Đề tài tổng quan hệ thống Điện nhà máy thủy Điện sơn la

Công trình thủy điện Sơn La được thiết kế và thi công theo công nghệ mới Hình 1.1 Tổng quan Nhà Máy Thủy Điện Sơn La Nhà máy thủy điện Sơn La được xây dựng tại huyện Mường La, tỉnh Sơn

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN - ĐTVT

~~~~~~*~~~~~~

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

HỌC PHẦN: “NHẬP MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN”

ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN

NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SƠN LA

Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Xuân Hồng

Nhóm sinh viên thực hiện: 9,10

1 Nguyễn Nhựt Trường MSSV: 082205004216

2 Lương Kim Vương MSSV:089205007720

3 Phạm Nguyễn Khắc Huy MSSV:083205001457

4 Lê Quang Thuận MSSV:077205005632

5 Nguyễn Tuấn Kiệt MSSV:087205006077

6 Trần Quốc Vinh MSSV:083205005409

7 Nguyễn Chí Nguyên MSSV:083205000698

8 Lê Tuấn Anh MSSV:079205030582

9 Nguyễn Quốc Huy MSSV:080205010076

10 Hà Hoàng Long MSSV:077205006378

Lớp: KD2301C

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2024

MỤC LỤC

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SƠN LA 4

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 4

1.2 TẦM NHÌN, SỨ MỆNH, VAI TRÒ 5

1.3 CÁC SẢN PHẨM DỊCH VỤ CHỦ YẾU 6

PHẦN II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SƠN LA 8 2.1 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐƯỢC CẤU TẠO TỪ NHỮNG THÀNH PHẦN NÀO 8 2.2 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO 10

2.3 HỆ THỐNG TỦ ĐIỆN THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 11

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Tổng quan Nhà Máy Thủy Điện Sơn La 4

Hình 1.4 Đội ngũ nhân viên Kĩ Thuật 6

Hình 1.5 Nhà máy đạt sản lượng 100 tỷ kWh 7

Hình 2.4 Hình ảnh minh họa các giai đoạn 11

Hình 2.6 Hệ thống điện của tủ điện kích từ 12

Hình 2.10 Máy biến áp dự phòng Nhà Máy Thủy Điện Sơn La 16

Hình 2.11 Máy cắt điện và cầu dao cách ly 17

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN SƠN LA.

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN.

Nhà máy thủy điện Sơn La là dự án trọng điểm Quốc gia được khởi công xây dựng ngày 2 tháng 12 năm 2005 khánh thành vào ngày 23 tháng 12 năm 2012, trở thành nhà máy thủy điện lớn nhất khu vực Đông Nam Á Công trình thủy điện Sơn La được thiết kế và thi công theo công nghệ mới

Hình 1.1 Tổng quan Nhà Máy Thủy Điện Sơn La

Nhà máy thủy điện Sơn La được xây dựng tại huyện Mường La, tỉnh Sơn

La có công suất lắp máy 2.400 MW, với 6 tổ máy Cụm công trình đầu mối gồm đập chính bằng bê tông đầm lăn, tràn xả lũ bằng bê tông cốt thép thông thường và nhà máy thủy điện

Hình 1.2 Hồ chứa Nhà Máy Thủy Điện Sơn La

Tổng điện lượng trung bình năm của nhà máy: 10,246 tỷ kWh Đập chính có chiều cao lớn nhất Việt Nam được thiết kế và thi công theo công nghệ bê tông đầm lăn thay thế công nghệ bê tông khối lớn thông thường là một cuộc cách

mạng trong lĩnh vực xây dựng các công trình thủy công ở Việt Nam Việc lựa chọn thiết kế kết

cấu đập dâng được thay đổi từ sử dụng công nghệ bê tông thông thường sang bê tông đầm lăn đã góp phần quan trọng để đẩy nhanh tiến độ thi công và hoàn thành tuyến đập sớm hơn so với tiến độ ban đầu

