Thông tin tài liệu
Bộ KH&CN-Bộ NN&PTNT Trường ĐHBK HN TINCNLM INLd? NN $@-NOPHH Oa ŠuemI, NH IqHG WINONLL Bộ KH&CN-Bộ NN&PTNT Trường ĐHBK HN TTNCLNM BO KHOA HOC VA CONG NGHE - BO NONG NGHIEP VÀ PTNT DAI HOC BACH KHOA HA NOI TRUNG TAM NGHIEN CUU NANG LUQNG MOL Số 1— Đại Cổ Việt- Hai Bà Trưng - Hà Nội BAO CAO TONG HOP Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước: "NGHIÊN CỨU THIẾT HẾ CHẾ TẠO,LẤP PAT VA VAN HANH MAY DIEU TOC KIEU BIEN THUY LUC CHO TO MAY THUY DIEN CONG SUAT PEN EMW CHO NHA MAY THUY DIEN DAKSRONG" Dự án KHCN quy môlớn : “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHE TAO, LAP DAT VA VAN HANH THIET BỊ THỦY ĐIỆN CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐAKSRÔNG CƠNG SUẤT 20MW” ( Thuộc chương trình phát triển KHCN trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2005 — 2010) TS.Hoàng Sinh Trường asl Handi, nam 2009 —- CHƯƠNG I NGHIEN CUU TONG QUAN VE HE THONG DIEU TOC TRONG NHA MAY THUY ĐIỆN 1.1 1.2 13, 'Tổng quan tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo sử dụng hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện vừa nhỏ Nghiên cứu khảo sát đánh giá nhu cầu thị trường, xác định đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan hệ thống điều tốc điện - thủy lực ứng dụng cho nhà máy thủy điện vừa nhỏ CHƯƠNG IL NGHIEN CUU TINH TOAN THIET KE HE THONG DIEU TOC BIEN — THUY LUC, AP DUNG TINH TOAN THIET KE DIEU TOC CHO NHA MAY THUY PIEN PAKSRONG 21 Bde 2.3 2.4 24 Các thông số máy điều tốc tua bin nha máy thủy điện Diksréng Các loại máy điều tốc dùng cho tổ máy thủy điện vừa nhỏ .28 Các phần mềm tính tốn thủy lực điều khiển tự động máy điều tốc điện — thủy lực ae Nghiên cứu tính tốn hệ thống cung cấp dầu áp lực cho máy điều 3ã 2.6 'Tính tốn thiết kế Servo mofor thủy lực Be 'Tính tốn thiết kế hệ thống phản hồi cứng phản hỏi mềm 2.8 'Tính toán thiết kế hệ thống truyền lực cho máy điều tóc 2, 'Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cánh hướng tay giới mở cánh hướng 2.10 Tính tốn thiết hệ phản hổi khí kiểu nêm 2.11 Tính tốn thiết kế hệ thống van cánh hướng xảy có hạn độ 2.12 Nghiên cứu tính tốn thiết kế, tích hợp hệ thống cảnh báo an toàn cho máy điều tốc CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG „60 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THƠNG ĐIỀU TĨC CHO NHA MAY THUY BIEN DAKSRONG 65 3.1 Quy trình công nghệ ao môđun thông số đầu vào điều tốc 65 3.2 Quy trình cơng nghệ ao médun điều khiển CPU .68 3.3 - Quy trình cơng nghệ ao mô đun khuyếch đại điện — điện tử 73 3.4 Quy trình cơng nghệ Ê tạo mơ đun khuyếch đại thủy lực vi sai 74 3.5 Quy trình cơng nghệ Ê tạo thiếtbị áp lực 3.6 Quy trình cơng nghệ chế tạo hệ thống truyền điều khiển cánh hướng dòng tua bin „80 CHƯƠNG IV XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THONG DIEU TOC LẮP RÁP HỆ 283 4.1 Quy trình cơng nghệ lắp rấp mơ đun thơng s6 dau vào điều tóc 83 4.2 Quy trình cơng nghệ lắp rấp mơ đun điều khiển CPU 4.3 - Quy trình cơng nghệ lắp ráp mơ đun khuyếch đại điện — điện tử 84 4.4 Quy trình công nghệ lấp ráp mô đun khuyếch đại thủy lực vi sai 84 4.5 Quy trình cơng nghệ lắp ráp thiết bị dầu áp lực 4.6 Quy trình công nghệ lắp ráp truyền điều khiển cánh hướng dịng 4.7 Quy trình cơng nghệ lắp ráp tổng thể tồn hệ thống điều tóc ¡ 88 .86 CHUGNG V XAY DUNG QUY TRINH THU NGHIEM MAY