Luận văn kỹ thuật điện, điện tử nghiên cứu, mô phỏng hệ thống kích từ unitrol 6800 nhà máy thủy điện ialy

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TU

NGÀNH: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

TẠ NGUYÊN TÂN 104103049

DE TAI:

NGHIEN CUU, MO PHONG HE THONG KiCH TU _UNITROL 6800 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY

CHUYÊN NGHÀNH: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỎ AN TOT NGHIỆP

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

KHOA DIEN-DIENTU nee 000 -

See ae ek

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

Chú ý: SV phải đóng bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất của luận án

Họ và tên SV: Tạ Nguyên Tân MSSV: 104103049

Ngành: Điện Công Nghiệp Lớp: 04DDC1

1 Đầu đề luận án tốt nghiệp:

“NGHIÊN CỨU, MÔ PHỎNG HỆ THÓNG KÍCH TỪ UNITROL 6800 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY”

2 Nhiệm vụ (Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

Nghiên cứu lý thuyết và thực tế hệ thống kích từ máy phát điện Unitrol

6800 nhà máy thủy điện laly

* Mô phỏng hệ thống kích từ nhà máy thủy điện Ialy sử dụng phần mềm Matlab

3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 03/10/2008 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/01/2009

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn

1/ TS Ngô Cao Cường 1/ Hệ thống kích từ

2/ KS Nguyễn Minh Khứ 2/ Thông số thực tế nhà máy thủy điện laly

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua

Ngày 20 tháng 10 năm 2008

TRƯỞNG KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

c2

DAI HOC KY THUATZONGAIGHE KHOA DIEX - AENTU

/⁄ CC CỐ

TS Ngô Cao Cường TS Ngô Cao Cường

Trang 3

LOI CAM ON

Năm năm học tập tại trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hà Chí Minh Em cảm thấy mình lớn hơn rất nhiều Nhà trưởng và Ti hây Cô không chỉ truyền đạt cho Em những kiến thức chuyên môn về ngành mà còn giáo đục cho Em về lý tưởng đạo đức trong cuộc sông Đây là những hành trang không thé thiếu cho cuộc sống và sự nghiệp của Em Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quỷ Thầy cơ tồn trường, đặc biệt là các Ti hay Cô trong khoa Điện —- Điện Tử đã tận tình chi bảo, dìu dắt Em đến ngày hôm nay

Đồ án tốt nghiệp đã đánh dấu việc hoàn thành trong những năm cô gang đó Đề có duoc như ngày hôm nay là nhờ sự dạy dỗ, chỉ bảo của quý Ti hây Cô rong trường Qua đây Em xin chân thành cảm ơn đến cha mẹ, thay cô, người thân, bạn bè và đồng nghiệp, những người luôn cô gắng tạo mọi điều kiện để Em có được nhưự ngày hôm nay

Riêng đối với đồ án tốt nghiệp này, Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thây Ngô Cao Cường là giảng viên trực tiếp hướng dan dé tai Thay đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho Em, cũng như tạo mọi diéu kiện thuận lợi giúp Em có thể vượt qua mọi khó khăn trong suốt ' quá trình thực hiện luận văn Đồng thời Em cũng xin cảm ơn đến Ban Giám Đốc và các anh chị CBCNW Công ty Thủy điện laly đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt cuốn đỗ án này Do thời gian làm luận văn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót kính mong quỷ Tì hay Cô va ban bè chỉ dẫn thêm

Xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, Ngày | thang 1 nim 2009 Sinh viên thực hiện

Tạ Nguyên Tân

Trang 4

TÓM TẮT ĐỎ ÁN

Đồ án này được chia làm 5 chương:

Chương I: Giới thiệu tổng quan về Nhà máy thủy điện laly Dé cập các van đề về điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý của công trình, các thông số về địa hình, địa chất, thuỷ văn vv qua nhiều năm khảo sat Trén co sé do di dén quyét dinh lựa chọn các phương án thiết kế, các thông số chính cho công trình như: Mực nước dâng bình thường, mực nước chết, công suất lắp máy, công suất đảm bảo vv Từ đó đưa ra phương án lựa chọn thiết bị động lực như turbine, máy phát, máy biến áp cũng như các cấp điện áp, SƠ đồ nôi điện chính, sơ đồ nối điện tự dùng , sao cho đạt được phương án tôi ưu nhất về kinh tế, kỹ thuật

Đặc điểm của dây chuyền công nghệ sản xuất điện của nhà máy thuỷ điện, vị trí, vai trò và tầm quan trọng của Nhà máy thuỷ điện laly trong hệ thống điện Việt Nam

Chương 2 nói đến mục đích của hệ thống kích từ, các dạng hệ thống kích từ, các khối chức năng điều khiển, hạn chế và bảo vệ cơ bản chất của hệ thống kích từ

Chương 3 đi trực tiếp vào hệ thống kích từ Unitrol 6800 Nhà máy thủy điện laly:

Mô tả và vận hành hệ thống kích thích - Cấu tạo và nguyên lý làm việc

- - Các chế độ làm việc của hệ thống kích thích trong hệ thống

- - Quá trình kích từ ban đầu

- _ Quá trình điều chỉnh điện áp bằng tay - _ Quá trình tự động điều chỉnh điện áp vv

Chương 4 là ưu và nhược điểm của hệ thống kích từ Unitrol 6800 Tóm lại ứng dụng của hệ thống kích từ

Trang 5

MỤC LỤC Bìa Lời cảm ơn Tóm tắt đỗ án Mục lục Lời mở đầu

CHUONG I: SO LUOT VE DAC DIEM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KÉ HOẠCH PHÁT TRIÊN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC SÔNG SÊ SAN

1.1.Đặc điểm địa lý tự nhiên 2-5 St TH TH n1 11 1112111111121 5EEEctxe 1 1.2.Ké hoach phat trién thủy điện (rong ÏƯU VỰC ch HT H11 1 111 xa 2 1.3.Công trình nhà máy thuỷ điện iaÌy . c S nàng He ng 6

1.3.1 Vi trí địa lý và đặc điểm khí hậu 2t S n2 ST E1 T111 EEetrersreeg 6

1.3.2 Tầm quan trọng của NMTĐ laly đối với nền kinh tế quốc đân 7

1.3.3 Chọn thông số đặt cho công trình . -cccnn HH HH HH HT kg, §

11.4.Công trình đầu mối nhà máy thuỷ điện IaÌy 25t S2tcESEtEEcEserxerrersees 9

1.4.1 HỒ chứa cv tt 102211122211 211212 ga 9

I3 12

1.4.3 Đập tràn xả lũ - ST E2 1112111 111211112110111111112EEExEsrerreee 13

1.4.4 Cửa nhận nƯỚC - LH HH TH TH TH TT ng ng ng TH kg ng cưyn 13

1.4.5 Đường hầm dẫn nước vào tt T1 1E21215211211211215 112111111121 cExee 15

1.4.6 Ham ra ha Wu woes ccececsecscsscscsesscssecesessessssssessesessessavssssesseveseesssvaessaveesverseven 16

V4.7, Gian MAY na 17

1.4.8 Gian biến áp c1 11122111 Eterrerrrrree 17

1.4.9 Trạm chuyến tiẾp s5 Sc St St 11 12111 171111721121 1111111111111 xe 17

1.4.10 Trạm phân phối 500kV St 2211711121221121111111121121121x E11 Exee 17 1.5.Các sơ đồ của nhà máy.5.các sơ đỗ của nhà MAY 18

