tìm hiểu về nhà máy nhiệt điện và quá trình chuyển đổi chế độ làm việc của máy phát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG…………… Luận văn Tổng quan nhà máy nhiệt điện Đi sâu nghiên cứu trình chuyển đổi chế độ làm việc máy phát LỜI MỞ ĐẦU Điện có tầm quan trọng lớn đời sống ngƣời nói chung nhƣ phát triển kinh tế quốc gia nói riêng Điện sản phẩm thiếu sống nhƣ tƣơng lai sau Với điều kiện sinh hoạt, điện đƣợc dùng để chiếu sáng, chạy quạt, ti vi…Với xí nghiệp cơng nghiệp điện để thực khí hóa, tự động hóa trình sản xuất làm cho suất lao động ngày tăng cao tiết kiệm nguồn nguyên liệu, giảm nhẹ điều kiện làm việc ngƣời Trong nông nghiệp điện đƣợc dùng để khống chế ảnh hƣởng thiên nhiên, nâng cao suất trồng trọt, chăn nuôi, cải tạo môi trƣờng sống cho ngƣời Trong giao thông vận tải làm tăng khả chuyên chở, giảm ngun liệu chi phí vận hành Nói chung điện giúp ngƣời có bƣớc tiến lớn vƣợt bậc mặt nhƣ y tế, giao thơng vận tải, giáo dục, cơng nghiệp…Chính cần phải trọng phát huy để ngành điện ngành mũi nhọn, di trƣớc bƣớc nghiệp lên đất nƣớc, tiến tới điện khí hóa tất ngành sản xuất, dịch vụ viễn thông… giúp ngƣời phát huy đƣợc khả sáng tạo phát minh thiết bị máy móc đại phục vụ nhu cầu ngày cao nhân loại Vận hành máy phát điện phức tạp địi hỏi nhân viên thao tác phải có trình độ ký thuật cao máy phát điện làm việc với nhiều chế độ khác phụ thuộc vào tải điều kiện làm việc Vận hành máy phát điện hợp lí khơng nâng cao khả sử dụng mà kéo dài tuổi thọ Sau thực tập nhà máy nhiệt điện Phả Lại công ty nhiệt điện Phả Lại em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp : “Tổng quan nhà máy nhiệt điện Đi sâu nghiên cứu trình chuyển đổi chế độ làm việc máy phát ” Nội dung đề tài gồm chƣơng : - Chƣơng 1: Tổng quan nhà máy nhiệt điện Phả Lại - Chƣơng 2: Vận hành máy phát với hệ thống kích từ điều chỉnh điện áp - Chƣơng 3: Chuyển chế độ làm việc máy phát Trong trình làm đề tài em đƣợc giúp đỡ tận tình cô nhà máy, đặc biệt thầy giáo TS Nguyễn Tiến Ban, đến đề tài em hoàn thành, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô nhà máy Do thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi khiếm khuyết, em mong nhận đƣợc góp ý, giúp đỡ thêm thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! CHƢƠNG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1.1 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lƣợng sơ cấp nhƣ than, dầu, khí đốt, thủy … thành điện nhiệt (đối với nhiệt điện rút hơi) Căn vào dạng lƣợng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện mà ngƣời ta phân loại chúng thành nhiệt điện (NĐ), thủy điện (TĐ), điện nguyên tử (NT), điêzen, thủy triều, phong điện , quang điện, …Riêng nhà máy NĐ phân thành hai loại : - Nhiệt điện rút (NĐR) : Một phần lƣợng đƣợc sử dụng vào mục đích cơng nghiệp sinh hoạt nhân dân vùng lân cận - Nhiệt điện ngƣng (NĐN) : Toàn dùng sản xuất điện 1.1.1 Nhà máy nhiệt điện (NĐ) Trong nhà máy nhiệt điện ngƣời ta dùng nhiên liệu than đá, dầu khí đốt, than đá đƣợc sử dụng rộng rãi Để quay máy phát điện, nhà máy nhiệt điện dùng tuabin nƣớc, máy nƣớc (lô cô mô bin), động đốt tuabin khí, tuabin nƣớc có khả cho cơng suất cao vận hành kinh tế nên đƣợc sử dụng rộng rãi a Ƣu điểm : - Có thể xây dựng gần khu cơng nghiệp nguồn cung cấp nhiên liệu để giảm chi phí xây dựng đƣờng dây tải điện chuyên chở nhiên liệu -Thời gian xây dựng ngắn (3 ÷ 