DIEU TOC ĐIỆN - THỦY LỰC 5.1 Quy trình thử nghiệm xưởng chế tạo 5.2 Quy trình thử nghiệm trường 90 CHUGNG VI QUY TRINH VAN HANH MAY DIEU TOC DIEN - THỦY CHƯƠNG?7 CÁC KÉT QUÁ ĐẠT ĐƯỢC 7.1 Các kết khoa học công nghệ đạt 7.2 Khả ứng dụng kết nghiên cứu KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ MỞ ĐẦU giới, việc khai thác nguồn lượng tái tạo phí truyền thống lượng gió, lượng mặt trời hay nguồn lượng tái tạo truyền thống thủy điện định hướng phát triển chiến lược nhiề u quốc gia tồn cầu khơng phân biệt mức độ phát triển kinh tế Điều lý giải không b am ning to lớn phân bố rộng khắp nguồn lượng mà với phát triển kinh tế xã hội toàn cầu, nguồn lượng tái tạo chứng tỏ tầm quan trọng trình phát triển xã hội văn minh đại Đó khơng nguồn “năng lượng sạch” mà tính “tái tạơ” mang tính “bền vũng, mục tiêu bao trùm mà định hướng phát triển kinh tế xã hội quốc gia hướng tới: Đó “sự phát triển bền vững” 'Trong lịch sử mình, ngành xây đựng thủy điện Việt Nam nói riêng giới nói chung khơng ngừng phát triển Tuy nhiên thủy điện nhỏ trải qua nhiều thăng trầm giai đoạn Bing phát năm 70 để bị lãng quên năm 80 Mặc đù vậy, nhu cầu phát triển Kinh tế, xã hội, trị đưa người vươn tới vùng xa với tiến không ngừng ứng dụng khoa học công nghệ đai, thủy điện nhỏ định hướng phát triển nhiễu quốc gia lựa chọn Chính chương trình “Dự án khoa học công nghệ quy mô lớn “ nhà nước giai đoạn 2005-2010, định hướng “+shiên cứu thiết kế chế tạo lắp đặt thiết bị thấy điện công suất đến GMIV cho nhà máy thấy điện vừa nhỏ “ lựa chọn đắn chiến lược phát triển Kinh tế xã hội nước ta tương lãi Từ kinh nghiệm tích lũy qua thực tế giới cho thấy đặc điểm bật thủy điện vừa nhỏ, £ÿ ddu te cho thiết bị chiếm tỷ lệ cao so với cơng trình thủy điện lớn Thường thiết bị thủy điện nhỏ chiếm tỷ lệ 30% đến 40% vốn đầu tư ban đầu Trường hợp đặc biệt, số lên đến 509% Điều cho thay tam quan trọng việc đầu tư nghiên cứu nhằm hoàn thiện thiết bị thủy điện vừa nhỏ Hi giới, với ứng dụng nhiều thành khoa học công nghệ mới, thủy điện vừa nhỏ hoàn toàn thay đổi chất lượng nguồn lượng mình, kết mợi nhìn nhận thủy điện vừa nhỏ phải thay đổi Đóng góp phần khơng nhỏ cho thay đổi phải kể đến việc ứng dụng ngày rộng rãi hệ thống điều khiển tự động kỹ thuật vi xử lý trình vận hành điều khiển nhà máy thủy điện vừa nhỏ Sự hoàn thiện zw4y điểu đấc furbit thấy điện yếu tổ quan trọng làm nên thay đổi lớn Chính đễ làm chủ cơng nghệ chế tạo thiết bị thấy điện xây dựng cơng trình thủy điện vừa nhỏ giai đoạn phát triển kinh tế an nước ta , việc đầu tư nghiên cứu để hồn thiện cơng nghệ ế tạo thiết bị thủy điện nói chung điều tốc turbin nói riêng vấn đề xúc ,đồi hỏi nên kinh tế Với khả có ngành khí chế tạo kết hợp với kết kinh nghiệm tích lũy sở nghiên cứu với đội ngũ cán có trình độ không thua khu vực , việc nghiên cứu cho đời sản phẩm “điều tốc thủy điện “ mang tính cơng nghiệp với chất lượng ngang tầm khu vực cân thiết hoàn toàn có thể, Người ta nhận thấy mic di cdc cơng trình thủy điện lớn cung cấp điện cho khoảng 20% dơn số tồn cầu song lại có ảnh hưởng lớn tới thd nhưỡng, địa chất, nguồn nước, khí hậu Các hỗ chứa nhà máy thủy điện vùng nhiệt đới sản sinh lượng lớn khí methane carbon diosi de Nguyên nhân tượng xác thực vật bị lũ quét vùng tái bị lũ tràn ngập nước, mục nát môi trường, ky khí tạo thành methane, khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh Methane bay vào khí nước xả từ đập đễ làm quay tuabin Theo báo cáo Cao ủy th giới đập, nơi đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hon 100Watt km2 diện tích bề mặt) khơng có việc phá rùng vùng tiến hành trước thi cơng đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát tử cao nhà máy điện thông thường, ột hại đập thủy điện lớn việc tái inh cư dân chúng sống vùng hỗ chứa Trong nhiều trường hợp không khoản thường bù đắp gắn bó họ tổ tiên văn hóa gắn với địa điểm chúng có gi tính thần lớn họ Hơn nữa, mặt lịch sử văn hóa địa điểm quan trọng bị biến mắt, dự án Đập Tam Hiệp Trung Quốc, đập Clyde New Zealand va dip Ilisu đông nam Thổ Nhĩ Kỳ Một số dự án thủy điện sử dụng kênh đào, để làm chệch hướng sơng tới độ đốc để tăng cột áp nhà máy Trong số trường hợp, tồn song bị đổi hướng để tro lại day dong s6ng Vi dy nhw song Tekapo va Pukaki (Newzealand) Người ta 1o ngại rằng, sông sử dụng làm thủy điện chảy qua nhiều vùng, đất khác mức độ ảnh hưởng gia tăng nghiêm trọng vùng đất rộng lớn, chí ảnh hưởng tới nhiều quốc gia Vì thế, nhà nghiên cứu phát triển thủy điện loại vừa nhỏ, cung cấp điện cho vùng khu vực nhỏ, vừa không gây hao tốn tài nguyên, nhân lực vừa bảo dim gìn giữ mơi trường sống tốt lành Do tính ưu việt nó, thủy điện vừa nhỏ nhiều nước giới quan tâm phát triển Ngoài ưu điểm vốn đầu tư không, lớn, không đời hỏi phải sử dụng thiết bị thủy điện phức tạp, xây dựng hỗ chứa nước lớn tiết kiệm nguồn lượng truyền thống ưu điểm trội loại hình Thủy điện vừa nhỏ làm ảnh hưởng đến trường xung quanh khả tự cung tự cấp điện cho vùng sâu, vùng xa, dân cư Việt Nam quốc gia thiên nhiên ưu đãi có hệ thống sơng ngồi phong phú, đa dạng trải khắp chiều đài đất nước nên thuận lợi cho việc phát triển thủy điện Tính tới thời điểm năm 2003, tổng công suất nhà máy thủy điện xây dựng xấp xỉ 4.000MW nhà máy xây dựng có tổng cơng suất gần 1.000 MW Tuy nhiên, theo số liệu thống kê có khoảng 1⁄4 tiểm thủy điện nước fa khai thác để phục vụ sản xuất din sinh tự nhiên nước ta thuận lợi cho việc phát triển thủy điện vừa nhỏ Trong tình hình khủng hoảng thiếu lượng điện nhu cầu sử dụng điện tăng nhanh việc cung cấp điện cho vùng sâu, vùng xa từ nguồn điện nhà máy điện lớn khó khăn Việc xây dựng thủy điện vừa nhỏ khơng cần đầu tư vốn lớn, tranh thủ huy động vốn từ xí nghiệp nhỏ hay tư nhân Bởi vậy, sử đụng kinh nghiệm giới việc phát triển thủy điện vừa nhỏ nước ta trở nên cần thiết Nhà nước quan tâm Mục tiêu để tài là: - _ Tạo khả thiết kế, chế tạo, lắp đặt vận hành sử dụng máy điều tốc kiểu điện — thủy lực cho tổ máy thủy điện công suất đến 6MW với thiết bị đồng cho lực lượng cán công nhân kỹ thuật nước; -_ Chế tạo, lắp đặt vận hành sử dụng 01 máy điều tốc điện - thủy lực cho tổ máy thủy điện công suất 6MW cho nhà máy thủy điện Đăksrông; -_ Phục vụ chương trình nội địa hóa thiết bị chiến lược phát triển thủy điện nhà nước đến năm 2010 2020; - _ Tạo công ăn việc làm cho xã hội, góp phần cung cấp điện đẩy phát triển ngành liên quan nâng cao đời sống sinh; -_ Tạo điều kiện chủ động việc cung cấp thiết bị thủy điện loại nhỏ dùng cho cơng trình trạm thủy điện xây dựng tùng bảo đưỡng, thay thế, sửa chữa cho trạm sử dụng Nội dung nghiên cứu đề tài: thúc dân vừa phụ - _ Nghiên cứu tổng quan -_ Nghiên cứu tính tốn dụng tính toán thiết kế -_ Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện; thiết kế hệ thống điề tốc điện — thủy lực, áp điều tốc cho nhà máy n thủy điện Đaksrơng; quy trình cơng nghệ chế tạo phận hệ thống điều tốc cho nhà máy thủy điện Đăksrông; - _ Xây đựng quy trình cơng nghệ lắp ráp hệ thống điều tốc cho nhà máy; - _ Xây đựng quy trình thử nghiệm máy điều tốc điện - thủy lực; - _ Xây đựng quy trình vận hành, sử dụng máy điều tốc điện - thủy lực 'Tỉnh hình nghiên nước Trên thể giới Với mục tiêu giảm giá thành đầu tư đơn giản công tác vận hành nhà máy thủy điện vừa nhỏ, theo logic đơn giản cho cần sử dụng điều tốc turbin có nguyên lý đơn giản rẻ so với điều tốc nhà máy thủy điện lớn Tuy nhiên, tiếp cận vấn đề từ góc độ “điều khiển đồng bộ* tối ưu hóa nhà máy thủy điện vừa nhỏ khơng đơn “điều tốc” lại phải tray i khái miệm Các kết nghiên cứu thực tế Hoa Kỳ, Nga Trung Quốc cho thấy nhà máy thủy điện lớn, điều tốc turbin phân hệ thống tự động điều khiển bảo vệ tổ máy trong, q trình làm việc Trong đó, nhà máy thủy điện vừa nhỏ, việc lắp đặt riêng biệt hệ thống điều tốc, điều khiển tự động phân bồ tải bảo vệ tổ máy sé din đến nhiều tồn dau tư ban đầu Ở đây, phương án tối ưu lựa chọn phổ biến giới, #Š hợp chúc vào với điều tắc furbin.Vói xu hướng tiên tới nhà máy thủy điện vừa nhỏ hoàn toàn tự động, việc ứng dụng kỹ thuật tiên tiến điều khiển với vi xử lý mạnh tưởng làm phức tạp thêm cho nhà máy thủy điện, thực tế lại chứng minh điều ngược lai Với ứng dụng kỹ thuật mới, việc vận hành, bảo đưỡng sửa chữa nhà máy thủy điện vừa nhỏ đơn giản hóa nhiều nhờ sử dụng tổ hợp, linh kiện tiêu chuẩn Trên giới nay, máy điều tốc turbin dùng cho nhà máy thủy điện vừa nhỏ thiết kế chế tạo dựa nguyên lý bản, nguyên lý điện-cơ, nguyên lý thủy — co , nguyên lý điện - thủy lực, Loại thứ nghiên cứu ứng dụng cho trạm thủy điện có cơng suất nhỏ loại vài trăm KW với đầu tư khiêm tốn chứng tỏ độ tin cậy trình vận hành Trong thời gian dài, mẫu điều tốc thiy ~ecơ nước Áo, Tiệp lựa chọn hàng đầu cho nhà máy thủy điện vừa nhỏ giới Việt nam Tuy nhiên, giai đoạn phát triển thủy điện vừa nhỏ với xu hướng điều khiển đồng nhóm nhiều nhà máy với hệ thống quản lý ,điều khiển trung tơm nhằm tiêu chuẩn hóa chất lượng nguồn điện, loai aide tbe điện — thấy lực trở thành lựa chọn ưu tiên thiết kế xây dựng nhà máy thủy điện vừa nhỏ Nhất nhà máy thủy điện, điều tốc turbin gắn thêm chức điều tốc, phân chia công suất bảo vệ an tồn tổ máy Chính nhờ có ưu điểm vượt trội sử dụng kỹ thuật vi xử lý cho phép kết nối với hệ thống điều khiển SCADA, máy điều tốc điện - thủy lực trở thành sựt lu chọn đup cho nhà máy thủy điện vừa nhỏ Nga, Canada, Hoa Kỳ v.v Cùng với phát triển mạnh mế ứng dụng kỹ thuật số hệ thống điều khiển tự động, máy điêu tỐc điện — thủy lực lựa chon 161 un cho nhà máy thủy điện vừa nhỏ giai đoạn Tình hình nước Từ năm 80, với phong trào làm thủy điện nhỏ, việc nghiên cứu thiết kế xây dựng nhà máy thủy điện vừa nhỏ Việt Nam đạt số thành công định Nhiều mẫu turbin thủy lực công xuất đến 2MW chế tạo lắp đặt chủ yếu cho vùng sâu, vùng xa Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo điều tốc triển khai số địa Viện nghiên cứu khí Bộ cơng nghiệp, Nhà máy khí Hà Nội, Trường ĐHBK Hà Nội ,Viện khoa học thủy lợi v.v Tuy nhiên những, Ễ
Ngày đăng: 06/10/2023, 10:39
Xem thêm:
