Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật van tuyến tính trong thiết kế chế tạo điều tốc tự động cho các trạm thuỷ điện vừa và nhỏ

Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật van tuyến tính trong thiết kế chế tạo điều tốc tự động cho các trạm thuỷ điện vừa và nhỏ Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật van tuyến tính trong thiết kế chế tạo điều tốc tự động cho các trạm thuỷ điện vừa và nhỏ luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VAN TUYẾN TÍNH TRONG THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐIỀU TỐC TỰ ĐỘNG CHO CÁC TRẠM THỦY ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ NGÀNH: MÁY THỦY KHÍ MÃ SỐ: ……… NGUYỄN VĂN TUỆ Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG SINH TRƯỜNG HÀ NỘI 2006 -2Luận văn Thạc sĩ khoa học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn cơng trình nghiên cứu khoa học riêng tơi Các số liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng Kết nghiên cứu chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Học viên Nguyễn Văn Tuệ CH Máy thủy khí 2004 – 2006 Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -3Luận văn Thạc sĩ khoa học MỤC LỤC TRANG LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Xu hướng phát triển tiềm thủy điện vừa nhỏ nước ta 1.1.1 Xu hướng phát triển thủy điện vừa nhỏ 1.1.2 Tiềm thủy điện vừa nhỏ nước ta 1.2 Máy điều tốc, nhiệm vụ nguyên lý hoạt động 1.2.1 Nhiệm vụ máy điều tốc 1.2.2 Cơ sở lý thuyết nguyên lý hoạt động máy điều tốc 1.3 Những thành phần cấu tạo máy điều tốc 1.4 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.4.1 Mục đích đề tài 1.4.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 1.4.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Máy điều tốc – thủy lực, sơ đồ nguyên lý làm việc 2.2 Ưu nhược điểm máy điều tốc – thủy lực 2.3 Xu hướng phát triển Chương 3: VAN TUYẾN TÍNH 3.1 Tầm quan trọng van tuyến tính 3.2 Kỹ thuật sử dụng van tuyến tính 3.2.1 Quá trình phát triển 3.2.2 Phương thức hoạt động van tuyến tính 3.3 Cơng nghệ fieldbus, bước tiến lĩnh vực điều khiển tự động 3.4 Việc ứng dụng cơng nghệ fieldbus van tuyến tính thủy lực 3.5 Khả ứng dụng kỹ thuật sử dụng van tuyến tính thiết kế chế tạo điều tốc điện – thủy cho trạm thủy điện vừa nhỏ Chương 4: ĐIỀU TỐC ĐIỆN - THỦY CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐAKSRÔNG 4.1 Phương án chọn điều tốc tuabin cho nhà máy thủy điện Đaksrông 4.1.1 Các thông số yêu cầu hệ thống 4.1.2 Phương án chọn điều tốc tuabin 4.2 Cơ sở tính tốn phần tử hệ thống máy điều tốc 4.2.1 Phương án chọn nguồn 4.2.2 Tính chọn số phần tử hệ thống KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Trang 6 13 13 13 20 22 22 25 25 26 26 31 32 35 35 37 37 37 45 46 55 60 60 60 65 68 68 70 91 93 -4Luận văn Thạc sĩ khoa học DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các dự án nguồn điện tổng công ty điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư Bảng 1.2: Các dự án nguồn điện doanh nghiệp ngồi tổng cơng ty điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Đường đặc tính điều chỉnh máy điều tốc Hình 1.2: Đường đặc tính máy điều tốc, trường hợp tổ máy làm việc song song có hệ số δ khác Hình 1.3: Đường đặc tính điều chỉnh hai tổ máy làm việc song song Hình 1.4: Sơ đồ máy điều tốc có phản hồi mềm Hình 1.5: Mơ hình nhà máy thủy điện nhỏ sử dụng công nghệ kỹ thuật số tiên tiến Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc – thủy lực Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc điện – thủy lực Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc điện – thủy lực Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển mạch hở Hình 3.2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển mạch kín Hình 3.3: Van phân phối tuyến tính điều khiển trực tiếp với hai cuộn nam châm điện từ điều khiển Hình 3.4: Ký hiệu van phân phối tuyến tính 4/4, có cuộn nam châm điện từ điều khiển Hình 3.5a: Van tuyến tính điều khiển gián tiếp khơng có phản hồi Hình 3.5b: Van tuyến tính điều khiển gián tiếp có phản hồi Hình 3.6: Fieldbus mơ hình lớp cơng nghệ tự động hóa Hình 3.7: Van thủy lực servo-tuyến tính với giao diện fieldbus điều khiển điện tử kỹ thuật số Hình 3.8: Phương pháp liên kết van sử dụng giao diện fieldbus Hình 3.9: Sự khác hệ thống điều khiển tập trung điều Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -5Luận văn Thạc sĩ khoa học khiển phân cấp Hình 3.10: Cấu trúc liệu CAN Hình 3.11: Mơ hình hệ thống kết nối sử dụng giao diện fieldbus Hình 3.12: Cài đặt phần mềm cho van tuyến tính kỹ thuật số Hình 3.13: Các van tuyến tính kỹ thuật số hệ ATOS Hình 3.14: Các van tuyến tính Servo hệ MOOG Hình 3.15: Rotor tuabin gió với van tuyến tính-servo điều khiển kỹ thuật số Biểu đồ 4.1: Dải công suất tối ưu cho tuabin Francis công suất nhỏ, chọn theo cột nước tính tốn lưu lượng Hình 4.2: Bánh xe cơng tác kiểu Francis Hình 4.3: Van đĩa Hình 4.4: Tuabin Francis trục ngang cơng suất nhỏ máy phát Hình 4.5: Sơ đồ điều khiển hệ thống với giao diện fieldbus Hình 4.6a: Tủ điện điều khiển Hình 4.6b: Bộ nguồn máy điều tốc Hình 4.7: Bình tích kiểu màng, nạp khí Nitơ Hình 4.8: Mơ hình tính tốn bình tích Biểu đồ 4.9: Đường đặc tính lưu lượng loại van ATOS chế tạo Hình 4.10: Nguyên lý cấu tạo van tuyến tính DPZO với giao diện fieldbus Hình 4.11: Sơ đồ chân tín hiệu, chân nguồn hàm van DPZO Hình 4.12: Van DPZO kích thước lắp đặt Hình 4.13: Các kích thước bể dầu Hình 4.14: Quy cách đặt ống hút xả so với đáy bể Hình 4.15: Bộ nguồn thủy lực Hình 4.16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -6Luận văn Thạc sĩ khoa học Chương 1: Mở đầu CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Xu hướng phát triển tiềm thủy điện vừa nhỏ nước ta 1.1.1 Xu hướng phát triển thủy điện vừa nhỏ Từ trước đến nay, lượng vấn đề quan tâm hàng đầu quốc gia Ngoài nguồn lượng truyền thống than, dầu mỏ khí đốt thủy điện nguồn lượng khai thác cách triệt để nhằm đáp ứng nhu cầu lượng ngày tăng Trên giới Việt Nam, nhiều cơng trình thủy điện lớn nhỏ triển khai xây dựng Người ta nhận thấy cơng trình thủy điện lớn cung cấp điện cho khoảng 20% dân số tồn cầu song lại có ảnh hưởng lớn tới thổ nhưỡng, địa chất, nguồn nước, khí hậu,… Các hồ chứa nhà máy thuỷ điện vùng nhiệt đới sản sinh lượng lớn khí methane carbon dioxide Nguyên nhân tượng xác thực vật bị lũ quét vùng tái bị lũ tràn ngập nước, mục nát môi trường kỵ khí tạo thành methane, khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh Methane bay vào khí nước xả từ đập để làm quay tuabin Theo báo cáo Cao ủy giới đập, nơi đập nước lớn so với công suất phát điện (ít 100 Watt km2 diện tích bề mặt) khơng có việc phá rừng vùng tiến hành trước thi cơng đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát từ đập cao nhà máy nhiệt điện thơng thường Một hại đập thuỷ điện lớn việc tái định cư dân chúng sống vùng hồ chứa Trong nhiều trường hợp không khoản bồi thường bù đắp gắn bó họ tổ tiên văn hố gắn liền với địa điểm chúng có giá trị tinh thần lớn họ Hơn nữa, mặt lịch sử văn hoá địa điểm quan trọng bị biến mất, dự Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -7Luận văn Thạc sĩ khoa học Chương 1: Mở đầu án Đập Tam Hiệp Trung Quốc, đập Clyde New Zealand đập Ilisu đông nam Thổ Nhĩ Kỳ,… Một số dự án thuỷ điện sử dụng kênh đào, để làm chệch hướng sông tới độ dốc để tăng cột áp nhà máy Trong số trường hợp, tồn sơng bị đổi hướng để trơ lại đáy dịng sơng Ví dụ sông Tekapo Pukaki (New Zealand) Người ta lo ngại rằng, sông sử dụng làm thủy điện chảy qua nhiều vùng đất khác mức độ ảnh hưởng gia tăng nghiêm trọng vùng đất rộng lớn, chí ảnh hưởng tới nhiều quốc gia Vì thế, nhà nghiên cứu phát triển thủy điện kêu gọi phủ đổi hướng sang xây dựng nhà máy thủy điện loại vừa nhỏ, cung cấp điện cho vùng khu vực nhỏ, vừa không gây hao tốn tài ngun, nhân lực vừa bảo đảm gìn giữ mơi trường sống tốt lành Do tính ưu việt nó, thủy điện vừa nhỏ nhiều nước giới quan tâm phát triển Ngoài ưu điểm vốn đầu tư khơng lớn, khơng địi hỏi phải sử dụng thiết bị thủy điện phức tạp, xây dựng hồ chứa nước lớn, tiết kiệm nguồn lượng truyền thống, ưu điểm trội loại hình Thủy điện vừa nhỏ làm ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh khả tự cung tự cấp điện cho vùng sâu, vùng xa, dân cư 1.1.2 Tiềm thủy điện vừa nhỏ nước ta Việt Nam quốc gia thiên nhiên ưu đãi có hệ thống sơng ngịi phong phú, đa dạng trải khắp chiều dài đất nước nên thuận lợi cho việc phát triển thủy điện Tính tới thời điểm năm 2003, tổng công suất nhà máy thủy điện xây dựng xấp xỉ 4.000 MW nhà máy xây dựng có tổng cơng suất gần 1.000 MW Tuy nhiên, theo số liệu thống kê, Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -8Luận văn Thạc sĩ khoa học Chương 1: Mở đầu có khoảng 1/4 tiềm thủy điện nước ta khai thác để phục vụ sản xuất dân sinh Theo kế hoạch phát triển ngành thủy điện từ đến năm 2010, nước ta xây dựng dự án thủy điện đặc biệt dự án thủy điện Sơn La phía Tây Bắc với tổng cơng suất từ 2.400÷3.600 MW Dự kiến đến năm 2010, tổng công suất lắp đặt nhà máy thủy điện nước ta đạt từ 9.000-10.000 MW đến năm 2020 khai thác triệt để lượng công suất thủy điện sử dụng nước ta Điều kiện tự nhiên nước ta thuận lợi cho việc phát triển thủy điện vừa nhỏ Trong tình hình khủng hoảng thiếu lượng điện nhu cầu sử dụng điện tăng nhanh việc cung cấp điện cho vùng sâu, vùng xa từ nguồn điện nhà máy điện lớn khó khăn Việc xây dựng thủy điện vừa nhỏ khơng cần đầu tư vốn lớn, tranh thủ huy động vốn từ xí nghiệp nhỏ hay tư nhân Bởi vậy, sử dụng kinh nghiệm giới việc phát triển thủy điện vừa nhỏ nước ta trở nên cần thiết Nhà nước quan tâm Qua bảng thống kê (theo nguồn: Tổng công ty Cơ Điện – Xây dựng nông nghiệp Thủy lợi) cho thấy xây dựng phát triển nhanh chóng trạm thủy điện vừa nhỏ Việt Nam Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 -9Luận văn Thạc sĩ khoa học Chương 1: Mở đầu Bảng 1.1 CÁC DỰ ÁN NGUỒN ĐIỆN DO TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC VIỆT NAM LÀM CHỦ ĐẦU TƯ (Ban hành kèm theo Quyết định số 40/2003/QĐ-TTg ngày 21 tháng năm 2003 Thủ tướng Chính phủ) I CÁC NGUỒN ĐIỆN VẬN HÀNH GIAI ĐOẠN 2003-2005 STT Tên nhà máy Công suất - Năm vận hành MW Đuôi Phú Mỹ 2.1 160 2003 Đuôi Phú Mỹ 2.1 MR 160 2005 TBKHH Phú Mỹ 450 2003 - 2004 Nhiệt điện than ng Bí MR 300 2005 Thuỷ điện Sê San 273 2005 - 2006 II CÁC NGUỒN ĐIỆN VẬN HÀNH GIAI ĐOẠN 2006 - 2010 Thủy điện Tuyên Quang Thủy điện Đại Ninh 342 2006 - 2007 x 150 2007 - 2008 Thủy điện A Vương 170 2007 Mở rộng Thủy điện Thác Mơ 75 2008 10 Thủy điện Quảng Trị 70 2007 11 Thủy điện Đak Rinh 100 2007 12 Thủy điện PleiKrong 110 2008 13 Thủy điện Bản Lả (Nghệ An 1) 300 2008 14 Thủy điện Đồng Nai 180 2009 Thủy điện Đồng Nai 340 2010 Thủy điện Sông Tranh 120 2009 15 Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 - 10 Luận văn Thạc sĩ khoa học Chương 1: Mở đầu 16 Thủy điện Sông Côn 70 2010 17 Thủy điện Sông Ba Hạ 250 2010 - 2011 18 Thủy điện Thượng Kon Tum 220 2010 - 2011 19 Thủy điện Buôn Kuốp 280 2008 - 2009 20 Thủy điện Bản Chát 200 2010 21 Thủy điện An Khê + Ka Nak 163 2009 22 Thủy điện Buôn Tua Srah 85 2009 23 Thủy điện Sre Pok 180 2009 - 2010 24 Thủy điện Sê San 330 Sau 2010 25 Nhiệt điện dầu - khí Ơ Mơn I 600 2006 - 2007 26 Nhiệt điện than Ninh Bình MR 300 2007 27 Nhiệt điện than ng Bí MR tổ máy 2, 300 2008 28 Nhiệt điện Nhơn Trạch 600 (*) 2007 - 2008 29 Nhiệt điện Nghi Sơn 600 2010 - 2011 30 Nhiệt điện Hải Phòng 600 (**) 2006 - 2007 31 Nhiệt điện Quảng Ninh 600 2008 - 2009 32 Nhiệt điện Ô Môn II (theo 750 2010 - 2011 công nghệ TBKCTHH) (*) Giai đoạn 1: 600 MW (**) Giai đoạn 1: Theo công nghệ đốt than [nguồn: Tổng công ty Cơ Điện – Xây dựng nông nghiệp Thủy lợi] Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 - 97 Luận văn Thạc sĩ khoa học Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tiếng Việt Võ Sỹ Huỳnh, Nguyễn thị Xuân Thu (2005), Tua bin nước, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Danh Liên, Ngô Sỹ Lộc (1977), Truyền động thủy lực thể tích, Tập 1, 2, Khoa đại học chức, Trường đại học Bách khoa, Hà Nội Hoàng Văn Tần, Phạm Hồng Nhật (2004), Hướng dẫn đồ án nhà máy thủy điện, Nxb Xây dựng, Hà Nội Trường đại học thủy lợi, Bộ môn thiết bị thủy (2004), Giáo trình Tuabin thủy lực, Nxb Xây dựng, Hà Nội Tiếng Anh Atos spa, Electrohydraulic proportional controls: user’s guidelines Atos spa, Digital integral drivers type E-RI-TES, E-RI-LES for proportional valves with position transducer Atos spa, Proportional directional valves type DPZO-L* high performance, two stage, ISO 4401 sizes 10, 16 and 25 Atos spa, Gear pumps type PFG, external gears – fixed displacement Christoph Boes (2006), The advantages of new proportional and servo valves with integrated digital electronics, MOOG Gmbh, Böblingen, Germany 10 Don DeRose (March/April 2003), Proportional and Servo Valve Technology, Fluid Power Journal 11 MOOG Industrial Control Division, Electrohydraulic valves… A technical look 12 Parker Hannifin Corporation, Hydraulic Accumulator Division, Bladder Accumulators 13 Walter Lenz (1999), Developments in high performance proportional valves with CANopen fieldbus interface, MOOG Gmbh, Böblingen, Germany 14 Walter Lenz (2003), CANopen fieldbus comes to proportional hydraulics, MOOG Gmbh, Böblingen, Germany Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục PHỤ LỤC PHỤ LỤC DỰ ÁN QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRÊN CÁC LƯU VỰC SÔNG VIỆT NAM TT Địa điểm A 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 B C D LƯU VỰC SÔNG ĐÀ Sơn La A Sơn La B Sơn La C Lai Châu Huội Quảng (cao) A Huội Quảng (thấp) A Huội Quảng (cao) B Huội Quảng (thấp) B Bản Chắc Nậm Chiến Nậm Mục Vàng Sơn (cao) Vàng Sơn (thấp) Nậm Na Nậm Na (thấp) Nậm Na (cao) Nam Kim Suối Bé Nậm Mu LƯU VỰC SÔNG LÔ Tuyên Quang Bắc Mục Thác Cái Bắc Quang LƯU VỰC SÔNG GÂM Đài Thi (Pac Ta) Bắc Mê LƯU VỰC SÔNG CHẢY Nale Pake Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 H(m) Công suất (MW) 215 180 145 295 480 380 480 380 500 960 330 390 390 265 220 265 600 600 180 2400 1400 350 1100 600 330 830 600 200 145 115 60 45 110 105 230 60 70 100 40 75 60 100 196 215 98 489 120 195 300 280 180 300 90 30 Luận văn Thạc sĩ khoa học TT E G H Địa điểm LƯU VỰC SÔNG CẢ Bản Mai Bản La Nà Loét Nậm Cang LƯU VỰC SÔNG SÊSAN Thượng lưu Kontum Dakne Dakna Pleikrong Sêsan Sêsan 3A Sêsan LƯU VỰC SÔNG ĐỒNG NAI Đại Ninh Đồng Nai Đồng Nai Đồng Nai Đồng Nai Đồng Nai Đồng Nai Đak’R’Thi Phú Miềng Phụ lục H(m) Công suất (MW) 153 200 205 90 480 260 70 45 1175 1100 590 585 305 239 215 220 132 107 120 273 100 330 880 740 590 440 290 205 124 600 72 300 140 250 286 174 180 195 55 70 [nguồn: Dự án Khoa học Công nghệ quy mô lớn, Tổng công ty Cơ Điện – Xây dựng nông nghiệp Thủy lợi, Hà Nội 2005] Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục DANH MỤC CÁC TRẠM THỦY ĐIỆN CÔNG SUẤT VỪA VÀ NHỎ TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Tên cơng trình Núi Cội Nậm Mùn Nậm Bụm Cồi Sàn Cối Hiệp Sông/Tỉnh Công suất (MW) Bắc Giang Lai Châu Lai Châu 1,0 1,0 1,0 1,0 Đăk Niếp Đatakoc Bobla Đăk Krong Bần Điệt Nho Quế Sơng Hinh Baklom Nước Đồ Bán Rá Ban Luồng Ngịi Khâu Sơng Bạc Thảo Mộc Ngịi Phát Đăk Lăk Gia Lai Kon Tum Lâm Đồng Đăk Lăk Cao Bằng Nho Quế/Hà Giang Phú Yên Đăk Lăk Hồ Krông Bung Không Hách Hạ Không Thương Sông Côn Nâm Ngân Nậm Mu Nà Lạch Nậm Ke Sông Vàng (An Điềm 2) LaĐrăng ĐăkPoNê Krông Kra Nậm Mu Quang Hiệp Atungloa Đăk Lăk Đăk Lăk Đăk Lăk Bình Định Phú Thọ Tuyên Quang Bắc Giang Lai Châu Quảng Nam Gia Lai Kon Tum Konplong/Kon Tum Đăk Lăk Hà Giang Lâm Đồng Gia Lai Kon Tum Cao Bằng Cao Bằng Vĩnh Phúc Hà Giang Sơn La sông Thao/Lào Cai Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 0,5÷1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,02 1,05 1,2 1,2 1,2 1,2 30,0 1,2 35,0 ÷ 40,0 1,2 1,2 1,4 9,0 1,5 11,0 1,5 1,5 6,6 1,5 15,0 1,6 3,76 1,65 1,8 Luận văn Thạc sĩ khoa học TT 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Phụ lục Tên cơng trình Nâm Tơn Nậm Sưu Đắc Sô Rô Nậm Bun Bản Hiếu Tá Năng Hê Đa Nhim Phú Ninh Sông Cùng Bản Riển Đăkp’si Đăk Re Bình Lư Nà Nàng Sơng Hiếu Thác Xao Va – Nậm Việc Sông/Tỉnh Công suất (MW) Yên Bái Hà Giang Đăk Lăk Hịa Bình 1,8 1,9 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 5,0 3,2 28,0 2,3 2,3 2,4 Sơn La Lâm Đồng Quảng Nam Quảng Nam Cao Bằng Gia Lai Kon Tum Kon Tum Lai Châu Cao Bằng Nghệ An sông Hiếu/Nghệ An Thác Bay Sông Kông Đăk Bai Ayn Ha Thác Kem Nước Lương Sông Cụt Nậm Sa Lng Nậm Tấn Ngịi Nhiên Mục Thân Nậm Lún Nậm Là Ngòi Xi Lưng Nậm Nhiên Nậm Cuối Sơng Ơ Lâu Đồng Nai Sơng Niên Mộc Châu Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Lai Châu Quảng Nam Gia Lai Kon Tum Gia Lai Kon Tum Phú Thọ Sơn La Sơn La Sơn La Bắc Giang Lai Châu Lai Châu Lai Châu Lai Châu Lai Châu Quảng Trị Đồng Nai Hà Giang Sơn La 10,0 ÷ 15,0 2,4 2,4 2,5 2,5 2,7 2,7 2,9 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,15 3,4 Luận văn Thạc sĩ khoa học TT 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 Phụ lục Tên cơng trình Ngịi Là Khan Pha Cấm Sơn Suối Sập Nậm So Nước Trinh Nậm San Nậm Lan Nậm Say SoLo Kim Tiến Xóa Ơn Nậm Bai Nậm Long Nậm Lai Nậm Lai Nậm Là Nậm Cun Đồng Mỹ Chánh Đăk Soan Đấu Mi Rào Nan Thảo Luyện Suối Lập Nập Kim Ngòi Đường Thái Lục Luyện Đakađat Ngòi Phát Nậm Pác Ngịi Núi Ngịi Khắt Bản Giắc Sơng Ba hạ Nậm Kin Nậm Dìn Đat Xo Rach Sơng/Tỉnh Cơng suất (MW) Sơn La Sơn La Bắc Giang Sơn La Lai Châu Bình Định Hịa Bình Hịa Bình Sơn La Hịa Bình 3,5 3,5 4,5 11,8 3,6 116,0 4,0 4,0 4,0 1,0 & 0,5 4,97 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,03 4,1 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 220,0 6,0 6,0 6,0 Lai Châu Lai Châu Lai Châu Lai Châu Lai Châu Lai Châu Gia Lai Kon Tum Gia Lai Kon Tum Quảng Bình Vĩnh Phú Nghĩa Bình Yên Bái Lào Cai Nghệ Tĩnh Quảng Nam/Đà Nẵng Lào Cai Sơn La Vĩnh Phúc Vĩnh Phú Cao Bằng Phú Yên Yên Bái Sơn La Nghĩa Bình Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học TT 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 Phụ lục Sông/Tỉnh Công suất (MW) Vĩnh Phú Thừa Thiên – Huế Vĩnh Phú Vĩnh Phú Thừa Thiên – Huế Thừa Thiên – Huế Vĩnh Phú Đăk Lăk Hịa Bình Vĩnh Phú Vĩnh Phú Quảng Ngãi Cao Bằng Tuyên Quang Quảng Bình Gia Lai Kon Tum Gia Lai Bình Định Bình Định Quảng Ngãi Gia Lai 6,0 7,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 9,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 11,0 12,0 13,0 13,0 138,0 16,0 17,0 16,0 21,0 22,0 23,0 23,0 24,0 25,0 25,0 26,0 26,0 30,0 Tên cơng trình Nậm Lo Tà Trạch Ngịi Dao Tà Lơi Sơng Bồ Sơng Ban Ta Chung Hô Đăk Mtao Nậm Khau Ta Theo Khen Thau Thạch Nham Nà Nài Thác Đầu Đẳng Bay (Lệ Thủy) Đakakôi H chan (sông Ayun) Kon Lút Nước Trinh Đăk Rinh (sông Trà Khúc) H mun (sông Ayun) SêrêPôk Dray Hling Thạch Hãn DaKrôngKlang Sông Hinh Buôn Krai Srêpốc Klupôngcron Đăk RThi Hạ Rào Quán Ngòi Hút Vĩnh Sơn Nậm Pè Spopoc Chu Linh Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Bình Định Quảng Trị Quảng Trị Phú Yên Đắc Nơng Bình Định Quảng Trị Lâm Đồng Quảng Trị Lào Cai Bình Định 32,0 33,0 Luận văn Thạc sĩ khoa học TT 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 Tên cơng trình Nậm Pơ Eakrong Rou Pak Srêpốc Thượng Uynh Cồi Sàn Bum Ktroranh Nậm Má Thạch Nham Thượng Xanh Đăkrê Sông Bung Srok Phu Miêng Phụ lục Sông/Tỉnh Công suất (MW) Điện Biên Gia Lai 34,0 34,0 35,0 37,0 38,0 44,0 46,0 47,0 48,0 50,0 30,0 50,0 54,0 Đắc Lắc Hà Giang Quảng Ngãi Quảng Nam [nguồn: Dự án Khoa học Công nghệ quy mô lớn, Tổng công ty Cơ Điện – Xây dựng nông nghiệp Thủy lợi, Hà Nội 2005] Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục PHỤ LỤC Tiềm thủy điện Việt Nam kế hoạch khai thác Việt Nam có diện tích 330.991 km2, đồi núi cao ngun chiếm 4/5 diện tích Nước Việt Nam hình chữ S chạy dài 1630 km từ cực bắc đến cực nam, chiều rộng lớn miền Bắc 600 km, miền Nam 370 km, chỗ hẹp miền Trung tỉnh Quảng Bình (thị xã Đồng Hới) 50 km Xây dựng đập tràn Nhà máy Thuỷ điện Buôn Kuốp Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa, mưa nhiều, nóng ẩm Lượng mưa trung bình năm khoảng 2000 mm Lượng mưa rơi nhiều đạt tới 4000 - 5000 mm, nơi mưa thấp đạt 1000 mm Mùa mưa năm thường từ - tháng miền Bắc, miền Nam Tây Nguyên, mùa mưa thường tháng 5, kết thúc vào tháng 10, 11 khu vực Đông Trường Sơn vùng duyên hải miền Trung mùa mưa bắt đầu chậm 2, tháng vùng khu cũ (từ Quy Nhơn - Nghệ Tĩnh), mùa mưa bắt đầu chậm 1, tháng Lượng mưa tập trung vào tháng có mưa nhiều nhất, chiếm khoảng 70 - 80% tổng lượng mưa năm Hệ thống sơng ngịi Việt Nam có mật độ cao Tổng số sơng có chiều dài lớn 10 km 2400 Hầu hết sơng ngịi Việt Nam đổ biển Đông Hằng năm, mạng lưới sông suối Việt Nam vận chuyển biển lượng nước 870 km3/năm, tương ứng với lưu lượng bình quân khoảng 37.500m3/s Tiềm thuỷ điện Việt Nam Tiềm lý thuyết thuỷ điện Việt Nam xác định khoảng 300 tỷ kWh (tính cho sơng dài 10 km) Tiềm kỹ thuật xác định khoảng 123 tỷ kWh, tương đương với công suất lắp máy khoảng 31.000 MW Tiềm kinh tế, kỹ thuật xác định khoảng 75 - 80 tỷ kWh, tương đương với công suất lắp máy khoảng 18.000 20.000 MW Theo tài liệu quy hoạch dịng sơng cơng ty tư vấn xây dựng điện 1,2 lập phê duyệt Quy hoạch thuỷ điện Quốc gia hãng SWECO - STATKRAFT lập cho hệ thống sông (năm 2005), trữ kinh tế kỹ thuật hệ thống sơng theo thứ tự từ Bắc vào Nam sau: STT Công suất lắp máy Điện lượng TB N LM (MW) năm (E năm) (triệu Tên sông kWh) Sông Lô - Gâm – Chảy 1.089 4.025 Sông Đà 6.756 30.690 Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học 10 11 Phụ lục Sông Mã 1.087 4.000 Sông Cả 416 1.484 Sông Hương 284 1.315 Sông Vũ Gia – Thu Bồn 1.359 4.965 Sông Trà Khúc 135 625 Sông Ba 669 2.600 Sông Sê San 1.796 7.320 Sông Serepok 650 2.850 Sông Đồng Nai 2.925 11.500 Một phần không nhỏ trữ kinh tế kỹ thuật nêu thuỷ điện nhỏ vừa Theo quy hoạch thuỷ điện nhỏ tồn quốc Bộ Cơng nghiệp phê duyệt năm 2005 số dự án thuỷ điện có công suất từ MW đến 30 MW 31 tỉnh thành khoảng 300 dự án Tổng công suất lắp máy khoảng 2000 - 2500 MW tương ứng với điện lượng trung bình năm khoảng - 10 tỷ kWh Các tỉnh có tiềm thuỷ điện nhỏ lớn Lào Cai (23 dự án, tổng công suất 500 MW), Yên Bái (29 dự án với tổng công suất 240 MW), Nghệ An (18 dự án với tổng công suất 150 MW), Sơn La (19 dự án với tổng cơng suất 115 MW)… Về thuỷ điện tích năng, theo tài liệu quy hoạch quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) lập, Bộ Công nghiệp phê duyệt tháng 11 năm 2005 sở nghiên cứu 38 địa điểm kiến nghị 10 dự án có tính khả thi với tổng cơng suất lắp máy khoảng 10.000 MW (Sơn La: dự án, Hồ Bình: dự án, Ninh Thuận: dự án, Bình Thuận: dự án) Kế hoạch khai thác thuỷ điện Hiện tại, tổng công suất nhà máy thuỷ điện vận hành 4.198 MW, bao gồm: 11 nhà máy thuỷ điện lớn Hồ Bình 1.920 MW, Ialy 720 MW, Trị An 400 MW, Hàm Thuận 300 MW, Đa Mi 175 MW, Đa Nhim 160 MW, Thác Mơ 150 MW, Thác Bà 108 (120) MW, Cần Đơn 78 MW, Sông Hinh 70 MW, Vĩnh Sơn 66 MW; 51 MW thuỷ điện nhỏ (28 tỉnh có thuỷ điện nhỏ, tổng số 125 trạm với tổng công suất lắp máy 99 MW, có 57 trạm hoạt động Các tỉnh có nhiều thuỷ điện nhỏ hoạt động Gia Lai 12 trạm với tổng công suất 15,6 MW, Hà Giang trạm với tổng công suất 17 MW, Đăk Lăk trạm với tổng công suất 12,8 MW, Cao Bằng trạm với tổng công suất 11,8 MW…) Hiện EVN triển khai xây dựng 20 nhà máy thuỷ điện để đưa vào vận hành đến năm 2010 - 2012 với tổng công suất 6.768 MW, theo thứ tự từ Bắc vào Nam là: Cơng suất TT Tên cơng trình Tỉnh (MW) Tuyên Quang Tuyên Quang 342 Sơn La Sơn La 2.400 Huội Quảng Sơn La 520 Bản Chát Lai Châu 220 Bản Vẽ Nghệ An 300 Quảng Trị Quảng Trị 64 Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục Sông Tranh Quảng Nam 190 Sông Ba Hạ Phú Yên 220 An Khê Kanak Gia Lai 173 A Vương Quảng Nam 210 Đồng Nai Lâm Đồng 240 Đồng Nai Lâm Đồng 270 Đại Ninh Lâm Đồng 300 Bắc Bình Bình Thuận 33 Bn Tua Srah Đăklăk 86 Buôn Kuốp Đăklăk 280 Serepok Đăklăk 220 Pleikrông Kon Tum 110 Sê San Gia Lai 260 Sê San Gia Lai 330 Ngoài nhà máy thuỷ điện triển khai xây dựng để đưa vào vận hành năm 2010 - 2012, Tổng công ty Điện lực Việt Nam chuẩn bị xây dựng dự án Thác Mơ mở rộng 75 MW (Bình Phước), Khe Bố 90 MW (Nghệ An) triển khai công tác chuẩn bị đầu tư để xây dựng nhà máy thuỷ điện khác (công suất >100 MW) đưa vào vận hành năm sau 2010 như: Thuỷ điện Lai Châu: 1200 MW (Lai Châu); Thuỷ điện Bản n (Trung Sơn): 250 MW (Thanh Hố); Thuỷ điện Sông Bung 4: 145 MW (Quảng Nam); Thuỷ điện Sông Bung 2: 100 MW (Quảng Nam); Thuỷ điện Nho Quế 3: 135 MW (Hà Giang); Thuỷ điện Đắc Mi 1: 200 MW (Quảng Nam); Thuỷ điện Thượng Kon Tum: 260 MW (Kon Tum)… Về thuỷ điện tích năng, EVN phối hợp với tư vấn Nhật lập PFS (báo cáo đầu tư) dự án thuỷ điện tích năng, cơng suất dự án khoảng 1.000 MW Phù Yên Đông (Sơn La) Bắc Ái (Ninh Thuận) để triển khai công tác chuẩn bị đầu tư nhằm đưa dự án vào vận hành năm 2018 - 2020, dự án đưa vào vận hành năm 2020 - 2025 Ngoài dự án thuỷ điện EVN làm chủ đầu tư, nhiều dự án thuỷ điện khác nhà đầu tư nước đầu tư để đưa vào vận hành đến năm 2010, theo hình thức BOT, IPP với tổng công suất lắp máy 1000 MW Về thuỷ điện nhỏ, theo kế hoạch đến năm 2010 đưa vào vận hành từ 300 đến 400 MW Như vậy, nhà máy thuỷ điện đưa vào vận hành tiến độ đến năm 2020 khai thác hết khoảng 90% tiềm kinh tế kỹ thuật thuỷ điện [theo: Tạp chí Điện lực số – 2006] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục PHỤ LỤC What is Fieldbus? Fieldbus is a generic-term which describes a new digital communications network which will be used in industry to replace the existing - 20mA analogue signal The network is a digital, bi-directional, multidrop, serial-bus, communications network used to link isolated field devices, such as controllers, transducers, actuators and sensors Each field device has low cost computing power installed in it, making each device a ‘smart’ device Each device will be able to execute simple functions on it’s own such as diagnostic, control, and maintenance functions as well as providing bi-directional communication capabilities With these devices not only will the engineer be able to access the field devices, but they are also able to communicate with other field devices In essence fieldbus will replace centralised control networks with distributed-control networks Therefore fieldbus is much more than a replacement for the - 20mA analogue standard The fieldbus technology promises to improve quality, reduce costs and boost efficiency These promises made by the fieldbus technology are derived partly from the fact that information which a field device is required to transmit or receive can be transmitted digitally This is a great deal more accurate than transmitting using analogue methods which were used previously Each field device is also a ‘smart’ device and can carry out it’s own control, maintenance and diagnostic functions As a result it can report if there is a failure of the device or manual calibration is required, this increases the efficiency of the system and reduces the amount of maintenance required Each field device will be more flexible as they will have computing power One fieldbus device could be used to replace a number of devices using the - 20mA analogue standard Other major cost savings from using fieldbus are due to wiring and installation the existing - 20mA analogue signal standard requires each device to have is own set of wires and its own connection point Fieldbus eliminates this need so only a single twisted pair wiring scheme is required The International Debate Although fieldbus technology has been around for the past years it is still not widely used The reason for this delay is due to the lack of an international fieldbus protocol standard which will ensure complete interchangeability and interoperability between different suppliers The major players in the fieldbus debate are WorldFIP and ISP The completion of a fieldbus standard is not forecasted until 1997 meaning there is still a long time to wait With consumers becoming impatient many companies have decided to released there own systems which work off different standards The WorldFIP standard is based on the Factory Information Protocol (FIP) It works on a distributed database and time-service system and has a bus manager which issues tokens on an accurate time basis which matches device requests The InterOperable System Project (ISP) is based on Profibus, which controls messages by using a tokenpassing method where a token circulates through all participating stations and the station may talk while in possession of the token The token is circulated according to a preconfigured timing Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục There is a technical report which defines the full functionality of the user layer in the ISA’s SP50 version of the standard The focus of the report is to define the complete distribution of data acquisition and control functions within the field devices It is this layer on which a decision is needed to be reached to result in true interchangeability and interoperability This would give users a free choice of equipment instead of having to be locked into using equipment which uses one of two totally different standards Currently both WorldFIP and ISP organisations are both trying to implement as many high level control functions as possible in to their new fieldbus products, Therefore we may be on the path to two different standards Fieldbus is no longer simply a communications standard but is a complete open, integrated measurement and control system which is looking to change the face of process control forever [nguồn: http://Answers.com] Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục PHỤ LỤC Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 Luận văn Thạc sĩ khoa học Phụ lục PHỤ LỤC Nguyễn Văn Tuệ_CH Máy thủy khí 2004 - 2006 ... điều khiển tự động 3.4 Việc ứng dụng cơng nghệ fieldbus van tuyến tính thủy lực 3.5 Khả ứng dụng kỹ thuật sử dụng van tuyến tính thiết kế chế tạo điều tốc điện – thủy cho trạm thủy điện vừa nhỏ. .. vực toàn giới… Đề tài tập trung nghiên cứu cơng nghệ van tuyến tính hệ khả ứng dụng việc thiết kế chế tạo máy điều tốc tự động điện – thủy cho trạm thủy điện cỡ vừa nhỏ 1.4.3 Ý nghĩa khoa học thực... hình hệ thống kết nối sử dụng giao diện fieldbus Hình 3.12: Cài đặt phần mềm cho van tuyến tính kỹ thuật số Hình 3.13: Các van tuyến tính kỹ thuật số hệ ATOS Hình 3.14: Các van tuyến tính Servo