4) năm - Có thể sử dụng đƣợc nhiên liệu rẻ tiền nhƣ than cám, than bìa khu khai thác than, dầu nặng nhà máy lọc dầu, trấu nhà máy xay lúa … b Nhƣợc điểm : - Cần nhiên liệu trình sản xuất giá thành điện cao - Khói thải làm ô nhiễm môi trƣờng - Khởi động chậm từ ÷ đạt cơng suất tối đa, điều chỉnh cơng suất khó, giảm đột ngột cơng suất phải thải nƣớc vừa lƣợng vừa nƣớc - Hiệu suất thấp : η = 30 ÷ 40 % (NĐ); η = 60 ÷ 70 % (NĐR) 1.1.2 Nhà máy thủy điện (TĐ) Nhà máy thủy điện dùng lƣợng dòng nƣớc để sản xuất điện Động sơ cấp để quay máy phát thủy điện tuabin nƣớc trục ngang hay trục đứng a Ƣu điểm : - Giá thành điện thấp 1/5 ÷ 1/10 nhiệt điện - Khởi động nhanh cần ÷ phút khởi động xong cho mang cơng suất, để khởi động tổ máy nhiệt điện (kể lò tuabin) phải ÷ - Có khả tự động hóa cao nên số ngƣời phục vụ tính cho đơn vị cơng suất 1/10 ÷ 1/15 nhiệt điện - Kết hợp vấn đề khác nhƣ cơng trình thủy lợi, chống lũ lụt, hạn hán, giao thông vận tải, hồ thả cá … - Hiệu suất cao η = 85 ÷ 90 % b Nhƣợc điểm : - Vốn đầu tƣ xây dựng nhà máy lớn - Thời gian xây dựng dài - Công suất bị hạn chế lƣu lƣợng chiều cao cột nƣớc - Thƣờng xa hộ tiêu thụ nên phải xây dựng đƣờng dây cao áp tốn 1.2 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI Nhà máy nhiệt điện Phả Lại (nay công ty nhiệt điện Phả Lại) đƣợc khởi công xây dựng ngày 17/5/1980 Liên Xô thiết kế mặt 1000 thuộc địa phận thị trấn Phả Lại huyện Chí Linh tỉnh Hải Dƣơng Nhà máy đặt cạnh sông Lục Đầu Giang nơi hội tụ sông: Sông Thái Bình, sơng Kinh Thầy, sơng Thƣơng, sơng Đuống, sơng Cầu, sơng Lục Nam nhánh sơng chảy qua nhà máy nhánh sơng thuộc sơng Thái Bình Nhà máy đặt cách thủ Hà Nội 56km phía đông bắc quốc lộ 18 Nhà máy đƣợc thiết kế với bốn tổ máy theo kiểu khối lị tua bin, cơng suất đặt máy 120MW, công suất phát 110Mw công suất lị 55Mw Trong : - Tổ máy S1 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 28/10/1983 - Tổ máy hai S2 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 01/9/1984 - Tổ máy ba S3 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 12/12/1985 - Tổ máy bốn S4 hoà vào lƣới điện quốc gia ngày 29/11/1986 - Từ đƣa vào vận hành đến nhà máy cung cấp cho lƣới điện quốc gia gần 40 tỉ kwh Các mốc thời hạn đạt sản lƣợng chẵn dây chuyền : - Ngày 01/01/1985 đạt tỉ kwh - Ngày 07/9/1985 đạt tỉ kwh - Ngày 08/4/1987 đạt tỉ kwh - Ngày 24/4/1989 đạt 10 tỉ kwh - Ngày 19/4/1994 đạt 15 tỉ kwh - Ngày 04/6/1997 đạt 20 tỉ kwh Những năm 1989 đến năm1993 thuỷ điện Hồ Bình xây dựng đƣa vào vận hành tổ máy, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phải gánh tỉ trọng lớn sản lƣợng điện cho lƣới điện miền bắc, đóng góp phần khơng nhỏ cho kinh tế quốc dân Sau với việc đƣa vào vận hành tổ máy lại thuỷ điện Hồ Bình hồ vào lƣới điện quốc gia, nhà máy nhiệt điện Phả Lại phát công suất hạn chế để tập trung khai thác tối đa công suất nhà máy thuỷ điện Hồ Bình theo đạo tổng công ty điện lực Việt Nam công nghiệp Năm 1994 xây dựng đƣờng dây 500kV Bắc – Nam thống hệ thống điện nƣớc, nhà máy nhiệt điện phát công suất cao ổn định đóng vai trị quan trọng thứ hai sau nhà máy thuỷ điện Hồ Bình Để đảm bảo cung cấp điện cho hệ thống, đảm bảo sản suất an toàn, liên tục kinh tế nhà máy nhiệt điện Phải Lại q trình vận hành ln ln tiến hành đổi trang thiết bị với mục tiêu sau : - Đổi thiết bị không tin cậy tin cậy có nhiều khiếm khuyết vận hành thiết bị tin