1.2 TẦM NHÌN, SỨ MỆNH, VAI TRÒ.

a) TẦM NHÌN, SỨ MỆNH

Công ty Thủy điện Sơn La (EVNHPC SON LA) là doanh nghiệp trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) - Tập đoàn kinh tế hàng đầu trong đầu tư, sản xuất và kinh doanh dịch vụ năng lượng của Việt Nam

Chúng tôi với sứ mệnh, tầm nhìn, giá trị cốt lõi và triết lý kinh doanh của mình và với một đơn vị gắn kết, năng động, nhiệt huyết, tri thức và tin cậy đối với khu vực phía Bắc về sản xuất điện năng và cung cấp chuyển giao các sản phẩm, dịch vụ chất lượng cao và chuyên nghiệp trong lĩnh vực sản xuất điện năng dựa trên nền tảng khoa học công nghệ tiên tiến hiện đại, thân thiện với môi trường

Hình 1.3 Đội ngũ nghiên cứu Nhà Máy Thủy Điện Sơn La.

Để góp phần đưa điện năng thực sự trở thành nguồn năng lượng thắp sáng cho cuộc sống và là động lực cho phát triển kinh tế - xã hội của đất nước cũng như với mong muốn của EVNHPC SON LA có được niềm tin của Đảng, của Tập đoàn

Điện lực Việt Nam, chính quyền địa phương và cộng đồng xa hội Chúng tôi tuyên bố những giá trị cốt lõi, những chuẩn mực đạo đức và những cam kết về văn hóa của EVNHPC SON LA

b) VAI TRÒ

Thủy điện Sơn La xây dựng dựa trên 3 nhiệm vụ cơ bản: Cung cấp nguồn điện năng để phát triển kinh tế – xã hội phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Góp phần chống lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa kiệt cho vùng đồng bằng Bắc Bộ Góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế –

xã hội vùng Tây Bắc

Hình 1.4 Đội ngũ nhân viên kĩ thuật

1.3 CÁC SẢN PHẨM DỊCH VỤ CHỦ YẾU

Với việc cung cấp 100 tỷ kWh qua hai nhà máy thủy điện Sơn La và nhà máy thủy điện Lai Châu, Công ty Thủy điện Sơn La đã đóng góp nguồn điện

ổn định cho hệ thống điện quốc gia

Hình 1.5 Nhà máy đạt sản lượng 100 tỷ kWh

Tổng công suất của 2 nhà máy là 3.600MW, chiếm khoảng 6,1% tổng công suất lắp đặt nguồn điện toàn quốc Mỗi năm 2 nhà máy cung cấp lên hệ thống lưới điện quốc gia khoảng 12 tỷ kWh, chiếm khoảng 7% tổng sản lượng hệ thống điện quốc gia., bên cạnh việc đóng góp nguồn điện ổn định cho hệ thống điện quốc gia, cả 2 nhà máy giữ vai trò điều tần nhằm đảm bảo ổn định hệ thống điện khi vừa qua hệ thống điện đưa nhiều nhà máy điện mặt trời vào hoạt động

Đồng thời, kể từ khi thành lập đến nay, Công ty Thủy điện Sơn La luôn là đơn

vị dẫn đầu về giá trị, tỷ trọng đóng góp vào ngân sách tại các tỉnh Sơn La, Điện Biên, Lai Châu và Quỹ bảo vệ và phát triển rừng Việt Nam, góp phần không nhỏ trong quá trình phát triển kinh tế-xã hội các tỉnh khu vực Tây Bắc Tổng giá trị nộp ngân sách nhà nước đối của Công ty từ khi thành lập đến nay xấp xỉ đạt 17.000 tỷ đồng

Xác định rõ nhiệm vụ của 2 Nhà máy Thủy điện Sơn La và Lai Châu là đa mục tiêu, việc sản xuất điện chỉ là 1 trong 3 nhiệm vụ chính của nhà máy Ngoài việc đảm bảo cho các tổ máy hoạt động ổn định, liên tục, Công ty theo dõi chặt chẽ tình hình khí tượng thủy văn, phối hợp với các đơn vị liên quan để tham mưu, đề xuất điều tiết hồ liên hồ chứa đảm bảo tận dụng tối đa nguồn nước