1.5.1 Sơ đồ nối điện chính NMTTĐ IaÌy - 2c 2 E1 E11 E112 EEEEEccrrerre 18

1.5.2 Sơ đồ tự dùng xoay chiều 2242015 19

1.5.3 Sơ đồ tự dùng một chiều của nhà máyy ¿set 2 2211221121222 Exce2 21

Trang 6

SẼ ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP —

CHUONG II: CAC VAN DE CO BAN VE HE THONG KiCH TU

2.1 May phat dign déng BO cccccccscsscsscssseseceesecsuesssesscsrecuesstssecaressessessessesssessees 23

2.1.1 Nguyén ly lam viéc cua may phat dién déng BG oo cc eeecsesecesececseeseesesees 23

2.1.2 Phuong trinh dién ap cla may phat dién cece ceeeececesescctscscsesesesees 24

2.1.3 Phan tng phan tng cha may dién ddng b6 .eeccecscecssesssecsseecececsecsseesseeseses 26 2.2 Dinh nghĩa hệ thống kích từ c2 S2 2112111111111 11111110211 ExcEEecrxeee 29

2.3 Mục đÍích óc LH HH ng TH TT TT nH ng nn nhan 30

2.4 Sơ đồ khối chức năng tiêu biểu của hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát điện đồng bộ tk TH HH 1121110212111 E11EEEEEEEEEEEreeererree 31

2.4.1 Chức năng bộ kích thích cá + c1 v1 1n TH HT He rreg 31

2.4.2 Chitc ning b6 diéu chinh dién 4p (AVR) c.cccceccssessessecestcssesessestesecseseesesseees 31

2.4.3 Chức năng bộ cảm biến điện áp ra va DU tai v ccceccecseccccseessecssesesssesesseesees 3] 2.4.4 Chức năng bộ ồn định hệ thống công suất 5cccsv t2 EvEErcrrxerrea 32 2.4.5 Bộ hạn chế và bảo vệ s- cu 11 1112111111211 EEEEEEEErrree 32 2.5.4 Các loại hệ thống kích thích :- set 2111111 112211271211 E21EEEEecrerrreee 32 2.5.1 Hệ thống kích thích từ nguồn 1 chiễu -¿- 22.2222 2E2112112E2EEEeerrred 32

2.5.2 Hệ thống kích thích dùng máy phát phụ 2- 52 2S2cs22EE22522252255ExceE 33 2.5.3 Hệ thống kích thích tự kích 2s tt St 1212151111 221227151111 EEerree 33

2.6 Chức năng điều khiển -¿ sttt S21 12211151112112111211221115111 521 EEEEEEeEEsee 34 2.6.1 Bộ điều chỉnh AC & DC 6 cttcnv2221 1211 2211211 21xeEreerrerree 34 2.6.1.1 Điều chỉnh theo modul đòng điện máy phát |Ï;| -22©cczcz2czsczszd 34 2.6.1.2 Điều chỉnh theo độ lệch điện áp AUp.ccsccscceccssscssesssecsssessesstecssecassesesesssessses 35 2.6.2 Mạch ồn định hệ thống kích thích 2: st2St SE 22EE122112155225222EEecEEe 36

2.6.3 Bộ bù phụ tải (bộ tạo đặc tuyến) tt S111 1211111111111 Eerereee 37

2.7 Các bộ hạn chế và bảo vệ s-cttctn TT 38 2.7.1 Giới hạn khả năng phát công suất kháng . 2 Set vrkerrrerrsred 39

2.7.1.1 Đường cong khả năng phát công suất kháng -c-c+ckc vzrereerea 39

2.7.1.2 Đường cong điện áp VV SG Tàn HT TH T TH sờ 44

2.7.2 Bộ giới hạn thiếu kích thich .ccccccsccescscsesssssesscssesccssesessessessessessessvereesessee 44

Trang 7

2.7.3 BO gidi han qua kich thich 0.ccccsccscscscscsssssceecesecstsescsessscessesecesvssscssvaveee 45 2.7.4 Bộ giới hạn V/Hz va ba0 V6 oo ccccsccccsscssssscsescssssscececsasaescatscssssasseesussesacansesees 46 2.7.5 Mạch diệt ti eecececcecsssssseseesescsessessesecsussssussusseserseceesusarsasaneausasareseesesneevees 47

2.7.5.1 Bộ đập từ trường ch HH HH TT TH 47

2.7.5.2 Điện trở biến đổi . - ch 1 271021111112112211 021211211 EEEeerrree 48 2.8 Ảnh hưởng tính chất tải đến hệ thống kích từ 2-2 2222EE 22251 48 2.8.1 Tải có tính cảm s-ccc tt tt TH TH 1 1111111111111 2111111 reo 48 2.8.2 Tải có tính dung s1 sct tì SH 1111111 115111101 1511151 EEEEEEE reo 48 2.9 Các chế độ làm việc của hệ thống kich tit s.ccecssesssessssesssecssscesecssecssesssseceseseses 49 2.9.1 Chế độ dòng điện bé (chế độ làm việc 2 van - gọi tắt là chế độ 2) 49

2.9.2 Chế độ dòng điện làm việc bình thường (chế độ 2-3) 2s ssnn se 57 2.9.3 Chế độ quá tải (chế độ 3) : 50T TH T222 E122 111 na 70 2.9.4 Chế độ ngắn mạch (chế độ 3-4) : 22 2sn TH T2H HE Hee 76

2.9.5 Chế độ nghịch lưu của bộ biến đổi s2 22nn TH erree 78 2.10 Nguyên tắc chung điều chỉnh điện áp của HTKT -z-2zsvzrzczssei 86 CHUONG III: HE THONG KICH TU’ UNITROL 6800 NHA MAY THUY

DIEN IALY

3.1 Giới thiSU eee eenesessesestesesesssscsessvssescssestsacasstensessusassusssstsassearsataneeescaves 89 3.2 Chức năng và công dụng hệ thống kích từ nhà máy thủy điện laly 9]

3.3 Các thiết bị phụ trợ của hệ thống kích từ .-c LH ng ng ky 9]

3.3.1 Máy biến dong (TI) cccccccesscesssesssesssssccsessvecsecsssesssucesesssucsssessssssssssessesecsseeeses 91

3.3.2 Máy biến điện Ap (TU) ecccecccsssecccscssessessssesecssessuesssessesssecsesssssssecssessesaeesuseees 94

3.4 Các thông số chính của hệ thống kích từ nhà máy thủy điện laly 97 3.5 Các thông số kỹ thuật của các thành phan trong hệ thống kích từ 98

3.5.1 Máy biến áp kích từ TIE* c.ct T222 112211211 1E rereereereeeereei 98

3.5.2 Nguồn cung cấp của hệ thống kích từ -s- 2t te 221111111111 crxe 98

3.5.3 BO chinh lu Thyristor 00 ccccccccccscesccsscesesessscesesecscssscuccseseteceeesectecesecessees 99

3.5.4 Máy cắt dập tir va mach dap tit cceccccscecssecssecsecsssesecssecsesssesssesseseseveseeseces 101

3.6 So dé và nguyên lý làm việc của hệ thang Kich tit.cccscccsscscsseecesessssecessecesseese 102

Trang 8

3.6.2.2 Chức năng điều khiển điện - 2 SSt n S921 1111211211152 ree 107

3.6.2.3 Giới thiệu ứng dụng điều khiển . 5c n9 SEE12111111511121x xcExcre 108

3.6.2.4 Chức năng tự động điều chỉnh điện 020/957 109

3.6.2.5 Chức năng bằng tay ccn ntnt T221 110211101 211211 E1 Eerrererree 125 3.6.2.6 Chức năng giám sát LH TH 1111111111111 11 111511111 EEeEcrsree 128

3.6.2.7 Chức năng bảo vVỆ Làn TT n1 1111111111011 11 111 xe 128

3.6.2.8 Dập tỪ H11 101111 1T HH Heo 135 CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG - ƯU NHƯỢC ĐIÊM HỆ THÓNG KÍCH TỪ

UNITROL 6800 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY

AL Ung dung c.ccccccccccscsccsssssssssseessssusssesssssssrsasessusssussssssssvessessecsssessavesvessiseaseeveees 138