cậy tốt - Hoàn thiện mạch bảo vệ điều khiển tự động, trang bị thêm thiết bị cịn thiếu - Tập trung hố việc đo lƣờng, điều khiển hệ thống máy vi tính - Trang bị thêm thiết bị, mạch tự động để phù hợp với việc vận hành hệ thống điện Bắc – Nam thống Nhà máy có 2500 cơng nhân với phân xƣởng sau : - Phân xƣởng vận hành điện – kiểm nhiệt : Quản lý vận hành toàn thiết bị điện, kiểm nhiệt dây chuyền I - Phân xƣởmg sửa chữa điện – kiểm nhiệt : Sửa chữa, đại tu thí nghiệm tồn thiết bị điện – kiểm nhiệt nhà máy - Phân xƣởng vận hành I : Quản lý vận hành tồn thiết bị lị máy thuỷ lực dây chuyền I - Phân xƣởng vận hành II : Quản lý vận hành toàn thiết bị lò máy thuỷ lực dây chuyền II - Phân xƣởng tự động : Vận hành sửa chữa thiết bị tự động (kiểm nhiệt) dây chuyền II - Phân xƣởng hoá : Kiểm tra, lấy mẫu tồn chất có sử dụng để phục vụ dây chuyền sản xuất điện nhà máy nhƣ: CO 2, H2 than dầu, nƣớc Điều chế bổ sung nƣớc phục vụ cho vận hành lò - Phân xƣởng đại tu nhiệt : Sửa chửa, đại tu tồn thiết bị cơ, nhiệt lị máy nhà máy - Phân xƣởng khí : Sửa chữa gia cơng thiết bị khí vừa nhỏ phục vụ nhà máy - Phân xƣởng cung cấp nhiên liệu : Quản lý, vận hành toàn hệ thống cung cấp nhiên liệu nhƣ băng chuyền tải than đƣờng sắt, đƣờng sông, khoang lật toa, đẩy toa gác ghi đƣờng sắt thử ga cổ thành vào nhà máy - Hiện nhà máy đƣa vào vận hành dây chuyền II gồm tổ máy với công suất tổ 300MW, điện áp đầu cực máy phát 18,75kV Giữa trạm 220kV hai dây chuyền đƣợc nối qua hai máy cắt nối hai 224 215 Sơ đồ nối điện nhà máy (bản vẽ số 1) - Điện đƣợc lấy từ đầu cực máy phát với điện áp 10,5kV, qua máy cắt đầu cực (901÷904) cung cấp cho máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) máy biến áp làm việc (AT1, AT2, T3, T4) - Ở điều kiện vận hành bình thuờng, điện đƣợc cung cấp liên tục từ máy phát qua máy cắt đầu cực qua máy biến áp tự dùng máy biến áp lực làm việc - Khi xảy cố máy phát ngắn mạch hệ thống từ máy phát đến máy biến áp, máy cắt đầu cực cắt ra, máy phát điện ngừng làm việc chạy không tải - Trạm trời 110kV nhà máy nhiệt điện Phả Lại đƣợc cung cấp điện từ máy phát điện M1 M2 qua hai máy biến áp tự ngẫu AT1, AT2 Trạm 110kV đƣợc liên hệ với trạm 220kV nhờ máy biến áp AT1, AT2 Từ trạm 110kV nhà máy điện đƣợc phân phối truyền tải đến phụ tải đƣờng dây 110kV - Trạm 110kV dùng sơ đồ hệ thống góp làm việc song song C11 C12 có góp vịng C19, để đảm bảo yêu cầu sơ đồ nối điện phải có phƣơng thức vận hành phù hợp - Liên lạc hệ thống C11 C12 qua máy cắt liên lạc 112 - Máy cắt vịng 100 thay cho máy cắt nối vào 110kV đƣa máy cắt đƣờng dây sửa chữa (trừ máy cắt 112) - Chế độ làm việc bình thƣờng C11 C12 làm việc song song - Trạm trời 220KV đƣợc cung cấp từ máy phát điện qua máy biến áp tăng áp Từ trạm 220KV nhà máy điện đƣợc đƣa đến phụ tải lớn đƣờng dây 220KV - Sơ đồ trạm 220KV có hệ thống góp vịng C29 Đây sơ đồ tƣơng đối hồn chỉnh linh hoạt Liên lạc C21 C22 qua máy cắt liên lạc 212 - Máy cắt vịng 200 thay máy cắt nối C21 C22 - Hệ thống góp 6kV nhà máy đƣợc lấy điện trực tiếp từ điện áp đầu cực máy phát qua máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) cuộn dây phía hạ áp có cuộn dây dùng để cung cấp điện cho phân đoạn 6kV khác - Máy biến áp tự dùng (TD91÷TD94) lấy điện từ máy cắt đầu cực (901÷904) qua máy cắt đầu vào phân đoạn tự dùng (631-A÷634A; 631B÷634B) cung cấp cho phân đoạn 6kV 1BA÷ 4BA 1BB÷4BB cung cấp cho phụ tải nối vào Để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục, cấp điện áp 6kV có liên động dự phịng từ máy biến áp dự phịng TD10 - Vì lý máy cắt đầu vào phân đoạn 6kV bị ngắt nguồn dự phịng TD10 tự động liên động đóng vào cung cấp cho phân đoạn 6kV - Phân đoạn 0,4 kV khối đƣợc cấp điện từ máy biến áp tự dùng 6/0,4 kV khối 1.3 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN PHẢ LẠI 1.3.1 Sơ đồ nguyên lý trình sản xuất điện nhà máy điện Phả Lại Sơ đồ nguyên lý trình sản suất điện nhà máy điện Phả Lại đƣợc trình bày H 1.1.Từ kho nhiên liệu (than, dầu), qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu đƣợc đƣa vào lị Nhiên liệu đƣợc sấy khơ khơng khí nóng từ quạt gió 10, qua sấy khơng khí 12 Nƣớc đƣợc xử lý hóa học, qua hâm nƣớc 13 đƣa vào nồi lò Trong lị xảy phản ứng cháy: hóa biến thành nhiệt Khói, sau qua hâm nƣớc 13 sấy khơng khí 12 để tận dụng nhiệt, ngồi qua ống khói nhờ quạt khói 11 Nƣớc nồi nhận nhiệt năng, biến thành có thơng số cao (áp suất P = 130 ÷ 240 kG / cm2, nhiệt độ t = 540 ÷ 565° C) đƣợc dẫn đến tuabin Tại đây, áp suất nhiệt độ nƣớc giảm với trình biến đổi nhiệt thành để quay tuabin Tuabin quay làm quay máy phát : biến thành điện Hơi nƣớc sau khỏi tuabin có thơng số thấp (áp suất P = 0,03 – 0,04 kG /cm2; nhiệt độ t = 40° C) vào bình ngƣng Trong bình ngƣng, nƣớc đọng thành nƣớc nhờ hệ thống làm lạnh tuần hồn Nƣớc làm lạnh ( ÷ 25° C) lấy từ sơng, hồ bơm tuần hồn Để loại trừ khơng khí lọt vào bình ngƣng, bơm tuần hồn chọn loại chân khơng Từ bình ngƣng 5, nƣớc ngƣng tụ đƣợc đƣa qua binh gia nhiệt hạ áp 14 đến khử khí 15 nhờ bơm ngƣng tụ Để bù lƣợng nƣớc thiếu hụt q trình làm việc, thƣờng xun có lƣợng nƣớc bổ sung cho nƣớc cấp đƣợc đƣa qua khử khí 15 Để tránh ăn mịn đƣờng ống thiết bị làm việc với nƣớc nhiệt độ cao, trƣớc đƣa vào lò, nƣớc cấp phải đƣợc xử lý (chủ yếu khử O2, CO2) khử khí 15 Nƣớc ngƣng tụ nƣớc bổ sung sau đƣợc xử lý, nhờ bơm cấp nƣớc đƣợc qua bình gia nhiệt cao áp 16, hâm nƣớc 13 trở nồi lò dự phòng vào aptomat cầu dao liền khơng q giây, cắt kích từ làm việc Nếu cần thiết điều chỉnh kích từ biến trở shun kích từ dự phịng Khi chuyển đổi từ kích từ sang kích từ dự phịng mà có cắt kích từ khỏi máy phát, phụ tải máy phát cần giảm đến giá trị cho phép chế độ không đồng Tiến hành thay đổi cần thiết sơ đồ làm việc tuabin lị Kích từ đƣợc đóng vào đƣợc kích đến điện áp nhƣ trƣờng hợp chuyển đổi mà khơng cắt kích từ khỏi máy phát Cắt aptomat khử từ trƣờng, sau cắt kích từ cũ khỏi máy phát đóng kích từ vào, tiếp đóng aptomat khử từ trƣờng tiến hành điều chỉnh kích từ máy phát với kích từ Trong hai trƣờng hợp máy phát cắt khỏi mạng Trong thực tế nhà máy nhiệt điện Phả Lại áp dụng phƣơng pháp thứ để thực chuyển đổi hệ thống kích từ sang hệ thống kích từ dự phịng Q trình chuyển đổi hệ thống kích từ sang kích từ dự phòng đƣợc thực nhƣ vẽ số (sơ đồ chức kích thích máy phát) + Trƣớc hết phải kiểm tra chắn máy cắt động điện máy kích thích dự phịng đóng điện + Đóng cầu dao B1 bảng ΠCB - 1б máy kích thích dự phịng + Ấn nút lựa chọn SBC cho khối cần thay bảng N8 phịng điều khiển trung tâm + Dùng khóa SAC3 vơn kế PV4 bàn 8aG phịng điều khiển khối để tạo mạch điện áp máy kích thích dự phòng cao điện áp roto từ (10 – 15) % + Dùng khóa SA2 bàn 8aG để đóng aptomat đầu vào kích thích dự phịng B2 + Ngay đóng khóa B2 dùng khóa SA3 để cắt aptomat đầu vào mạch kích thích B3 60 Thời gian máy kích thích máy kích thích dự phịng làm việc song song phải khoảng thời gian cần thiết ngắn đủ để thực thao tác chuyển đổi Sau cắt B3 từ công tắc tơ K3 K4 mạch cấp điện cho APB PPB tự động cắt + Sau phải dùng khóa SAC3 bảng 8aG để thay đổi chế độ kích thích máy phát tăng phụ tải vơ cơng Hình 3.2 Phịng điều khiển trung tâm 61 3.4 CHUYỂN TẢI Trong nhà máy điện thƣờng có đặt nhiều máy phát điện đồng nói chung nhà máy điện làm việc hệ thống điện lực Nhƣ hệ thống điện lực có nhiều máy phát điện đồng làm việc song song Việc nối máy phát điện làm việc chung hệ thống điện lực cần thiết, có ƣu điểm giảm bớt vốn đầu tƣ đặt máy phát điện dự trữ đề phòng sửa chữa cố để đảm bảo an toàn cung cấp điện, sử dụng hợp lý nguồn lƣợng nhƣ trạm thủy điện làm việc với công suất lớn mùa mƣa lũ để giảm bớt công suất trạm nhiệt điện, tiết kiệm đƣợc nhiên liệu thời gian đó, nói tóm lại nâng cao đƣợc tiêu kinh tế kỹ thuật thiết kế vận hành Khi ghép máy phát điện đồng làm việc song song hệ thống điện lực với máy phát điện đồng khác, để tránh dịng điện xung mơmen điện từ có trị số lớn sinh cố làm hỏng máy thiết bị điện khác, gây rối loạn hệ thống điện lực trị số tức thời điện áp máy phát điện hệ thống điện lực phải Muốn phải đảm bảo điều kiện sau đây: Điện áp máy phát UF phải điện áp lƣới điện UL Tấn số máy phát fF phải tần số lƣới điện fL Thứ tự pha máy phát phải giống thứ tự pha lƣới điện Điện áp máy phát lƣới phải trùng pha Nếu không đảm bảo điều kiện nói ghép song song máy phát điện xảy cố nghiêm trọng Khi ghép song song, việc điều chỉnh điện áp UF máy phát đồng đƣợc thực cách thay đổi dịng điện kích máy, tần số f F máy đƣợc điều chỉnh cách thay đổi mômen tốc độ quay động sơ cấp kéo máy phát điện Sự trùng pha điện áp máy phát điện lƣới đƣợc kiểm tra đèn, vơnmet có số khơng dụng cụ đo đồng 62 Thứ tự pha máy phát điện thƣờng đƣợc kiểm tra lần sau lắp ráp máy hòa đồng với lƣới điện lần đầu Việc ghép song song máy phát điện vào hệ thống điện theo điều kiện nói gọi hịa đồng xác máy phát điện Trong số trƣờng hợp dùng phƣơng pháp hịa đồng khơng xác, nghĩa khơng phải so sánh tần số, trị số góc pha, điện áp máy phát điện cần ghép song song lƣới điện Phƣơng pháp gọi phƣơng pháp tự đồng Thực tế nhà máy nhiệt điện Phả Lại thực phƣơng pháp hịa đồng xác tay để ghép máy phát điện đồng làm việc song song với lƣới Để ghép máy phát điện vào làm việc song song với lƣới điện phƣơng pháp hịa đồng xác dùng hòa kiểu ánh sáng đèn hòa đồng kiểu điện từ Phƣơng pháp hòa đồng bộ đồng kiểu ánh sáng dùng cho máy phát điện đồng cơng suất nhỏ Cịn nhà máy điện có đặt máy phát điện cơng suất lớn, có nhà máy nhiệt điện Phả Lại thƣờng dùng cột đồng tức đồng kiểu điện từ Cột đồng gồm ba dụng cụ đo sau : vơnmet có hai kim, kim điện áp UF máy phát điện, kim điện áp UL lƣới điện, tần số kế có hai dãy phiến rung để đồng thời tần số fF máy tần số fL lƣới dụng cụ đo làm việc theo nguyên lý từ trƣờng quay có kim quay với tần số Tốc độ quay kim dụng cụ phụ thuộc vào trị số chiều quay kim thuận hay ngƣợc chiều kim đồng hồ tùy theo ngƣợc lại Khi kim quay thật chậm ( ) thời điểm đóng cầu dao lúc kim trùng với đƣờng thẳng đứng hƣớng lên 63 Hình 3.3 Đồng kế Việc hịa đồng xác máy phát điện đòi hỏi nhân viên thao tác phải thật thành thạo tập trung ý cao độ để tránh nhầm lẫn hệ thống điện lực có cố.Thao tác hịa máy phát điện đồng vào lƣới trình bày chƣơng (mục 2.4) Sau hòa máy phát điện vào lƣới xong, trình chuyển tải máy phát diễn nhƣ sau : 64 Khi đóng máy phát đồng vào công tác song song ta phải tiến hành chuyển tải cho chúng Khả chuyển tải phải thỏa mãn điều kiện máy có cơng suất lớn chịu tải nhiều máy có cơng suất nhỏ Các máy có cơng suất phải chịu tải nhƣ Tải máy phát luôn tổng hai loại : Đó tải tác dụng tải phản kháng Tải tác dụng máy phát điện tỷ lệ thuận với mơmen trục nên phân chia tải tác dụng máy phát làm việc song song phân chia mômen cản trục máy phát Việc đƣợc thực nhờ thay đổi lƣợng nhiên liệu vào động truyền động thông qua điều tốc Tải phản kháng máy phát ta quan niệm tải phản tác dụng mang tính cảm kháng tải phản tác dụng mang tính dung kháng Ở ta quan tâm đến vấn đề phân bố tải phản tác dụng mang tính cảm kháng Việc thực phân bố tải phản tác dụng đƣợc thực nhờ việc thay đổi trị số dịng kích từ lại phụ thuộc vào làm việc hệ thống tự động điều chỉnh điện áp Độ nghiêng đặc tính ngồi máy phát yếu tố định phân bố tải vô công chúng làm việc song song Khi thành lập đặc tính máy phát ta quy định Nhƣng thực tế nhiều yếu tố nhƣ thay đổi tốc độ, nhiệt độ, tính chất tự động điều chỉnh điện áp tính chất máy phát…làm ảnh hƣởng đến đặc tính ngồi máy phát Mặc dù máy phát chế tạo sơri có hệ thống tự động điều chỉnh điện áp nhƣ nhau, khơng thể có đƣợc đặc tính ngồi chúng giống hệt Nếu ta gọi điện áp máy phát làm việc song song U 1, U2 dòng I1, I2 ta có phƣơng trình vecto : (3.3) (3.4) 65 Trong U I điện áp dịng điện bảng điện Trong trƣờng hợp tải kháng, việc phân bố dòng tải đƣợc giới thiêu hình 3.4 Từ đặc tính ngồi ta thấy máy phát đƣợc phân bố tải vô công đặc tính chúng trùng lên U } } U0 U I1 I2 Hình 3.4 Phân bố dòng tải cho máy phát Từ đặc tính hình 3.4 ta rút kết luận quan trọng cho điều chỉnh điện áp Hệ thống điều chỉnh phải có khả điều chỉnh xác ổn định điện áp chế độ không tải Nếu ta gọi : Pđmx công suất định mức máy ta khảo sát Pđmt tổng công suất tất máy phát công tác lƣới điện Khi khảo sát máy phát Pđmx ta phân biệt ba chế độ công tác – máy phát x làm việc với lƣới cứng – máy phát x làm việc coi nhƣ độc lập – máy phát x làm việc với lƣới mềm Chúng ta cần nghiên cứu máy phát x làm việc với lƣới cứng 66 Nếu máy phát x có cơng suất Pđmx nhỏ so với tổng công suất Pđmt (công suất máy phát tƣơng đƣơng) ( ) tất thơng số hệ thống điện lúc nhƣ : điện áp, tần số đƣợc định máy phát tƣơng đƣơng có cơng suất Pđmt Trong trƣờng hợp thay đổi dịng kích từ máy phát x thay đổi tốc độ tuabin khơng có tác dụng làm thay đổi điện áp tần số mạng chung Nếu ta thay đổi Ikt máy phát x giữ ngun cơng suất tuabin thay đổi đƣợc thành phần tải phản kháng thay đổi cosφ máy phát x Nếu thay đổi công suất tuabin với điện áp không đổi, ta thay đổi đƣợc thành phần tải tác dụng máy phát x Từ kết khảo sát ta rút kết luận cho trƣờng hợp máy phát x làm việc với lƣới cứng nhƣ sau : -Muốn thay đổi công suất tác dụng máy phát x cần thay đổi công suất tuabin (tức thay đổi lƣợng đƣa vào tuabin) -Muốn thay đổi công suất phản kháng máy phát x ta cần thay đổi dịng kích từ Phân bố tải tác dụng cho máy phát đồng công tác song song đƣợc định điều tốc động truyền động cho máy phát Hình 3.5 giới thiệu phân bố tải cho trƣờng hợp hai máy phát công suất làm việc song song Muốn phân bố tải hai máy, đặc tính điều tốc phải giống hệt Trƣờng hợp hai điều tốc đặt khác nhƣ hình 3.5 Sự phân bố tải tác dụng khác với trị số P1 P2 67 n I n1 II P1 P2 P Hình 3.5 Phân bố tải tác dụng cho máy phát đồng làm việc song song Sau đóng máy phát đồng vào làm việc song song với lƣới ta phải tiến hành phân bố tải tác dụng cho chúng Muốn ta phải tác động đến điều tốc tức thay đổi lƣợng đƣa vào tuabin Do máy phát loại đồng cực ẩn nên , ta có biểu thức sau : (3.5) Ở trƣờng hợp U f khơng đổi nên giữ dịng kích từ i t khơng đổi E0 số P hàm số góc θ đƣờng biểu diễn có dạng nhƣ sau : 68 P Pmax a b P0 θa 900 θb 1800 θ Hình 3.6 Đặc tính cơng suất máy phát cực ẩn Ở chế độ làm việc xác lập công suất tác dụng P máy ứng với góc θ định phải cân với công suất trục làm quay máy phát điện Đƣờng biểu diễn công suất tuabin đƣợc biểu thị đƣờng thẳng song song với trục hồnh cắt đặc tính góc.Nhƣ muốn điều chỉnh công suất tác dụng P máy phát phải thay đổi góc θ, cách thay đổi công suất trục máy Công suất tác dụng cực đại Pmax mà máy phát điện cung cấp cho hệ thống điện ứng với Từ ta suy Tuy nhiên ta nên hiểu điểm làm việc máy phát nằm khoảng mà θ = ÷ 900 tức dP/dθ > máy phát ổn định Cịn θ = 900 ÷ 1800 tức dP/dθ < máy phát ổn định Giả sử có hai máy phát G1 G2 làm việc song song với lƣới cứng, hai máy có S1 = S2 (kVA) coi nhƣ có đặc tính hồn tồn giống nhau, việc phân tải thực đễ dàng việc điều chình cơng suất máy lai điện áp kích từ Tại thời điểm ban đầu P1 = P2 = Pđm Hình 3.7a trình bày đồ thị vectơ biểu diễn đặc tính hai máy thời điểm ban đầu, điểm làm 69 việc máy G1 1, G2 Mục đích đặt chuyển toàn tải tác dụng từ máy hai sang máy Hình 3.7b trình bày đồ thị vectơ trình chuyển tải hai máy, điểm làm việc máy G1 thời điểm 1’có cơng suất tác dụng P1 so với điểm làm việc máy G1 nhận thêm công suất tác dụng lƣợng ∆P máy G2 giảm Còn máy G2 làm việc điểm 2’, lúc cơng suất tác dụng mà máy nhận đƣợc cung cấp cho tải P2 giảm lƣợng ∆P Thao tác để đạt đƣợc mục đích ngƣời vận hành phải đồng thời tác động vào tuabin hơi, với máy G tăng lƣợng đƣa vào tuabin cịn máy G2 làm ngƣợc lại giảm lƣợng đƣa vào tuabin Nếu tiếp tục giảm lƣợng vào tuabin máy G2 tăng lƣợng vào tuabin máy G1 đến lúc máy nhận hồn tồn tải máy hai chạy khơng tải, tức P1 = Pđm, P2 = Ngƣời vận hành quan sát trực tiếp Wattmeter Đó thời điểm cắt máy hai khỏi lƣới cịn để lại máy với độ an tồn cao P2 ∆P P1 = 2’ P2 P1 1’ Ů Ė2 Ė2 Ė1 Ů φ2 İ2 φ2 İ2 İ1 φ1 a) b) Hình 3.7 Đồ thị vectơ hai máy phát làm việc song song 70 KẾT LUẬN Trong trình học tập nghiên cứu trƣờng sinh viên trang bị cho kiến thức định, nhiên lƣợng kiến thức chƣa đủ để sinh viên trƣờng tiếp cận với cơng việc thực tế cơng nghệ nhƣng tảng vững chắc, giúp họ tự rèn luyện, thích ứng với mơi trƣờng đầy khó khăn, thử thách đóng góp phần cơng sức vào q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc Đồ án tốt nghiệp hội cho sinh viên tự khẳng định mình, đƣợc áp dụng kiến thức học vào thực tế, tự tìm hiểu sâu vấn đề cụ thể hình dung đƣợc cơng việc sau trƣờng Nhờ có giúp đỡ cô phân xƣởng Điện – Kiểm nhiệt nhà máy nhiệt điện Phả Lại với hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS Nguyễn Tiến Ban đến đồ án em hoàn thành Em thu đƣợc kết sau : - Nghiên cứu chuyển chế độ máy phát sang bù đồng - Nghiên cứu chuyển kích thích sang kích thích dự phịng - Nghiên cứu chuyển tải máy phát Do thời gian có hạn nên đồ án cịn nhiều thiếu sót hạn chế Em mong nhận đƣợc góp ý thầy cô bạn Một