Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim

Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim

 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 1 Lời mở đầu Trước sự phát triển của các nền kinh tế xã hội, trong đó không thể không nói đến sự phát triển mạnh mẽ của ngành năng lượng điện để đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước. Song song với sự đáp ứng nhu cầu về sự phát triển kinh tế của xã hội thì ngành điện đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống xã hội cũng như trong an ninh quốc phòng. Trong xu hướng hội nhập quốc tế, sự phát triển của ngành năng lượng điện thì không thể bỏ qua được chất lượng của điện năng. Để đảm bảo được sự tin cậy cung cấp điện liên tục, an toàn và hiệu quả cao nhất như mong muốn, ngoài tiêu chuẩn chất lượng về điện áp thì tần số cũng là một điều kiện rất quan trọng và quyết định tới chất lượng của điện năng. Với mục đích nhằm củng cố các kiến thức trong các năm học và bước đầu cho sinh viên nghiên cứu độc lập em xin nhận đề tài nghiên cứu về bộ điều tốc của nhà máy thủy điện Đa Nhim để nhìn nhận rõ sự dao động công suất và tần số trong hệ thống điện. Để thực hiện thành công đồ án này, em xin chân thành cám ơn quý Thầy, Cô giáo trong trường Đại học Đà Nẵng và đặc biệt là các Thầy, Cô giáo trong khoa điện đã nhiệt tình cung cấp cho em những kiến thức cơ bản trong các năm học để em có cơ sở thực hiện đồ án này. Trong quá trình thực hiện đồ án em xin chân thành cám ơn Thầy giáo Tiến Sĩ Lê Kỷ đã định hướng và tận tình giúp đỡ cho em trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện và hoàn thành đồ án. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý của các Thầy, Cô giáo và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, ngày tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn văn Giang  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 2 MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU TỐC . 5 I. DAO ĐỘNG TẦN SỐ VÀ CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN . 5 1.1 Giới thiệu chung: . 5 1.1.1 Giai đoạn biến đổi nhanh : . 5 1.1.2 Giai đoạn biến đổi chậm : 6 1.1.2.1: Điều chỉnh sơ cấp: 6 1.1.2.2 Điều chỉnh thứ cấp . 7 1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên turbin – máy phát . 9 1.2.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên máy phát . 9 1.2.2 Ảnh hưởng sự thay đổi tần số lên turbin 10 1.3 Xây dựng đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc 11 II. ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ VÀ CƠNG SUẤT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN . 15 2.1. Tổng quan . 15 2.2 Điều chỉnh tần số sơ cấp: 15 2.2.1 Khái niệm về điều chỉnh tần số sơ cấp: 15 2.2.2 Khái niệm chung và ngun lý điều chỉnh tốc độ turbin: . 16 2.2.3 Ngun lý làm việc của hệ thống điều tốc turbin: . 17 2.2.4 Các dạng đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin: . 21 2.2.4.1 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập: . 23 2.2.4.2 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin phụ thuộc: 24 2.2.4.3 Đáp ứng của phụ tải đối với sự thay đổi tần số: . 26 2.2.4.4 Dao động cơng suất, tần số trong q trình điều chỉnh sơ cấp. 28 2.2.4.5 Những u cầu về điều chỉnh tần số sơ cấp: 29 2.3 Điều chỉnh thứ cấp: 30 2.3.1 Khái niệm : 30 2.3.2 Điều khiển tần số thứ cấp trong hệ thống điện độc lập: 31 CHƯƠNG II: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM…………………………………………………………………… 32 I.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY . 33 1.1 Lịch sử hình thành và hoạt động 33 1.2 Cơng trình của nhà máy 35 1.2.1. Các công trình thuỷ lực: . 35 1.2.2. Công trình điện : . 41 1.2.3. Thiết bị điện, máy điện thơng số và đặc tính kỹ thuật 42 1.2.3.1. Phần cơ : 42 a. Turbine: 42 b. Van chính (inlet valve): . 43 c. Hệ thống dầu áp lực: 43 d. Hệ thống dầu bôi trơn, nâng trục: 44 e. Gối trục: gồm 2 gối phía turbine & phía SSG 45  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 3 f. Hệ thống nước làm mát tổ máy. 45 g. Bộ điều tốc: 45 1.2.3.2 Phần điện: 46 a. Máy phát 46 b. Máy biến áp chính 47 c. MBA kích từ: 48 d. Hệ kích từ: 48 II /.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM . 49 2.1 Bộ điều tốc: . 49 2.1.1. Các thơng số kỷ thuật của bộ điều tốc 49 1. Hiệu 49 2. Kiểu 49 3. Cấu trúc 49 4. Cấu trúc 1 PLC . 49 5. Cơ cấu chấp hành: . 49 6. Nguồn cung cấp: . 50 7. Máy phát tốc: 50 8. Final speed drop: . 50 9. Dải đặt mức tốc độ (speed level): 50 10. Biên độ điện áp điều khiển 50 11. Thời gian đóng mở kim . 50 12. Thời gian đóng/mở cần gạt 50 2.1.2. Các thành phần, cấu trúc của bộ điều tốc . 50 1. Mạch cảm nhận tốc độ . 50 1.1. Máy phát tốc:(Speed Signal Generator : SSG) 50 1.2. Relay tốc độ . 50 2. LVDT: (linear variable differential transformer . 51 3. Governor unit: . 52 4. Nguồn cung cấp: 53 5. Hộp điều khiển (control box): . 54 5.1 Tủ điều khiển 55 5.2 Nguồn cho dụng cụ bảo dưỡng. . 57 III.PHẦN THỦY LỰC CỦA BỘ ĐIỀU TỐC. 57 1.1 Hệ thống kim, cần gạt nước & servo cần gạt . 57 1.2 Converter valve: (van chuyển đổi) có 3 cái: . 57 a. Đặc điểm chung: 57 b. Đặc điểm kỹ thuật: . 58 c. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: 58 d. Hoạt động bảo dưỡng: 60 1.3 Van phân phối cho van chính: 60 1.4 Van phân phối cho cần gạt (distributing valve) 61  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 4 1.5 Van 65S 61 2. Nguồn cấp dầu cho bộ điều tốc: 61 IV. PHẦN ĐIỆN CỦA BỘ ĐIỀU TỐC . 62 1. Chức năng hệ thống điều tốc: 62 a. Cấu hình hệ thống bộ điều chỉnh khối điều tốc được mô tả như hình sau: 62 b. Mô tả chức năng: . 62 c. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc. . 62 d. Nguyên tắc đều khiển của bộ điều tốc . 63 1. Kiểm tra đầu vào và mức độ chuyển đổi: . 63 2. Điều khiển bằng tay Turbin: 63 3. Điều khiển khởi động: . 63 4. Điều khiển tốc độ: . 64 5. Điều khiển tốc độ theo yêu cầu: 65 6. Điều khiển tải: . 65 7. Điều khiển PID: 66 8. Ưu điểm của bộ điều tốc 72 9. Kết nối máy tính với bộ điều khiển: 66 CHƯƠNG III. VAI TRÒ CỦA ĐIỀU TỐC TRONG CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM 68 I. Khái Quát 68 II. Chức năng và vai trò của bộ điều tốc. . 68 2.1 Chức năng của bộ điều tốc 68 2.2. Vai trò của bộ điều tốc . 68 2.2.1. Tự động ổn định công suất (auto load regulator: ALR) 68 2.2.2 Điều chỉnh hữu công 69 2.2.2.1 Điều tần . 69 2.2.2.2 Cố định 69 CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT . 72 1. Ý nghĩa của hệ thống điều tốc trong nhà máy thủy điện Đa Nhim 2. Những đặc trưng chính của khối điều tốc 3. Các lưu ý khi vận hành hệ thống điều tốc  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU TỐC I. DAO ĐỘNG TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Giới thiệu chung: Hệ thống điện bao gồm: Nhà máy điện, đường dây, trạm biến áp, phụ tải tạo thành hệ thống nhất thực hiện nhiệm vụ phát điện và truyền tải phân bố điện năng đến hộ tiêu thụ điện.Chất lượng điện năng được đánh giá bởi các thông số kỹ thuật sau: Tần số, điện áp và độ tin cậy cung cấp điện. Trong hai thông số tần số và điện áp thì giá trị độ lệch tần số khác với giá trị độ lệch điện áp đó là tại các điểm trên hệ thống giá trị độ lệch tần số là giống nhau, trong khi đó giá trị độ lệch điện áp chỉ mang tính cục bộ tại từng điểm trên hệ thống. Khi vận hành hệ thống, giá trị độ lệch tần số phải luôn luôn được duy trì ở giá trị cho phép đó là: Liên tục tại giá trị 50 ± 0.1Hz và được cho phép trong các dao động ở thời gian ngắn là 50± 0.2Hz. Trong quá trình vận hành tần số của hệ thống thường xuyên dao động. Quá trình dao động tần số của hệ thống được phân thành các giai đoạn sau: a. Giai đoạn biến đổi trung bình và nhanh: Trong giai đoạn này sự thay đổi tần số diễn ra trong suốt quá trình quá độ và liên quan đến sự biến đổi tốc độ khối turbin- máy phát do sự mất cân bằng giữa mô men cơ là Tm và mô men điện là Te b. Giai đoạn biến đổi tương đối chậm: Đó là những thay đổi của tần số có liên quan đến quán tính của tất cả các máy điện trong hệ thống và tốc độ đáp ứng của các bộ phận điều tốc, điều tần . 1.1.1 Giai đoạn biến đổi nhanh : Nếu mô men cơ Tm và mômen điện Te của mỗi máy phát trong hệ thống cân bằng nhau: Tm=Te và rôto của mỗi máy phát quay với tốc độ đồng bộ ω r = ω o thì sức điện động , điện áp và dòng điện biến thiên cùng một tần số f o = ω o /2П, tuy nhiên trong quá trình vận hành công suất của hệ thống thay đổi liên tục dẫn đến sự thay đổi của tần số trên hệ thống  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 6 là sự mất cân bằng công suất giữa tổng công suất cơ của các động cơ sơ cấp (turbin) và phụ tải của các máy phát trong hệ thống. Điều này được miêu tả bởi phương trình: emttptm PPPPP dt d   )(   (1.1) Trong đó : P m : Tổng công suất cơ của các tur bin P pt : Tổng công suất phụ tải hệ thống P tt : Tổng công suất tổn thất của hệ thống P e : Tổng công suất điện J: Mô men quán tính tổng của các tổ máy trong hệ thống Trong chế độ xác lập: P m – (P pto +P tto ) = 0 Lúc đó ω = const Ở giai đoạn đầu của quá trình quá độ do phụ tải dao động đột ngột nên các bộ điều tốc và điều tần chưa kịp tác động . 1.1.2 Giai đoạn biến đổi chậm : Trong giai đoạn này tồn tại hai quá trình điều chỉnh. 1.1.2.1: Điều chỉnh sơ cấp: Điều chỉnh tần số sơ cấp được thực hiện bởi các bộ điều chỉnh tốc độ của turbin (các bộ điều tốc) nó cho phép thay đổi lượng hơi hay lượng nước qua turbin theo tỷ lệ với sự biến đổi của tốc độ turbin (trong hệ đơn vị tương đối chính là tần số).Đáp ứng của việc điều chỉnh tần số được biểu diễn bằng tỷ số Mw/Hz và gọi là hệ số độ dốc của đặc tính điều chỉnh tần số (R). Như vậy với sự thay đổi có giới hạn của phụ tải thì sự mất cân bằng công suất có thể bù lại bằng việc tự động điều chỉnh tần số sơ cấp. Khi tần số dao động nằm ngoài vùng chết của bộ điều tốc, bộ điều tốc sẽ bắt đầu đáp ứng điều chỉnh công suất phát ra bằng với công suất phụ tải yêu cầu. Quá trình này sẽ tạo ra một độ lệch tần số nhất định do đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc. Thời gian thực hiện  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 7 của bộ điều tốc từ (0.3÷ 2)s kể từ thời điểm bắt đầu dao động vượt ra ngoài vùng chết và phụ thuộc vào biên độ của dao động. Giá trị tốc độ ở giới hạn an toàn được lấy từ sự hoạt động bình thường của turbin: bằng 112% giá trị tốc độ định mức đối với turbin của các máy phát nhiệt điện ( tốc độ cao) và 130% giá trị tốc độ định mức với turbin máy phát thủy điện ( tốc độ thấp). + Mục đích của điều chỉnh sơ cấp. - Nhanh chóng kìm chế sự mất cân bằng giữa công suất phát ra và sự thay đổi của phụ tải nhưng vẫn còn tồn tại một tốc độ lệch tần số . - Làm thay đổi trào lưu công suất trên lưới - Hiệu quả của việc điều chỉnh sơ cấp phụ thuộc vào độ dốc của đường đặc tính điều chỉnh, nếu độ dốc càng lớn hiệu quả điều chỉnh càng lớn (độ lệch tần số càng nhỏ). Ghi chú: Vùng chết của bộ điều tốc là khoảng giới hạn về độ lệch tốc độ ( tần số) so với giá trị danh định mà trong khoảng đó không một dao động tần số nào được bộ điều tốc đáp ứng điều chỉnh. 1.1.2.2 Điều chỉnh thứ cấp. Ở giai đoạn cuối của quá trình quá độ, khi độ lệch tần số vượt quá vùng không nhạy của bộ điều tần thì bộ điều tần bắt đầu tác động làm thay đổi giá trị tải tham chiếu của bộ điều chỉnh sơ cấp. Chỉ có thể phục hồi tần số của hệ thống về giá trị danh định khi hệ thống có đủ công suất dự trữ. Thời gian đáp ứng của bộ điều chỉnh tần số có thể mất vài chục giây (30÷40)s kể từ thời điểm bắt đầu dao động vượt ra ngoài vùng chết của bộ điều chỉnh sơ cấp. Quá trình điều tần diễn ra rất chậm so với quá trình điều tốc, nên trong nhiều trường hợp hai quá trình này có thể được phân tích độc lập. Khi xác định độ lệch tần số do sự mất cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống có thể phân tích theo ba giai đoạn sau: Giai đoạn 1. Đây là giai đoạn biến đổi tương đối nhanh và liên quan đến quá trình điện từ và quá trình điện cơ xảy ra trước khi bộ điều tốc và bộ điều tần tác động.  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 8 Giai đoạn 2. Đây là giai đoạn biến đổi trung bình và có liên quan đến quá trình điện cơ do hoạt động điều chỉnh sơ cấp của bộ điều tốc. Giai đoạn 3. Đây là giai đoạn biến đổi chậm và có liên quan đến hoạt động điều chỉnh thứ cấp. Những dao động tần số trong quá trình quá độ phụ thuộc vào các thông số chính của hệ thống. Khi có sự mất cân bằng công suất trong hệ thống sẽ xuất hiện độ lệch tần số ∆f = f - f o và nhờ vào hoạt động điều chỉnh của bộ điều tốc kết hợp với điều tần sẽ đưa tần số của hệ thống về lại giá trị danh định f o . Tương ứng với ba giai đoạn trên, các dao động của tổng công suất tải P ∑L làm tần số hệ thống thay đổi được chia làm ba nhóm như sau: Nhóm 1. Biến đổi nhanh: Đó là những dao động tải trong thời gian từ (1÷3)s và có biên độ bé hơn (0.001 P ∑L ), những dao động này phụ thuộc vào quán tính rôto máy phát nghĩa là phụ thuộc vào quá trình điện cơ của các máy phát. Dao động tần số sinh ra do những dao động của tải trong trường hợp này thông thường trong khoảng ( 0.01÷0.02)Hz . Nhóm 2. Biến đổi với tốc độ trung bình Đó là những dao động tải trong thời gian từ (10÷30)s với biên độ bằng khoảng (0.01P∑ L ). Nguyên nhân gây ra các dao động này thông thường do các phụ tải dùng để kéo tải trọng nặng, các lò luyện kim, dao động này trong khoảng (0.1÷0.2)Hz. Nhóm 3. Biến đổi chậm Thời gian dao động từ vài phút đến vài chục phút, nguyên nhân gây ra những dao động là những thay đổi tải trong ngày do các phụ tải công nghiệp và các thiết bị điện gia đình. Trong hệ thống điện liên kết có hai hay nhiều khu vực được liên kết bằng các đường dây liên lạc, ngoài bộ điều chỉnh tần số nguồn phát trong mỗi khu vực (điều khiển tần số-  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 9 tải : load frequency control) còn phải có sự điều chỉnh để duy trì lượng công suất phát giữa các khu vực (điều chỉnh công suất truyền tải trên đường dây liên lạc – tie line control). Chúng ta có thể mô tả tổng quát quá trình điều khiển tần số và phân phối công suất tác dụng trong hệ thống điện như hình 1.1: 1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên turbin – máy phát 1.2.