4.2 Uu nhuge diém hé thong kich tr cccescssecssecssessecsecssuesuecssesssececcusecssessesans 138 421 UU Gib eee ceccesssssssessssscsssscsssessssecssvessnecasussesusensvestavessuessttesssvesssssseeesees 138 4.2.2 Nhược dim oo eccscsssecssessesssecssesssessesssecsusssucsuscsucasarsavssussuessussasessecasessesssesens 138 CHUONG V: MO PHONG HE THONG KiCH TU NHA MÁY THỦY ĐIỆN IALY SU DUNG PHAN MEM MATLAB 7.0

5.1 Thông số kỹ thuật .¿ tt 2v E1 S212211221022211110211211 E15 1EEEEeEerereee 139

5.2 Két qua m6 phong ccccccccscscsssessssesssseessesesucccssscssuscssssssssesesecssecsssesssavsssnsessuecon 142 5.3 Kết luận s21 102110110112 eeeerreerereee 144 Bản vẽ

Ban vé 1: Sơ đồ nối điện chính nhà máy thủy điện Ialy

Bản vẽ 2: Sơ đỗ khói hệ thống kích từ nhà máy thủy điện Ialy Bản vẽ 3: Sơ đồ khối chỉnh lưu Thyristor

Bản vẽ 4: Sơ đồ mạch xả từ Crowbar

Bản vẽ 5: Sơ đồ mạch bảo vé cham dat Roto

Trang 9

@ ĐỒ ÁN TÓT NGHIỆP Chương ]: Tổng quan nhà máy thủy điện laly —-iiisiinnnmm {_ỶỜỚGGESS—-ỶỶớỶ===

CHUONG I

SO LUQT VE DAC DIEM DIA LY TU NHIEN KE HOACH

PHAT TRIEN THUY BIEN TRONG LUU VUC SONG SE SAN CÔNG TY THỦY ĐIỆN IALY $Ơ ĐỒ

HE THONG BAC THANG CAC NHA MAY THUY ĐIỆN TREN SONG SE SAN Pleikréng

Hinh 1.1: Hé thdng bac thang các thủy điện trên sông Sêsan

1.1 DAC DIEM DIA LY TU NHIEN

Sông Sê San là sông có trữ năng thủy điện đứng thứ 3 sau sông Hồng và sông

Đồng Nai Sông Sê San là phụ lưu bên bờ trái của sông Mê Công Sông bắt nguồn từ

phía bắc cao nguyên Gia Lai - Kom Tum với 2 nhánh chính thượng nguồn là sông Prông Pôkô và sông ĐăkBla Sau khi 2 nhánh này nhập với nhau tạo thành dòng chính sông Sê San rồi tiếp tục chảy theo hướng Đông bắc — Tây nam ra hướng biên giới Việt Nam - Campuchia Tại đây sông tiếp nhận sông Sa Thầy ở bờ phải rồi chảy vào đất Campuchia qua 2 tỉnh Ratanakiri và Stung Treng rồi đỗ về sông Mê Công tại thị trấn

Stung Treng Tổng diện tích lưu vực sông Sê San trên đất Việt Nam là 11.450 km” chủ

&::=====——— CE-E.LCOEELOCCCCC _ CC

(J Trang 1

Trang 10

@ ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP Chương I: Tổng quan nhà máy thủy điện laly

fãRhsnnninnnnnnnnnnnnnnnnnnx=-.iỷỶỷỶỷỶ

yếu trong 2 tỉnh Kon Tum và Gia Lai, bằng 61,65% tổng diện tích lưu vực sông Sê San (18§.570km” ) Đặc trưng hình thái một số nhánh sông chính của lưu vực sông Sê

San trên đất Việt Nam được trinh bay trong bang 1.1 i Ị i Bang 1.1

TT Sông suối Diện tích | Chiều dài Độ rộng Độ dốc

Lưu vực Sông Trung bình Trung bình

km?) (km) (km) (%0)

l Séng DakBla 3.050 145 - 8,1

2 Sông Krông Pôkô 3.530 121 20 6,5

3 Séng Sa Thay 1.5 62 104 15 43 4 Sông Sê San H 450 237 44 3,6

Địa hình lưu vực Sê San khá phức tạp, bị chia cắt mạnh Phần phía Bắc của lưu

vực địa hình là khối núi Ngọc| Linh có đỉnh 2598 m, phân phía Tây là khối núi Ngọc

Bin San có đỉnh cao 1939 m và phía Đông có dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025 m Do đặc điểm địa hình vùng này chia dắt mạnh dẫn đến sự khác biệt đáng kẻ về khí hậu trên từng phần của lưu vực đặc biệt là chế độ mưa, độ âm khôn g khí

Khí hậu của lưu vực mang đặc điểm của khí hậu Tây Trường Sơn, thể hiện cả trong chế độ nhiệt, mưa, ẩm và nhiều yếu tố khác Mùa mưa trên lưu vực từ thang 5 dén thang 10 Lượng mưa trung bình năm dao déng tir 2600 + 3000 mm ở vùng núi phía Bắc và vùng cao nguyên Pleiku; ở phía Tây Nam lưu vực khoảng 1700 + 1800 mm: ở vùng trũng KomTum do bị chắn gió và bị bao bởi các dãy núi, ở phía Nam lưu

vực mưa vào khoảng 1700 mm,

Dòng chảy trên sông Sê §an được chia làm 2 mùa: mùa kiệt và mùa lũ Mùa lũ bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 11, mùa kiệt bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 5

năm sau

1.2 KẺ HOẠCH PHÁT TRIẾN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC

Nghiên cứu quy hoạch phát triển thủy điện trên sông Sê San trải qua thời gian dài do nhiều cơ quan khác nhau Nghiên cứu mới nhất đã được Thủ tướng chính phủ thông

qua tại văn bản số 496/CP-CN ngày 07/06/2001 Trên lưu vực sông Sê San có 6 công

EE

Ø7 Trang 2

Trang 11

@ DO AN TOT NGHIEP Chuong I: Téng quan nha may thuy dién laly

trình thủy điện lớn trên dòng chính với các thông số kỹ thuật trình bay trong bang 1.2 Bang 1.2 TT | Tên công trình Rly 2 MNDBT wa 3 Nim Nam XD Nam (km) (m) (10m) | (MW) VH I Thượng KonTum | 350 1170 122.7 220 2006 2009 2 Pleikrông 3216 |570 948 100 2004 2007 3 laly 745% | 515 779 720 1993 2000 4 Sê San 3 7788 | 304.5 3,8 260 2002 2006 5 Sé San 3A 8084 | 239 4.0 108 2002 2006 6 Sê San 4 9326 | 215 264 360 2005 2009 Trong 6 công trình trên hợp thành hệ thống bậc thang thủy điện trên sông Sê San với công suất lắp máy đến 1800 MW và sản lượng điện bình quân năm trên 8 ty kWh,

cung cấp điện trực tiếp đến trạm 500kV Pleiku là “điểm giữa” của kệ thống điện

Trong đó 3 công trình gồm lai | , Pleikrông, và Sê San 4 là những công trình có hồ điều tiết mùa và điều tiết năm sẽ duc động đáng kể đến chế độ dòng chảy hạ lưu sông Sê San Công trình Sê San 3 và * San 3A là công trình có hồ điều tiết ngày Công trình Thượng Kon Tum là hồ điều tiết nhiều năm và chuyển dòng chảy về lưu vực sông Trà Khúc nhưng diện tích lưu vực của hồ rất nhỏ so với diện tích lưu vực của sông Sê San (<4%) cho nên không ảnh hướng nhiều đến lưu lượng và dòng chảy trên tồn tuyến sơng

——

f7 Trang 3

Trang 14

DO AN TOT NGHIEP Chương I: Tống quan nhà máy thủy điện laly

Hình 1.2: Biêu đô dự án thuy điện trên sông Sê san

1.3 CƠNG TRÌNH NHA MAY THUY DIEN IALY

1.3.1 Vị trí địa lý và đặc điển khí hậu

Sông Sê san là một trong|các nhánh bên trái của sông Mê công, bắt nguồn từ phía Bắc cao nguyên Gialai, Kontun và đổ vào sông Mê công gần thị trấn Xê rông tơ ren của Campuchia

