Bài giảng -Thủy điện 2-chương 16 pdf

Nhà máy TĐ và bố trí thiết bị trong nhà máy Nhà máy thủy điện được chia làm hai phần, lấy cao trình sàn máy phát làm ranh giới phân chia: phần dưới nước và phần trên khô.. Phần trên là

Trang 1

Phần II.b

NHÀ MÁY CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN

Chương XVI NHÀ MÁY T.Đ VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN

iết bị trên cần phải bố trí một cách hợp lý và thuận tiện, yêu cầu quá trình vận hành tốn kém ít nhất, an toàn, có hệ số lợi dụng các thiết bị cao nhất

XVI 1 KHÁI QUÁT VỀ THÀNH PHẦN NHÀ MÁY TĐ

XVI 1 1 Nhà máy TĐ và bố trí thiết bị trong nhà máy

Nhà máy thủy điện được chia làm hai phần, lấy cao trình sàn máy phát làm ranh giới phân chia: phần dưới nước và phần trên khô Phần trên là kết cấu nhà công nghiệp thông thường chứa hệ thống cầu trục, các phần trên của máy phát điện, tủ điều khiển tổ

áy và

Nhà máy của trạm thủy điện là nơi chứa các thiết bị động lực chính (turbine, máy phát điện) ngoài ra còn bố trí các thiết bị phụ để đảm bảo vận hành an toàn cho các thiết bị chính như: hệ thống các thiết bị điện: tủ điều khiển, thiết bị tự động, thiết bị bảo

vệ, thiết bị phân phối điện, máy biến áp; các hệ thống phụ thuỷ lực; các xưởng sửa chữa

và thử nghiệm Tất cả các th

m thiết bị điều tốc Phần dưới nước chủ yếu chứa các bộ phận dưới của máy phát, ống áp lực, buồng turbine, BXCT, ống xả và bố trí hệ thống thiết bị thiết bị phụ cơ điện

Hình 16-1 Các bộ phận công trình và thiết bị của nhà máy thuỷ điện

1- Gian máy 2- Cầu trục gian máy 3- Nhà đặt van 4- Lưới chắn rác 5- Rãnh van 6- Buồng xoắn

1 ngang dàm đỡ cầu trục 13- Cột đỡ dầm cầu trục 14

Hình (16-1) là mặt cắt ngang nhà máy thủy điện ngang đập, mô tả các bộ phận chính và vị trí đặt các thiết bị của một nhà máy thuỷ điện.Trong nhà máy, ngoài các tổ máy phát điện còn có cầu trục dùng để lắp ráp và vận chuyển các cụm lớn của turbine, 7- Giếng turbine 8- BXCT của turbine 9- Ống xả 10- Phòng phân phối 11- Máy phát điện kiểu ô 2- Cắt -MBA; 15- động cơ tiếp lực

Trang 2

249

máy phát điện, máy biến áp động lực và các thiết bị phụ trong nhà máy, trong gian máy thường dùng cầu trục cầu Ngoài gian máy chính thường dùng cần trục chữ môn hoặc các loại máy trục khác như tời, máy nâng kích thủy lực đặt tại chỗ Cửa lấy nước và ống xả còn được trang bị lưới chắn rác, các cửa van và trang thiết bị cơ khí thuỷ công khác Trạm Máy biến áp đặt song song ở thượng hoặc hạ lưu các tổ máy để rút ngắn chiều dài các thanh cái máy phát, trong điều kiện nhà máy ngang đập có ống xả dài đặt trạm biến áp phía hạ lưu nhà máy rất thuận tiện và kinh tế

XVI 1 2 Phân loại nhà máy thuỷ điện

Nhà máy thuỷ điện được phân loại theo các cách sau:

1 Phân loại theo công suất lắp máy

Phân loại theo cách này mang tính tương đối vì nó tuỳ thuộc vào mức độ phát triển kinh tế - kỹ thuật của từng quốc gia và mỗi quốc gia cũng tuỳ theo từng thời kỳ Nói chung thường phân ra một cách tương đối các loại nhà máy sau:

Trạm thuỷ điện nhỏ, khi: công suất lắp máy Nlm< 5.000 kW;

Trạm thuỷ điện trung bình, khi: Nlm= 5.000 - 50.000 kW;

rạm th

T uỷ điện lớn, khi: Nlm > 50.000 - 1.000.000 kW

Theo TCVN 285 - 2002 đã phân ra các cấp TTĐ sau:

lm

N

Trạm thuỷ điện cấp V, khi: < 200 kW;

Trạm thuỷ điện cấp IV, khi: Nlm < 5.000 - 200 kW;

Trạm thuỷ điện cấp III, khi: Nlm < 50.000 - 5.000 kW;

Trạm thuỷ điện cấp II, khi: Nlm < 300.000 - 50.000kW;

Trạm thuỷ điện cấp I, khi: Nlm ≥ 300.000 kW;

Khi TTĐ có Nlm > 1.000.000 kW thường được coi là TTĐ cấp đặc biệt

2 Phân loại theo điều kiện nhà máy chịu áp lực nước thượng lưu

Phân loại theo cách này ta có:

Nhà máy thuỷ điện ngang đập (nhà máy trực tiếp chịu áp lực nước thượng lưu); Nhà máy thuỷ điện sau đập và nhà máy đường dẫn ( không trực tiếp chịu áp lực

nướ

3 Phân loại theo cột nước của trạm Thuỷ điện

Phân loại theo cách này ta có:

Trạm thuỷ điện cột nước thấp, khi: < 50 m;

Trạm thuỷ điện cột nước trung bình, khi: 50 m ≤ ≤ 400 m;

Trạm thuỷ điện cột nước cao, khi: > 400 m

Với cột nước cao dưới 500 m thường có thể dùng turbine Tâm trục tỷ tốc thấp hoặc turbine Gáo, trên 500 m sử dụng turbine Gáo

4 Phân loại theo kết cấu nhà máy

Theo cách phân loại này ta có những loại nhà máy sau:

Nhà máy thuỷ điện không kết hợp xả lũ (công trình xả lũ nằm ngoài nhà máy); Nhà máy thuỷ điện kết hợp xả lũ (công trình xả lũ nằm trong nhà máy);

Nhà máy thuỷ điện kết hợp về kết cấu (nhà máy trong thân đập, nhà máy trong

c tr máy trong tháp xả nước );

Nhà y thuỷ điện thuỷ triều

Trang 3

XVI 2 ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO CỦA CÁC LOẠI NHÀ MÁY T.ĐIỆN

Trong phần Thủy Năng chúng ta đã biết có những loại TTĐ cơ bản và trong đó lại có những loại trạm đặc biệt, chúng tuân theo những yêu cầu chung song mỗi loại cũng sẽ có những nét đặc biệt riêng

Nhà máy uỷ điện ngang đậ (

trực tiếp chịu áp lực nước thượng lưu, đồng thời cũng là công trình lấy nước trực tiếp vào turbine Vì vậy loại nhà máy này được sử dụng thường với cột nước nhỏ (H ≤ 30 -

40 m) Các nhà máy lớn và trung bình thường dùng turbine cánh quay trục đứng Những

tổ máy lớn có đường kính BXCT D1 = (10 - 10,5) m (Ví dụ TTĐ thuỷ điện Xaratop, ở Liên xô cũ có D1 = 10,3m), NTB = (120 - 150) MW, QTB = (650 - 700) m3/s Phần dưới

đường dẫn Áp lực nước từ một phía đòi hỏi nhà máy phải ổn định không bị o theo đế, và khi xây dựng trên nền không phải đá còn phải tính ổn định của nền và chống lún, như một công trình chắn nước Vì cần bảo đảm tính vững chắc và ổn định, cũng như vì kích thước lớn và hình dạng phức tạp của buồng turbine và ống xả, phần dưới nước của nhà máy thủy điện ngang đập, loại đặt ngay tuyến công trình thường là phần đắt tiền nhất của công trình Cửa lấy nước đặt ngay trước buồng turbine, có bố trí các rãnh thả lưới chắn rác, rãnh van sửa chữa, rãnh van công tác Dùng cầu trục di động bên trên để nâng hạ lưới và van Trong trường hợp có vật nổi lớn nguy hiểm, có thể đặt thêm tường ngực 10 để chắn (hình 16-2); bố trí rãnh 5 để thả van công tác khi cần ngăn nước vào buồng xoắn Nếu có xả lũ kết hợp trong nhà máy thì đặt rãnh van sưã chữa 9 của công trình tràn có áp 3; cuối đường xả đặt van xã tràn 4 Việc bố trí công trình xả lũ trong nhà máy sẽ làm tăng thêm cột nước của trạm vào mùa nước lũ và giảm bớt chiều rộng đập tràn, dẫn đến giảm khối lượng công trình trạm Phía trên đoạn khuếch tán của ống xả dài, bố trí thiết bị phụ, phòng phân phối điện cấp điện áp máy phát, trên nó là trạm máy biến áp Để thao tác van hạ lưu, ở hình trên cũng dùng cần trục cổng

phối ca áp đặt ở phần trên ống xả và phần trên nhà máy

1 Nhà máy thủy điện ngang đập

th p hình 16-2) là một phần của đập dâng do vậy nó

n ủa nhà máy loại này ở trong trường hợp làm việc bất lợi hơn các loại sau đập v

trượt the

Đ ô tô 6 và đường tàu lửa 7cũng được đặt phía trên ph

o

Trang 4

Hình 16-2 Nhà máy thủy điện ngang đập có kết hợp xả lũ

2 Nhà m

Nhà máy thủy điện sau đập thường dùng cho các trạm có đập khô và đập tràn

xoắn kim loại

iảm đi trong nhà máy ngang đập

n oại nh ông đủ chiều rộng để đặt máy biến áp,

do vậy tận dụng khoảng trống giữa đập và nhà máy để đặt trạm biến áp là thích hợp Cột điện cao thế có thể đặt trên thân đập bê tông Nhà máy thuỷ điện sau đập thường dùng với cột nước từ (30 - 45) m ≤ H ≤ (250 - 300) m Turbine được sử dụng thường là

héo Để giảm ảnh đập, nhà máy nằm sau đập phòng phân phối và trạm biến áp ép giữa gian máy và đập Hình (16-4,b) trình bày nhà

ong thân đập sẽ rút ngắn chiều dài đường ống áp lực do vậy giảm bớt tổn thất cột

áy Thủy điện sau đập:

với cột nước trung bình và cao Với nhà máy sau đập, thường dùng buồng

mặt cắt tròn Nhờ những thay đổi kết cấu của nhà máy mà phần dưới nước g

nhiều Phần trên có thể dùng các kết cấu khác hoặc giống như

Hình (16-3) trình bày loại nhà máy có kết cấu hoàn toàn độc lập, đặt sau đập không trà

L à máy này, ống xả không dài thường kh

turbine tâm trục, turbine cánh quay cột nước cao hoặc turbine hướng c

hưởng lún không đều, giữa đập bê tông và nhà máy đặt khớp lún

Hình (16-4,a) là một ví dụ về nhà máy thủy điện sau

tràn bê tông Trong trường hợp này, các phần thiết bị điện khó bố trí, thường bố trí

y điện kiểu đập với nhà máy nằm trong thân đập bêtông khô Việc đặt gia

tr

nước,

251

Trang 5

Hình 16-3 Nhà máy thủy điện sau đập

ận hành của tổ máy làm việc ở môi trường độ ẩm và nhiệt độ ổn định, gi

ợc chú ý giải quyết Việc thông thương với bên ngoài và đặt máy biến áp bên trong chật chội, phải bố trí đường hầm để thông ra ngoài và đặt máy biến áp bên ngoài

về phía hạ lưu nhà máy

cải thiện điều kiện v

ảm bớt khối lượng bêtông Tuy nhiên, điều kiện thông gió, ánh sáng, chống ẩm phải đư

