Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN THÀNH TRUNG KHẢO SÁT MÁY PHÁT ĐIỆN 330 MW LÀM MÁT BẰNG HYDRO, MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA NĨ S K C 0 9 NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250 S KC 0 7 Tp Hồ Chí Minh, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN THÀNH TRUNG KHẢO SÁT MÁY PHÁT ðIỆN 330 MW LÀM MÁT BẰNG HYDRO, MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB CÁC CHẾ ðỘ VẬN HÀNH CỦA NĨ NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 / 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN THÀNH TRUNG KHẢO SÁT MÁY PHÁT ðIỆN 330 MW LÀM MÁT BẰNG HYDRO, MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB CÁC CHẾ ðỘ VẬN HÀNH CỦA NĨ NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250 Hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN HỒNG VIỆT Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 / 2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Nguyễn Thành Trung Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21/04/1967 Nơi sinh: Cần Thơ Q qn: Cần Thơ Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 108/49/54B Đường 30/04 Phường An Phú, Quận Ninh Kiều, Thành Phố Cần Thơ Điện thoại quan: 07102 212 510 Fax: 0713 841 785 Điện thoại nhà riêng: 07102 223287 E-mail: trungnt.2007@yahoo.com II Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chun nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 08/1985 đến 08/1988 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH SPKT TP HCM Ngành học: Cơ khí Ơ Tơ Đại học: Hệ đào tạo: Tại chức Thời gian đào tạo từ 08/1996 đến 08/ 2001 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH BK TP HCM, Thành Phố HCM Ngành học: Điện Cơng Nghiệp Tên đồ án, luận án mơn thi tốt nghiệp: Khảo sát tổ máy phát điện nhà máy điện Cần Thơ, nghiên cứu bổ sung quy trình vận hành tổ máy phát hệ thống điện Miền Tây Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 09/08/2001; Bảo vệ luận văn tốt nghiệp Trường ĐH BK TP HCM Người hướng dẫn: TS Trần Hồng Lĩnh Sau Đại học Cơ sở đào tạo: Trường ĐH SPKT TP HCM Ngành học: Thiết bị, mạng & nhà máy điện; Thời gian đào tạo: từ tháng 02/2010 Ngoại ngữ Anh văn : Bằng B1 khung châu âu III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Cơng việc đảm nhiệm Nơi cơng tác 2001 Cơng Ty Nhiệt Điện Cần Thơ P Quản Đốc PXVH 2006 Cơng Ty Nhiệt Điện Cần Thơ P Quản Đốc PXSCĐiện 2008 Cơng Ty Nhiệt Điện Cần Thơ Quản Đốc PXSC Điện đến i LỜI CAM ĐOAN Tên tơi Nguyễn Thành Trung, học viên cao học lớp 2010a , ngành Thiết bị, mạng Nhà máy điện Tơi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát Hydro, mơ phần mềm Matlab chế độ vận hành nó’’ cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Trung ii LỜI CẢM TẠ Qua thời gian năm học tập nghiên cứu ngành “Thiết bị, mạng & Nhà máy điện” Trường ĐH SPKT TP HCM, với nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo, dạy dỗ q thầy đến tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Trước hết tơi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử Phòng quản lý sau đại học Trường ĐH SPKT TP HCM tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập, nghiên cứu nâng cao trình độ, thực tốt đề tài thời gian qua Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với Thầy Nguyễn Hồng Việt nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập q trình thưc luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn q thầy, giảng dạy tận tâm dẫn, truyền đạt thêm kiến thức chun mơn cho tơi suốt q trình theo học Trường Xin gởi lời cảm ơn đến thành viên hội đồng chỉnh sửa, phản biện góp ý cho tơi để tơi hồn thành luận văn Ngồi