Để chủ động, đặc biệt ứng dụng khoa học công nghệ vào vận hành hồ chứa tiến tới vận hành liên hồ chứa theo thời gian thực, trong thời gian tới, Công ty

sẽ phối hợp với đơn vị chuyên ngành lắp đặt thêm các trạm đo mưa, thủy văn, ra-đa thời tiết và thuê cả vệ tinh để dự báo khí tượng thủy văn chính xác, kịp thời hơn

Ngoài ra, khi hồ chứa thủy điện Sơn La, Lai Châu hình thành tạo nên nhiều tiềm năng và thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội cho vùng Tây Bắc như phát triển ngành nghề nuôi trồng thủy sản (nuôi cá lồng, tôm …) trên lòng hồ, phát triển ngành nghề du lịch lòng hồ thủy điện, phát triển lĩnh vực giao thông thủy…, góp phần rất lớn vào tạo việc làm, thu nhập ổn định cho người dân các dân tộc vùng Tây Bắc

Hình 1.6 Hồ chứa Nhà Máy Thủy Điện Sơn La

Với nguồn ngân sách hàng năm nộp cho các địa phương rất lớn đã giúp các địa phương đầu tư cơ sở hạ tầng, xóa đói giảm nghèo cho nhân dân các dân tộc trên địa bàn 3 tỉnh

PHẦN II TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN NHÀ MÁY ĐIỆN SƠN LA

2.1 NHÀ MÁY ĐIỆN ĐƯỢC CẤU TẠO TỪ NHỮNG THÀNH PHẦN NÀO?

Nhà máy thủy điện được cấu tạo bởi các thành phần sau đây:

Đập thủy điện: giúp chứa nước tạo ra một hồ chứa lớn

Ống dẫn nước: Dẫn nguồn nước đến tuabin.

Tua bin: Tua bin giúp gắn liền với máy phát điện ở phía trên nhờ một trục Loại tuabin phổ biến dùng cho nhà máy thủy điện là Turbine Francis, có hình dạng giống như một đĩa lớn với những cánh cong Mỗi chiếc tuabin có khối lượng lên tới khoảng 172 tấn và quay với tốc độ 90 vòng mỗi phút Máy phát điện: Là loại máy gồm một loạt các nam châm khổng lồ quay quanh cuộn dây đồng

Hình 2.1 Rotor của máy phát

Máy biến áp đặt bên trong nhà máy điện tạo ra dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi nó thành dòng điện có điện áp cao hơn

Hình 2.2 Trạm máy biến áp AT2 500kV

Đường dây điện: Đường dây điện gồm ba dây pha của năng lượng điện được sản xuất và một dây trung tính

Hình 2.3 Trạm biến áp Sơn La

Cống xả: Giúp đưa nước chảy qua các đường ống và chảy vào hạ lưu sông

2.2 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN

Quá trình vận hành nhà máy thủy điện gồm có bốn giai đoạn chính: Giai đoạn 1: Dòng nước với áp lực lớn chảy qua các ống thép lớn được gọi

là ống dẫn nước có áp tạo ra các cột nước khổng lồ với áp lực lớn đi vào bên trong nhà máy

Giai đoạn 2: Nước chảy mạnh làm quay tuabin của máy phát điện, năng lượng cơ học được chuyển hóa thành điện năng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Giai đoạn 3: Điện được tạo ra đi quá máy biến áp để tạo ra dòng điện cao thế 500Kv

Giai đoạn 4: Dòng điện cao thế sẽ được kết nối vào mạng lưới phân phối điện và truyền về các thành phố và các tỉnh thành

Hình 2.4 Hình ảnh minh họa các giai đoạn

2.3 HỆ THỐNG TỦ ĐIỆN, THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

a)Tủ điều khiển kích từ