Thượng nguồn sông Sê shn gồm hai nhánh lớn: Đackbla bắt nguồn từ phía Nam núi Ngọc Cơ rinh (2025m) chảy theo hướng Đông Bắc -Tây Nam, và nhánh Krông Pơ kô bắt nguồn từ phía Nam núi Ngọc linh (2500m) chảy theo hướng Bắc - Nam Hai

2 A

nhánh sông hợp lưu tại địa điểm cách thác nước Ialy về phía thượng lưu lố km và chảy theo hướng Đông Bắc - Tầy Nam đến biên giới Việt nam - Campuchia

Lưu vực sông Sê san năh trọn trong vùng cao nguyên giữa hai tỉnh Gialai và Kontum phần phía Bắc Tây nguyên

Từ tháng 5 Gialai và Kontum thực sự bước vào mùa mưa, do đón gió mùa Tây nam từ vịnh Thái lan thổi đến Tháng mưa lớn nhất ở Gialai và Kontum thường là

A

tháng 8 và tháng 9 Lưu vực sống Sê san nằm trong vùng nhiệt đới mang đặc điểm khí hậu Tây Trường sơn và được khia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến hết tháng 10 thời tiết mát dịu; Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 hằng năm thời tiết ít

Trang 15

@ ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP lạnh

Lượng mưa trung bình n 136 ngày/năm, lượng mưa của Sông Sê san có hai mùa 1 kết thúc vào tháng 11 Mùa ki¿ 7 mức nước sông thường nân; ra vào các tháng 8 dén thang | 1.3.2 TẦm quan trọng của N Công trình thuỷ điện lIaÌy nguyên Trung bộ Nhà máy th ti kWh/ năm, hơn 10% sản lưd và miên Nam, giảm công suat vực này

Hệ thống điện Quốc gia l lưới điện trong những giờ cao lượng công suất 720 MW sẽ là và cải thiện chât lượng điện nã Vi tri dia ly cua NMTD ] kiện thuận lgi cho viéc van har

hon

Khu vực miễn Trung va

tham gia vào lưới điện, nguồn

khi đường dây 500kV đưa vào gặp rất nhiều hạn chế Nên khi phát triển các ngành công nghĩ e Vùng cao nguyên trung

từ cây công nghiệp như

từ gỗ

Chương I: Tổng quan nhà máy thủy điện laly

ãm của Lưu vực là 2200mm Số ngày mua trung bình là ngày lớn nhất là 282 mm

hước : Mùa lũ và mùa khô Mùa lũ bắt đầu từ tháng 8 và Èt kéo dài từ tháng 12 đến tháng 7 năm sau Các thang 6,

1én do cé lũ tiểu mãn Mức nước cao nhất thường xảy

1

MTD Ialy doi với nền kinh tế quốc dân

' là thuỷ điện có nguồn điện lớn và có vị trí nằm ở Cao

uy dién laly cung cấp một lượng điện năng đáng kế 3.6 mg điện Quốc gia cho khu vực Miền trung, Tây nguyên lớn truyền tải điện 500kV từ NMTĐ Hoà bình vào khu lên nay đang thiếu hụt công suất rất nhiều nên vận hành

điểm gặp rất nhiều khó khăn nên khi NMTĐ Ialy phát

m tăng độ ốn định lưới điện trong các chế độ vận hành ng (tần số và điện áp)

aly nằm ở đoạn giữa của đường dây 500kV sẽ tạo điều th và khai thác đường dây truyền tải 500kV có hiệu quả

Tây nguyên từ trước đến nay có rất ít nguồn điện lớn điện dùng chủ yếu là truyền tải từ miền Bắc vào kể từ vận hành nên việc phát triển các phụ tải công nghiệp NMTD laly đi vào hoạt động sẽ tạo điều kiện cho việc tp trong vùng như:

bộ: Phát triên công nghiệp chê biên các loại sản phẩm bà phê, chè, cao su và công nghiệp chê biên sản phẩm

—_—— EEE EEE

Ø7 Trang 7

Trang 16

@ ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP Chương [: Tổng quan nhà máy thủy điện laly

se - Vùng đồng bằng duyên hải miền Trung: Phát triển đông lạnh, chế biến thuỷ hải

sản, công nghiệp ép dau từ cây họ đậu và dừa, phát triển công nghiệp đóng tàu, phát triển mở rộng khu Eảng biển và thành lập các khu công nghiệp

e Ở miền Nam có nền dông nghiệp nhẹ phát triển với nhịp độ rất cao do đó

NMTTĐ laly sẽ cung cần một phân điện nang dang ké cho khu vực miên Nam và

tạo điều kiện cho việc duy trì nhịp độ phát triển công nghiệp và kinh tế khu vực này

Từ những điều kiện trên NMTĐ Ialy đã có một vị trí quan trọng và đóng góp đáng kể cho lưới điện Quốc gia trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất

nước

1.3.3 Chọn thông số đặt cho công trình Căn cứ vào việc theo dõi

hơn 30 năm (Từ 1960 đến 19

cứ vào các cơ quan khảo sát kinh tế kỹ thuật để chọn ra © Quy mé hé chita: Cho

nước dâng bình thườ tăng công suất đặt của căn cứ vào các phương

khí tượng thuỷ văn và lưu lượng chảy của sông Sê san ); căn cứ vào địa lý vùng dân cư khu vực lòng hô; căn

lêt kê của Việt nam và Nga; căn cứ vào các tính tốn

ơng sơ chính cho công trình NMTĐ Ialy như sau: mực nước dâng bình thường và mực nước chết; Äfực

chọn càng cao thì hiệu ích năng lượng cảng cao và à máy nhưng vôn đâu tư cao và phải đến bù nhiêu Và án dự trù đên bù khi tăng cho 1 m nước dâng và căn cứ vào việc phát triển các |nhà máy thuỷ điện bậc thang trên NMTD Ialy nén đã chọn mức nước dâng bì

thường là 515m Nếu chọn mực nước > 515m thì gây

vùng ngập lụt lớn cho tùng Kontum và số tiên đến bù sẽ rất cao Mực nước

ché£ nêu ta chọn ở mức thấp (So với MNDBT 515m) thì dung tích hữu ích của

lòng hồ tăng nhưng sự $at lở lòng hồ sẽ tăng và công tác bảo quản lòng hỗ sẽ

gặp rất nhiều khó khăn| nhưng nêu chọn MNC cao thì công suất đảm bảo và

lượng điện trung bình hằng năm sẽ giám Do đó chọn MNC là 490m là tối ưu và thoả mãn các yêu câu

Trang 17

Â bô ÁN TÓT NGHIỆP Chương I: Tong quan nha may thủy điện laly

lưu lượng đồ vào dòng sông vào mùa lũ nên đã chọn công suất đặt của nhà máy là 720MW Với công guất đặt là 720 MW thì ta có thể tận dụng được lượng

nước thừa vào mùa lũ kà giảm được lượng nước xã qua tràn Với quy mô hồ chứa và lượng nước đổ vào hỗ hằng năm nên ta không thê chọn công suất đặt NM cao hơn nữa Nếu chọn cao hơn thì vào mùa lũ có thể phát nhiều điện nhưng vào mùa khô lại thiêu nước và chi phí vốn đầu tư lớn không thoã mãn

tO

duoc cac chi tiéu kinh t

Tóm lại thông số chính của công trình là: MNDBT là 515m; MNC là 490m, công suất lắp đặt là 720MW là những thông số tối ưu nhất thoã mãn các chỉ tiêu kinh tế kỹ

thuật trong nhiều phương án diva ra

1.4 CONG TRINH DAU MOI NHA MAY THUY DIEN IALY

1.4.1 Hồ chứa

Công dụng: Hồ chứa là một công trình quan trọng của NMTĐ Ialy dùng để tích và cấp nước cho các tổ máy để sản xuất điện và còn điều tiết lượng nước trong một năm đê vận hành nhà máy

