nhà máy nhiệt điện Uông Bí, nhà máy thủy điện Hòa Bình và các trạm điện 220kV

tài liệu về nhà máy nhiệt điện Uông Bí, nhà máy thủy điện Hòa Bình và các trạm điện 220kV

Lời mở đầu Năng lợng, theo cách nhìn tổng quát là rộng lớn, là vô tận Tuy nhiên nguồn năng lợng mà con ngời có thể khai thác phổ biến hiện nay đang ngày trở nên khan hiếm và trở thành một vấn đề lớn trên thế giới Đó là bởi vì để có năng lợng dùng cho các hộ tiêu thụ, năng lợng sơ cấp phải trải qua nhiều giai đoạn nh khai thác, vận chuyển và phân phối Các công đoạn này đòi hỏi nhiều chi phí về tài chính, kỹ thuật và ràng buộc xã hội Hiệu suất các công đoạn kể từ nguồn năng lợng sơ cấp đến năng lợng cuối nói chung là thấp Vì vậy đề ra, lựa chọn và thực hiện các phơng pháp biến đổi năng lợng từ nguồn năng lợng sơ cấp đến năng lợng cuối để đạt hiệu quả kinh tế coa nhất là một nhu cầu và cũng là nhiệm vụ của con ngời

Hệ thống điện là một bộ phận của hệ thống năng lợng, bao gồm các nhà máy

điện, mạng điện, các hộ tiêu thụ Trong đó các nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lợng sơ cấp nh than, dầu, khí, thuỷ năng… thành điện năng Tuy nhiên ở nớc ta các nhà máy điện thuỷ điện chiếm một tỷ trọng công suất lớn nhất sau đó là các nhà máy nhiệt điện

Phần báo cáo này sẽ giới thiệu một cách khái quát về nhà máy nhiệt điện uông

bí, nhà máy thuỷ điện hoà bình và các trạm điện 220 kV(mai động, ba la) trên cơ sở chúng em đợc biết qua đợt thực tập nhận thức vừa qua

1-Nhà máy nhiệt điện uông bí

Giới thiệu tóm tắt sơ đồ nhiệt:

Đợt 3 của nhà máy nhiệt điện Uông Bí đã lắp đặt một tuốc bin kiểu K-50-90-3, công suất định mức là 50MW, làm việc với 2 lò hơi cao áp kiểu ∏K-20-3, máy phát điện xoay chiều kiểu TBф-60-2T và máy biến thế kiểu TDΓ- 75.000/110T, tuốc bin này đợc đa vào vận hành vào năm 1975, đă qua 4 lần đại tu Sau lần đại tu năm 1994, do Rôto và cánh tĩnh ở một số tầng áp lực có nhiều h hại nghiêm trọng, tháng 12/1997 Tổng Công ty điện lực Việt Nam đã quyết định cho cải tạo phần truyền hơi tuốc bin K-50-90-3 thành tuốc bin có công suất định mức là 55MW nhà máy chế tạo LM3 (Liên Xô cũ) và giao cho Tổng công ty lắp máy Việt Nam (Lắp máy 69-1) lắp ráp cụ thể: thay mới Rôto và cánh tĩnh ở một số tầng áp lực cho phù hợp, sau khi cải tạo xong, tuốc bin K-50-90-3 có đặc tính kỹ thuật giống nh đặc tính

kỹ thuật của tuốc bin K-50-90-4 theo thứ tự thì tuốc bin này là tuốc bin số 5

Đợt 4 của nhà máy nhiệt điện Uông Bí đã lắp đặt một tuốc bin hơi cao

áp kiểu K-50-90-4, theo thứ tự gọi là tuốc bin số 6, với công suất định mức là 55MW, làm việc với hai lò hơi cao áp kiểu ∏K-20-3, máy phát điện xoay chiều kiểu

TBφ-60-2T, máy biến thế kiểu TDΓ-75.000/110T

cả hai tuốc bin số 5 và 6 đợc thiết kế lắp đặt vận hành theo sơ đồ khối riêng biệt Vì

có đặc tính kỹ thuật nh nhau nên qui trình vận hành và xử lý sự cố nh nhau

Để phát huy tính linh hoạt trong vận hành của tuốc bin 5 và 6 và các lò hơi, cuối năm 1993 Tổng Công ty điện lực Việt Nam đã cho phép nhà máy nhiệt điện Uông Bí lắp đăt thêm hệ thống liên hệ ngang phần hơi mới và nớc cấp giữa 2 khối 5

và 6, tháng 1/1996 đã đa vào vận hành theo quy trình riêng của nó

Tóm tắt sơ đồ vận hành theo khối nh sau:

Hơi mới từ lò hơi theo đờng ống hơI chính đến trớc van stốp có thông số

P0=90KG/cm2 , t0=5350C, qua 4 đờng ống hơI chuyển tiếp rồi qua 4 val đIều chỉnh ф100 vào tuốc bin để sinh công, sau đó hơI thoát xuống hình ngang tụ, hơI đợc nớc

tuần hoàn làm mát thu nhiệt và đọng lại thành nớc tụ Nớc ngng tụ đợc bơm ngng tụ bơm đI qua bộ làm mát e giéc tơ chính, bộ làm mát hơI chèn qua bình gia nhiệt hạ áp

số 2,3,4,5 rồi vào khử khí 6 ata để khử các chất khí hoa tan trong nớc ngng tụ Khi nớc ngng tụ có hàm lợng muối (độ cứng)> 3 mKRg/1ĐLL thì nớc ngng đợc bơm rửa muối đa qua thiết bị rửa muối để xử lý muối, nớc ngng tụ sau khi xử lý phảI có độ cứng ≤ 3

mKRg/1ĐLL Nớc từ bể chứa của khử khí 6ata đặt ở cót 14m có nhiệt độ 1600C , hàm lợng

O2 = 10 mKRg/1ĐLL đợc bơm nớc cấp bơm qua 3 bình gia nhiệt cao áp số 6,7,8 để gia nhiệt cho nớc cấp đạt t0 = 2170C rồi vào lò hơi

HơI để gia nhiệt cho nớc ngng tụ và nớc cấp đợc lấy từ 7 cửa trích hơI không đIều chỉnh của tuốc bin, nớc đọng trong các bình gia nhiệt đợc xả dồn cấp theo nguyên tắc: bình có P cao thì xả vào bình có P thấp hơn, cụ thể: bình số 8 xả vào

số 7; số 7 xả vào số 6; khi tuốc bin phát công suất định mức thì nớc đọng ở gia nhiệt cao áp số 6 xả lên khử khí số 6ata, khi phát 50% công suất định mức thì nớc đọng gia nhiệt cao áp số 6 xả vào gia nhiệt hạ áp số 5, số 5 xả vào số 4, số 4 xả vào số 3, nớc

đọng từ gia nhiệt hạ áp số 3 đI qua 1 chữ U đợc chôn ngầm dới nền 0m có độ sâu – 8m rồi vào 1 bình giảm áp, ở đây hơI bốc lên đợc đa vào gia nhiệt hạ áp số 2, đI qua

1 chữ U đợc chôn ngầm dới nền 0m có độ sâu –10m rồi đợc đa vào bể chứa nớc của bình ngng tụ

Để bổ sung lợng nớc hao hụt của chu trình vận hành, nớc đợc xử lý hóa học tại nhà hóa cao áp, đợc bơm vào chứa ở 3 bể dự trữ nớc bổ sung, gọi là bể Б3K, mỗi bể có V=500m3 và có hệ thống liên thông với nhau Nớc từ đây đợc bơm Б3K bơm bổ sung vào bình ngng tụ qua van đIều chỉnh hoặc khi cần có thể bơm thẳng vào khử khí 6 ata hoặc cấp thẳng vào bao hơI lò

HơI tự dùng để chèn trục tuốc bin và chạy các ê giéc tơ: trong vận hành bình thờng đợc lấy từ khử khí 6ata, t0= 1600C Khi khởi động hoặc ngừng tuốc bin, hoặc để giảI quyết sự cố thì hơI tự dùng do Poy40/20 và Py20/10 cấp Nguồn hơI cho Poy 40/20 hiện nay đợc lấy từ hệ thống hơI tự dùng của các lò ПK-20-3 đã đợc giảm

áp có P=35 – 40 KG/cm2 và t0 = 2400C

Để tiết kệm hơI trong quá trình khởi động tuốc bin ở bất kỳ trạng tháI nhiệt nào, hoặc ngừng tuóc bin, hoặc xử lý một số sự cố, trong sơ đồ nhiệt có đặt thiết bị giảm ôn giảm áp nhanh gọi là БPOY 100/6ata để xả hơI vào bình ngng tụ, thu hồi lại mà lò không phảI thảI hồi ra trời

Nớc tuần hoàn làm mát bình ngng tụ và các thiết bị khác do trạm bơm tuần hoàn (đặt ở bờ sông Uông Bí) ung cấp, nớc làm mát xong xả theo kênh thảI ra sông Sinh

Nớc kỹ thuật cung cấp cho: Nhà hóa xử lý nớc, làm mát các paliê và tét chèn các bơm, dự phòng cho cứu hỏa và sinh hoạt do trạm bơm nớc ngọt cung cấp

Đặc tính kỹ thuật của tuốc bin K-50-90-3 và 4, các thiết bị phụ của nó:

1 Tuốc bin:

Tuốc bin số 5 kiểu K-50-90-3: tuốc bin số 6 kiểu K-50-90-4 Chúng đều là tuốc bin nhng hơI, do nhà máy chế tạo kim khí Lê Nin grát (thuộc Liên Xô cũ) chế tạo Nó có

1 xi lanh, 1 tầng đIều chỉnh, 21 tầng áp lực, có 7 cửa trích hơI không đIều chỉnh để cấp hơI gia nhiệt cho nớc ngng tụ và nớc cấp, các đặc tính kỹ thuật cơ bản của 2 tuốc bin giống hệt nhau:

Công suất định mức= 55 MW;

Thông số hơI mới P0= 90 KG/cm2;

t0 = 5350C;

Lu lợng hơI D0= 220t/g; Xuất hao hơI d=3,82 Kg/1Kwh;

áp suất tầng đIều chỉnh = 77Kg/cm2;

Số vòng quay định mức nH = 3000 v/f;

Số vòng quay tới hạn npk của máy 5 = 1824v/f và 1967 v/f, của máy 6

=1755 v/f;

Lu lợng nớc tuần hoàn làm mát Q=9000m3/h theo thiết kế to nớc tuần hoàn tối đa t0=240C;

Chân không trong bình ngng tụ Pk= 0,035 ata khi tuốc bin phát công suất định mức và nhiệt độ nớc tuần hoàn làm mát là 240C;

Nhiệt độ hơI thoát vào bình ngng tk < 600C

2 Máy phát diện:

Kiểu TBф – 60 – 2T, công suất hữu công = 55MW; đIện áp đầu ra V= 6.300 V; c-ờng độ dòng đIện stato: Is= 6.310 a; cc-ờng độ dòng đIện rô to Ir= 1.565 A; số vòng quay định mức = 3.000 v/f; tần số dòng đIện: f= 50Hz; hệ số cosф = 0,8; áp suất khí

H2 trong máy phát đIện

Dầu tuốc bin cung cấp cho: hệ thống dầu đIều chỉnh, bôI trơn và chèn khí H2 ở máy phát đIện Trớc đây dùng loại dầu L22, Г của Liên Xô cũ sản xuất, nhng hiện nay đã dùng loại dầu T-32 do hãng Shell sản xuất tại Singapore, có độ nhớt 2,96 độ ăngle (E500C) , độ axít = 0,116 mgKOH/gr; độ chớp cháy hở bằng 2020C

a Bơm dầu khởi động: để cung cấp dầu cho hệ thông dầu đIều chỉnh và bôI trơn khi khởi động hoặc ngừng tuôc bin hoặc xử lý một số sự cố Bơm kiểu: 6MCM – 7X 100T; Q= 116 m3/h; Ph = 0,5 KG/cm2; Pd= 20 KG/cm2; n=480 v/f; N= 100 KW, khi cần thử độ kín hệ thông dầu phảI dùng động cơ lớn hơn kéo bơm để có Pd= 40 – 45 KG/cm2 và Q=150m3/h Động cơ kéo bơm vận hành bình thơng kiểu Ao-114-6T; U= 6000V; I=19 A; N= 160 KW, n=990v/f, động cơ lớn phục vụ thử độ kín hệ thống dầu kiểu ĐA-3012-55-4T, U= 6000V; I=33,5 A; N=300KW, n=1420 v/p

b Bơm dầu chính: chỉ làm việc ổn định khi tuốc bin đạt tốc độ ổn định ở

2850 v/f Để cung cấp dầu cho hệ thống đIều chỉnh, bôI trơn, chèn khí H2 khi tuốc bin làm việc bình thờng, nó là loại bơm li tâm 1 bánh động

có đầu hút 2 phía, đặt trong hộp paliê số 1, trục của bơm nối với trục tuốc bin qua một đoạn trục phụ bằng bộ nối trục kiểu bán cứng Pd= 20KG/cm2; Q=160 – 180 m3/h; Pn = 1 – 3 KG/cm2

c Bể dầu chính: Đặt ở cót 7m, chứa toàn bộ lợng dầu cung cấp cho tổ máy vận hành Có V= 14m3; dung tích ở toàn bộ hệ thống đờng ống: V=2m3

d Bơm dầu bôI trơn đIện một chiều và xoay chiều: để dự phòng cấp dầu bôI trơn cho các paliê của tuốc bin ở mọi tinh huống sự cố, có lắp đặt 1

bm dầu bôI trơn chạy bằng động cơ đIện xoay chiều và 1 bơm chạy bằng động cơ đIện một chiều, 2 bơm có đặc tính kỹ thuật nh nhau:

- Bơm kiểu: 4HĐ - 60T; Q=90 – 180 m3/h; Ph= 0,5 KG/cm2; Pd= 2,2 – 2,5 KG/cm2; n= 1460v/f; N=14KW; t0 công tác tối

đa = 800C

- Động cơ đIện xoay chiều: kiểu A0-63-4T-KΠЩ 2; U= 380/220 V; I=27,4/47,2 A; n= 1480v/f; N=14kw

- Động cơ đIện một chiều: kiểu П-62T; V= 220V; I=68,5A;n=1500v/f; N= 15KW

E; Van một chiều: Để tránh xả dầu vào bể dầu chính qua in zéc tơ khi chỉ

có một trong 2 bơm dầu dự phòng làm việc, trên đờng ống dẫn dầu bôI trơn

2-Nhà máy thuỷ điện hoà bình

Giới thiệu chung:

Nhà máy thuỷ đIện Hoà Bình là một trung tâm đIện lực lớn nhất của Việt Nam, nằm trong bậc thang các nhà máy thuỷ đIện trên sông Đà

Công trình thuỷ đIện Hoà Bình có chức năng tổng hợp 4 nhiệm vụ:

• Chống lũ

• Phát đIện

• Tới tiêu

• Đảm bảo giao thông thuỷ

Các thông số chính của nhà máy thuỷ đIện Hoà Bình:

- Mực nớc dâng bình thờng : 115,0(m)

- Mực nớc chết: 80,0 (m)

- Công suất lắp máy: 1920 MW

- ĐIện lợng trung bình năm :8,16 tỷ kWh

Hồ chứa nớc thuỷ đIện Hoà Bình có dung tích 9,45 tỷ m3 ,trong đó dung tích phòng

lũ là 6 tỷ m3 , dung tích hữu ích để khai thác năng lợng là 5,65 tỷ m3 , so vớitổng l-ợng nớc hàng năm của sông Đà là 58 tỷ m3 thì quá nhỏ

Sơ đồ hai bậc trên sông Đà gồm công trình thuỷ đIện Hoà Bình ở bậc thang dới và Công trình thuỷ đIện Sơn La phơng án cao ở phía trên có u việt cả về năng lợng và các chỉ tiêu kinh tế Khi có thuỷ đIện Sơn La ,năng lợng tăng thêm cho thủy đIện Hoà Bình hàng năm tăng 3 tỷ kWh ,cắt triệt để lũ sông Đà , tăng tuổi thọ và đảm bảo

an toàn vận hành cho công trình Hoà Bình , khai thác triệt để hành năm gần 30% l-ợng nớc xả của hồ Hoà Bình

Sau 18 năm xây dựng ,trong đó có 9 năm vừa quản lý vận hành vừa giám sát thi công các tổ máy , ngày 20.12.1994 nhà máy thuỷ đIện Hoà Bình đã long trọng tổ chức lễ khánh thành