Tủ điều khiển kích từ dùng để tạo ra dòng điện DC đưa vào roto máy phát

và giúp ổn định công suất Q Tủ điều khiển kích từ ứng dụng cho các nhà máy điện sử dụng kích từ tĩnh với dòng kích từ lớn, cũng như kích từ không chổi than

Hình 2.5 Tủ điện kích từ

Hình 2.6 Hệ thống điện của của tủ điện kích t

b) Hệ thống điều khiển, tự động hóa

Hệ thống điều khiển, tự động hóa và SCADA trong các nhà máy thủy điện kết hợp giữa điều khiển quá trình chạy và dừng tổ máy với việc điều khiển công suất (công suất tác dụng và công suất phản kháng), điện áp và tần số

Hình 2.7 Hệ thống 3 tủ điều khiển các tổ máy

Đi vào chi tiết về hệ thống tự động hóa nhà máy thủy điện phải nói đến hệ thống tủ điều khiển tổ máy Thay thế cho hệ thống điều khiển bằng tay với đòi hỏi trình độ của đội ngũ công nhân vận hành, hệ thống tự động hóa với các tủ

điều khiển tổ máy được đưa vào sử dụng nhằm giảm nhân công vận hành và tăng hiệu quả vận hành cũng như cung cấp các chế độ vận hành linh hoạt, ví

dụ, điều khiển công suất, điều khiển quá trình chạy dừng tổ máy Nó cũng cho phép điều khiển nhà máy từ xa

c) Máy phát điện thủy lực

Máy phát là động cơ biển cơ năng của turbin thành điện năng cung cấp cho

hệ thống điện Máy phát thuỷ điện về nguyên tắc là máy phát đồng bộ ba pha, các bộ phận chủ yếu của nó bao gồm: rotor nối với trục turbin trực tiếp hoặc gián tiếp qua hệ thống truyền động Ro to làm nhiệm vụ tạo nên từ trường quay làm xuất hiện dòng điện xoay chiều trong các cuộn dây trong các ổ cực của stator máy máy phát

Hình 2.8 Ảnh minh họa máy phát thủy lực

Hình 2.9 Các tổ máy phát điện

d) Máy biến áp chính

Dòng máy biến áp nguồn 3 pha điện áp siêu cao áp công suất lớn rất ít nước trên thế giới có công nghệ chế tạo Tại Việt Nam, Tổng công ty Thiết bị điện Đông Anh (EEMC) là đơn vị đã từng sản xuất máy biến áp 500kV nhưng chỉ

là máy biến áp 1 pha và là dòng máy biến áp truyển tải Tuy nhiên, với sự tin tưởng và tinh thần hỗ trợ tối đa cho sự phát triển của đơn vị chế tạo thiết bị trong nước, EEMC đã được EVN lựa chọn là nhà thầu cung cấp, lắp đặt MBA

dự phòng này Đáp lại sự tin tưởng đó, sau hơn 3 năm nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, EEMC đã thành công trong việc lần đầu tiên sản xuất máy biến áp nguồn

3 pha 500kV, công suất 467MVA

Hình 2.10 Máy biến áp dự phòng nhà máy thủy điện Sơn La

e) Trạm phân phối điện cao thế

*Máy cắt điện, cầu dao cách ly

Là thiết bị đóng - cắt mạch điện và bảo vệ mạch điện khỏi hư hại khi xảy ra

sự cố quá dòng, quá tải hoặc ngắn mạch trong quá trình vận hành hệ thống điện Chức năng cơ bản của máy cắt là ngắt dòng điện sau khi nhận tín hiệu từ

rơ le bảo vệ phát hiện sự cố Máy cắt điện có thể được vận hành bằng tay, tự động hoặc kết hợp cả hai hình thức để điều khiển và bảo vệ hệ thống điện vận hành an toàn

Hình 2.11 Máy cắt điện và cầu dao cách ly

f)Phòng điều khiển trung tâm

Hình 2.12 Phòng điều khiển trung tâm của nhà máy thủy điện Sơn La