Các thông số chính:

e - Diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình là: 7455 kmỶ

©_ Lưu lượng trung bình nhiều năm: 259,9 m°/s

¢ Mực nước dâng bình thường (MNDBT): Y515m

e Mực nược chết (MNC): v490m

® Mực nước gia cường (MNGC) P=0.,1% là: 18m

se - Diện tích mặt hồ tại MNDBT là: 64,5km” e - Diện tích mặt hồ tại MNC là: 172km”

e Dung tich toàn bộ là: 1037,09 x106m'

e©_ Dung tích hữu ích là: 779,02 xI06m'

e Dung tích chết là: 258,07 x10óm'

Trang 18

ni Eee

e© Cột nước trung bình phặt điện là: 192m

Trang 20

€ bô ÁN TÓT NGHIỆP Chương I: Tổng quan nhà máy thủy điện laly 450 400 + 350 ¬ 300 3 2 vw 3 200 + 150 5 100 + 50 4 0 ae 1906 Nam 2000

Hình 1.3: Biểu 8ô lưu lượng về hồ laly từ năm 1960 + 2006 Bảng 1.5: Số liệu điều phối hồ dhứa DD/MM V1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 /7 1/8 1/9 1/10 1⁄11 1/12 | 31/12 Qmax 515 513.75 | 511.3 | 508.75 | 504.5 | 497.5 | 490 495 506 | 513.75 | 515 515 515 Qmin 512.5 | 511.25 | 507.5 | 502|5 | 496.25 | 490 490 490 490 303 Sit 515 $12.5 SIS 4 -_- Giới hạn trên “ác= Chói hạn dưới 4 S10 _—¬ N+ Nab SOs N- Nab TT - Nđb S00 N= Nab À N= Nab 495 \ x⁄ j 490 T T T T ` nite “he T T T Ủ 11 135 13 11 1:5 |Í :G 17 1⁄8 1/9 1:10 1711 112 31:12 Hình 1.4: Biểu đt 1.4.2 Đập dâng Công dụng: Dùng để chỉ NMITĐ laly, đập phải có độ vị

câu tích nước hồ chứa

£ ` r A K

Cau tao va các thông sô

) điều phối hỗ chứa thuỷ điện laly năm 2000

Trang 21

€ bỏ ÁN TÓT NGHIỆP 1.4.3 Đập tràn xả lũ lưu lượng qua đập tràn phải đ công trình một cách an toàn (R 1.4.4 Cửa nhận nước

Cau tạo là loại đập đá đỗ lõi đập là đất sét dùng dé chống thấm qua đập tiếp theo hai bên là lớp cát à bao ngoài cùng là lớp đá có nhiều kích cở, nền lõi đập được xử lý bằng khoan phun xi măng Cấu tạo thân đập gồm có nhiều lớp khác nhau có tác dụng là làm cho đập vững chắc và hạn chế lượng nước thấm qua đập cũng như thay đổi đòng nước thấm đi theo những hướng khác nhau để giảm bào mòn thân đập Cao trình đỉnh đập: 522m Cao trình đỉnh lõi đập: Y 520m Chiều dài theo đỉnh đập: 1190m Chiều cao đập lớn nhất: 69m Chiều rộng đỉnh đập: 10m Chiều rộng chân đập: 330m Céng dung: Ding dé xa|luong nuéc thira trong hồ chứa vào mùa lũ Đập tràn có Các thông số chính: Tổng chiều rộng của tràn nước: Số cửa xả tràn: Kích thước cửa van RxŒ: Cao trình ngưỡng tràn: Cao trình đỉnh tràn:

Lưu lượng xã lũ với tần Buất P=0,I%:

Chiều dài độc nước:

Trang 22

Công dụng: Dùng để tiẾp nhận nước từ hồ chứa vào đường dẫn nước cấp cho

turbine; dùng đê đóng van trượt sự cố chặn không cho nước vào đường dẫn nước trong chế độ sự cô cũng như sửa chữa kiểm tra đường ống dẫn nước Ngoài ra còn có tác

dụng không cho rác, cây gỗ vào turbine

Cấu tạo: Gồm có 4 khd ang dẫn nước vào đường hầm áp lực; mỗi khoang có 3 dãy khe

e Dãy khe thứ nhất đặt lưới chăn rác mỗi lưới chắn rác có 5 xec xi truyền động băng câu chân đê có sức nâng 63 tân

e Dãy khe thứ 2 đặt cửa phai sửa chữa dùng trong trường hợp sửa chữa phai sự cô Thao tác truyền động bằng câu chân dê

450 tan

Các thông số chính:

® Lưu lượng qua cửa nhận nước: 420m3/s;

e Kich thước phai sửa chữa RxC: 4.5x7m;

e© Kích thước phai sửa chữa sự cố RxC: 4x7m;

(Trang 14 _

Trang 23

€ bỏ ÁN TÓT NGHIỆP Chương l: Tổng quan nhà máy thủy điện laly

NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY

$Ơ ĐỒ TUYẾN NĂNG LƯỢNG

Hình 1.5 : Mô hình tuyển áp lực

1.4.5 Đường hầm dẫn nước vào

Công dụng: Dung dé dẫn nước từ CNN vào turbine của tổ máy Trên đường hằm dẫn nước có bố trí các tháp điều áp dùng để giảm áp lực lên van đĩa và cánh hướng cũng như bảo vệ quá áp do qián tính của nước trong chế độ đừng bình thường cũng

như đừng sự cố tổ máy (giảm|áp lực nước va đập) Ngoài ra còn đảm bảo lưu lượng

nước trong chế độ liên tục thay đổi công suất của tổ máy

z

K ` , ˆ A a

Cau tạo và các thông sô|chính:

e _ Đoạn đường hầm chung của 2 tổ máy làm bằng bê tông cốt thép có chiều dài: « Duong ham sé 1: 3797,5m, « Duong ham sé 2: 3784,5m "Đường kính: 7m = D6 day béténg: 0.5m b-

e© Tháp điều áp có 2 buồng:

"_ Buồng dưới kích thước: 13x20,5x55m

" Tháp điều láp trên kích thước: 13x14x118m

Trang 24

@ ĐỒ ÁN TÓT NGHIỆP e Đường ông dẫn nước ham nghiêng 76” so v cuỗi cùng là ống nối chiều đài đường hầm d 1.4.6 Hầm ra hạ lưu

ào turbine: Có 4 đường cho 4 tổ máy sau đoạn đường ¡ phương nằm ngang, tiếp theo là đoạn nằm ngang và

é chuyén tiép duong hầm từ D = 4,5m đến D = 3,6m

nước vào tô máy (cả đoạn nghiêng và năm ngang) số 1 dài 223,16m

số 2 dài 227,36m số 3 dai 231,56m s6 4 dai 235,76m

Công dụng: Dùng để dẫn nước thải của turbine ra hạ lưu Trên mỗi đường hầm

của tô máy có đặt các cánh ph

chữa turbine của mỗi tô máy

x ` z A a

Cầu tạo và các thông sô Có 4 đoạn đường hầm | thì 2 tô máy nhập lại m

van sửa chữa cửa ra

Ham 2: 1

Kích thước đường ham Chiều dài từng đoạn củ¿ Tổ máy 1: Tổ máy 2: Tổ máy 3: Tổ máy 4i Ham 1: 12 Doan timg Doan ghéf hi hạ lưu dùng để chặn nước từ hạ lưu khi thực hiện sửa chính:

riéng cho 4 tô máy sau khi ra khỏi van sửa chữa ông xả ột đường hầm để ra hạ lưu và sau cùng có đặt một cửa | từng tổ máy 82m 86m 42,37m 52,44m Chiéu dai doan ghép ching Om b5,87m tổ may: 4,8x6,5m )chung: 6,0x10m