tơi xin nói lời cảm ơn đến anh chị học viên lớp cao học 2010a tơi đồn kết, gắn bó vượt qua khoảng thời gian dài học tập Có thành cơng nhờ vào động viên giúp đỡ bạn bè, lãnh đạo Cơng ty nhiệt điện Cần Thơ, nơi tơi cơng tác, tơi xin ghi ơn tất người Trân trọng TP Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012 Học viên Nguyễn Thành Trung iii TĨM TẮT Tên đề tài: ‘‘Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát Hydro, mơ phần mềm Matlab chế độ vận hành nó” Thời gian thực hiện: từ tháng 02 năm 2012 Địa điểm nghiên cứu: Nhà máy điện Ơ Mơn – Cơng ty Nhiệt điện Cần Thơ Nội dung luận văn gồm có Chương 1: TỔNG QUAN Giới thiệu chung tình phát kinh tế, nhu cầu lắp nhà máy có cơng suất lớn Giới thiệu nhà cung cấp Misubishi, thời gian đời loại máy phát 330 MW làm mát Hydro, ưu điểm khí Hydro sử dụng làm mát máy phát Giới thiệu sơ lược tổ máy 330 MW lắp đặt nhà máy Ơ Mơn, hệ thống điều khiển DCS phần mềm điều khiển Diasys Netmation, giới thiệu đặt tính kỹ thuật máy phát điện, đường cong giới hạn thơng số vận hành máy phát Nêu mục đích đề tài: Hiểu rõ thiết bị quản lý vận hành, sửa chữa cách sâu sắc hơn, hiểu rõ chế độ vận hành bình thường, bất thường máy phát để nâng cao tính chủ động, đảm bảo an tồn q trình làm việc, góp phần ổn định hệ thống điện khu vực Miền Tây Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG VỀ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Nghiên cứu mơ hình lý thuyết, mơ hình tốn học, phương trình sở tính tốn máy phát điện đồng pha Q trình chuyển hóa lượng từ trường từ Stator đến Rotor ngược lại CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB Từ cơng thức tốn học, cơng cụ mơ simulink matlab, thực mơ máy phát điện đồng pha với thơng số đầu vào tác động lên máy phát điện áp lưới, điện áp kích từ, mơ ment khí tác dụng lên trục rotor máy phát thơng số đầu cần khảo sát điện áp, dòng điện stator, cơng suất hữu cơng, vơ cơng, điện áp kích từ, góc sơng suất iv CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỔ PHA Thực viết chương trình nhập thơng số máy phát điện cần khảo sát, chương trình tính tốn thơng số bản, gọi tên chương trình để chạy mơ máy phát suất thơng số cần khảo sát dạng đồ thị theo thời gian Nhận xét đánh giá kết thực được, so sánh với mội vài điều kiện vận hành thực tế thử nghiệm máy phát trường hợp cố thực máy phát Các chế độ vận hành mơ khảo sát luận văn; Mơ vận hành bình thường máy phát điện với thơng số định mức Mơ vận hành máy phát điện trường hợp thiếu kích từ Mơ vận hành máy phát điện trường hợp q kích từ Mơ vận hành máy phát điện trường hợp kích từ Mơ vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới thấp Mơ vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới cao Mơ vận hành máy phát trường hợp cơng suất thực Mơ vận hành máy phát trường hợp điện áp Kết luận v ABSTRACT Topic name: '' Investigation on a 330 MW hydrogen-cooled generator using Matlab software for simulating its operation modes" Duration: from January 02, 2012 Study sites: O Mon Thermal Power Plant - CanTho Thermal Power Company Limited This thesis consists of the following parts : Chapter 1: OVERVIEW General introduction about the economic development and the need for new installation of large capacity plants Introduction on Mitsubishi’s providers, the time of release of the 330 MW hydrogen-cooled generators, and the advantages of hydrogen used to cool the generator General introduction on the 330 MW hydrogen-cooled generators installed in O Mon thermal power plants, Distributed Control System and its Diasys Netmation software Introduction on the specification, the capability curves and the operating