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên máy phát Trong hệ thống điện khi mất tải vì bất kỳ một lý do nào, tất cả các máy phát trong hệ thống sẽ rơi vào tình trạng mất cân bằng công suất và làm tốc độ tổ máy tăng lên một cách nhanh chóng (lồng tốc). Giả sử rằng thông số đặt của độ dốc đặc tính điều chỉnh phụ thuộc của bộ điều tốc không thay đổi (độ dốc phụ thuộc của bộ điều tốc sẽ xác định sự thay đổi của tốc độ máy phát hay tần số theo sự thay đổi của tải) khi đó tình trạng vượt quá tốc độ vẫn tồn tại, máy phát sẽ không bị nguy hiểm nếu có hoạt động thấp hơn công suất định mức và các điều kiện về làm mát, lực cơ khí vẫn được thỏa mãn. Tuy nhiên khi mất tải đột ngột điện áp đầu Hình 1.1 Sơ đồ điều khiển tần số và phân bố công suất tác dụng Hệ thống điều khiển thứ cấp Hệ thống tải điện Hệ thống truyền tải Các tổ máy khác Hệ thống cấp năng lượng sơ cấp nước hơi Máy phát Tuabin Van hay cổng nước Hệ thống điều khiển TB sơ cấp Động cơ thay đổi tốc độ chuẩn Độ lệch tần số trên hệ thống trên ∆f Tín hiệu ACE (Area control error)=∆P+∆f Độ lệch công suất trên ĐDLL ∆P ∆ ω r  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 10 cực máy phát sẽ tăng cao dẫn đến phải giảm kích từ. Tùy thuộc vào độ nhạy và giá trị chỉnh định của các rơ le bảo vệ mà máy phát có thể bị cắt do quá áp. Trong khu vực tần số thấp sẽ gây ra tình trạng ngược lại với tình trạng trên. Ở đây các máy phát sẽ rơi vào tình trạng quá tải và tốc độ máy phát sẽ giảm thấp hơn định mức. Điện áp của hệ thống sẽ giảm dẫn đến kích từ tăng và có thể đạt đến giá trị giới hạn, điều này làm quá tải stato và rôto dẫn đến bảo vệ quá kích từ, tần số thấp sẽ tác động. 1.2.2 Ảnh hưởng sự thay đổi tần số lên turbin Turbin nước không bị ảnh hưởng nhiều khi tần số dao động. Turbin hơi được cấu tạo với nhiều tầng cánh, từ những cánh rất ngắn trong phần áp suất cao đến những cánh dài trong phần áp suất thấp. Mỗi cánh là một lá thép được gắn chặt ở gốc vì vậy nó có thể chịu được sự uốn cong khi xảy ra dao động nhỏ, tần số dao động tự nhiên của cánh turbin gồm 2 phần: + Phần 1 phụ thuộc vào tần số dao động tự nhiên khi cánh turbin ở trạng thái ổn định. + phần 2 phụ thuộc vào tốc độ của sự dao động và các yếu tố khác như đường kính trục, độ dài cánh. Khi tần số thay đổi, vật liệu chế tạo turbin phải chịu rung động ứng suất cao dẫn đến hư hỏng phần cơ của turbin. Ứng suất tác dụng lên cánh turbin khi tần số thay đổi quanh định mức có thể biểu diễn như hình 1.2. Vùng an toàn Vùng nguy hiểm Vùng nguy hiểm Hình 1.2 Ứng suất tác dụng lên cánh Turbin q f [...]... Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  CHƯƠNG II: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM I Giới thiệu tổng quan về nhà máy 1.1 Lịch sử hình thành và hoạt động - Nhà máy thủy điện Đa Nhim là một cơng trình thủy điện của Việt Nam được xây dựng trên sơng Đa Nhim Đây là cơng trình thủy điện đầu tiên, nằm ở nấc thang trên cùng, khai thác tiềm năng thủy điện của hệ thống... f1 phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh của bộ điều tốc Bộ điều tần thực hiện điều chỉnh ( hình 1.6) để phục hồi tần số về giá trị fo Sự điều chỉnh này gọi là điều chỉnh lý tưởng khi trong hệ thống có sự thay đổi tải GVHD: TS Lê Kỷ Trang 14 SVTH: Nguyễn Văn Giang  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  II ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ VÀ CƠNG SUẤT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN 2.1 Tổng quan Cơng suất... Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  +  P m 1 TMs r  Hình 2.2 Sơ đồ hàm truyền biểu diễn sự thay đổi tốc độ turbin theo sự thay đổi cơng suất - TM : hằng số thời gian q n tính của máy phát; s: là tốn tử Laplace 2.2.3 Ngun lý làm việc của hệ thống điều tốc turbin: Trong nhiều năm, hệ thống điều tốc turbin được sử dụng là loại cơ khí thủy lực và một loại trong số đó là bộ điều chỉnh tốc. .. Kỷ Sơ đồ khối bộ điều tốc dùng cơ cấu điện thủy lực Trang 20 SVTH: Nguyễn Văn Giang  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  Đường nét đứt trên hình sơ đồ khối 2.5 kí hiệu cho phản hồi dòng hơi, chức năng của nó là để ngăn chặn van bị mở bởi bộ điều tốc khi dòng hơi vào turbin có áp suất q thấp Điểm đặt tốc độ được cài đặt bằng tín hiệu điện trong bộ cài đặt tốc độ chuẩn Nó... : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập được dùng thích hợp khi tổ máy phát cung cấp cho một tải độc lập hay khi chỉ có một máy phát trong hệ thống được u cầu đáp ứng thay đổi của phụ tải Để phân phối cơng suất giữa các tổ máy trong hệ thống ta phải sử dụng đặc tính điều chỉnh tốc độ phụ thuộc (có độ dốc) Hình 2.9 Đáp ứng thời gian của bộ điều tốc có... của tải được vẽ với giả thiết độ lớn điện áp đầu cực máy phát khơng đổi VG = VL = hằng số GVHD: TS Lê Kỷ Trang 11 SVTH: Nguyễn Văn Giang  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  Khi tốc độ máy phát được điều khiển bằng bộ điều tốc, đặc tính P(f) của turbin có điều khiển được xây dựng dựa trên các đường đặc tính P(f) của turbin khơng có điều khiển bằng cách nối các điểm hoạt... Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  2’ P 2 AFR ASG P P0 b ∆PL 1’ a 1 f1 P(f) f0 f Hình1.6: Hoạt động điều chỉnh lý tưởng của bộ điều chỉnh tần số khi tải thay đổi một lượng ∆PL Trong đó: ASG(Automatic Speed Governor): Bộ điều tốc tự động AFR(Automatic Frequency Regulator): Bộ điều tần tự động Hoạt động điều chỉnh lý tưởng: Điều chỉnh tần số hệ thống về giá trị ban đầu nhờ vào hoạt động điều. .. Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  định mức mà vẫn còn tồn tại ở một độ lệch tần số gọi là độ lệch tần số của điều chỉnh sơ cấp 2.2.2 Khái niệm chung và ngun lý điều chỉnh tốc độ turbin: Bộ điều tốc là một hệ thống tự động, phản hồi vòng kín, có tác dụng khống chế tốc độ quay của turbin để ổn định tần số khi máy phát chưa hòa vào lưới hoặc khi thay đổi cơng suất tác dụng lúc máy phát... ổn định mới sẽ giảm so với tốc độ lúc ban đầu một lượng f   r (trong đơn vị tương đối) Hình 2.11 Đặc tính điều chỉnh và đáp ứng thời gian của tổ máy phát có đặc tính điều chỉnh phụ thuộc GVHD: TS Lê Kỷ Trang 25 SVTH: Nguyễn Văn Giang  Đồ Án Tốt Nghiệp : Chun Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim  Giá trị độ lệch phụ thuộc vào giá trị của hệ số điều chỉnh R của bộ điều tốc Hệ số R càng nhỏ thì... chết của bộ điều tốc Các bộ điều tốc cơ khí thơng thường có thời gian trễ từ ( 0,2÷2)s Tuy nhiên do hằng số thời gian trễ của Secvomotor (động cơ trợ lực), tác động thủy lực trong turbin thủy điện hay sự giãn nở khí trong turbin hơi làm cho thời gian khởi động của các bộ điều tốc từ (1÷3)s Sau q trình điều khiển của các bộ điều tốc thì bộ điều tần bắt đầu làm việc, hoạt động điều chỉnh của bộ điều tần