Kích thước van sửa chữa ống xả 1a: 4,5x6,5m nang bang cau

H000 DO EEE ————EEE EE ———E——EEEErErErE

(J Trang 16

Trang 25

@ ĐƠ ÁN TĨT NGHIỆP e© Kích thước van sửa chữ 1.4.7 Gian máy Công dụng: Dùng để bị cho sự làm việc của tổ máy T với khẩu độ 17m đề phục vụ lẻ Kích thước gian máy: e Rộng: Dài : Cao khối đào chính : e Sản gian máy: 1.4.8 Gian biến áp Công dụng: Dùng để b dùng, MBA dự phòng và các thiết bị điện của hệ thống điện Kích thước gian biến áp:

Rộng : Dài :

e©_ Cao khối đào chính :

e San gian biên áp : 1.4.9 Trạm chuyền tiếp Công dụng: Dùng để bố 500kV đến trạm phân phối 50 biến đòng 500kV Vị trí nằm ở cao độ W35 1.4.10 Tram phan phéi 500k) Công dụng: Dùng để bố

fa clra ra 1a: 6,0 x 10m nang bang xe nang

b trí các tổ máy thuỷ lực các thiết bị công nghệ phụ trợ hi gian máy có bố trí 2 câu có sức nang 14 250/80+10 tan ip rap cac t6 may va cac thiét bi phu tro

2im 118,5m 42m

v309,4m

B tri các máy biến áp lực 500kV, các máy biến áp tự thiết bị phụ trợ cho sự làm việc của máy biến áp, các tự dùng 15m 164,15m 22m v 332m

trí các dao cách ly 500kV nối từ tuyến cáp dầu áp lực ÚkV Ngồi ra cịn bơ trí các chông sét van và các máy

2.0m

V

trí các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa 500kV nối từ

RUN DỌRẸẠ0TTDREATĐDTDĐDTDẸẼ TRDỢỌTỌTỌTĐTTDTTTTTTDẸR0TTTTTS00n92ỹnnnnnnynnợợợợợnnn nợ nnnnnnnnnn (i Trang 17

Trang 26

bô ÁN TÓT NGHIỆP trạm chuyển tiếp của nhà má] còn bố trí các chống sét van, phụ trợ phục vụ trạm Vị trí nằm ở cao độ W55 Kích thước: 99,5 x 165,5 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN lALY MẶT CẮT DỌC GIAN MÁY 3320V xố

y đưa ra 2 đường dây đi đến trạm 500 Pleiku Ngoài ra các máy biến dòng, biến điện áp 500kV và các thiết bị (0.0m m oh 327.902} Hd thông gió hút 320.73 VỊ: 1.5 CÁC SƠ ĐỎ CỦA N 1.5.1 Sơ đồ nối điện chính N Vài nét chính về sơ đồ đ SG i i LÍ oN ae IE 1 lện của nhà máy: e Nha may thủy điện có dông suất 720MVA với 4 tổ máy, điện áp đầu cực máy phát 15,75kV

e Nhà máy là nhà máy nhầm và được nâng áp lên 500kV để nối vào lưới điện

quốc gia qua trạm 500k Pleiku với hai tuyến đường dây song song, khi sự cố hoặc sửa chữa một đường dây thì đường dây còn lại cũng có khả năng truyền tải hết công suất của nhà mặy

e - Tô máy nỗi theo sơ đô nỗi bộ máy phát-máy biến áp

e_ Máy biến áp chính gồm 3 máy biến áp 1 pha dau theo so dd YO/A-11 dat trong

——————— EEE

(i Trang 18

Trang 27

@ DO AN TOT NGHIEP Chuong I: Téng quan nha may thty điện laly ham

e Dau ra may bién áp chính được nối qua đường cáp dầu 500kV, đây là đoạn cáp dâu đê truyện tải công Ruât từ trong hâm ra ngoài trời và nối khối hai máy với nhau đê đưa lên trạm chuyển tiếp năm nổi trên nhà máy (trạm trung gian giữa nhà máy ngầm và đường dây trên không, có các đầu nối cáp dầu 500kV)

e - Có hai máy biến áp tự dùng chính TD1B và TD4B nối vào tổ máy 1 và tổ máy ¢ Dung so đồ tự kích thyfistor qua máy biến áp TE nối ngay đầu cực máy phái

e Chức năng chính của nhà máy trong hệ thống điện là vận hành phủ đỉnh trong mùa khô và là nhà máy|nền trong mùa mưa Ngoài ra nhà máy thuỷ điện IALY còn đóng vai trò rất qhan trọng trong việc điều chỉnh điện áp trên hệ thống ệt Nam, vì nhà máy thuỷ điện Ialy là nối lên đoạn giữa của đường dây 500kV tại trạm 500kV Pleiku

truyền tải 500kV của

e_ Máy phát, máy cắt khí đầu cực, TI, dao cách ly, cáp dầu 500kV và máy biến áp

do UKRAINA ché tạo

e TU, chống sét van, máy|cắt 500kV của G7 chế tạo

e - Hệ thống điều khiển cig nha may thuỷ IALY là do hãng SIEMENT cung cấp 1.5.2 Sơ đồ tự dùng xoay chiều 6,3kV; 0,4 kV

Hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện laly bao gồm có 1 trạm hợp bộ 6,3kV đặt ở gian biến áp và các trạm hợp bộ tự dùng cấp 0,4kV: THB1, THB2, THB3, THB4 cung cấp điện tự dùng cho cát tổ máy THB5 và THB7 đặt ở gian biến áp cung cấp điện cho các phụ tải chung củả nhà máy và của gian biến áp Các trạm hợp bộ THBó, THB8, THB9, THB10, THBI IÌ, THB12 lần lượt được lắp đặt để cung cấp điện tự dùng

Trang 28

& ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP

Phương thức 1: Các MC610, MC620 "Đóng", DCL 673-7 "Đóng" MC 640 “Đóng”, 630 "Cắt" đặt|ABP dự phòng tự động Hai phân đoạn TPP 6,3kV làm

việc độc lập với nhau (Phương thức làm việc bình thường)

Phương thức 2: MC6I0, MC630, MC 640 "Đóng", MC620”Cắt” Hai phân đoạn làm việc trên ¡ MBA TDI1B (Phương thức làm việc 1 phân đoạn)

Phương thức 3: MC620, MC630, MC 640 "Đóng", MC610”Cắt” Hai phân đoạn làm việc trên 1 MBA TD4B (Phương thức làm việc 1 phân đoạn) Tự dùng cấp điện áp 0,4kV: THBI1, THB2, THB3, †HB4: Cung cấp tự dùng cho các tổ máy, phân đoạn l được lấy từ đầu cực Ì được lấy từ THB5 P việc độc lập

F qua cac MBA TD1, TD2, TD3, TD4 Phan doan 2 ong thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm

THBS: Dé cung cấp tự đùng chung cho nhà máy được lẫy từ hai phân đọan TPP 6,3KV qua MBA TDS]

ra THBS duoc cap điện

và TD52 MC405 là MC nối giữa 2 phân đoạn Ngoài từ trạm Diesel Diesel được nối vào 2 phân đoạn qua

MC453 và MC454 bình thường các MC này ở trạng thái dự phòng tự động Phương thức vận hành lình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập

e THB6: Cung cấp tự dùng cho nhà sản xuất được lấy điện từ TPP 6,3KV qua MBA TD6I, TD62 Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn là việc độc lập

Trang 29

@ DO AN TOT NGHIỆP 1.5.3 tự, bir

Chương I: Tổng quan nhà máy thủy điện laly qua MBA TD91, TD92 Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập

THB10: Cung cấp tự dùng cho cửa nhận nước được lấy điện từ KPY 6,3kV qua

MBA TD10-1, TD10-2 làm việc độc lập

Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn

THBI1: Cung cấp tự | cho đập tràn được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA

TDI1-1, TDI1-2 Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc

độc lập

THBI2: Cung cấp tự

KPY 6,3kV qua MBA TD12

ùng cho Nhà quản lý hành chính AK được lấy điện từ

Phương thức vận hà

Thanh cái BMD của trạm Diesel được cấp điện liên tục từ -Q120 của THB§ hoặc Q139 THB6 Áptơmát - Q101 của trạm Diezel, 453, 454 của THB5 ở trạng thái dự phòng tự động

bình thường của trạm Diezel là dự phòng tự động:

Sơ đồ tự dùng một chiều của nhà máy

Hệ thống một chiều củh nhà máy thủy điện Ialy có cấp điện áp 220V Sơ đồ phân phối ở tủ (IBUAĐ1 - 1BUA07) ở cao trình 327 thuộc gian biến áp Tủ

phân phối có 2 phân đdạn, mỗi phân đoạn có 3 thanh cái 1 thanh dương và 2 thanh âm (+EB, -EB) vả giữa hai phân đoạn có các cầu dao phân đoạn

Nguồn cấp cho hệ thống một chiều được lấy từ 3 bộ chỉnh lưu Hai bộ nối vào 2

ĐI TYN SG Tp ~ KT CA:

SÀN 7 ĐT T hiỆNG:

phân đoạn còn l bộ dù

g để dự phòng cho 2 phân đoạn Ngoài ra để đảm bảo cung cấp điện liên tục ÿ tủ phân phối có lắp 3 bộ acquy BTAII, BTA2I loại OGI18-GL-LA, BTA31 bién 4p BTA11, BTA2 đầy đủ cho tất cả các ph Mỗi acquy có 2 nắc chu Nắc 108 H a _—/

ắc quy khô dự phòng sửa chữa đặt ở cao trình 327 gian | mỗi bộ acquy có 108 bình và được tính toán cung cấp

h tải tự dùng một chiều của nhà máy

bên đổi bằng cầu dao S4 và S10:

Trang 30

eS SSSR

Nac 100 bình dùng để cấp cho các phụ tải

¢ Phương thức vận hành|bình thường, 2 phân đoạn làm việc độc lập Mỗi phân đoạn làm việc với một bộ nạp và một bộ acquy còn một bộ nạp và một ắc quy

ding dé du phòng sửa dhữa

Cấp nguồh điều khiển, bảo vệ cho các tổ máy Cap ngudh cho hé thống điều khiển trung tâm

Cấp nguồn đảm bảo và liên tục cho hệ thống thông tin liên lạc

Cấp nguônh cho kích thích ban đầu tổ máy

Cap nguôh điêu khiến, bảo vệ cho các máy cắt đầu cực và các trạm hợp bộ

Cấp nguồn cho hệ thống điều khiển MHY và máy nén khí Câp nguồn cho chiêu sáng sự cô

TEEE==—== &KBO—GO:ZS CC _ cm

Trang 31

ĐÔÁNTÓTNGHIỆP —_ Chương II: Các vẫn đẻ cơ bản về hệ thống kích từ CHƯƠNG II

CAC VAN DE CO BAN VE HE THONG KiCH TU

TIEU CHUAN CUA DI

>,

s* EN NANG

Tiêu chuân của điện năng là điện áp và tân số Khi phụ tải thay đổi, dẫn

có những bộ tự động điều tan, tụ 2.1

đên tân số và điện áp nguôn sẽ thay đổi theo, nếu không động điêu áp thì hệ thông điện sẽ mắt ôn định

MAY PHAT DIEN DONG BỘ

2.1.1 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ Hệ thống kích từ cung cấn

kích từ sẽ tạo nên từ trường ro rotor sé cắt day quan phan ung st số hiệu dụng là : E Trong đó : Nêu rotor có p đôi cực, khi p

dòng điện kích từ (dòng điện không đổi) vào dây quấn or Khi quay rotor bằng động cơ sơ cấp, từ trường của ator va cam ứng sức điện động xoay chiêu hình sin, có trị = 4,44.£.W) kag P, Ep : S.d.d pha WI: Số vòng dây một pha kdq : Hé sé day quan Go : Từ thông cực từ rotor

Trang 32

ĐỒ ÁN TÓT NGHIỆP

Dây quấn ba pha stator có

Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ

trục lệch nhau trong không gian một góc 120° điện, cho

nên s.đ.đ các pha lệch nhau góc|pha 1209

Khi dây quấn stator nối vớ tải, trong các dây quấn sẽ có đòng điện 3 pha Dòng điện 3 pha trong dây quần sẽ tạo nên|từ trường quay với tốc độ:n; = 60.fp, đúng bằng tốc độ

n cua rotor

2.1.2 Phương trình điện áp cia may phat điện

Khi máy phát điện làm việt, từ trường cực từ ®, sinh ra s.d.d E, 6 day quan stator Khi máy có tải sẽ có dòng điện lI và điện áp U trên tải Ở máy cực lỗi vì khe hở đọc trục và ngang trục khác nhau nên tai

hướng dọc trục và ngang trục

phải phân tích ảnh hưởng của phản ứng phần ứng theo

Từ trường phản ứng phần ứng ngang trục tạo nên s.đ.đ ngang trục : E Trong đó X„¿ là điện kháng uq = —].la Xụa phản ứng phần ứng ngang trục Từ trường phản ứng phần ứng đọc trục tạo nên sđđ dọc trục : R Trong đó X„a là điện kháng ud = —J-la Xụa phản ứng phần ứng đọc trục Kết quả là ở đây phương trÌnh cân bằng suất điện động có đạng: ú

U= E,—jle X„ — la Xu —j.I.x„ II,

= E,+E„ + Eự ~ I(r, + JXy)

(1)

Voi ~ JE Xw do từ thông tần của dây quấn stator sinh ra được đặc trưng bởi điện kháng tản x, không phụ thuộc vào từ dẫn của khe hở theo các hướng đọc trục và ngang trục Tuy nhiên nếu phân tích nó thành hai hướng dọc trục và ngang trục ta có:

Trang 33

@ DO AN TOT NGHIỆP 4 Từ (1), (2) ta được: Trong đó: Hinh wé Hinh 2 Từ phương trình điện áp (* E› do tải quyết định Ù =E¿—jl¿(X„ +X„)—jl¿(X Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ LjÏ.X„ = -j(Ix,,.cos ¥ — Ix,,.sin P) = E, = =j.h Xụ T kh Xụ (2) uq + Xụ ) — Lr, ,U =E,-jla x, — jax, —Lr, (*) h = Xugt Xp : là điện kháng đồng bộ dọc trục h— Xua + Xụ : là điện kháng đông bộ ngang trục 1a 0

Ho thi véc to s.d.c may điện cực lôi

1: Đồ thị vécto sdd may điện cục lôi

) va dé thi véctơ ta thay góc léch pha 0 giira dién ap Uva

PS DỰ DƯ H000 TẸnẸ DI DGGGTĐTDEĐTDTĐTTDDDDDEDE000nnn0unnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnng

Z7 Trang 25

Trang 34

ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thông kích từ

vậy tác dụng của từ trường phẩn ứng với từ trường cực từ (hay phản ứng phần ứng sẽ mang tính chất khác nhau tùy th¢o tính chất của tai trở hay tải kháng hay tải dung

Khi tải thuần trở: là Hình 2.2: Đỗ thị véc tơ s.ẩ đ và quan hệ về không gian giữa các từ trường cực từ và từ trường phầh ứng, ở tải thuần trở ( ự = 0)

Trang 35

@ bò ÁN TÓT NGHIỆP Chương ïI: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ

và chiều của chung trong cdc day quan A-X, B-Y, C-Z

Nhu vậy vi trí không gian của từ trường quay của phan img F, trong trường hợp có chiều trùng với trục của dây quận pha A là pha có dòng điện cực đại Vì từ thông xuyên qua pha A cực đại trước s.đ.đ tong pha đó một phần tư chu kỳ, nên khi s.đ.đ của pha A cực đại (ca = Em) thì cực từ đã quay được một góc II/2 so với vị trí trục cực từ trùng với trục pha A là lúc từ thông xuyêh qua pha A có trị số cực đại Như vay vị trí không gian của trục cực từ là vuông góc với|trục của pha A (tức là vuông góc với chiều của từ trường F,) Ta két luận ở tải thuần trở, phương của Fụ vuông góc với phương của F: và phản ứng phần ứng là ngang trục “+ Khi tải thuân cảm: Fu Is Fy w=+2 8 ah Ie Ib Fr