parameters of generator The purpose of the project: to fully comprehend the devices and equipment is for the purpose of managing the operation and maintenance; to understand the generator in normal and abnormal operation modes for the purpose of improving activeness, safety and reliability during its working state; to make the contribution for the stabilization of the power system in Southwest of Vietnam Chapter 2: THEORETICAL BASIS, THE EQUATIONS TO SIMULATE THE SYNCHRONOUS GENERATOR The study on the theoretical models, the mathematical models and the basis equations for calculating of 3-phase synchronous generator; the transformation process of magnetic power from Stator to Rotor and vice versa CHAPTER : SIMULATION OF THE - PHASE SYNCHRONOUS GENERATOR USING MATLAB SIMULINK vi From the mathematical equations and the tools for simulation from Matlab Simulink, a simulation of the 3-phase synchronous generator is performed with input parameters of the grid voltage, the excitation voltage and mechanical moment acting on the rotor’s axis of the generator and the output parameters to examine are the voltage, the stator current, the active power, the reactive power, the excitation voltage and the power angle CHAPTER 4: PROGRAMMING THE SIMULATION AND THE SIMULATED RESULTS OF THE 3-PHASE SYNCHRONOUS GENERATOR Programming the simulation with inputs as the parameters of the generator under examination, the program to calculate the basic parameters, calling for functions to simulate the generator and output the values desired for the examination in the form of time-based graphs Comments and conclusions on the results achieved and the comparison of this with some practical operation conditions that can be tested on the generator and an event that has happened on the generator in the past The simulations of generator operation in the normal condition at the rated parameters The simulation of generator operation in case of under - excitation The simulation of generator operation in case of over - excitation The simulation of generator operation in case of excitation loss The simulation of generator operation in case of voltage decrease of the power grid The simulation of generator operation in case of voltage increase of the power grid The simulation of generator operation in case of active power loss The simulation of generator operation in case of voltage loss Conclusion vii MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân ……………………………………………………………………… i Lời cam đoan ……………………………………………………………………… ii Cảm tạ ……………………………………………………………………………… iii Tóm tắt ……………………………………………………………………………… iv Mục lục …………………………………………………………………………… viii Danh sách chữ viết tắt ………………………………………………………… xi Danh sách hình ………………………………………………………………… xii Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung: 1.2 Giới thiệu sơ lược nhà máy Ơ Mơn 1.3 Giới thiệu máy phát điện 1.3.1 Thơng số kỹ thuật máy phát điện 330 MW 1.3.2 Sơ cấu tạo máy phát điện 330 MW làm mát Hydro 1.3.3 Hệ thống điều khiển nhà máy 13 1.3.4 Đặc tuyến P – Q máy phát 21 1.3.5 Đặt tuyến hình V máy phát đồng 27 1.3.6 Giới thiệu tự động điều chỉnh điện áp 31 1.4 Hướng nghiên cứu 33 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH TỐN HỌC VỀ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 2.1 Mơ hình máy phát điện đồng 34 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng 35 2.3 Các phương trình tốn học 36 2.3.1 Các phương trình mạch stator (Stator circuit equations) 37 2.3.2 Hỗ cảm cuộn dây stator (Stator mutual inductances) 38 viii 2.3.3 Hỗ cảm stator rotor 39 2.3.4 Các phương trình mạch rotor (Rotor circuit equation) 40 2.4 Phép biến đổi dq0 (the dq0 transformation) 41 2.4.1 Phương trình từ thơng Stator hệ quy chiếu dq0 43 2.4.2 Phương trình từ thơng rotor hệ quy chiếu dq0 43 2.4.3 Phương trình điện áp stator hệ quy chiếu dq0 44 2.4.4 Phương trình cơng suất moment 45 2.5 Phương trình tốn học hệ đơn vị tương đối 46 2.5.1 Các giá trị stator 46 2.5.2 Phương trình điện áp stator hệ đơn vị tương đối 47 2.5.3 Phương trình điện áp rotor hệ đơn vị tương đối 49 2.5.4 Phương trình từ thơng stator hệ đơn vị tương đối 49 2.5.5 Phương trình từ thơng rotor hệ đơn vị tương đối 50 2.5.6 Hệ đơn vị tương đối cho rotor 50 Chương MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB 3.1 Biểu thức Mơ ment 59 3.2 Phương trình chuyển động khối Rotor 59 3.3 Biểu thức Mơment, phương trình chuyển động hệ đơn vị tương đối 60 3.4 Mơ thơng số đầu vào máy phát 61 3.5 Mơ sơ đồ khối biến trục dq 63 3.5.1 Mơ trục q 63 3.5.2 Mơ trục d 65 3.6 Mơ moment, vận tốc góc góc lệch pha 68 3.7 Mơ kết nối tục dq Rotor máy phát 70 3.8 Mơ khối sin ; cos 71 3.9 Mơ khối chuyển đổi dòng điện từ trục dqr sang trục abc 72 ix 3.10 Mơ khối xuất liệu từ máy phát P; Q, I, V 73 Chương VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA 4.1 Viết chương trình nhập thơng số máy phát điện đồng pha 75 4.2 Viết chương trình chạy mơ tính tốn thơng số máy phát đơn vị tương đối 75 4.3 Kết chạy mơ 77 4.3.1 Kết mơ chế độ vận hành máy phát điện đồng pha với thơng số định mức 77 4.3.2 Kết mơ máy phát vận hành chế độ thiếu kích từ 80 4.3.3 Kết mơ máy phát vận hành chế độ q kích từ 84 4.3.4 Kết mơ vận hành máy phát chế độ kích từ 88 4.3.5 Kết mơ máy phát vận hành chế độ điện áp thấp 92 4.3.6 Kết mơ máy phát vận hành chế độ điện áp cao 95 4.3.7 Kết mơ máy phát vận hành chế độ cơng suất thực 99 4.4 Kết luận 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC FILE “NHAPTS_MF” 108 PHỤ LỤC FILE “CT_MOPHONG” 109 x DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ACS Accessory Station AMS Engineering Management System APC Automatic Plant Control APS Automatic Plant Start – up /Shutdown AVR Automatic Voltage Regulation BMS Burner Management System BOP Balance Of Plant CSC Common System Control D – AVR Digital – Automatic Voltage Regulation DCS Distribution Control System DEH Digital Electrical Flash Hydraulic Control System EVN Electric of VietNam FO Heavy Fuel Oil GPR Generator Protection Relay HDS Historical Data Storage I/O Input/Output JBIC Japan Bank for International Cooperation MC Mitsubishi Corporation MHI Mitsubishi Heavy Industries MPS Multiple Process Station ODA Official Development Assistance OPS Operation Station TEPSCO Tokyo Electric Power Service Co Ltd TPR Transformer Protection Relay xi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Biểu diễn dãy cơng suất máy phát theo chế độ làm mát nhà sản xuất Mitsubishi Hình 1.2: So sánh đặt tính khí Hydro với khơng khí nước Hình 1.3: Lễ khởi cơng xây dựng nhà máy nhiệt điện Ơ Mơn Hình 1.4: Cảnh quan 3D nhà máy Ơ Mơn Hình 1.5 Sơ đồ mặt cắt dọc máy phát điện 330 MW làm mát Hydro Hình 1.6 Cấu trúc lõi Rotorcủa máy phát Hình 1.7 Cấu trúc cuộn dây Roto Hình 1.8 Sơ đồ thơng gió làm mát cho Rotorcủa máy phát Hình 1.9 Bộ chèn khí Hydro dầu Hình 1.10 Bảo vệ điện trục Roto 11 Hình 1.11 Hệ thống vành trượt chổi than máy phát 12 Hình 1.12 giao diện phần mềm Diasys Netmation Mitsubishi 13 Hình 1.13 Cấu trúc tổng quan hệ thống DCS 14 Hình 1.14 Cấu hình phần cứng điều khiển MPS 15 Hình 1.15 Tiến trình khởi động tự động tổ máy APS 16 Hình 1.16 Tiến trình ngừng tự động tổ máy theo APS 17 Hinh 1.17 Các trang hình điều khiển 18 Hình 1.18 Giao diện theo dõi thơng