Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành thiết bị thuỷ điện cho Nhà máy Thuỷ điện Đakrsông công suất 20 Mw

Các đề tài về nghiên cứu, thiết kế và chế tạo tua bin nước và máy phát thuỷ điện công suất N = 6MW cho nhà máy thủy điện Đaksrông hợp tác với Hãng EBARA Nhật bản, các tập đoàn Power Mach

MỤC LỤC

Trang

I.2 Tổng quan tình hình trong nước và thế giới 6

I.2.1 Tình hình nghiên cứu triển khai trên thế giới 6

II NỘI DUNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CHỦ YẾU CỦA DỰ

II.1.1 Lựa chọn Chủ trì Dự án KHCN, chủ trì đề tài và Dự án SXTN 40

II.1.2 Lựa chọn địa chỉ ứng dụng kết quả Dự án KHCN 40

II.2 Các kết quả đạt được của Dự án KHCN (Các sản

KHCN dạng I)

43

III.1 Quy trình cấp kinh phí, quyết toán tài chính Dự án KHCN 46

V.1 Hiệu quả về khoa học công nghệ 54

V.2 Hiệu quả về kinh tế 56

V.3 Hiệu quả về xã hội 57

VI KẾT LUẬN 59 VII KIẾN NGHỊ 61

I GIỚI THIỆU CHUNG

I.1 Sự hình thành Dự án KHCN

Kết luận của Bộ Chính trị về chiến lược phát triển ngành Cơ khí Việt Nam đã nhấn mạnh “ Phải coi cơ khí là một ngành công nghiệp nền tảng, có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội; phải xây dựng ngành cơ khí để đủ sức cạnh tranh vươn lên trong kinh tế thị trường và hội nhập kinh tế quốc tế; tập trung phát triển ngành kinh tế một cách có hiệu quả, bền vững trên cơ sở phát huy nguồn lực trong nước kết hợp với nguồn lực bên ngoài; khai thác và phát huy tốt về tiềm năng và tài nguyên, nguồn nhân lực để tập trung phát triển có chọn lọc một số chuyên ngành, sản phẩm cơ khí trọng điểm có lợi thế, có sức cạnh tranh để đáp ứng nhu cầu cơ bản của nền kinh tế và xuất khẩu; tăng cường năng lực nghiên cứu, chế tạo, đẩy mạnh việc tiếp thu, ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến nhằm đạt trình độ công nghệ trung bình tiên tiến của khu vực, tạo ra nhiều sản phẩm cơ khí có khả năng cạnh tranh cao”

Mục tiêu đối với việc chế tạo thiết bị toàn bộ là nâng cao năng lực chế tạo với công nghệ tiên tiến, sản xuất được thiết bị có độ phức tạp cao để thay thế sản phẩm nhập khẩu, đồng thời nâng cao năng lực thiết kế, chế tạo, gắn kết có hiệu quả với công nghệ sản xuất của từng ngành công nghiệp

Phục vụ công tác tập trung phát triển ngành cơ khí trọng điểm, đáp ứng tiến trình CNH-HĐH đất nước, Thủ tướng Chính phủ đã lập Ban chỉ đạo Chương trình cơ khí trọng điểm do Phó thủ tướng làm Trưởng ban, có sự tham gia của các Bộ, ngành liên quan

Thực hiện chiến lược phát triển điện năng phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế đất nước, Chính phủ đã chỉ đạo tập trung đầu tư cho thuỷ điện, nhiệt điện và điện nguyên tử, và cho phép thực hiện các dự án quy mô lớn, trong đó, có Dự án KHCN trọng điểm của Nhà nước phục vụ kế hoạch phát triển thuỷ điện giai đoạn 2005-2025 Theo

sơ đồ quy hoạch điện VI (bảng 1), tại thời điểm năm 2009 tổng công suất điện năng của Việt Nam là 11.448MW, trong đó, thuỷ điện đóng góp 4.120MW (chiếm tỷ trọng gần 36%) Tỉ lệ đó sẽ chiếm 38,9% (6.136MW/15.781MW) năm 2010, 21,19% (9.188/43.363) năm 2015 và 12,41% (25.798/207.818) năm 2025 Sự phát triển của thuỷ điện và tỷ trọng năng lượng thuỷ năng luôn chiếm vị trí quan trọng đối với tổng nguồn năng lượng của đất nước Tuy nhiên, về phần khảo sát thiết kế, triển khai thi công xây dựng các công trình thuỷ điện cũng như công tác lắp đặt, vận hành sử dụng thiết bị thuỷ điện các cỡ công suất khác nhau đã được thực hiện tốt với lực lượng cán

bộ quản lý và kỹ thuật trong nước Các thiết bị cơ điện cho các nhà máy thuỷ điện trên phạm vi cả nước, nói chung, đều phải nhập khẩu hoàn toàn Điều đó gây tổn thất lớn

về ngoại tệ nhập khẩu, thụ động trong việc cung cấp thiết bị

Chính vì vậy, việc xây dựng và thực hiện Dự án KHCN về “Nghiên cứu thiết

kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành thiết bị thuỷ điện cho nhà máy thuỷ điện Đaksrông

công suất 20MW” là rất cần thiết và có ý nghĩa chiến lược lớn đối với sự phát triển của ngành thuỷ điện nói riêng và kinh tế đất nước nói chung