Hình 2.3: Đô thị véc tơ s.ẩ đ và quan hé về không gian giữa các từ trường cực từ và từ trường

phân từng, ở tải thuần cảm (w= + 90°)

Ở tải thuần cảm, s.đ.đ E vượt trước dòng điện I một góc 900 ( = + 90°), nén 6 thoi

diém i, = I, thi cực từ đã quay thêm một góc II/2 so với vị trí của nó ở trường hợp tải thuần trở Ta thấy ở day F, va |F, cing phương (nghĩa là dọc theo trục cực từ) nhưng ngược chiều nhau và phản ứng phần ứng là dọc trục khử từ

————— LAO Z7 Trang 27 7 _=.T

Trang 36

⁄ “Ea Hình 2.4: Đô thị véc tơ s.ẩ ẩ và q phán Ở tải thuần dung, s.đ.đ E‹ diém i, = I„ thì cực từ còn phải 3 Ta thay 6 day F, và F, cùng re) tro tir

%% Khi tải hỗn hợp:

Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ

uan hệ về không gian giữa các từ trường cực từ và từ trường ứng, ở tải thuần dung ( = - 90)

thậm sau dòng điện I một góc 90° ( = - 90), nên ở thời quay thêm một góc H1/2 nữa mới đến vị trí của nó ở hình hương cùng chiều nhau và phản ứng phan img là đọc trục

Trang 37

Ế# ` bỏ ÁN TÓT NGHIỆP ngang trục gồm: Như hình 3 ta thấy có tính từ Cũng tương tự ta thấy khi tả ngang trục và trợ từ 2.2 ĐỊNH NGHĨA HỆ THỎ Hệ thống kích từ có nhiệm máy phát điện đồng bộ Nó phải từ đề đảm bảo chế độ làm việc tình huống Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ Hud = Fu.siny Fig = Fu.cosy cảm (0 < w < I1⁄2) và phản ứng vừa ngang trục vừa khử ¡ hỗn hợp có tính dung (0 < < - I1⁄2) thì phản ứng là NG KÍCH TỪ

vụ cung cấp dòng một chiều cho cuộn dây kích từ của có khả năng điều chỉnh bằng tay hoặc tự động dòng kích ôn định, kinh tế với chất lượng điện năng cao trong mọi

Trong chế độ làm việc bình thường điều chỉnh dòng kích từ có thể điều chỉnh được điện áp đầu cực máy phát, thay

thanh cái của máy phát điện và t TĐK (tự động điều chỉnh kích không đổi khi phụ tải biến độn công suất truyền tải từ máy phá hệ thống qua đường dây dài, đả

Việc điều chỉnh TĐÐK thì mặ

đổi được công suất phản kháng vào lưới Điện áp trên ong lưới cung cấp có thể được điều chỉnh băng hệ thống ừ) của máy phát điện Thiết bị TĐK nhằm giữ điện áp ngoài ra TĐK còn nhằm mục đích nâng cao giới hạn điện vào hệ thống, đặc biệt là khi nhà máy điện nối với bảo tính ôn định tĩnh nâng cao tính ôn định động

y phát điện có thé:

e _ Phát công suất phản kháng trong chế độ quá kích từ e _ Tiêu thụ công suất phản

e Thay đổi điện áp và công

Trong chế độ sự cố (ngắn

việc, nó cho phép duy trì điện áp

áng trong chế độ thiếu kích từ $uất phản kháng một cách liên tục

ạch trong lưới) chỉ có bộ phận kích từ cưỡng bức làm của lưới, giữ ôn định cho hệ thông

Trang 38

2.3 MUC DICH

Mục đích ban đầu và chủ yéu cha TDK (tự động điều chỉnh kích từ) là tự động điều chỉnh điện áp cho các máy phát Khi phụ tải hệ thống thay đổi (diễn ra thường xuyên), công suất làm việc của các máy phát điện cần thay đổi theo Do có sụt áp trên điện kháng trong, điện áp đầu cực máy phát bị biến thiên, lệch khỏi trị số định mức Nếu không có biện pháp điều chỉnh, độ lệch sẽ| đáng ké ảnh hưởng đến chất lượng điện năng TĐK thực hiện điều chỉnh giữ điện áp bằng cách tác động thay đổi dòng điện kích từ, cũng có nghĩa là làm thay đổi sức điện động Eị khi phụ tải tăng (l¿ns) độ sụt áp AU lớn, để giữ điện áp gược lại, phụ tải giảm cân giảm sức điện động Eạ một

đầu cực máy phát cần tăng Eq

cách tương ứng Cấu tạo của hệ thống kích từ là sử dụng một kênh phản hồi âm theo tín hiệu độ lệch điện áp đầu cực máy phát (tại vị trí đặt BU) với hệ số khuyếch đại K„ Cũng có thể thêm tín hiệu độ lệch dòng điện Dễ dàng thay rang khi K, càng lớn (về trị số tuyệt

đối) thì độ lệch điện áp còn dư $au khi điều chỉnh sẽ càng nhỏ Về lý thuyết, khi K„ = œ

thì điện áp đầu cực máy phát sẽ giữ được không đổi Về phương diện tính toán, khi điều chỉnh K, = 0 thi máy phát đượẻ mô tả như 1 sức điện động E, = const sau điện kháng đồng bộ Xa Khi K = œ có thể cdi U¿ = const, con khi 0 < Ky <œ máy phát tương ứng với:

một sức điện động E; sau điện kháng X; < Xa nào đó Nói cách khác đi TĐK có tác dụng

Trang 39

ĐỎ ÁN TỐT NGHIỆP Chương l1: Các vẫn dé cơ bản về hệ thống kích từ

2.4 SO DO KHOI CHUC NANG TIEU BIEU CUA HE THONG DIEU KHIEN KICH TU CHO MAY PHAT DIEN DONG BO

BỘ HAN CHE VAI, @ BAO VE (3) BỘ CẢM BIẾN ĐIỆN ÁP

i (2) VA BO BU TAI TAO DAC

——| BỘĐIÈUCHÍNH || BÓKÍCH [*| MÁY PHÁT | ——+>TÓI HỆ | BỘ ÔN ĐỊNH #£—— Hình 2.6: Sơ dỗ khối của hệ thông kích thích tiêu biểu 2.4.1 Chức năng bộ kích thích Cung câp dòng một chiều cho cuộn dây phân cảm đê tạo từ trường của máy điện

đồng bộ tạo nên công suất tiêu thụ của hệ thống kích thích

Thông thường định mức bổ kích thích biến thiên từ (2+ 3.5)kW/MVA của định mức máy phát

2.4.2 Chức năng bộ điều chỉnh | điện áp (AVR)

Xử lý và khuếch đại tín hiệh điều khiển đầu vào là điện áp đầu cực máy phát, để tạo ra cách thức thích hợp nhằm điều khiển “Bộ kích thích ”

2.4.3 Chức năng bộ cảm biến điện áp ra và bù tải

Bộ cảm biến điện áp ra: Cả nhận điện áp ra đầu cực máy phát, chỉnh lưu và lọc nó thành điện một chiều, so sánh nở với một trị chuẩn (tri số đặt) là điện áp đầu ra máy phát mong muốn

Trang 40

ĐỎ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: Các vấn đề cơ bản về hệ thống kích từ

2.4.4 Chức năng bộ ôn định h thống công suất

Cung cấp thêm một tín hiệu ở ngõ vào đề hạn chế đao động công suất của hệ thống Những tín hiệu thường dùng là: độ lệch tốc độ rotor, sự tăng công suất và độ lệch

tân số

2.4.5 Bộ hạn chế và bảo vệ

Phần này bao gồm một hệ ống điều khiển và bảo vệ rộng nhăm dam bao kha nang của bộ kích thích và máy phat dé ng bộ không vượt quá giới hạn

Định dạng
Số trang	156
Dung lượng	6,87 MB