số vận hành máy phát điện 19 Hình 1.19 Giao diện theo dõi thơng số nhiệt độ máy phát điện 20 Hình 1.20 Giao diện theo dõi thơng số điện máy phát 21 Hình 1.21 : Đặt tuyến P – Q máy phát 330 MW làm mát khí Hydro 22 Hình 1.22: Sơ đồ thay máy điện đơn giản Giản đồ véc tơ trạng thái xác lập 23 Hình 1.23: Giới hạn nhiệt dòng kích từ dòng phần ứng 24 Hình 1.24: Giới hạn nhiệt vùng biên 26 xii Hình 1.25: Sơ đồ vectơ từ thơng phần cuối stator 27 Hình 1.26 Đặt tính hình V máy phát điện đồng 28 Hình 1.27 Đặt tuyến hình V biểu diễn mối quan hệ cơng suất ngõ dòng điện kích từ máy phát 410 MVA làm mát hydro 29 Hình 1.28 Đặt tuyến biễu diễn quan hệ điện áp, dòng điện cơng suất ngõ theo dòng điện kích từ máy phát 410 MVA làm mát hydro 30 Hình 1.29 Sơ đồ ngun lý mạch kích từ máy phát 32 Hình 2.1 Sơ đồ mặt cắt ngang máy phát đồng pha 34 Hình 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng pha 35 Hình 2.3 Giá trị tự cảm Stator 38 Hình 2.4 Giá trị hỗ cuộn dây Stator 38 Hình 3.1 Biểu diển góc lệch pha véc tơ điện áp, dòng điện, Stator Rotor máy phát điện đồng 53 Hình 3.2 Mơ khối chuyển đổi điện áp từ hệ quy chiếu abc sang qd0 63 Hình 3.3 Sơ đồ khối trục q 64 Hình 3.4 Độ tăng điện áp 64 Hình 3.5 Mơ trục q Simulink (khối q _cct) 64 Hình 3.6 Sơ đồ khối trục d 66 Hình 3.7 Mơ trục d (khối d_cct) 67 Hình 3.8 Sơ đồ khối Moment vận tốc góc, góc lệch pha 69 Hình 3.9 Mơ chuyển động Rotor 69 Hình 3.10 Mơ khối kết nối trục Rotor máy phát 70 Hình 3.11 Mơ khối tạo hàm sin ; cos 71 Hình 3.12 Sơ đồ mơ khối chuyển đổi từ dqr sang abc 72 Hình 3.13 Sơ đồ mơ khối xuất liệu từ máy phát 73 Hình 3.14 Sơ đồ khối tổng qt máy phát đồng 74 Hình 4.1 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện Stator với thơng số vận hành bình thường định mức 78 xiii Hình 4.1 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng với thơng số vận hành bình thường định mức 78 Hình 4.1 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment với thơng số vận hành bình thường tải định mức 79 Hình 4.1 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng tức thời pha a với thơng số vận hành bình thường tải định mức 79 Hình 4.2 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện stator vận hành chế độ thiếu kích từ 80 Hình 4.2 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng vận hành chế độ thiếu kích từ 81 Hình 4.2 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment vận hảnh chế độ thiếu kích từ 81 Hình 4.2 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng tức thời stator vận hành chế độ thiếu kích từ 82 Hình 4.2 (e) Các thơng số thực tế q trình thử nghiệm giảm kích từ máy phát 83 Hình 4.3 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện stator máy phát vận hành chế độ q kích từ 85 Hình 4.3 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng máy phát vận hành chế độ q kích từ 85 Hình 4.3 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment máy phát vận hành chế độ q kích từ 86 Hình 4.3 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng tức thời stator vận hành chế độ q kích từ 86 Hình 4.3 (e) Các thơng số thực tế q trình thử nghiệm q kích từ máy phát 87 Hình 4.4 (a) Đồ thị mơ điện áp, dòng điện stator máy phát vận hành trường hợp kích từ 89 Hình 4.4 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng, vơ cơng của máy phát vận hành trường hợp kích từ 90 Hình 4.4 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment máy phát vận hành trường hợp kích từ 90 xiv Hình 4.4 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng tức thời máy máy vận hành trường hợp kích từ 91 Hình 4.5 (a) Mơ điện áp, dòng điện stator máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp 93 Hình 4.5 (b) Mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp 93 Hình 4.5 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất moment máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp 94 Hình 4.5 (d) Đồ thị mơ dòng điện kích từ dòng tức thời stator vận hành trường hợp điện áp lưới thấp 94 Hình 4.6 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện stator máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao 96 Hình 4.6 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao 96 Hình 4.6 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao 97 Hình 4.6 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ đòng tức thời máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao 97 Hình 4.6 (e) Các thơng số máy phát cố điện áp cao ngày 26/04/2011 98 Hình 4.7 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện stator máy phát vận hành chế độ cơng suất 100 Hình 4.7 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng máy phát vận hành chế độ cơng suất 100 Hình 4.7 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất moment máy phát vận hành chế độ cơng suất 101 Hình 4.7 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng điện tức thời máy phát vận hành chế độ cơng suất 101 Hình 4.8 (a) Đồ thị mơ Điện áp dòng điện Stator vận hành trường hợp điện áp lưới 103 xv Hình 4.8 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu cơng vơ cơng máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới 103 Hình 4.8 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment tức thời máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới 104 Hình 4.8 (d) Đồ thị mơ dòng kích từ dòng tức thời máy phát vận hành chế độ điện áp 104 Hình 4.9 Sơ đồ mơ máy phát với AVR, điều tốc turbine, kết nối tự dùng hệ thống điện 106 xvi Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Vi Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu u chung: Với nhu cầu điện nnăng tiêu thụ giới ngày ày cao, máy phát điện thiết kế vớii cơng suất su ngày tăng bị hạn chếế ởi nhi nhiều lý điện áp đầu cựcc máy phát, kích thước th rotor, tốc độ rotor đặcc biệt l phương pháp giải nhiệt cho cuộnn dây củ máy phát làm việc với dòng điện lớn ớn Đối với tình ình hình phát triển tri kinh tế nước ta, vừa ới kh khỏi danh sách nước nghèo èo khu vực, v nhu cầu đòi hỏi tăng trưởng sản ản lượng l điện hàng năm cấpp bách, ngành ng Điện cần phát triển trước ớc hết h để kéo theo ngành cơng nghiệpp khác c phát triển Do nhu cầu lắp ới nhà nh máy có cơng suất lớn nhiều loại ại hình h để đảm bảo vấn đề an ninh lượ ợng góp phần ổn định hệ thống ước năm 1945 máy phát điện sử ddụng chế độ làm mát Trên giới trư khơng khí Tại ại nước n Nhật kể từ sau chiến tranh thếế giới giớ thứ II Tập đồn Mitsubishi đãã nghiên cứu c sản xuất thử nghiệm m máy phát điện với chế độ làm mát Hydro Hình 1.1: Biểu ểu diễn di dãy cơng suất củaa máy phát theo chế độ làm mát nhà sản xuất Mitsubishi HVTH : Nguyễn Thành Trung Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Khí Hydro với ới nhữ đặt tính lý hố : • Tỷ trọng ọng thấp, th tổn thất dòng chảy nhỏ • Độ dẫn ẫn nhi nhiệt lớn hiệu suất trao đổi nhiệt bề mặt ặt cao Hình 1.2: 2: So sánh đặt tính khí Hydro vớii khơng khí v nước 1.2 Giớii thiệu sơ s lược nhà máy Ơ Mơn Hình 1.3: Lễ L khởi cơng xây dựng nhà máy nhiệt điện Ơ Mơn HVTH Nguyễễn Thành Trung [...]