Hình 16-4 Nhà máy thuỷ điện sau đập tràn và trong thân đập

Trang 6

ản giống nhà máy thủy điện sau đập, song ch

trạm đường dẫn cột nước cao, sử dụng turbine tâm trục thì trong một số trường hợp sử dụng ống xả thẳng hình chóp hoặc ống

xả loa kèn nên kết cấu phần dưới cũng đơn giản hơn, nước sau khi ra khỏi ống xả chảy

Đ đường dẫn lộ thiên

3 Nhà máy thủy điện kiểu đường dẫn:

Nhà máy thủy điện kiểu đường dẫn về cơ b

ỉ khác là kích thước phần dưới nước của nhà máy giảm nhỏ hơn do đường kính turbine nhỏ, nhất là khi lắp turbine gáo Ở những

về kênh xả hạ lưu Hình (16-5) mô tả kết cấu của khu trạm của TT

Hình 16-5 Nhà máy thuỷ điện đường dẫn

1- thép néo của mố néo ; 2- mố néo hở trên; 3- khớp nhiệt độ;

4- mố đỡ; 5- mố néo dươi; 6- cừ thép; 7- tường áp lực của BAL

Sơ đồ này bao gồm tường áp lực 7 của bể áp lực, nối tiếp từ bể áp lực về nhà máy là đường ống thép áp lực có đai, nhà máy dùng turbine tâm trục cột nước không

cấp nước riêng lẻ, chiều dài ống ngắn Trạm máy bién áp và trạm phân phối cao áp đặt ở khu vực riêng, một đầu nhà máy Nhìn chung nhà máy kiểu đường dẫn có kết cấu không

có gì đặc biệt so với nhà máy thủy điện sau đập

4 Nhà máy thủy điện ngầm:

Sự khác biệt giữa nhà máy ngầm và loại nhà máy khác là ở chỗ toàn bộ nhà máy đều được đặt ngầm trong lòng đất đá, liên hệ giữa nhà máy với bên ngoài bằng các

khí Dùng thiết bị thông gió thổi qua khoảng không ấy để loại bỏ nước ẩm Ở trạm thủy điện cột nước thấp và trung bình có kích thước turbine lớn, đồng thời nhà máy đặt trong

đá yếu và nứt nẻ, do vậy trong nhà máy chỉ đặt turbine, máy phát và cầu trục cầu

ên 2 của ống nằm kết hợp trong thành phần tường áp lực

ở Mố néo dưới 5 là thành phần của phần dưới nước nhà m

n g kín Khớp nhiệt độ 3 được đặt sát sau m

đ ầm và giếng riêng Tùy thuộc vào độ cứng của địa chất bao quanh nhà m

Trang 7

Hình 16-6 Bình đồ mặt bằng nhà máy thủy điện ngầm

- Xưởng cơ khí 2- Thùng dầu 3- Sàn lắp ráp 4- Giếng thông gió 5- Đường ray vận chuyển

c đoạn ống 6- Cửa tự đóng 7- MBA tự dùng 8- Phòng điều khiển TT 9- Máy ngắt 10- Tuy

nen dẫn cáp; 11- tuy nen MBA 12-MBA dự trữ I- Nhóm MBA thứ nhất II- Nhóm MBA thứ hai

hầm riêng dọc theo nhà máy Khi nhà máy đặt không sâu so với mặt đất thì máy biến áp

có thể đặt trên mặt đất Dùng đường hầm để dẫn dây điện từ máy phát đến máy biến áp Việc sửa chữa máy biến áp có thể tiến hành tại trạm phân phối cao áp, hoặc có thể dùng

đường hầm đưa máy biến áp vào sàn lắp ráp trong nhà máy để sửa chữa

Đối với những nhà máy đặt khá sâu dưới mặt đất thì máy biến áp được bố trí trong một đường hầm riêng chạy song song nhà máy (xem hình 16-6)

van sự cố đặt cuối đường dẫn và sửa chữa ống xả có thể bố trí tr

1

cá

Trang 8

ảm được tổn thất điện năng từ thanh cái máy phát đến máy biến áp, đơn giản sơ đồ đấu dây và điều kiện làm việc của

Để bảo đảm nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho nhân viên vận hành và điều kiện làm việc bình thường của thiết bị, trong nhà máy ngầm cần phải có hệ thống điều hòa

có thể dùng nhiệt của máy phát và máy biến

p để s

Đối với nhà máy có cột nước cao dùng turbine tâm trục có số vòng quay lớn, do kích thước tổ máy giảm thì máy biến áp có thể đặt trực tiếp gần gian máy trong cùng một khoang và có tường riêng để bảo vệ Nhờ vậy gi

khối đá xung quanh nhà máy được ổn định vì số đường hầm đào trong đá ít

không khí , hệ thống thông gió và hút bụi,

á ưởi ấm gian máy về mùa lạnh

5 Nhà máy thủy điện tích năng:

Hình 16-7 Nhà máy thuỷ điện tích năng với "tổ máy ba máy"

1- động cơ - máy phát; 2- turbine tâm trục; 3- khớp li hợp; 4- turbine gáo đồng bộ;

5- máy bơm đa cấp; 6- đế tựa.

Kết cấu nhà máy TĐ tích năng, nhìn chung cũng giống những nhà máy khác, chỉ

có phần dưới nước là kh nhà máy đặt cả turbine

à máy c làm việc của turbine nhỏ hơn cột nước

ay, còn máy

áy như thế là tổ máy thuận nghịch, cho phép đơn giản hóa sơ đồ bố trí nhà máy, giảm kích thước và giá thành xây dựng Khi cột ước H = (12÷15) m thì turbine cáp xun thuận nghịch trục ngang là hiệu quả hơn cả ùng t à máy phát - động cơ gọi là “ tổ máy hai máy “

Khi cột nước cao hơn 100 - 150 m, dùng rộng rãi “ tổ máy ba máy “gồm turbine,

ine Giữa trục nối của turbine và trục máy bơm dùng một khớp ly hợp để ngắt turbine hoặc máy bơm

g ứng Dưới khớp ly hợp bố trí một turbine gáo đồng bộ phụ

ác Để đảm bảo chu trình làm việc, trong

v phát Trong mọi trường hợp, cột nướ

m y bơm tạo ra một ít Có thể dùng các loại turbine tâm trục, cánh quay,

cánh chéo đồng thời làm máy bơm Để làm điều đó cần thay đổi hướng qu

phát chuyển thành động cơ điện Các tổ m

n

D ổ máy có turbine thuận nghịch v

máy bơm, máy phát - động cơ (xem hình 16-7) Máy bơm đặt sâu hơn turb

khi làm việc ở chế độ tươn

Trang 9

dùng khi đưa tổ máy bơm vào hoạt động mà không phải dừng tạm thời động cơ Sơ đồ này cho phép nâng cao hiệu suất tổ máy Để giảm bớt lực dọc trục tác dụng lên ổ chịu

đế tựa để đỡ trọng lượng máy bơm Ngoài nh ực tế xây dựng thủy điện còn những loại nhà máy khác (như nhà máy lộ thiên, nhà nưả ngầm, nhà may trong trụ, ) rất đa dạng

XVI 3 CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN

lực của máy phát - động cơ, dưới máy bơm bố trí

ững loại nhà máy trên, trong th

Hình 16-8 Sơ đồ công nghệ bố trí các thiết bị thuỷ điện 1-turbine; 2- máy phát; 3- van trước turbine; 4- máy biến áp; 5- cáp dẫn điện; 6- thiết bị làm mát mphát; 7- hệ thống đo lường và điều khiển; 8- hệ thống cấp nước kỹ thuật; 9- hệ thống khí nén; 10- hệ thống kích từ; 11- hệ thống dầu; 12- cầu trục; 13- phòng điều khiển TT; 14- trạm phân phối; 15- đường dây tải thuộc trạm; 16- cửa van ống xả; 17- két dầu áp lực; 18- tủ điều tốc; 19- ĐCTL; 20- hệ thống thoát nước.

Thiết bị của trạm thuỷ điện có thể được chia ra các loại: thiết bị động lực (gồm turbine và máy phát điện), thiết bị cơ khí, thiết bị phụ, thiết bị điện Để hiểu khái quát về mối quan hệ giữa chúng có thể xem sơ đồ khái quát (hình 16-8) ở trang trên Sau đây lần lượt hệ thống lại những thiết bị liên quan đã học ở các môn học và bổ sung cần thiết Riêng về turbine thuỷ lực và các hệ thống thiết bị phụ cơ - thuỷ lực vừa đề cập ở phần I của giáo trình này, nên không trình bày lại

XVI 3 1 Máy phát điện của TTĐ

Máy phát điện là thiết bị biến cơ năng của turbune thành điện năng cung cấp cho

hệ thống điện, nó là loại máy phát đồng bộ ba pha có vòng quay thường thấp, cực lồi Các bộ phận chính của máy phát là: phần quay rotor, phần tĩnh stator, hệ thống kích từ,

hệ thống làm

nguội máy phát, hệ thống chống cháy, nén nước

n lý làm việc của máy phát đã trình bày ở môn học Điện kphát có thể lắp trục ngang hoặc trục đứng, trục xiên Trong phần này chúng tôi chỉ trình bày phần máy phát trục đứng, gặp nhiều trong xây dựng thuỷ điện vừa và lớn

Trang 10

257

dưới rotor; kiểu này lại chia hai kiểu

Rotor của máy phát: Rotor 1 gồm có mayơ 3 gắn trên trục 4, khung 5 và vành

bánh 6 để gắn các cực từ 7 Mỗi cực từ gồm có lõi thép và cuộn dây điện lấy điện từ máy kích từ 19 qua vòng góp 8 về và trở thành nam châm điện khi quay Ở các máy

ược là

máy và được gia cố chắc chắn

Kết cấu ổ trục của rotor máy phát gồm có hai loại với hai chức năng khác nhau:

Ổ trục hướng tâm 12 nhận tải trọng vuông góc với trục để định hướng trục; còn Ổ trục

đỡ 13 (ổ chặn) nhận tải trọng theo chiều dọc trục Các máy phát trục đứng thì ổ định

hướng chịu tải trọng nhỏ, nhưng ổ đỡ phải nhận tất cả các tải trọng của trọng lượng phần quay tổ máy và lực dọc trục từ BXCT của turbine truyền tới (ở các tổ máy phát lớn tải trọng này có thể tới 2500 tấn và hơn) Riêng ở turbine trục ngang thì ổ hướng tâm còn làm nhiệm vụ đỡ cả trọng lượng bản thân của các phần quay tổ máy, trường hợp này ổ chặn chỉ chịu tải trọng động hướng dọc trục từ BXCT turbine truyền tới

là đĩa thép b có mặt

1 Phân loại và các bộ phận của máy phát điện thuỷ lực

Dựa vào vị trí tương đối giữa rotor và ổ trục đỡ chia máy phát ra hai kiểu chính:

- Máy phát điện kiểu treo (hình 16-9): ổ đỡ đặt trên giá đở trên, nằm trên rotor;

- Máy phát kiểu ô (hình 16-10): ổ đỡ đặt

n : kiểu ô thường với ổ đỡ đặt trên giá đỡ dưới, kiểu ô thấp với ổ đỡ đặt trự

lên nắp turbine- hình (16-10) trình bày máy phát kiểu ô thấp - không có giá đỡ dưới

Hình (16-9) và (16-10) trình bày cấu tạo các bộ phận của hai kiểu máy phát

p ện đại, vành 6 được làm từ các lá thép vòng dày 3-4 mm L

đ m từ những lá thép dập dày 1,5 -2 mm, số lượng cực từ xác định qua tính toán

Stator của phát phát: Stator 2 của máy phát gồm: thép từ 9, cuộn dây 10 (trong

hình vẽ là phần dây đưa ra bên ngoài của nó) và thân 11 để gắn cực từ Để tăng khả năng làm mát, trong các thép từ có các rãnh thông gió Thân của stator được đặt lên bệ

Ổ đỡ có ống lót a gắn chặt vào trục quay, phần dưới của nó

dưới được chế tạo rất cẩn thận (gọi là "gương") b là mặt tiếp xúc động với mặt tiếp xúc

cố định c của ổ trục đỡ Các tấm vòng c nằm trên các bulông d, truyền tải trọng xuống

kết cấu chịu lực bên dưới Mặt trên của các tấm vòng (xéc măng) này là mặt trượt được

Trang 11

Hình 16-9 Máy phát điện kiểu treo (70.000 kVA, n = 428,6 v/ph)

phủ lớp babít Các bulông tựa d đảm bảo phân đều tải trọng giữa các xéc măng Đĩa b và xéc măng c được đặt trong hộp dầu bôi trơn , trong hộp có các ống dẫn nước làm mát ổ

ỡ Khi

đ đĩa b chuyển động, dầu được kéo vào các rãnh hở của các phần quay tạo nên

Trang 12

Hình 16-10 Máy phát điện kiểu ô thấp (120.000 kVA, n = 62,5 v/ph)

d to đặt máy hãm 14 để hãm máy phát Thường khi vòng quay rotor còn lại từ

35÷40% vòng quay định mức là máy hãm phải tác động để dừng máy, không để kéo dài

th n chạy máy với vòng quay thấp

259

Trang 13

ọc trụ yền xuống và được đỡ theo phương ngang nhờ iểu ô,

thống làm mát riêng Bố trí xung quanh thân stator các thùng làm nguội bằng ống dẫn ước 1

ng lạ được tháo ra ngoài

đồ I

Ở máy phát kiểu treo (hình 16-9) ổ đỡ nằm bên trên rotor máy phát Tải trọng

d c sẽ truyền qua giá đỡ trên 15 tru

kích 16 Giá chữ thập 15 có kích thước lớn, nên chiều cao gian máy sẽ lớn Ở máy phát

k ổ đỡ 13 được đặt lên giá đỡ dưới, bên dưới rotor, đối với kiểu ô thấp (hinh 10) không có giá dưới riêng mà được đặt trực tiếp lên nắp turbine, vì vậy kiểu ô có giá trên nhỏ chỉ để đỡ ổ định hướng, vì vậy chiều cao máy phát kiểu ô thấp hơn kiểu treo

16-Thiết bị làm nguội máy phát : để giảm nhiệt độ ở thép từ và cuộn dây máy phát,

thường người ta dùng thiết bị làm nguội bằng không khí Trên rotor có gắn các cánh quạt 17 để hút gió vào làm mát máy Đối với máy phát trung bình và lớn thì phải có hệ

n 8, không khí nóng từ rotor đi qua thiết bị này sẽ hạ nhiệt và lại quay về rotor Hình (16-11) trình bày một số sơ đồ hệ thống làm nguội máy phát Khi máy phát cócông suât nhỏ có thê dùng hệ thống làm nguội trực tiếp (sơ đồ I): lấy không khí mát bên ngoài nhà máy, đưa vào máy phát để làm mát, sau đó khí nó i

C đồ II dùng phương pháp làm mát bằng ố áy lớn, trong

sơ I,a được sử dụng rộng rãi hơn cả

Hình 16-11 Các sơ đồ hệ thống làm nguội máy phát

thống kích từ: Hệ thống kích từ làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện một chiều

cho rotor máy phát chính để tạo nên từ trường cần thiết cho rotor, từ trường quay từ

ro quét lên cuộn dây của stator dòng điện để cung cấp cho lưới Trước đây người

ta ng sử dụng hệ thống kích từ trực tiếp từ trục máy phát chính o th

- k ch từ 19, phnày, trên rotor máy phát có đặt máy phát điện một chiều í n của nó

n trục máy phát Dòng điện một chiều sẽ được dẫn đến vòng tiếp xúc 8 của rotor

H ay, đặc biệt là máy phát lớn, thường dùng kích từ gián tiếp có nguồn điện một

hiều

c ừ máy phát Có thể dùng hệ thống gồm động cơ dị bộ và máy phát một c

h thống kích từ ion bằng chỉnh lưu thuỷ ngân hay bán dẫn Hệ thống kích từ g

ti n lợi hơn về mặt bố trí nhà máy do giảm được phần trên của máy phát, c đốòn

v y phát tỷ tốc thấp thì rẻ hơn

2 Sơ bộ xác định các thông số và kích thước máy p

a - Các thông số cơ bản của máy phát

Trang 14

V loại turbine thông thường thì điện áp máy phát được chọn thiết kế theo thống kê

sa tuỳ thuộc vào công suất của máy phát:

Khi NMP < 4 MW thì điên áp máy phát : UMF = 3,15 kV;

NMP ≤ 15 MW thì điên áp máy phát : UMF = 6,3 kV;

NMP ≤ 70 MW UMF = 10,5 kV;

NMP > 70 MW UMF = 18 kV

b - Các kích thước cơ bản của máy phát

Kích thước có bản nhất của máy phát là đường kính ngoài của lõi thép từ stator a

D chiều cao lõi thép từ la, trong nhãn hiệu máy phát thờng có ghi các kích thước

i: CB 940/235 - 30, nghĩa nầy và số cực từ ( Ví dụ nhãn hiệu máy phát của Liên xô cũ gh

là máy phát đồng bộ- C; trục đứng - B; Da= 940 cm; la= 236

Trong thực tế chọn máy phát chúng ta dựa vào phương thức lắp trục, công suât

đ ức và vòng quay của máy phát lấy bằng vòng quay của turbine Với máy phát đã

c xuất, chọn được sẽ tra được các thông số và kích thước của chúng.Tuy nhiên

c trường hợp không tra được máy phát thích hợp, nhất là khi máy phát có công

su n ( N ≥ 20 MW) được chế tạo đơn chiếc cho công trình cụ thể phải đặt hàng Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, để có kích thước và trọng lượng phục vụ thiết kế ta

c a vào số liệu thống kê tính ra thông số theo các công thức sơ bộ theo các cách sa

- Trước tiên dựa vào vòng quay đồng bộ để chọn kiểu máy phát: kiểu treovòng quay n ≥ 150 v/ph, kiểu ô khi n ≤ 75 v/ph

- Xác định sơ bộ kích thước cơ bản Di, latheo cách:

+ Tra đồ thị (hình 16-12) sau đây: dựa vào công suất biểu kiến S (MVA) và

la, Di tính ra (m) Quy tròn kết quả tính toán theo tiêu chuẩn

+ Khi chọn máy phát điện đã có sản xuất (đã có la, S, n) nhưng các thông số của

Trang 15

Hình 16-12 Biểu đồ xác định sơ bộ các kích thước cơ bản của máy phát

y ph t, sử d ng các công

- Sau khi xác định các kích thước cơ bản la, Dicủa má á ụ

thức kinh nghiệm sau đây để sơ bộ xác định các kích thước khác c a mủ áy (hình 16-13):

+ Đường kính ngoài của lõi thép từ stator: Da=Di+( ,0 5 0 9− , )m;