I.2 Tổng quan tình hình trong nước và thế giới

I.2.1 Tình hình nghiên cứu triển khai trên thế giới

Năng lượng thuỷ điện đã bắt đầu được chú ý khai thác sử dụng từ những năm giữa thế ký 18 nhằm phục vụ công nghệ rèn và đúc Vào cuối thế kỷ 19, thiết bị thuỷ điện nhỏ phát triển rất nhanh với nhiều kiểu tuabin hướng trục (Frolop), sau đó là tuabin hướng trục (Kaplan), tâm trục (francis) và tuabin gáo (Pelton) Đến nay, ngành chế tạo thiết bị thuỷ điện đã đạt trình độ khá hoàn thiện với công suất mỗi tổ máy đến hơn 1 triệu ki-lô-oat Thuỷ điện vừa và nhỏ với các tổ máy tuabin vừa và nhỏ luôn tồn tại và phát triển mạnh mẽ với số lượng rất lớn trên phạm vi toàn cầu Tuy nhiên, cho đến nay quan niệm về thuỷ điện vừa và nhỏ với các thiết bị vừa và nhỏ vẫn tồn tại khác biệt rất lớn đối với mỗi nước Có thể sơ bộ phân loại thiết bị thuỷ điện loại vừa N

= 10-50MW và loại nhỏ N≤10MW

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, ngành thuỷ điện nói chung và thiết bị thuỷ điện nói riêng đã có nhiều thay đổi lớn về công nghệ thiết kế, công nghệ chế tạo, quy trình tháo lắp và vận hành sử dụng đặc biệt, vấn

đề điều khiển tự động hoá đã được sử dụng đạt hiệu quả cao trong các công đoạn nêu trên Với sự hỗ trợ của hàng loạt công nghệ mới, vật liệu mới, các sản phẩm của thiết bị thuỷ điện đã đạt hiệu suất và chất lượng ngày càng cao Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng và giảm giá thành của các thiết bị cũng như xây dựng công trình nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng chung của công trình trạm thuỷ điện

I.2.2 Tình hình nghiên cứu triển khai trong nước

a Tiềm năng thủy năng của Việt Nam

Nước ta có một nguồn thủy năng rất phong phú và phân bố tương đối đều trên các vùng lãnh thổ cả nước Đến nay đã có sự đánh giá tiềm năng năng lượng của các con sông theo 3 mức độ : lý thuyết, kỹ thuật và kinh tế

+ Trữ năng lý thuyết: trữ năng lý thuyết được hiểu là nguồn năng lượng tiềm tàng của

dòng nước chảy từ thượng nguồn (được tính trong lãnh thổ Việt Nam) đên cửa sông Nguồn năng lượng này được đánh giá theo điện năng trung bình nhiều năm (kWh/năm) và phụ thuộc vào kết quả tính toán thủy năng theo mức độ chi tiết của các phương án tổng thể Trong sơ đồ quy hoạch điện VI (Bảng 1), trên cơ sở tính toán thủy năng cho trên 2.200 con sông lớn nhỏ có chiều dài từ 10 km trở lên và được chia thành

11 lưu vực sông chính trên toàn quốc, trữ năng này đã được phân tích và đánh giá vào khoảng 250÷260 tỷ kWh/năm; trong đó, trữ năng lý thuyết của hệ thống sông miền Bắc là 120 tỷ kWh, miền Nam là 140 tỷ kWh

+ Trữ năng kỹ thuật: Trữ năng kỹ thuật là nguồn điện năng mà với trình độ kỹ thuật

chung hiện nay cho phép khai thác Trong tổng trữ năng lý thuyết của 11 hệ thống sông ngòi Việt Nam được đánh giá ở trên, tiềm năng kỹ thuật được đánh giá khoảng

120 tỷ kWh tương ứng với công suất khoảng 30.103MW

+ Trữ năng kinh tế: Trữ năng kinh tế là nguồn năng lượng thủy điện có khả

năng khai thác một cách chắc chắn và kinh tế, trên cơ sở trình độ và khả năng thiết kế, xây dựng và thi công hiện cơ Trên thực tế, để sử dụng nguồn thủy năng vào phát triển

hệ thống điện trong thời gian 15-25 năm tới thì trữ lượng kinh tế đóng vai trò rất quan trọng và quyết định Có thể đi sâu đánh giá tiềm năng này một cách khái quát chung

Theo báo cáo quy hoạch và phát triển điện lực (1996-2005) có xét đến triển vọng những năm 2015 trên cơ sở dựa vào các hệ thống sông thuộc 3 miền của đất nước, đã tiến hành xác định trữ năng kinh tế trên 11 hệ thống sông ngòi Việt Nam Thống kê các phương án nghiên cứu, khai thác trên 100 công trình thủy điện trung bình và lớn đã, đang và dự kiến sẽ xây dựng trên các lưu vực đã xác định được tổng công suất lắp máy là 13.931MW và điện lượng hàng năm là 68,917 tỷ kWh

Báo cáo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến triển vọng 2025 đã đi sâu phân tích nguồn của 10 hệ thống sông chính và các trạm thủy điện vừa và nhỏ đã và đang xây dựng cho thấy trữ năng kỹ thuật thủy điện Việt Nam khoảng 123 tỷ kWh tương đương công suất lắp đặt là 31.103MW Tuy nhiên, nếu xem xét các yếu tố kinh tế, xã hội và tác động môi trường thì tiềm năng kinh tế - kỹ thuật của 10 lưu vực sông chính có công suất lắp máy là 17,55.103MW tương ứng với điện năng 70,77 tỷ kWh Nếu xét đến các trạm thủy điện vừa và nhỏ trên toàn lãnh thổ Việt Nam thì tổng công suất lắp máy đạt tới 20,56.103MW và tương ứng với điện năng

là 83,42 tỷ kWh

Việc sử dụng trữ năng kinh tế của thủy điện, tham gia vào hệ thống diện, sẽ phụ thuộc chủ yếu vào việc cạnh tranh giữa thủy điện với các nguồn điện khác, chủ yếu là thông qua giá thành đầu tư công trình, đồng thời có tính đến khả năng cung cấp năng lượng và phủ đồ thị phụ tải Tuy nhiên, qua phân tích sơ bộ về trữ năng một số cơ quan tham gia chương trình năng lượng 2001-2020 đã nhận xét rằng: trong tương lai 15-20 năm tới, trữ năng kinh tế của thủy điện đã quy hoạch cũng chỉ có thể khai thác tối đa không quá 40-45 tỷ kWh/năm (đa số thuộc các công trình cấp I, một số ít công trình cấp II) Điều này cho thấy, mặc dù tiềm năng thủy năng của Việt Nam phong phú nhưng việc khai thác còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố và thực tế trữ năng kinh tế thủy năng đang cạn tới giới hạn, nền kinh tế nước ta sẽ phải dựa vào nguồn năng lượng khác

Bảng 1 Quy hoạch phát triển điện lực của Việt Nam giai đoạn 2006 ÷ 2025 (theo sơ đồ quy hoạch điện VI)

Số

TT Năm đưa vào sử dụng

Thủy điện năng lượng tái tạo (MW)

Nhiệt điện

và điện hạt nhân (MW)

Điện nhập khẩu từ Trung Quốc (MW)

Tổng công suất (MW)

I Tổng công suất các nhà

máy điện năm 2005 4.120 7,328 11.448

II Công suất các nhà máy

Theo quy hoạch phát triển năng lượng điện của sơ đồ quy hoạch điện VI đến năm

2025, Việt Nam sẽ xây dựng hàng trăm nhà máy thủy điện đưa tổng công suất đạt tới hơn 25.000MW (bảng 1) Đến nay, hầu như tất cả các thiết bị lắp cho các nhà máy thủy điện quy mô lớn (Thủy điện Hòa Bình, Yaly, Cần Đơn…) cũng như quy mô vừa và nhỏ (N≤50MW) đều phải nhập khẩu của nước ngoài, chi phí ngoại tệ quá lớn Hơn nữa, do nhập khẩu thiết bị nên không chủ động cho việc cung cấp thiết bị đồng bộ cũng như cung cấp các phụ tùng thay thế khi sửa chữa, bảo dưỡng máy móc Do vậy, việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt thiết bị thủy điện công suất đến 6MW cũng như thiết kế chế tạo và xây dựng hoàn chỉnh nhà máy thủy điện công suất 20MW là rất cần thiết

Vấn đề nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành sử dụng thiết bị và xây dựng hoàn chỉnh các nhà máy thủy điện đã được quan tâm chú ý từ những năm 1960-1970, tuy vậy, cho đến nay vẫn chưa thực hiện được đầy đủ Đây là thiếu sót cần được khắc phục ngay

Hiện tại, nước ta đang sở hữu đội ngũ cán bộ khoa học chuyên ngành máy thủy lực, trong đó có thiết bị thủy điện tương đối mạnh, đã được đào tạo chính quy tại các nước phát triển và đang công tác tại các Trường đại học, các Viện nghiên cứu và các cơ sở sản xuất có

uy tín và nhiều kinh nghiệm Ngành cơ khí Việt Nam có khả năng cả về năng lực chuyên môn và khả năng thiết bị máy công cụ đảm nhận chế tạo các thiết bị thủy điện (máy phát điện đồng bộ, tuabin nước…) đạt tới công suất tổ máy N=5-10MW phụ thuộc vào cột nước (cột nước càng cao thì kích thước thiết bị sẽ càng nhỏ) Trong thời gian tới, khả năng này sẽ tăng lên đáng kể khi ngành cơ khí được tăng cường trang thiết bị mới đồng bộ cùng với sự phát triển nền kinh tế đất nước Các nhà khoa học Việt Nam có thể nghiên cứu, thiết kế, xây dựng các quy trình công nghệ chế tạo các thiết bị thủy điện công suất lớn Tuy nhiên, do điều kiện thực tế chưa cho phép thực hiện các dự án chế tại thiết bị cỡ lớn ở trong nước nên kinh nghiệm về lĩnh vực này của cán bộ kỹ thuật còn hạn chế Công suất tổ máy thủy điện

do Việt Nam tự thiết kế, chế tạo và lắp đặt mới đạt trị số N=1.000-1.500kW (chủ yếu là phần tuabin nước)

Để thực hiện Đề tài, dự án KHCN về thiết kế chế tạo toàn bộ tổ máy (cả tuabin, máy phát, máy điều tốc, hệ thống điều khiển tự động, ) cho nhà máy thuỷ điện trong thời gian nhanh nhất, phục vụ nhu cầu cấp bách của sản xuất phải chọn giải pháp khoa học phù hợp các điều kiện cụ thể hiện nay Kinh nghiệm về nghiên cứu khoa học công nghệ của các nước Nhật, Ucraina, Nga, Cộng hòa Séc, Trung Quốc và của chính Việt Nam những năm gần đây cho thấy, giải pháp tối ưu là hợp tác với các hãng sản xuất thiết bị thủy điện có uy tín của nước ngoài Các đề tài về nghiên cứu, thiết kế và chế tạo tua bin nước và máy phát thuỷ điện công suất N = 6MW cho nhà máy thủy điện Đaksrông hợp tác với Hãng EBARA (Nhật bản), các tập đoàn Power Machine (chế tạo máy năng lượng - Nga) Nhà máy chế tạo thiết bị phát điện Nam Ninh, Trung Quốc và các Viện nghiên cứu về thủy điện của Trung Quốc… Từng bước sẽ nâng cao tỉ lệ nội địa hoá sản phẩm nhằm đạt mức cao nhất phục vụ công tác thiết kế chế tạo các thiết bị thủy điện loại vừa và nhỏ đáp ứng các nhu cầu cấp bách của thực tế sản xuất trong nước Các sản phẩm của các đề tài và Dự án SXTN về cơ khí thuỷ công sẽ được lắp đặt áp dụng vào trạm thủy điện Đakrông với tổng công suất NNM = 18MW nằm trong Dự án khoa học và công nghệ quy mô lớn do Tổng công ty Cơ điện - Xây dựng nông nghiệp và thủy lợi chủ trì

Mặc dù Việt Nam đã xây dựng và đang sử dụng vận hành một số nhà máy thủy điện lớn (Hòa Bình, Thác Bà, Đa Nhim, Trị An…), các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ cũng như hàng ngàn máy thủy điện cỡ siêu nhỏ (N≤500-1000W), nhưng các thiết bị cơ điện nói chung điều phải nhập khẩu của nước ngoài Ngay cả các tổ máy thủy điện siêu nhỏ N = 200-500W cũng phải nhập máy phát điện kiểu nam châm của Trung Quốc do nam châm của ta chế tạo không đạt yêu cầu về tuổi thọ, chất lượng kém Một số đơn vị đã được giao nhiệm vụ nghiên cứu về tuabin thủy lực cũng như các máy điều tốc, thiết bị điều khiển tự động kèm theo, tuy nhiên, kết quả đạt được rất khiêm tốn

Trình độ hiểu biết về lý thuyết thiết kế tuabin thủy lực, máy điều tốc, máy phát thuỷ điện, tự động hoá điều khiển từng tổ máy và toàn bộ nhà máy thuỷ điện của cán

bộ kỹ thuật Việt Nam đạt tốt nhưng kinh nghiệm thực tế trong gia công chế tạo cũng như kinh nghiệm thiết kế thiết bị thủy lực công suất lớn còn hạn chế về nhiều mặt do chưa có điều kiện để thử sức mình, đặc biệt, trong nước chưa có phòng thí nghiệm nghiên cứu tuabin máy phát đáp ứng các chức năng yêu cầu cần thiết nhất để tạo ra các mẫu tuabin đạt hiệu suất cao

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đất nước, ngành cơ khí Việt Nam nói chung và chuyên ngành máy thủy khí nói riêng đã có những bước tiến dài, đặc biệt, trong lĩnh vực sử dụng các phương tiện máy móc, công nghệ hiện đại (thiết bị gia công chế tạo, máy vi tính, thiết bị đo kiểm tra, tài liệu tham khảo của nhiều nước với các trường phái khác nhau) Tuy nhiên, do kinh nghiệm còn ít, các sản phẩm thiết bị thủy lực (tuabin, máy phát, máy điều tốc điều khiển tự động các tổ máy và toàn bộ nhà máy thuỷ điện) công suất N > 1.000 kW của Việt Nam tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo vẫn chưa được kiểm chứng nên chưa có được lòng tin của người sử dụng Nói chung, khả năng của Việt Nam hiện nay có thể tự thiết kế, chế tạo được các thiết bị thuỷ điện công suất N = (5 – 10MW) Tuy nhiên, độ tin cậy của sản phẩm chưa cao vì không có phòng thí nghiệm Giải pháp tốt nhất, nhanh nhất và đảm bảo chắc chắn nhất cũng như hiệu quả nhất là hợp tác với các hãng chuyên ngành của nước ngoài để nhanh chóng tiếp cận với công nghệ mới nhất, đảm bảo tạo được sản phẩm máy tuabin đạt chất lượng cao, tuổi thọ đạt yêu cầu quốc tế, làm yên tâm người sử dụng Tiếp nhận sự hợp tác của các chuyên gia nước ngoài

cả trong khâu thẩm định thiết kế, cung cấp phần thiết kế chế tạo, giám sát gia công chế tạo lắp đặt, vận hành sẽ giúp cho đề tài đạt kết quả tốt hơn

b) Phân tích thị trường thiết bị thủy điện

Tại thị trường Việt Nam, tình hình tăng giá thiết bị thủy điện Trung Quốc đã và đang trở thành vấn đề bức xúc (mặc dù chất lượng không tăng) Điều đó càng yêu cầu chính sách của nhà hoạch định chiến lược phát triển ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo thiết bị thủy điện nói riêng của Việt Nam phải chú ý quan tâm