... phỏng máy phát vận hành ở chế độ q kích từ 84 4.3.4 Kết quả mơ phỏng vận hành máy phát ở chế độ mất kích từ 88 4.3.5 Kết quả mơ phỏng máy phát vận hành ở chế độ điện áp thấp 92 4.3.6 Kết quả mơ phỏng máy phát vận hành ở chế độ điện áp cao 95 4.3.7 Kết quả mơ phỏng máy phát vận hành ở chế độ mất cơng suất thực 99 4.4 Kết luận 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC 1... máy phát điện đồng bộ 3 pha 75 4.2 Viết chương trình chạy mơ phỏng và tính tốn các thơng số máy phát trong đơn vị tương đối 75 4.3 Kết quả chạy mơ phỏng 77 4.3.1 Kết quả mơ phỏng chế độ vận hành máy phát điện đồng bộ 3 pha với các thơng số ở định mức 77 4.3.2 Kết quả mơ phỏng máy phát vận hành ở chế độ thiếu kích từ 80 4.3.3 Kết quả mơ phỏng máy phát vận hành ở chế. .. máy phát vận hành trong trường hợp điện áp lưới cao 97 Hình 4.6 (e) Các thơng số của máy phát trong sự cố điện áp cao ngày 26/04/2011 98 Hình 4.7 (a) Đồ thị mơ phỏng điện áp và dòng điện stator của máy phát vận hành ở chế độ mất cơng suất 100 Hình 4.7 (b) Đồ thị mơ phỏng cơng suất hữu cơng và vơ cơng của máy phát vận hành ở chế độ mất cơng suất 100 Hình 4.7 (c) Đồ thị mơ phỏng. .. moment máy phát vận hành ở chế độ mất cơng suất 101 Hình 4.7 (d) Đồ thị mơ phỏng dòng kích từ và dòng điện tức thời máy phát vận hành ở chế độ mất cơng suất 101 Hình 4.8 (a) Đồ thị mơ phỏng Điện áp và dòng điện Stator vận hành trong trường hợp mất điện áp lưới 103 xv Hình 4.8 (b) Đồ thị mơ phỏng cơng suất hữu cơng và vơ cơng máy phát vận hành trong trường hợp mất điện áp... 4.2 (d) Đồ thị mơ phỏng dòng kích từ và dòng tức thời stator vận hành ở chế độ thiếu kích từ 82 Hình 4.2 (e) Các thơng số thực tế trong q trình thử nghiệm giảm kích từ máy phát 83 Hình 4.3 (a) Đồ thị mơ phỏng điện áp và dòng điện stator máy phát vận hành ở chế độ q kích từ 85 Hình 4.3 (b) Đồ thị mơ phỏng cơng suất hữu cơng và vơ cơng của máy phát vận hành ở chế độ q kích từ ... mơ phỏng cơng suất hữu cơng, vơ cơng của của máy phát vận hành trong trường hợp mất kích từ 90 Hình 4.4 (c) Đồ thị mơ phỏng góc cơng suất và mơment của máy phát vận hành trong trường hợp mất kích từ 90 xiv Hình 4.4 (d) Đồ thị mơ phỏng dòng kích từ và dòng tức thời máy máy vận hành trong trường hợp mất kích từ 91 Hình 4.5 (a) Mơ phỏng điện áp, dòng điện stator máy phát vận hành. .. phỏng điện áp dòng điện stator máy phát vận hành trong trường hợp điện áp lưới cao 96 Hình 4.6 (b) Đồ thị mơ phỏng cơng suất hữu cơng và vơ cơng của máy phát vận hành trong trường hợp điện áp lưới cao 96 Hình 4.6 (c) Đồ thị mơ phỏng góc cơng suất và mơment của máy phát vận hành trong trường hợp điện áp lưới cao 97 Hình 4.6 (d) Đồ thị mơ phỏng dòng kích từ và đòng tức thời máy. .. dòng điện kích từ của máy phát 410 MVA làm mát bằng hydro 29 Hình 1.28 Đặt tuyến biễu diễn quan hệ điện áp, dòng điện và cơng suất ngõ ra theo dòng điện kích từ của máy phát 410 MVA làm mát bằng hydro 30 Hình 1.29 Sơ đồ ngun lý mạch kích từ máy phát 32 Hình 2.1 Sơ đồ mặt cắt ngang máy phát đồng bộ 3 pha 34 Hình 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng bộ 3 pha 35 Hình 2.3 Giá trị của. .. 85 Hình 4.3 (c) Đồ thị mơ phỏng góc cơng suất và mơment của máy phát vận hành ở chế độ q kích từ 86 Hình 4.3 (d) Đồ thị mơ phỏng dòng kích từ và dòng tức thời stator vận hành ở chế độ q kích từ 86 Hình 4.3 (e) Các thơng số thực tế trong q trình thử nghiệm q kích từ máy phát 87 Hình 4.4 (a) Đồ thị mơ phỏng điện áp, dòng điện stator máy phát vận hành trong trường hợp mất kích... các máy phát điện đều sử ử ddụng chế độ làm mát Trên thế giới trư bằng khơng khí Tại ại nước n Nhật kể từ sau chiến tranh thếế giới giớ thứ II Tập đồn Mitsubishi đãã nghiên cứu c và sản xuất thử nghiệm m các máy phát điện với chế độ làm mát bằng Hydro Hình 1.1: Biểu ểu diễn di dãy cơng suất củaa máy phát theo chế độ làm mát của nhà sản xuất Mitsubishi HVTH : Nguyễn Thành Trung 1 Luận Văn Thạc só GVHD: