UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI BÀI GIẢNG MÔN HỌC/ MÔ ĐUN VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN NGÀNH/NGHỀ vẬN HANH THỦY ĐIỆN ( Áp dụng cho Trình độ trung cấp) ƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2019 LỜI GIỚI T[.]
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI BÀI GIẢNG MÔN HỌC/ MÔ ĐUN VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN NGÀNH/NGHỀ: vẬN HANH THỦY ĐIỆN ( Áp dụng cho Trình độ trung cấp) ƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2019 LỜI GIỚI THIỆU Vận hành thiết bị điện nhà máy thủy điện nhà máy thủy điện Việc giai dắn vấn đề vận hành nhà máy thủy điện chúng mang lại lợi ích không nhỏ hệ thống kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện nói riêng Muốn giải vấn đề nêu cần có hiểu biết tồn diện, sâu sắc khơng nhà máy điện mà hệ thống lượng phần đáp ứng nhu cầu bạn đọc, cán giảng dạy thuộc khoa điện – điện tử trường Cao đẳng Lao Cai biên soạn sách dựa kết nghiên cứu, giảng dạy nhiều năm tài lệu xuất Trong trình biên soạn, nhóm tác giả tham khảo tài liệu giáo trình khác phần cuối giáo trình thống kê Lần đầu biên soạn ban hành, giáo trình chắn cịn khiếm khuyết; mong thầy cô giáo cá nhân, tập thể trường đào tạo nghề sở doanh nghiệp quan tâm đóng góp để giáo trình ngày hoàn thiện hơn, đáp ứng mục tiêu đào tạo mơn học nói riêng ngành vận hành thủy điện chuyên ngành kỹ thuật nói chung Lao Cai, tháng năm 2019 Nhóm biên soạn Lại Văn Dũng Mục lục Bài 1: Vận hành máy phát điện đồng Cấu tạo, nguyên lý làm việc thông số máy phát điện Hệ thống kích từ máy phát điện đồng Phương thức vận hành máy phát điện đồng Khởi động, hoà lưới, tách lưới dừng máy phát điện Vận hành máy phát điện Xử lý cố máy phát điện * Kiểm tra Bài 2: Vận hành máy biến áp Cấu tạo, nguyên lý làm việc thông số vận hành máy biến áp Vận hành máy biến áp Vận hành xử lý cố bất thường máy biến áp * Kiểm tra Bài 3: Vận hành động điện Quy định thao tác, thông số vận hành giám sát làm việc động điện Vận hành xử lý cố bất thường động cơ: Bài 4: Vận hành khí cụ điện Các tiêu kỹ thuật phân loại khí cụ điện Giám sát làm việc khí cụ điện vận hành bình thường Thao tác khí cụ điện điều kiện vận hành Xử lý cố khí cụ điện Bài 5: Vận hành hệ thống phân phối 110/220 kV Vận hành hệ thống 110kV/220 kV Vận hành máy cắt Vận hành dao cách ly Vận hành máy biến điện áp Vận hành máy biến dòng điện Vận hành chống sét van Thao tác hệ thống 110kV/220kV Xử lý cố Bài 6: Vận hành hệ thống tự dùng thiết bị lưu điện UPS Vận hành hệ thống tự dùng trung áp Vận hành hệ thống tự dùng hạ áp Vận hành thiết bị lưu điện UPS Bài 7: Vận hành hệ thống điện chiều Vận hành hệ thống chiều Xử lý cố hệ thống điện chiều Bài 1: Vận hành máy phát điện đồng Cấu tạo, nguyên lý làm việc thông số máy phát điện Kết cấu máy đồng cực ẩn: - Rotor làm thép hợp kim chất lượng cao rèn thành khối trục, gia công phay rãnh để đặt dây quấn kích từ, phần khơng phay rãnh hình thành mặt cực từ Máy chế tạo với số cực từ 2p = 2p = nên có tốc độ quay cao Máy đồng đại cực ẩn thường 2p = 2, D = 1,11 15 m ; lmax = 6,5 m tối đa roto -Dây quấn kích từ đặt rãnh roto chế tạo dây đồng trần tiết diện chữ nhật quấn theo chiều mỏng thành bối dây đồng tâm Các vịng dây cách điện vớí Hai đầu dây quấn luồn vào trục nối với hai vành trượt chổi than - Stator tương tự máy điện không đồng bộ, lõi thép ép tôn silic 741 dày 0,5 mm có phủ sơn cách điện mặt, dọc theo lõi thép stator từ cm có rãnh thơng gió ngang trục rộng 10 mm Kết cấu máy đồng cực lồi: Các cực lồi chế tạo với số cực 2p Đường kính rơto D lớn tới 15 m Chiều dài l nhỏ lại với tỉ lệ l/D = 0,15 đến 0,2 - Rôtor máy điện đồng cực lồi công suất nhỏ trung bình có lõi thép chế tạo thép đúc gia công thành khối lăng trụ khối hình trụ, có đặt cực từ Hình 4.1 Cố định cực từ liên tiếp lõi thép Cực từ lõi thép rotor ghép thép dày 1,5 mm (hình 4.1), cố định cực từ lõi thép nhờ hình T, ốc v v Dây quấn kích từ chế tạo từ dây đồng trần tiết diện chữ nhật, cuộn dây sau gia công lồng vào thân cực - Dây quấn cản (trường hợp máy phát điện đồng bộ) dây quấn mở máy (trường hợp động điện đồng bộ) đặt đầu cực Được làm đồng nhôm, hai đầu cực nối hai vòng ngắn mạch Dây quấn mở máy có điện trở lớn dây quấn cản Dây quấn cản mục đích để cản dịu dao động rotor có q trình q độ làm bớt không đối xứng chế độ làm việc Dây quấn kích từ chế tạo từ dây đồng trần tiết diện chữ nhật, cuộn dây sau gia công lồng vào thân cực - Dây quấn cản (trường hợp máy phát điện đồng bộ) dây quấn mở máy (trường hợp động điện đồng bộ) đặt đầu cực Được làm đồng nhôm, hai đầu cực nối hai vòng ngắn mạch Dây quấn mở máy có điện trở lớn dây quấn cản Dây quấn cản mục đích để cản dịu dao động rotor có q trình q độ làm bớt không đối xứng chế độ làm việc Hình 4.2 Dây quấn cản dây quấn mở máy máy điện không đồng - Stator máy điện đồng cực lồi giống stator máy điện cực ẩn - Trục máy đồng cực lồi đặt nằm ngang động đồng bộ, máy bù đồng bộ, máy phát điện Diêzen, máy phát tuốc bin nước công suất nhỏ a Cực lồi 2p = b Cực ẩn 2p = cảm), Cuộn kích Hình 4.3 1.Stato (phần ứng), Rotor (phần từ Đối với máy phát tuốc bin nước công suất lớn, tốc độ chậm, trục máy đặt thẳng đứng Nguyên lí làm việc máy điện đồng Stator máy điện đồng có cấu tạo giống stator máy điện khơng đồng Dây quấn ba pha hay m pha nói chung stator có số đơi cực rotor Stator có dây quấn gọi phần ứng Rotor máy điện đồng có cuộn dây kích từ, cung cấp dòng điện chiều từ nguồn qua vịng tiếp xúc chổi than Cơng dụng cuộn kích từ tạo máy từ trường sơ cấp Rotor cuộn kích từ gọi phần cảm ứng Nguyên làm việc sau: Cho dòng điện kích từ chiều vào dây quấn kích từ rotor tạo từ trường rotor Khi quay rotor động sơ cấp, từ trường rotor cắt dây quấn phần ứng stator cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin, có trị số hiệu dụng là: E0 4,44.f.w1.k dq. Trong đó: E0, w1, kdq, 0 s.đ.đ pha, số vòng dây pha, hệ số dây quấn, từ thông cực từ rotor Nếu rotor có p đơi cực tần số s.đ.đ là: f1 p.n Hz, n tính vịng / giây p.n 60 Hz, n tính vòng / phút f1 Sức điện động stator gồm hệ thống sức điện động pha đối xứng, có trục lệch khơng gian 1200 điện, s.đ.đ pha lệch 1200 Khi nối dây quấn stator với tải đối xứng cuộn dây mang hệ thống dòng điện đối xứng lúc máy làm việc chế độ máy phát Khi có tải dây quấn stator tạo nên theo đặc tính từ trường quay dây quấn stator máy điện không đồng Từ trường quay stator quay theo chiều quay rotor với tốc độ: n1 60 f1 p f1 vào công thức ta có n = n1 Nghĩa tốc độ quay rotor tốc độ từ trường quay Chính gọi máy điện đồng Máy điện đồng làm việc động cơ, mắc vào cuộn dây stator dịng pha lưới Lúc rotor quay theo chiều với tốc độ trường stator Các thông số MPĐ - Công suất định mức: Pđm - Điện áp định mức: Uđm - Dòng điện điện áp kích từ định mức: Iktđm; Uktđm - Điện kháng đồng dọc trục xd ngang trục xq đặc trưng cho điện cảm cuộn dây stato ứng với mạch từ chế độ xác lập theo hướng dọc trục ngang trục roto MPĐ tuabin roto cực ẩn đối xứng: xd=xq; MPĐ tuabin nước roto cực lồi, mạch từ theo hướng dọc trục ngang trục khác nhau: xd>xq; - Điện kháng độ: x’d đặc trưng cho điện cảm cuộn dây stato ứng với mạch từ chế độ độ - Điện kháng siêu độ xd’’ đặc trưng cho điện cảm cuộn dây stato giai đoạn đầu chế độ độ - Hằng số quán tính Tj đặc trưng cho mơ men qn tính phần quay tổ máy (gồm MPĐ tuabin) Hệ thống kích từ máy phát điện đồng Hệ thống kích từ MPĐ: Nhiệm vụ: - HT kích từ cung cấp dịng chiều cho quận dây kích thích MPĐ đồng Nó có khả điều chỉnh tay tự động dịng kích từ để đảm bảo chế độ lv ổn định - Thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) làm việc nhằm giữ điện áp khơng đổi với độ xác phụ tải biến động - Thơng thường cơng suất định mức kích từ địi hỏi (0,2- 0,6)% công suất định mức MPĐ Phân loại hệ thống kích từ: HT kích từ dùng MPĐ chiều: HT kích từ dùng MPĐ xoay chiều chỉnh lưu HT kích từ dùng chỉnh lưu có điều khiển (áp dụng NM ta) Hệ thống kích từ Nhà máy: Dùng chỉnh lưu có điều khiển khơng đối xứng, sử dụng Thyristor kết hợp với Diod Phù hợp với công suất đặt tổ máy u v tbb emi w f3 a f2 b Q1 f1 101 102 c 103 cj ac18v 104 105 106 ac18v ac26v zlb krda krdc krdb t1 r1 t6 c6 r6 t4 c1 r3 r5 t3 r7 c3 t5 r8 c4 r9 r4 t2 c5 c2 r2 d1 r13 r14 dk I u f U f 204 fl1 Phương thức vận hành điệnr10đồng r11 12 máy phát u v w I f 203 tbb emi f3 pv1 a Các thông số định mức máy phát điẹn: Là thông số cho phép máy v f2 b Q1 c7 đm 101đm102 103 phát làm việc lâu dài: Như P q2 cj ,U c , Iđm , Q2 Cos đm , UđmKT , IđmKT Trong qúa trình f1 vận hành cho phép sai lệch so với định mức.fl2Bởi chế độ a làm việc cho phép yj pa1 d2 104 105 ac18v 106 ac18v Trước khởi động không để vật lạ khu vực máy phát phép ac26v khởi động khi: zlb 202 201 H 1.1 Sơ đồ nguyên lý mạch kích từ krda krdb krdc ... THIỆU Vận hành thiết bị điện nhà máy thủy điện nhà máy thủy điện Việc giai dắn vấn đề vận hành nhà máy thủy điện chúng mang lại lợi ích khơng nhỏ hệ thống kinh tế quốc dân nói chung hệ thống điện. .. điện điều kiện vận hành Xử lý cố khí cụ điện Bài 5: Vận hành hệ thống phân phối 110/220 kV Vận hành hệ thống 110kV/220 kV Vận hành máy cắt Vận hành dao cách ly Vận hành máy biến điện áp Vận hành. .. hệ thống tự dùng hạ áp Vận hành thiết bị lưu điện UPS Bài 7: Vận hành hệ thống điện chiều Vận hành hệ thống chiều Xử lý cố hệ thống điện chiều Bài 1: Vận hành máy phát điện đồng Cấu tạo, nguyên