lần em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Tiến Ban tập thể cán nhà máy nhiệt điện Phả Lại tạo điều kiện giúp đỡ em trình thực đồ án Hải Phòng, ngày…tháng…năm 2010 Sinh viên Trần Đức Cƣơng 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TRỊNH HÙNG THÁM – NGUYỄN HỮU KHÁI – ĐÀO QUANG THẠCH – LÃ VĂN ÚT, (1996) Nhà máy điện trạm biến áp – Hà nội, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [2] Quy trình vận hành máy phát điện TBФ – 120 – 2T3 – Nhà máy nhiệt điện Phả Lại [3] TRẦN QUANG KHÁNH, (2009) Vận hành hệ thống điện – Hà nội, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [4] VŨ GIA HANH – TRẦN KHÁNH HÀ – PHAN TỬ THỤ - NGUYỄN VĂN SÁU, (2001) Máy điện – Hà nội, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [5] GS TSKH THÂN NGỌC HOÀN – TS NGUYỄN TIẾN BAN, (2007) Trạm phát lƣới điện tàu thủy – Hà nội, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [6] BÙI THANH SƠN, (2000) Trạm phát điện tàu thủy – Hà nội, Nhà xuất giao thông vận tải 72 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1.1 CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN 1.1.1 Nhà máy nhiệt điện (NĐ) 1.1.2 Nhà máy thủy điện (TĐ) 1.2 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI 1.3 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN PHẢ LẠI 1.3.1 Sơ đồ nguyên lý trình sản xuất điện nhà máy điện Phả Lại 1.3.2 Chu trình tuần hồn – nƣớc cơng ty nhiệt điện Phả Lại 11 1.4 CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 12 1.4.1 Lò 12 1.4.2 Tuabin 18 1.4.3 Máy phát điện 20 CHƢƠNG VẬN HÀNH MÁY PHÁT VỚI HỆ THỐNG KÍCH TỪ VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 26 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 26 2.2 CÔNG TÁC KIỂM TRA, THỬ NGHIỆM TRƢỚC KHI ĐƢA MÁY PHÁT VÀO HOẠT ĐỘNG 26 2.3 KHỞI ĐỘNG TỔ MÁY PHÁT 31 2.4 HÒA MÁY PHÁT VÀO MẠNG 32 2.5 GIÁM SÁT THEO DÕI QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT 34 2.6 CÁC THAO TÁC LOẠI TRỪ SỰ CÔ 41 2.6.1 Ngừng cố 41 2.6.2 Quá tải cố 41 2.6.3 Mất đồng 42 73 2.6.4 Cắt tự động 43 2.6.5 Làm việc ngắn mạch 45 2.6.6.Vi phạm chế độ nhiệt 45 2.6.7 Chạm đất cuộn dây Stato 46 2.6.8 Hệ thống kích thích khơng bình thƣờng 46 2.6.9 Làm việc phụ tải không cân đối 49 2.6.10 Làm việc chế độ động 50 2.6.11 Những chế độ không bình thƣờng 50 2.6.12 Dập lửa máy phát điện 51 2.7 THAO TÁC DỪNG TỔ MÁY 52 2.8 SỬA CHỮA MÁY ĐIỆN 53 2.8.1 Kiểm tra đánh giá máy phát điện 53 2.8.2 Đo điện trở cách điện phận khác 53 CHƢƠNG CHUYỂN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT 55 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 55 3.2 TỪ CHẾ ĐỘ MÁY PHÁT SANG CHẾ ĐỘ BÙ ĐỒNG BỘ 55 3.3 CHUYỂN HỆ THỐNG KÍCH TỪ CHÍNH SANG KÍCH TỪ DỰ PHỊNG 59 3.4 CHUYỂN TẢI 62 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 74 ... đƣợc chế độ phi đồng phải cắt máy phát điện khỏi lƣới 48 + Việc cho phép chế độ phi đồng tổ máy Nhà máy điện với lƣới điện phụ thuộc vào điều kiện làm việc lƣới (hiện đặt chế độ cắt máy phát điện) ... tách máy phát điện khỏi lƣới 2.6.10 Làm việc chế độ động : - Máy phát chuyển sang chế độ động ngừng cấp vào tuabin (bảo vệ công nghệ tác động đóng van Stop) Do tuabin cho phép làm việc chế độ khơng... quan nhà máy nhiệt điện Đi sâu nghiên cứu trình chuyển đổi chế độ làm việc máy phát ” Nội dung đề tài gồm chƣơng : - Chƣơng 1: Tổng quan nhà máy nhiệt điện Phả Lại - Chƣơng 2: Vận hành máy phát