Việc hoàn thành xây dựng và đa vào vận hành công trình thuỷ đIện Hoà Bình đánh dấu một bớc phát triển mới của ngành Năng lợng và sự nghiệp công nghiệp hoá đất nớc

Công trình thuỷ đIện Hoà Bình là niệm tự hào của đội ngũ cán bộ, công nhân các ngành Xây dựng ,Thuỷ lợi ,Năng lợng , đánh dấu sự trởng thành của đội ngũ cán bộ, công nhân Việt Nam

Những mốc lịch sử vẻ vang của công trình thuỷ đIện Hoà Bình:

+ Ngày 6.11.1979: Khởi công xây dựng

+ Ngày 12.1.1983: Ngăn sông Đà đợt 1

+ Ngày 9.1.1986: Ngăn sông Đà đợt 2

+ Ngày 20.12.1994: Khánh thành nhà máy

+Trạm 500 kV đầu nguồn Hoà Bình vận hành ngày 27.5.1994 cung cấp cho miền Trung và miền Nam

Ngay từ khi có tổ máy 1 vào vận hành , nhà máy thuỷ đIện Hoà Bình đã góp phần

ổn định , an toàn và kinh tế hệ thống đIện ĐIện năng sản xuất năm 1994 của nhà máy chiếm gần 50% tổng công suất và 65% tổng sản lợng hệ thống đIện của cả nớc Ngày 14.4.1994 tổ máy cuối cùng chính thức vào vận hành đã đa công suất lắp đặt của nhà máy lên đúng thiết kế là 1920 MW

19 h 07 phút ngày 27.5.1994 hệ thống tảI đIện 500 kV Bắc Nam đã đóng đIện ,hình thành hệ thống đIện quốc gia thống nhất ,chuyển tảI đIện năng từ Miền Bắc vào miền Trung và miền Nam , trong đó nguồn đIện chủ yếu là thuỷ đIện Hoà Bình Hai công trình nguồn và lới truyền tải đIện có quy mô lớn này tạo đIều kiện quyết dịnh để nghành năng lợng cung cấp nhiều đIện hơn cho việc phát triển kinh tế ,phục

vụ đời sống nhân dân , thúc đẩy quá trình công nghiệp hoá , hiện đạI hoá đất nớc Tính từ ngày tổ máy 1 đI vaò vận hành đén 31.12.1998 , mnhà máy thuỷ điện Hoà Bình dã sản xuất đợc gần 50 tỷ kWh đIện , trong đó chuyển tảI vào niền Trung và miền Nam trên 10 tỷ kWh Sản lợng đIện của nhà máy sản xuất hàng năm chiếm tỷ trọng cao trong lới đIện

1-Các công trình chính trong nhà máy :

- Đập đất đá

- Công trình xả nớc vận hành

- Nhà máy thuỷ đIện ngầm

1.Đập đất đá

Có khối lợng 22 triệu m3 ,cao 128 m, dàI 743 m theo đỉnh đập , dợc đắp trên hẻm sông có tầng aluvi dàI 70 m Dới lõi dập bằng đất sét là một màn chống thấm đợc tạo ra bằng khoan phun dày 30 m

2.Công trình xả n ớc vận hành:

Với bể đập bê tông cao 70 m, rộng 106 m, khả năng xả 35.400 m3/s, có hai tầng: tầng dới có 12 cửa xả đáy kích thớc 6( 10 m , tầng trên có 6 cửa xả mặt kích thớc 15(15 m

Cửa nhận nớc kiểu tháp cao 70 m , dàI 190 m trên có bố trí các lới chắn rác và các van sửa chữa

Nớc từ các tổ máy đợc thoát ra bằng hai hệ thống độc lập nhau Các ống xả của các tổ máy đợc ghép từng đôi một thành các tuy nen dẫn ra và chảy ra hạ lu

Ngoài tuy nen dẫn nớc ra còn có các tuy nen giao thông , tuy nen thông gió , thông hơI

3.Gian máy:

Gồm 8 tổ máy

Công suất biểu kiến S = 266700 kVA Công suất P = 24000 kW ĐIện ápU = 15,75 kVDòngI = 9780 ATốc độ quay định mức125 v/phĐIện áp rôto phụ tảI định mức430 VDòng đIện kích thích định mức1710 ADòng đIện stato định mức 9780 A Hệ số cos(0,9 Tần số 50 Hz Tốc độ quay lồng sóc 240 v/phKiểuCB 1190/215 - 48 - TB4:

đợc đặt ngầm trong núi đá có chiều cao 50,5 m ,rộng 19,5 m, dàI 240 m Các buồng thiết bị đIện và phòng đIều khiển trung tâm đợc nối với gian máy

Song song với gian máy là các gian máy biến áp một pha gồm 24 máy , mỗi máy cố dung lợng 105 MVA đợc đấu lạI với nhau bằng 8 khối dùng để nâng đIện áp từ 15,75 kV lên 220 kV và đấu vào cáp dầu áp lực cao 220 kV đi qua các tuy nen đến trạm chuyển tiếp nối với đờng dây trên không ra trạm phân phối ngoài trời 220 ~ 110

~ 35 kV

4.Turbin :

Nớc đợc đa vào turbin bằng 8 tuy nen chịu áp lực , mỗi tuy nen dài 210 m, đờng kính 8 m Turbin doLiên Xô( cũ ) chế tạo là turbin hơi phản lực hóng trụ dùng để chuyển hoá năng lợng nớc thành năng lợng cơ dẫn động cho máy phát đIện 3 pha có công suất định mức 240 MW Tổ máy này có khả năng làm việc ở chế độ bù đồng

bộ

Tua bin có các thông số nh sau:

KiểuPO 115/810 - B - 567,2Công suấtNp = 240 MWTần số quayĐịnh mức: ח H = 125v/ph

Lồng tốc : ח P = 240v/ph Đờng kính bánh xe công tácD = 5,672 mChiều quay bánh xe công tácPhảIHiệu suất tối đa ở cột áp định mức95%

Cột nớcHmax = 109 m

Hp = 88 m

Hmin = 60 mThông số kĩ thuật của ổ đỡ tổ máy:

TảI trọng tính toán tối đa trên ổ đỡ:16,1 tấn

Tổng tổn thất tính toán ở ổ đỡ:380 kW

áp lực trung bình trên xéc măng ở tảI trọng tính toán: 31,5 kg/cm2

áp lực tối đa xéc măng chịu đợc :76 kg/cm2

Số lợng xéc măng trong ổ đỡ: 16 chiếc

Khối lợng dầu trong bể: 10m3

Loại dầu: T ( - 30 -(OTC9972-74

Độ lệch tâm :9%

Cấu tạo của turbin :

Với 16 cánh làm việc và 20 cánh hứng nớc đợclàm bằng thép không gỉ Turbin có

4 xuôI nối với môtơ để đóng mở các cánh hứng nớc NgoàI ra có bộ ((P dùng để chỉ huy đóng mở , thay đổi tốc độ van cánh hứng nớc

ĐIều khiển turbin đợc thực hiện bằng bộ đIều tốc đIện thuỷ lực E(P-21-150-3

cùng thiết bị dầu áp lực và đIều khiển turbin thuỷ lực hớng tâm, hớng trục ở các chế

độ khác nhau, đồng thời dùng để điều chỉnh riêng và đIều chỉnh theo nhóm công suất hữu cơ của tổ máy

Bộ đIều tốc thuỷ lực E(P-21-150-11B

Đờng kính quy ớc của ngăn kéo chính : 159 mm

áp lực làm việc của dầu trong hệ thống đIều chỉnh :40 kg/cm2

Mác dầu trong hệ thống đIều chỉnh :T( - 30 - (OCT9972 - 74

Thời gian làm việc của động cơ bộ hạn chế mở từ 0 đến 100% và ngợc lạI

Nhiệt độ dầu củe hệ thống đIều chỉnh : 10(50 0 C

Kích thớc tủ đIều tốc:500X500X1750 mm

Hành trình lớn nhất của bộ biến đổi thuỷ lực:( 6 mm

Trọng lợng tủ đIều tốc :1610 kg

5:Nhà đIều khiển trung tâm:

Với một hệ thống tự dộng hoàn toàn, nhà đIều khiển trung tâm nh là trung tâm bộ não của toàn bộ nhà máy Toàn bộ mọi hoạt động của nhà máy đều dợc đIều khiển từ