Phân tích thị phần của tuabin các loại bánh công tác khác nhau trong tổng thị trường toàn cầu giai đoạn 2000 – 2006 cũng cho thấy tổng công suất phát điện các hợp đồng được ký kết bởi các đối thủ cạnh tranh đạt 141.103MW trong giai đoạn 2000 –

2006 Số lượng tuabin thuỷ lực/máy phát điện theo các hợp đồng được ký kết là 3.488 tổ máy Kết quả phân tích được trình bày ở hình 1 Tuabin Francis chiếm phần lớn yêu cầu trên thị trường thiết bị thuỷ lực

Hình 1 Thị phần tuabin thuỷ lực các loại theo các hợp đồng ký kết trong

giai đoạn 2000 – 2006 (MW)

1, Tuabin cột nước thấp Capsun; 2, Tuabin tâm trục; 3, Tuabin hướng trục (Kaplan);

4, Tuabin gáo; 5, Tuabin tích năng (bơm – tuabin); 6, Các loại tuabin khác

Phân tích thị trường toàn cầu về tuabin thuỷ lực loại Francis và Kaplan trong giai đoạn 2000 – 2006 được giới thiệu trên hình 1 cho thấy, cần tập trung nghiên cứu các tổ máy thuỷ điện với các loại tuabin khác nhau, trước hết là tuabin kiểu tâm trục

I.3 Mục tiêu của Dự án KHCN

I.3.1 Mục tiêu kinh tế - xã hội

- Phục vụ chương trình nội địa hoá thiết bị trong chiến lược phát triển thuỷ điện của nhà nước đến năm 2010 và tầm nhìn đến 2025

- Chủ động cung cấp thiết bị thuỷ điện loại vừa và nhỏ cho các công trình trạm thuỷ điện mới xây dựng và phụ tùng thiết bị bảo dưỡng thay thế, sửa chữa nhằm giảm ngoại tệ nhập khẩu và tiến tới xuất khẩu thu ngoại tệ

- Tạo công ăn việc làm cho xã hội, cung cấp điện năng thúc đẩy sự phát triển của các ngành liên quan và nâng cao đời sống dân sinh

- Nâng cao trình độ cán bộ kỹ thuật và quản lý các lĩnh vực liên quan, tăng cường quan hệ hợp tác trong và ngoài nước, từng bước nâng cao vị thế của Việt Nam trong chuyên ngành thiết bị thuỷ điện

I.3.2 Mục tiêu khoa học và công nghệ

1 2 3 4 5 6

10 3 MW

- Bằng nguồn nội lực khoa học công nghệ trong nước sẽ tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành sử dụng các thiết bị thuỷ điện loại vừa và nhỏ nhằm chế tạo thành công tổ máy thuỷ điện công suất N=6MW và xây dựng hoàn chỉnh trạm thuỷ điện công suất N≤50MW đạt chất lượng sản phẩm tương đương sản phẩm nhập khẩu

- Đào tạo được đội ngũ cán bộ KHCN trong lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành sử dụng các thiết bị thuỷ điện loại vừa và nhỏ hoà nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới

- Tạo cơ sở để tiến tới chế tạo các thiết bị thuỷ điện lớn hơn

- Thúc đẩy các ngành liên quan như cơ khí, điện, điều khiển tự động hoá trong nước phát triển

I.4 Giới thiệu về Dự án KHCN

I.4.1 Thông tin chung về Dự án KHCN

Dự án KHCN quy mô lớn về chế tạo thiết bị thuỷ điện công suất N ≤ 6MW (Chủ nhiệm Dự án KHCN KS Lê Văn An) bao gồm 04 đề tài và 01 Dự án SXTN được thực hiện trong thời gian 2006 – 2010 và tiếp đó là các Dự án SXTN tương ứng các đề tài

dự kiến được đề xuất thực hiện trong các năm 2012-2015 Các đề tài và Dự án SXTN bao gồm:

- Đề tài 1: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lắp đặt máy phát thuỷ điện công suất 6MW

cho nhà máy thuỷ điện Đaksrông” (Chủ nhiệm đề tài: KS Nguyễn Trọng Tiếu)

- Đề tài 2: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lắp đặt tuabin nước công suất đến 6MW cho nhà máy thuỷ điện Đaksrông” (Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Văn Bày)

- Đề tài 3: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành máy điều tốc kiểu điện - thuỷ lực cho tổ máy thuỷ điện công suất đến 6MW của nhà máy thuỷ điện Đaksrông”

(Chủ nhiệm đề tài: TS Hoàng Sinh Trường)

- Đề tài 4: “Nghiên cứu, thiết kế, tích hợp, lắp đặt và vận hành hệ thống điều khiển tổ máy tuabin thuỷ lực và nhà máy thuỷ điện Đaksrông” (Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn

Chỉ Sáng)

- Dự án SXTN: “Hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành các thiết bị

cơ khí thuỷ công của nhà máy thuỷ điện Đaksrông và các công trình thuỷ điện khác”

(Chủ nhiệm Dự án SXTN: KS Lê Văn An)

I.4.2 Các kết quả cần đạt của Dự án KHCN

a Đề tài 1:

- Sản phẩm dạng I:

1

Đề tài 1: “Nghiên cứu thiết kế,

chế tạo và lắp đặt máy phát thuỷ

điện công suất 6MW cho nhà

máy thuỷ điện Đaksrông”

- Máy phát điện đồng bộ bộ 01 01 01

Đạt yêu cầu

b Số vòng quay định mức V/ph 600 600

d Hiệu suất máy phát điện % 96,35 97,14

e Hệ số công suất định mức cosϕ 0,80 0,80

1

Đề tài 1: “Nghiên cứu thiết

kế, chế tạo và lắp đặt máy

phát thuỷ điện công suất

6MW cho nhà máy thuỷ

Sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0, thuật toán đơn giản, có thể hiệu chỉnh để phù hợp với việc áp dụng công nghệ và vật tư mới Phần mềm gọn nhẹ, dễ sử dụng, kết quả đó được kiểm chứng là đáng tin cậy

Đạt và vượt yêu cầu

độ chế tạo trong nước, thuận tiện cho việc lắp đặt

Kết cấu bản vẽ hợp lý, khoa học Ứng dụng kết cấu mới, vật liệu mới vào thiết kế, chế tạo máy phát đồng bộ

Sản phẩm thiết kế phù hợp với trình độ chế tạo trong nước, thuận tiện cho việc lắp đặt

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

Ghi chú

và quan trọng, có tính khả thi cao, phù hợp với khả năng công nghệ của các cơ sở chế tạo trong nước, thể hiện việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến

Đã đảm bảo đầy đủ các bước công nghệ quan trọng quyết định đến chất lượng gia công, phù hợp với khả năng công nghệ tại Công ty CP chế tạo điện cơ Hà Nội và các

cơ sở gia công trong nước

Đạt yêu cầu

Thể hiện đầy đủ các bước kiểm tra cần thiết của một máy phát điện đồng bộ, phù hợp với khả năng thiết bị

và điều kiện thử nghiệm trong nước

Đạt yêu cầu

- Báo cáo khoa học tổng hợp

01 bộ Đáp ứng các yêu cầu của đề tài nghiên cứu KHCN cấp nhà nước

01 bộ Đảm bảo các yêu cầu của thông tư 12/2009- TT-BKHCN ngày 08/05/2009 của Bộ trưởng Bộ KHCN về đánh giá nghiệm thu

đề tài KHCN cấp nhà nước

Đạt yêu cầu

- Các báo cáo chuyên đề Các báo cáo chuyên đề

Đã có 27 báo cáo chuyên đề, nhiều báo cáo bổ sung khác và tài liệu kỹ thuật có giá trị

Đạt yêu cầu

máy phát thuỷ điện công

suất 6MW cho nhà máy

thuỷ điện Đaksrông”

- Số liệu, cơ sở dữ liệu và các báo cáo phân tích Không đăng ký

Bộ số liệu vận hành máy phát thuỷ điện 6MW, 600v/ph, 6,3kV Tổ máy phát số

3 (H3) tại nhà máy thuỷ điện Đaksrông từ

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch đạt được Thực tế Nơi công bố

ngày bắt đầu vận hành phát điện lên lưới điện quốc gia đến thời điểm báo cáo do đội vận hành nhà máy ghi lại

Báo cáo chuyên đề thử nghiệm máy phát thuỷ điện 6MW, 600v/ph, 6,3kV tại hiện trường nhà máy thuỷ điện Đaksrông

- Một số hình ảnh về sản phẩm máy phát thuỷ điện 6MW:

b Đề tài 2:

- Sản phẩm dạng I:

TT Tên sản phẩm và chỉ tiêu chất lượng chủ yếu vị đo Đơn Số lượng Theo kế hoạch đạt được Thực tế Ghi chú

Đề tài 2: “Nghiên cứu thiết kế,

chế tạo và lắp đặt tuabin nước

công suất đến 6MW cho nhà máy

thuỷ điện Đaksrông”

-

Máy tua bin thuỷ lực trục đứng

kiểu tâm trục công suất 6 MW cho

nhà máy thuỷ điện Đaksrông

Đề tài 2: “Nghiên cứu thiết

kế, chế tạo và lắp đặt tuabin

nước công suất đến 6MW

cho nhà máy thuỷ điện

05 chương trình + Đã sử dụng ngôn ngữ lập trình visual Basic 6.0 thuật toán đơn giản, dễ đọc, phù hợp với điều kiện cụ thể ở Việt Nam

+ Kết quả tính toán áp dụng vào thực tế đạt yêu cầu đề ra ban đầu

+ Tính khả thi cao phục vụ tính toán thiết

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

Ghi chú

lý

- Ứng dụng các kết cấu mới với loại tua bin vừa và nhỏ phù hợp công nghệ chế tạo, năng lực lắp đặt

ở Việt Nam

01 bộ

- Bản vẽ đã thể hiện tính khoa học và hợp

lý, dễ đọc, dễ hiểu theo TCVN

- Bản vẽ đảm bảo tính công nghệ cao, ứng dụng các kết cấu mới của Nga và Trung Quốc cho tua bin tâm trục cỡ vừa và nhỏ phù hợp với điều kiện công nghệ gia công chế tạo

và năng lực thực tế trong công tác lắp đặt, quản lý vận hành sử dụng ở Việt Nam

Đạt yêu cầu

- Quy trình công nghệ chế tạo (các chi tiết chính) tua bin

tâm trục 6MW

01 bộ Thể hiện các bước công nghệ chế tạo quan trọng và đặc trưng, có tính khả thi, phù hợp với khả năng công nghệ chế tạo trong nước

01 bộ

- Đã ứng dụng các công nghệ chế tạo tiên

tiến

- Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết chính của tua bin tâm trục đảm bảo khả thi trong gia công chế tạo tại các cơ sở

cơ khí trong nước với năng lực thiết bị máy công cụ điều khiển CNC và cán bộ kỹ thuật có tay nghề cao trong lập trình và vận hành sử dụng thiết bị gia công cơ khí

Đạt yêu cầu

- Quy trình lắp ráp tua bin tâm trục

01 bộ Đảm bảo tính hợp

lý, khoa học và phù hợp điều kiện thực

tế trong nước

01 bộ

Đã xây dựng quy trình lắp ráp từng cụm, bộ phận và tổng thể tua bin tâm trục áp dụng cho thuỷ điện Đaksrông, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, khoa học, hợp lý, phù hợp với năng lực thiết

bị phục vụ lắp ráp và tay nghề của cán bộ và

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

Ghi chú

01 bộ

Đã xây quy trình công nghệ vận hành sử dụng tua bin tâm trục đảm bảo đầy đủ tính hợp lý, khoa học, giúp cho việc vận hành quản lý thiết bị thuận lợi, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, thu thập

số liệu chính xác, lô gíc, rõ ràng và đầy đủ

Đạt yêu cầu

- Quy trình thử nghiệm tổ máy tua bin Không đăng ký

01 bộ

Đã xây dựng quy trình thử nghiệm tổ máy tua bin thuỷ lực ở chế độ không tải và có tải giúp cho công tác thử nghiệm xác định các thông số kỹ thuật cần thiết cho tổ máy của

đề tài và 2 tổ máy do Trung Quốc cung cấp

để so sánh chất lượng sản phẩm

Đạt yêu cầu

- Báo cáo khoa học tổng hợp

01 bộ Đáp ứng các yêu cầu của đề tài nghiên cứu KHCN cấp nhà nước

01 bộ Đảm bảo các yêu cầu của thông tư 12/2009- TT-BKHCN ngày 08/05/2009 của Bộ trưởng Bộ KHCN về đánh giá nghiệm thu

đề tài KHCN cấp nhà nước

Đạt yêu cầu

- Các báo cáo chuyên đề Các báo cáo chuyên đề

Đã có 67 báo cáo chuyên đề, nhiều báo cáo bổ sung khác và tài liệu kỹ thuật có giá trị

Đạt yêu cầu

Báo cáo 1: “Tiềm năng và

vấn đề chế tạo thiết bị thuỷ

điện”

01 bài

Về vấn đề tổng quan

01 bài Tổng quan về tiềm năng thuỷ năng và vấn đề chế tạo các thiết bị thuỷ điện ở Việt Nam

Tạp chí cơ khí Việt Nam số 144, tháng 07/2009

-

Báo cáo 2: “Nghiên cứu,

tính toán, thiết kế khai

triển các mặt cắt phục vụ

gia công chế tạo buồng

xoắn tua bin”

01 bài Tính lý thuyết phục vụ gia công chế tạo buồng xoắn

01 bài Trình bày về tính toán

lý thuyết và phương pháp gia công chế tạo buồng xoắn tua bin tâm trục

Tạp chí cơ khí Việt Nam số 145 tháng 08/2009

-

Báo cáo 3: “Quy trình

công nghệ chế tạo buồng

xoắn tua bin tâm trục cho

thuỷ điện Đaksrông”

01 bài Quy trình các bước gia công chế tạo buồng xoắn cho tua bin Đaksrông

01 bài Giới thiệu quy trình công nghệ chế tạo buồng xoắn cho tua bin tâm trục Đaksrông

Tạp chí cơ khí Việt Nam số 06, tháng 6/2010

- Số liệu, cơ sở dữ liệu và

các báo cáo phân tích Không đăng ký

Bộ hồ sơ về số liệu

“sổ ghi tình hình sản xuất và chỉ số công tơ” và “sổ ghi thông

số điện năng” kể từ ngày phát điện thương mại lên lưới của tổ máy H3(31/8/2010)

- Nhật ký thi công và giám

sát thi công lắp đặt Tuabin Không đăng ký

Hồ sơ về nhật ký thi công, giám sát thi công lắp đặt Tuabin

và các thiết bị tại hiện

trường

- Một số hình ảnh về sản phẩm tuabin nước kiểu tâm trục 6MW:

điều tốc kiểu điện - thuỷ lực cho

tổ máy thuỷ điện công suất đến

6MW của nhà máy thuỷ điện

d Thời gian đóng của servomotor Giây 2,5-6,0 2,5-6,0

e Độ tăng tốc cho phép khi bỏ

f Các đặc tính bảo vệ

Đạt yêu cầu

Đề tài 3: “Nghiên cứu thiết

kế, chế tạo, lắp đặt và vận

hành máy điều tốc kiểu điện

- thuỷ lực cho tổ máy thuỷ

điện công suất đến 6MW

của nhà máy thuỷ điện

Sử dụng thành thạo phần mềm điều khiển cho máy điều tốc, có khả năng ứng dụng phần mềm vào các loại module máy điều tốc khác nhau một cách linh hoạt

Đạt yêu cầu

Kết cấu bản vẽ hợp lý, khoa học, có tính công nghệ cao, sản phẩm

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch Thực tế đạt được

Ghi chú

công nghệ cao, sản phẩm thiết kế phải phù hợp với trình

độ chế tạo trong nước, thuận tiện cho quá trình lắp đặt

thiết kế phù hợp với trình độ chế tạo trong nước, thuận tiện cho quá trình lắp đặt

-

Tập quy trình công nghệ chế

tạo máy điều tốc kiểu điện

thuỷ lực cho tổ máy thuỷ

điện công suất đến 6MW

Thể hiện đầy đủ các bước công nghệ, phải có tính khả thi cao, phù hợp với khả năng công nghệ của các cơ sở chế tạo trong nước, thể hiện việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến

Đảm bảo đầy đủ các bước công nghệ, có tính khả thi cao, phù hợp với khả năng công nghệ của các cơ sở chế tạo trong nước, thể hiện việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến

Đạt yêu cầu

-

Bộ quy trình lắp đặt, thử

nghiệm và vận hành cho máy

điều tốc kiểu điện thuỷ lực

cho tổ máy thuỷ điện công

suất đến 6MW

Bao gồm các bước hướng dẫn lắp đặt, các bước thử nghiệm và vận hành phù hợp với điều kiện công nghệ trong nước

Thể hiện đầy đủ các bước hướng dẫn lắp đặt, thử nghiệm và vận hành phù hợp với điều kiện công nghệ trong

nước

Đạt yêu cầu

- Báo cáo khoa học tổng hợp

01 bộ Đáp ứng các yêu cầu của đề tài nghiên cứu KHCN cấp nhà nước

01 bộ Đảm bảo các yêu cầu của thông tư 12/2009- TT-BKHCN ngày 08/05/2009 của Bộ trưởng Bộ KHCN về đánh giá nghiệm thu

đề tài KHCN cấp nhà nước

Đạt yêu cầu

- Các báo cáo chuyên đề Các báo cáo chuyên đề

Đã có 34 báo cáo chuyên đề, nhiều báo cáo bổ sung khác và tài liệu kỹ thuật có giá trị

Đạt yêu cầu

Yêu cầu khoa học cần đạt

TT Tên sản phẩm

Theo kế hoạch đạt được Thực tế Nơi công bố

kiểu điện - thuỷ lực cho tổ

máy thuỷ điện công suất

đến 6MW của nhà máy

thuỷ điện Đaksrông”

- Bài báo: “Mô hình tối ưu cho máy điều tốc thuỷ điện

công suất đến 6MW”

Không đăng ký

01 bài viết tổng quan

về mô hình tối ưu cho máy điều tốc kiểu điện thuỷ lực công suất đến 6MW

Tạp chí Khoa học công nghệ - Đại học Bách khoa Hà Nội

- Một số hình ảnh về sản phẩm máy điều tốc:

thống điều khiển tổ máy tuabin

thuỷ lực và nhà máy thuỷ điện

Đaksrông”

+ Các thiết bị động lực và điều

khiển PLC, rơle được lắp đặt

theo thiết kế đã được phê duyệt

+ Phần mềm điều khiển theo các

quy trình công nghệ đã được kiểm

nghiệm

đạt yêu cầu công nghệ

Quy mô

130 DI 50DO 30AL 15AO

03 mode điều khiển

+ Các thiết bị động lực và điều

khiển PLC, rơle, được lắp đặt

theo thiết kế đã được phê duyệt

+ Phần mềm điều khiển theo các

quy trình công nghệ đã được kiểm

nghiệm

đạt yêu cầu công nghệ

Quy mô

130 DI 50DO 30AL 15AO

03 mode điều khiển

+ Các tủ điều khiển PLC, rơle,

được lắp theo thiết kế đã được phê

duyệt

+ Hệ thống giám sát và điều

khiển, thu thập dữ liệu

+ Phần mềm điều khiển theo các

quy trình công nghệ đã được kiểm

nghiệm

ĐK, thu thập theo Y/C công nghệ

Quy mô

400 DI 80DO 50AL 15AO

03 mode điều khiển

Đạt yêu cầu

Đề tài 4: “Nghiên cứu, thiết

kế, tích hợp, lắp đặt và vận

hành hệ thống điều khiển tổ

máy tuabin thuỷ lực và nhà

máy thuỷ điện Đaksrông”

- Báo cáo bảng số liệu và giải Đầy đủ giải pháp Đã thể hiện đầy đủ Đạt yêu