(NB) Giáo trình Quy trình vận hành tổ máy phát điện nhà máy thủy điện cốc san cung cấp cho người học những kiến thức như: Thông số kỹ thuật của tổ máy; Vận hành thử nghiệm tổ máy phát điện; Vận hành bình thường tổ máy phát điện; Sự cố và xử lý sự cố quá trình vận hành tổ máy phát điện; Vận hành van đĩa.
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI QUY TRÌNH VẬN HÀNH TỔ MÁY PHÁT ĐIỆN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN CỐC SAN LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 MỤC LỤC A.Thông số kỹ thuật tổ máy B.Vận hành thử nghiệm tổ máy phát điện I.Kiểm tra trước vận hành thử tổ máy phát điện tuabin II.Thử nghiệm nạp nước cho tổ máy III.Vận hành không tải tổ máy phát điện tuabin nước IV.Thử nghiệm tổ máy có trang bị phối điện cao áp biến áp chủ thử nghiệm xung kích chủ biến 16 V.Thử nghiệm hoà đồng máy phát điện tuabin nước thử có tải 18 VI.Thử nghiệm phụ tải lồng tổ máy phát điện tuabin 19 VII.Vận hành liên tục tổ máy phát điện có phụ tải 23 C.Vận hành bình thường tổ máy phát điện 23 I.Khởi động tổ máy II.Hoà máy III.Thao tác tăng (giảm) phụ tải máy phát điện tuabin IV.Giám sát vận hành bình thường tổ máy V.Dừng máy tách tổ máy phát điện 32 24 26 28 29 D.Sự cố xử lý cố qt vận hành tổ máy phát điện 32 I.Sự vận hành dị thường tổ máy phương pháp xử lý 33 II.Sự vận hành khác thường máy tuabin xử lý cố 37 III.Sự cố trục biên pháp xử lý 41 IV.Nhiệt độ cố ổ trục 42 E.Vận hành van đĩa 42 I.Trạng thái ban đầu 42 II.Trạng thái mở, đóng van 43 A.THÔNG SỐ KỸ THUẬT TỔ MÁY I Tuabin thủy lực Tuabin thủy lực thiết bị động lực biến đổi lượng dòng chảy (thủy năng) thành để quay máy phát điện Nhà máy thủy điện Cốc san hạ bao gồm 03 tổ máy tuabin kiểu tâm trục (Francis): 02 tổ máy có cơng suất 700kW 01 tổ máy có cơng suất 2300kW Các thơng số kỹ thuật tổ máy N = 700 kW - Kiểu loại tuabin : Tâm trục, trục ngang - Lưu lượng qua nhà máy - Cột áp Tính tốn :Qtổng=3.57 (m3/s) Lớn :Hmax=49.57 (m) : Htt = 47.3 (m) - Số vòng quay tuabin : n = 1000 (vòng phút) - Công suất lắp máy NLM : NLM= 1.400 (kW) - Đường kính bánh xe cơng tác : D1 = 510 (mm) - Đường kính ống vào tuabin : 800 (mm) Các thông số kỹ thuật tổ máy N = 2300 kW - Lưu lượng : Q = 5.33 (m3/s) - Cột áp thiết kế :Htt = 2(m) - Số vòng quay tuabin : n = 750 (vịng phút) - Cơng suất lắp máy NLM : NLM= 2300 (kW) - Đường kính bánh xe cơng tác : D1 = 840 (mm) - Đường kính ống vào tuabin : 0 (mm) II Van cửa vào tuabin Van cửa vào tuabin gồm van đĩa cấp nước, van thông áp, hệ thống thiết bị thủy lực điều khiển van đĩa, tủ điện điều khiển chỗ khớp co giãn Các thông số kỹ thuật van cấp nước: - Kiểu van - Đường kính : Van đĩa, điều khiển thủy lựcđóng nhanh đối trọng : 800/1250mm - áp suất làm việc : 5-7bar - áp suất thử : 6-8 bar - Đường kính van thơng áp : 80 (mm) - Vật liệu thân van máy phát điện : SS400 - Vật liệu trục van : C45 B Vận hành thử nghiệm tổ Sau hoàn thành công việc lắp ráp tổ máy sau đại tu tổ máy xong kiểm tra đạt yêu cầu tiến hành lần vận hành thử tổng hợp tổ máy, gọi vận hành khởi động thử tổ máy, mục đích sau: (1) Tham khảo qui trình, qui phạm thiết kế, thi công, lắp ráp qui định tài liệu kỹ thuật, kết hợp với tình hình cụ thể nơi đặt trạm điện tiến hành giám định kiểm tra chất lượng tổng thể toàn diện hệ thống công tác lắp ráp, xây dựng tồn trạm thuỷ điện Trên sở kiểm nghiệm chất lượng thi cơng cơng trình đất đá, chất lượng chế tạo lắp ráp thiết bị máy điện xem có phù hợp với qui định qui trình, qui phạm yêu cầu thiết kế vấn đề có liên quan (2) Thơng qua vận hành thử để nắm chất lượng lắp ráp thiết bị điện, tính vận hành thiết bị điện, xác định số liệu cần thiết vận hành (3) Qua việc kiểm tra trước sau vận hành thử kịp thời phát cơng việc cịn sót lại làm chưa xong khuyết tật tồn cơng trình thiết bị, kịp thời xử lý tránh phát sinh cố, bảo đảm cho vật kiến trúc thiết bị vận hành an toàn chắn (4) Căn vào hợp đồng đặt hàng, số trạm điện phải tiến hành thí nghiệm hiệu suất tính ổn định tổ máy để nghiệm chứng trị số bảo đảm nhà sản xuất, lấy làm cho điều độ vận hành nhà máy điện I Kiểm tra trước vận hành thử tổ máy phát điện tuabin Kiểm tra hệ thống cấp nước (1) Lưới chắn rác cửa vào hệ thống cấp nước phải sẽ, làm việc bình thường (2) Van cửa vào hệ thống cấp nước làm việc bình thường, van trạng thái đóng kín Van đĩa cuối đường ống làm việc bình thường Các van xả trạng thái đóng kín (3) Hệ thống nước ống áp lực phải kiểm tra đạt yêu cầu, phải Tấm nắp đầu van (bộ phận thông lưu) lỗ quan sát đường ống phải bịt thật kín (4) Điều chỉnh thử van máy tua bin xem đạt yêu cầu chưa, mở đóng phải tốt, thiết bị điều khiển thuỷ lực làm việc bình thường (5) Buồng xoắn, bánh tuabin ống xả phải khô Kiểm tra tuabin (1) Bánh công tác tuabin tất linh kiện khác tuabin phải lắp ráp hoàn chỉnh, kiểm tra đạt yêu cầu Các ghi chép thi cơng phải hồn chỉnh, kiểm tra khe hở buồng bánh tuabin khơng có tạp chất tồn (2) Kiểm nghiệm nước tự chảy phải thơng suốt Van phá chân khơng phải lắp ráp hồn chỉnh, áp lực thiết kế, tất phải phù hợp yêu cầu (3) Việc làm kín trục phải lắp đặt hoàn chỉnh phải qua thử nghiệm đạt yêu cầu (4) Hệ thống làm nguội bôi trơn ổ trục phải kiểm tra đạt yêu cầu, mức dầu bình thường, truyền cảm nhiệt độ áp lực nước làm nguội điều chỉnh thử đạt yêu cầu Các trị số chỉnh định phù hợp yêu cầu thiết kế (5) Các đồng hồ áp lực, đồng hồ đo dòng, đồng hồ lưu lượng, truyền cảm rung lắc, tất cảm biến phải lắp ráp hoàn chỉnh Đường ống phụ kiện phải nối thông với Kiểm tra điều tốc thiết bị (1) Thiết bị điều tốc phải hồn chỉnh qua chạy thử đạt yêu cầu áp lực mức dầu thiết bị nén dầu phải bình thường, dầu tuabin phải hố nghiệm đạt yêu cầu Các đồng hồ đo thiết bị phải phù hợp yêu cầu (2) Bơm dầu (tự động điều khiển tay) phải vận hành bình thường điều kiện làm việc, không phát nhiệt rung khác thường; (3) Tiến hành thao tác thường điều chỉnh thử liên động hệ thống điều tốc, kiểm tra tính chắn tính linh hoạt động tác liên động cấu dẫn nước, điều tốc cấu chấp hành, kiểm tra tính bình ổn động tác tồn hành trình, kiểm tra tính thống thị độ mở cánh hướng (5) Dùng phương pháp đóng khẩn cấp để sơ kiểm tra thời gian cần thiết cánh hướng từ mở hết cỡ đến lúc đóng hết (6) Tiến hành thao tác mô hệ thống thao tác tự động điều tốc, kiểm tra tính chắn xác động tác trang bị; việc tự động mở máy tự động dừng máy Kiểm tra máy phát điện (1) Tổng thể máy phát điện lắp ráp (kiểm tu) hoàn chỉnh, kiểm nghiệm đạt yêu cầu, ghi chép hoàn chỉnh Trong máy phát điện làm vệ sinh sẽ, khe hở stato roto khơng có rác (2) Mức dầu ổ trục dẫn ổ chặn phải bình thường, trang bị đo nhiệt độ áp lực nước làm nguội qua điều chỉnh thử, số chỉnh định phù hợp với yêu cầu thiết kế (4) Tất van đường ống, ống nổi, van điện từ… thiết bị liên quan đến máy phát điện phải kiểm tra đạt yêu cầu, ln trạng thái làm việc bình thường (5) Trong máy phát điện, ống nước cứu hoả, vòi phun cứu hoả phải kiểm tra đạt yêu cầu Đường ống vòi phun phải qua thao tác thủ cơng xác, dùng khí nén thơng khơng có cản trở (6) Hệ thống phanh máy phát điện kiểm nghiệm, điều chỉnh thử đạt yêu cầu, công tác thủ công tự động tốt (7) Tất cáp điện, dây dẫn, dây bổ trợ bích chụp gió máy phát điện kiểm tra, tất xác khơng sai sót (9) Bộ làm nguội khơng khí máy phát điện kiểm tra đạt yêu cầu, đường nước thông suốt, van không co tượng rò rỉ (10) Các loại đồng hồ đo, truyền cảm rung lắc điều tiết thử chỉnh định đạt yêu cầu II Thử nghiệm có nước cho tổ máy Điều kiện thử nghiệm (1) Việc bắt đầu thử nghiệm có nước cho tổ máy phải coi bắt đầu thức việc vận hành thử khởi động tổ máy trạm điện, phải xác nhận tồn phần thử nghiệm trình bày phần hoàn thành toàn (2) Trước có nước, van kiểm tu (cửa nước vào) van công tác trạng thái đóng Van nước vào trạng thái đóng; điều tốc cấu dẫn nước trạng thái đóng, chốt tiếp lực chốt chặt Cấp nước vào ống thép (1) Trước cấp nước vào, cần kiểm tra tình hình rị rỉ van cấp nước, khơng có vấn đề cấp nước (2) Từ từ mở van cấp nước vào ống áp lực, quan sát số đo dồng hồ áp lực ống thép áp lực, kiểm tra tình hình sau nạp nước vào ống thép áp lực (4) Kiểm tra tình hình nước rò chỗ lỗ quan sát khớp co dãn ống thép Kiểm tra lỗ thơng khí ống thép q trình nạp nước xem có tốt khơng (5) Chờ áp lực nạp nước bình ổn, dùng tay tự động làm lần thử nghiệm mở van công tác điều kiện nước tĩnh, điều chỉnh ghi chép thời gian mở van Và bàn bên cạnh máy (hoặc phòng điểu khiển) tiến hành làm thử nghiệm thao tác đóng từ xa; van phải làm việc tốt, tin tưởng Cấp nước cho buồng xoắn (1) Mở van thông bên cạnh van cấp nước vào buồng xoắn, chờ cho áp lực nước hai bên, van cân thao tác van chính, kiểm tra tình hình động tác mở thân van, ghi chép thời gian mỏ đóng (2) Sau van thao tác thủ cơng đạt u cầu tiến hành thử nghiệm động tác đóng thao tác tự động, tiến hành thử nghiệm thao tác chỗ từ xa Nghiệm chứng tính xác việc đóng van nước tĩnh (3) Sau nạp đầy nước vào ống thép áp lực, mở van cấp nước tổng hệ thống cấp nước kỹ thuật, đồng thời điều chỉnh áp lực nước để nước đủ áp chảy vào ống làm nguội, kiểm tra tình hình rỉ nước hệ thống đường ống (4) Quan sát tình hình rị rỉ nước nhà xưởng, kiểm tra lực vận hành chắn bơm thải nước rò rỉ III.Vận hành không tải tổ máy phát điện Chuẩn bị trước khởi động (1) Hiện trường xung quanh máy phải vệ sinh sẽ, lỗ treo phải bịt kín, đường thơng phải thơng suốt, hệ thống huy thông tin phải sẵn sàng, nhân viên thao tác vận hành đào tạo tốt đưa vào vị trí qui định, đồng hồ máy đo điều chỉnh (2) Các vấn đề nảy sinh trình thử nghiệm nạp nước xử lý tốt (3) Nước làm nguội bôi trơn phận sẵn sàng, áp lực nước bình thường, hệ thống dầu bơi trơn hệ thống dầu thao tác làm việc bình thường (4) Vị trí nước ghi chép lại, nhiệt độ ban đầu vị trí ghi chép lại (5) Nước làm kín trục máy tuabin sẵn sàng, kiểm tra đai xung quanh chỗ bịt kín để khử áp lực khí (6) Các cấu điều tốc cần phải trạng thái công tác chuẩn bị sau đây: a) Van dầu chỉnh từ trang bị áp đầu đến điều tốc mở, buồng thao tác thuỷ lực điều tốc nối thông với dầu áp lực, áp lực dầu bình thường; b) lọc dầu điều tốc vị trí làm việc; c) Bộ điều tốc vị trí thủ cơng; d) Độ mở cánh hướng điều tốc vị trí đóng hồn tồn; e) Cơ cấu điều chỉnh tốc độ quay điều tốc phải vị trí tốc độ quay định mức; g) Hệ số sai tốc (lâu đài) điều chỉnh khoảng - 4% (8) Các thiết bị có liên quan đến tổ máy phải phù hợp với trạng thái sau: a) Bộ ngắt cửa cuả máy phát điện (Bộ ngắt dầu ngắt chân không) phải trạng thái ngắt; b) Chổi than vành góp điện máy phát điện phải nhấc ra; c) Các trang bị đo nhiệt độ trang bị bảo vệ máy thuỷ lực sẵn sàng; d) Tháo bỏ tất dây tiếp đất dây ngắn mạch dùng để làm thử nghiệm; e) Bảng tần suất tiêu chuẩn ngoại tiếp (như bảng tần suất số) giám sát tốc độ quay máy phát điện Thử nghiệm khởi động thủ công lần đầu (1) Tháo chốt tiếp lực dùng tay mở cấu hạn chế độ mở cánh dẫn điều tốc, chờ sau khởi động máy, đưa tay gạt hạn chế độ mở vị trí lớn độ mở khơng tải Khi tốc độ quay tổ máy gần đạt tới trị số định mức ta lại điều chỉnh nhỏ cấu hạn chế độ mở, cuối ổn định vị trí độ mở khơng tải Đối với tổ máy có tốc độ quay định mức cao phải phân cấp tăng tốc (2) Ghi chép độ khởi động không tải tổ máy, đạt tốc độ định mức hiệu nghiệm đồng hồ đo tốc độ ứng với vị trí 100% (3) Trong trình tăng tốc tổ máy cần tăng cường giám sát nhiệt độ ổ trục khơng có đột biến tăng giảm cục Sau khởi động, tốc độ tổ máy đạt tới định mức vịng nửa giờ, cách phút đo lần nhiệt độ bạc dọc trục nhiệt độ bạc dẫn, sau kéo dài thời gian giảm cách biến đổi mặt dầu có phù hợp với trị số bình thường khơng Chờ sau nhiệt độ ổn định, tiến hành đánh dấu mức dầu vận hành máng dầu, ghi chép nhiệt độ ổn định, trị số không vượt trị số thiết kế (4) Trong trình khởi động tổ máy cần giám sát vị trí tổ máy xem có bình thường khơng, phát hiện tượng khác thường như: tiếng va đập kim loại, buồng máy tuabin nước bị chảy rối, nhiệt độ bạc trục đột ngột tăng, máng dầu lực đẩy bị quay dầu, tô rmáy bị lắc lớn, tổ máy bị rung lớn phải dừng máy (5) Giám sát áp lực nước làm kín trục (6) Đo ghi chép độ lắc vận hành tổ máy, trị số không vượt khe hở bạc trục phải phù hợp với qui định thiết kế nhà sản xuất (7) Ghi chép toàn số đo đồng hộ đo hệ thống đo thuỷ lực (8) Đo ghi chép chấn động, trị số khơng vượt qui định GB 8564 -1988 xem bảng Khi trấn động vượt qui phạm cần phải làm thử nghiệm cân động Bảng Rung cho phép phận máy thủy điện (GB8564-1988) (mm) Các hạng mục Tốc độ định mức (r/min) < 100 100~25 > 250~375 > 375~750 Độ biên cho phép (biên độ kép) Tổ máy trục đứn G Rung đứng giá đỡ ổ chặn 0,10 0,08 0,07 0,06 Rung ngang giá đỡ ổ chặn 0,14 0,12 0,10 0,07 Rung ngang lõi thép stato 0,04 0,03 0,02 0,02 Rung đứng ổ đỡ tổ máy trục ngang 0,14 0,12 0,10 0,07 Ghi chú: trị số rung số đo rung tổ máy làm việc điều kiện bình thường (9) Xác định đường cong quan hệ điện áp máy kích từ vĩnh cửu với tần số, xác định trị số điện áp tổ dây điều kiện tốc độ định mức (10) Xác định thứ tự pha điện áp dư lần máy phát điện; thứ tự pha phải xác khơng sai sót Điều chỉnh hệ thống điều tốc tổ máy vận hành không tải (1) Độ rung Piston van chuyển đổi điện dịch phải bình thường (2) Căn vào điện áp máy kích từ vĩnh cửu điện áp dư hỗ cảm điện áp dây để chọn đầu biến áp nguồn tín hiệu điều tốc xác định phạm vi cân điện đưa vào (3) Tần số xác định phạm vi phải phù hợp với yêu cầu cần thiết kế (4) Khi tiến hành cắt chuyển tự động thủ công tiếp lực khơng lắc trạng thái điều chỉnh tự động, trị số thay đổi tương đối tốc độ tổ máy không vượt 0,15% tốc độ định mức (đối với điều tốc cỡ lớn) 0,25% điều tốc nhỏ vừa, 0,3% điều tốc nhỏ (5) Thử nghiệm nhiễu động không tải điều tốc phải phù hợp với yêu cầu sau: a- Lượng nhiễu động thường 8% b- Siêu điều lượng lớn tốc độ không vượt 30% lượng nhiễu động tốc độ c - Số lần điều tiết không vượt lần d - Thời gian điều tiết nhiễu động đến không vượt qui định thay đổi tốc độ tổ máy phải phù hợp với yêu cầu thiết kế ... thuật tổ máy B .Vận hành thử nghiệm tổ máy phát điện I.Kiểm tra trước vận hành thử tổ máy phát điện tuabin II.Thử nghiệm nạp nước cho tổ máy III .Vận hành không tải tổ máy phát. .. tải máy phát điện tuabin IV.Giám sát vận hành bình thường tổ máy V.Dừng máy tách tổ máy phát điện 32 24 26 28 29 D.Sự cố xử lý cố qt vận hành tổ máy phát điện 32 I.Sự vận hành. .. tải lồng tổ máy phát điện tuabin 19 VII .Vận hành liên tục tổ máy phát điện có phụ tải 23 C .Vận hành bình thường tổ máy phát điện 23 I.Khởi động tổ máy II.Hoà máy