trình làm việc, truyền bánh xuất dạng hư hỏng sau: Mòn Cơ chế chủ yếu gây mòn thiếu hụt độ dầy cho phép líp dầu bơi trơn bề mặt tiếp xúc Ngoài ra, nhân tố khác gây làm mịn trầm trọng hạt mài mịn lẫn dầu bơi trơn, không đồng bề mặt làm dầu ngấm vào Mòn vừa phải: Mòn vừa phải thường gây thiếu hụt độ dầy líp dầu bơi trơn, hình 3.10a Độ mịn tỉ lệ với vận tốc trượt, vận tốc trượt biến đổi từ vòng chia lên tới cực đại điểm tiếp xúc, theo lý thuyết thể độ mòn lớn vòng chia chân thực tế khơng có mịn vịng chia Mịn vừa phải thường không coi lỗi nhiên khúc dạo đầu cho mịn nghiêm trọng cuối háng hồn tồn Độ mịn giảm cách tăng độ nhít dầu, sử dụng loại dầu cao áp (loại dầu chịu lực ăn khớp lớn), cải thiện chất lượng bề mặt thay đổi thơng số hình học để giảm vận tốc trượt Mòn nghiêm trọng: Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 83 Nếu không khắc phục, mòn vừa phải tiến triển thành mịn nghiêm trọng hình 3.10b đó, biên dạng gốc bị hủy hoại cuối lỗi gẫy nguyên nhân sau: - Răng bị mòn mỏng tới mức giới hạn bền uốn bị vượt Các vết nứt phát triển từ chỗ hỏng trờn bề mặt Tải trọng lớn phỏ hỏng biờn dạng Mòn hạt mài: Mòn hạt mài gây hạt nhỏ lẫn dầu bơi trơn, hình 3.10c, độ rắn hạt gần lớn độ rắn bề mặt có đường kính lớn độ dầy màng dầu Để tránh dạng mòn này, việc cần thiết phải bảo đảm cho dầu cặn bẩn thời điểm cách sử dụng lọc thường xuyên thay dầu Các hạt mài kết lỗi háng khác chẳng hạn lỗi ổ lăn (a) Mòn vừa phải (b) Mòn nghiêm trọng (c) Mịn hạt mài Hình 3.10 Các dạng mịn thường gặp bánh Dính, rỗ, tróc Dính, rỗ tróc gây gắn kết tức thời phỏ háng gắn kết chỗ nhấp nhơ bề mặt q trình ăn khớp Điều xảy kết hợp tải trọng, vận tốc trượt nhiệt độ dầu bôi trơn đạt đến giá trị giới hạn làm phỏ hỏng lớp dầu ngăn cách bề mặt dẫn tới kim loại tiếp xúc trực tiếp kim loại, ứng suất bề mặt vận tốc trượt đủ lớn kết dính xảy Sự khác dính rỗ phạm vi gắn kết hậu việc phá hủy gắn kết Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 84 Rỗ thường thấy hộp số cao tốc, chịu tải lớn vận hành với dầu tổng hợp có độ nhít thấp Dính: Xảy đỉnh bề mặt nhấp nhô bị gắn kết phá hủy phần nhỏ không bị phá hủy thêm Trên bề mặt xuất lớp dớnh tinh thể gây bề mặt bị rỗ nhỏ mà khơng có vết nứt hướng trượt, hình 3.11a Dính giai đoạn đầu làm tăng diện tích tiếp xúc dẫn đến giảm áp suất bề mặt, làm cho bánh chạy dài hạn mà khơng bị hỏng thờm Nếu cần thiết, khử dính cách đánh bóng dùng giấy ráp bánh lại làm việc khơng có vấn đề Rỗ cục bộ: Các điều kiện sinh tải trọng phân bố không bề mặt lệch biên dạng địa phương có lỗi gây rỗ cục bộ, hình 3.11b Bánh bị rỗ cục mức độ nhỏ tiếp tục vận hành mà khơng bị hỏng thờm rỗ xóa bỏ nguyên nhân tải trọng phân bố không (như điểm nhụ trờn biên dạng) làm cho bề mặt tiếp xúc có khả chịu tải hồn tồn Trong vài tình huống, rỗ cục giai đoạn đầu biểu vấn đề, lệch, mà đưa tới lỗi nguy hiểm khơng khắc phục (a) Dính (b) Rỗ cục Hình 3.11 Dính rỗ cục Tróc mỏi bề mặt Tróc mỏi bề mặt sinh tác dụng lặp lặp lại di chuyển tải trọng bề mặt mà dẫn tới lỗi sức bền mỏi vật liệu bị vượt Các lỗi khác kết hợp với tróc mỏi bề mặt rỗ nứt Khả chịu mỏi bánh phụ thuộc vào tải trọng số chu kỳ chịu tải vật liệu Bánh có tuổi thọ thiết kế ngắn phải chịu tải trọng bề mặt lớn nhiều so với loại tương đương thiết kế cho tuổi thọ lâu dài Hầu hết lỗi tróc mỏi bề mặt bắt nguồn từ độ sâu khác bên líp bề mặt lại gọi tróc mỏi bề mặt bề mặt bị phỏ hỏng trình lỗi Rỗ sơ khai: Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 85 Các tải trọng cục tập trung gây rỗ nhỏ bề mặt răng, trải mặt vòng chia phần chân răng, hình 3.12a Lỗi thường phát triển tới điều kiện tải cục giảm bớt thời điểm đó, cạnh vết rỗ bị biến dạng dẻo làm nhẵn trơn Rỗ sơ khai thân khơng xem lỗi nhiên không khắc phục thỡ nú tiếp tục phát triển thành rỗ phá Không may chưa có cách để xác định rỗ sơ khai dừng hay phát triển Nứt: Rỗ phá thường gọi nứt ngược lại, hình 3.12b, biểu tương đương giai đoạn sau hư háng, nhiên chế háng chúng khác Nứt sản sinh kết hợp ứng suất bề mặt lớn vận tốc trượt tương đối cao, gây sù thay đổi nguồn gốc gây mỏi bề mặt Trong trạng thái sơ khai nứt, vết rạn xuất bề mặt trải dài từ gốc lỗi chân theo hướng vận tốc trượt Cuối mẩu vật liệu bị bóc rời khỏi bề mặt để lé hội cho rỗ phỏ Cỏc vết rỗ chạy tạo vùng bị nứt Nứt hay xảy loại bánh vỏ cứng vỡ nú quan hệ tới ứng suất bề mặt trượt Có thể trỏnh nú cách giảm độ trượt hay hệ số ma sát cách thay đổi biên dạng răng, cải tiến chất lượng bề mặt, thay đổi loại dầu bôi trơn (a) Rỗ sơ khai (b) Rỗ phá Hình 3.12 Rỗ sơ khai Rỗ phá Gẫy Đây lỗi nặng bánh răng, xem hình 3.13 Khơng dạng hỏng đề cập trên, thường phải phát triển thời gian dài từ lúc sơ khai đến lỗi nghiêm trọng Gẫy làm khả phục vụ hay giảm lớn lực truyền động Điều gây tổn thất nghiêm trọng người trang bị máy bay, cần trục, tời, khả truyền động hay cản trở chuyển động quay chủ yếu Gẫy xảy số cách khác từ nhiều nguyên nhân khác Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 86 Hình 3.13 Gẫy nứt chân đỉnh Lỗi chế tạo - Thường lỗi trình sản xuất lắp đặt, chủ yếu hay xảy dạng sau: Sai lệch thơng số hình học bánh Sù không đồng vật liệu chế tạo bánh Các lỗi làm thay đổi thông số động lực học bánh răng, làm cân hình học, động học Do đó, q trình làm việc, cân gây chấn động phụ phỏ hỏng bánh răng, trục ổ Ngoài ly hợp, có nhiều hỏng hóc vận hành cần thường xun kiểm tra bảo dưỡng Khi hệ thống làm việc có tượng bất thường cần dừng lại tiến hành công tác kiểm tra sửa chữa để đảm bảo an toàn cho người thiết bị vận hành Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Trang 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO “Thiết bị khoan”, Trường Cao đẳng nghề Dầu khí “Thiết bị khoan thăm dò”, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, “Kỹ thuật điện”, NXB Giáo dục, 1999 Cùng nhiều liệu tham khảo khác Tài liệu tham khảo Trang 88 ... quan hệ thống phát lực 2 Sơ đồ chức nhiệm vụ hệ thống phát lực 0.5 0.5 Hệ thống dẫn động hệ thống truyền động 1.5 1.5 12 11 6 31 29 12.5 0.5 12 12.5 0.5 12 Phát xử lý cố vận hành hệ thống phát lực. .. động hệ thống phát lực Hệ thống dẫn động Hệ thống truyền động Thực hành, thí Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo luận, tập Bài 3: Vận hành hệ thống phát lực Vận hành hệ thống dẫn động Vận hành hệ thống. .. GIỚI THIỆU Giáo trình ? ?Hệ thống phát lực? ?? biên soạn theo chương trình đào tạo nghề ? ?Khoan khai thác dầu khí? ?? Bộ Lao động – Thương binh Xã hội Các kiến thức toàn giáo trình có mối liên hệ lơgic