Nghiên cứu thông số cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính vận hành của hệ thống điện tự dùng của nhà máy thủy điện nậm mô

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU THÔNG SỐ CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MÔ Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN SƠN Lớp: 54K2 – CNKTĐ, ĐT Giảng viên hƣớng dẫn: NGUYỄN VĂN TRUNG Nghệ An, tháng 05 năm 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Độc lập – Tự – Hạnh phúc Viện Kỹ thuật & Công nghệ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Trần Văn Sơn MSSV: 135D51031010098 Khố: 54K2 - Điện, điện tử Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật điện - điện tử I Tên đề đồ án: Nghiên cứu thông số cấu tạo, nguyên lý làm việc đặc tính vận hành hệ thống điện tự dùng Nhà máy thủy điện Nậm Mô II Yêu cầu : - Tìm hiểu tổng quan nhà máy thủy điện Nậm Mô - Nghiên cứu chức năng, nhiệm vụ hệ thống điện tự dùng - Thông số đặc tính kỹ thuật hệ thống điện tự dùng - Cấu tạo thiết bị hệ thống điện tự dùng - Các quy định vận hành hệ thống điện tự dùng - Các vẽ sơ đồ công nghệ liên quan đến hệ thống điện tự dùng III Nội dung thực : CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MÔ CHƢƠNG 2: THƠNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG CHƢƠNG 3: CẤU TẠO CỦA CÁC THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG CHƢƠNG 4: CÁC QUY ĐỊNH KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG IV Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày 22 tháng năm 2018 V Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày tháng Trƣởng môn năm 2018 Cán hƣớng dẫn Nguyễn Văn Trung LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, kinh tế nƣớc ta đà phát triển mạnh mẽ, đời sống ngƣời dân ngày nâng cao Nhu cầu sử dụng điện đời sống sinh hoạt nhƣ nghành công nghiệp, nông nghiệp dịch vụ tăng không ngừng Đây hội nhƣng thách thức cho ngành điện với việc phát triển điện năng, phục vụ nhu cầu xã hội Một yêu cầu thiết yếu đặt việc cung cấp điện cách liên tục cho nơi đặc biệt, cơng ty xí nghiệp lớn, bệnh viện … xa cung cấp điện cho sinh hoạt lƣới điện quốc gia bị xảy cố Ngành công nghệ kỹ thuật điện, điện tử đời từ lâu ngày khẳng định đƣợc vai trò nhƣ tầm quan trọng việc phát triển xã hội, nâng cao đời sống nhân dân,… Vì địi hỏi u cầu đào tạo kỹ sƣ ngành cơng nghệ kỹ thuật điện phải nắm vững kiến thức trạm phát điện dự phòng Sau thời gian học tập trƣờng, đƣợc bảo hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giáo ngành cơng nghệ kỹ thuật điện trƣờng Đại học Vinh, em kết thúc khố học tích luỹ đƣợc vốn kiến thức định Đƣợc đồng ý nhà trƣờng thầy cô giáo khoa em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu thông số cấu tạo, nguyên lý làm việc đặc tính vận hành hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Nậm Mơ’’ Đi sâu phân tích đánh giá số hệ thống cung cấp điện Đồ án tốt nghiệp em gồm bốn chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan nhà máy thủy điện Nậm Mô Chƣơng 2: Thông số đặc tính kỹ thuật hệ thống điện tự dùng Chƣơng 3: Cấu tạo thiết bị hệ thống điện tự dùng Chƣơng 4: Các quy định vận hành hệ thống điện tự dùng Bằng cố gắng nỗ lực thân đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy giáo Nguyễn Văn Trung, em hoàn thành đồ án thời hạn Do thời gian làm đồ án có hạn trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy nhƣ bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Trung, thầy cô giáo ngành công nghệ kỹ thuật điện trƣờng Đại học Vinh tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian qua Nghệ An, ngày 25 tháng 04 năm 2018 Sinh viên Trần Văn Sơn MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MÔ 1.1 Vị trí địa lý 1.2 Một số thông số 1.3 Sơ đồ tổ nối điện khu vực nhà máy CHƢƠNG II: THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT 10 2.1 Thông số MBA tự dùng TD61 TD32 10 2.2 Thông số thiết bị đóng cắt 11 2.3 Thông số máy phát Diesel 11 2.4 Thông số hệ thống Ắc – qui 12 2.5 Thông số hệ thống Inverter 13 CHƢƠNG III:CẤU TẠO THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG 14 3.1 Khái niệm 14 3.1.1 Trong nhà máy thủy điện có cấu tự dùng sau 14 3.1.2 Nguồn cung cấp điện cấp điện áp tự dùng NMĐ 14 3.2 Cấu tạo hệ thống tuabin thủy lực 14 3.2.1 Cánh hƣớng nƣớc (cánh hƣớng nƣớc động) 14 3.2.2 Servormotor 15 3.2.3.Bánh xe công tác 15 3.2.4 Ổ hƣớng tuabin ổ hƣớng máy phát 15 3.2.5 Ổ chặn tuabin máy phát 15 3.2.6 Hệ thống gioăng chèn trục 15 3.2.7.Hệ thống phanh 15 3.3 Cấu tạo máy cắt 16 3.3.1 Nguyên lý hoạt động máy cắt điện hạ 16 3.3.2 Cấu tạo máy cắt điện hạ 16 3.4 Cấu tạo hệ thống tự dùng xoay chiều 17 3.5 Cấu tạo hệ thống tự dùng chiều: 18 3.6 Cấu tạo hệ thống Inverter 19 3.6.1 Nguyên lý làm việc Inverter 19 3.6.2 Cấu tạo biến tần 20 3.7 Cấu tạo máy biến áp tự dùng 25 3.7.1 Máy biến áp có phận sau 25 3.8 Cấu tạo hệ hệ thống Ắc – qui 25 3.8.1 Nguyên lý hoạt động Ắc quy 25 3.8.2 Phân loại Ắc quy 27 3.8.3 Cấu tạo bình Ắc quy 27 3.9 Cấu tạo máy phát Diesel 29 3.9.1 Động 30 3.9.2 Đầu phát 30 3.9.3 Hệ thống nhiên liệu 31 3.9.4 Ổn áp 31 3.9.5 Hệ thống làm mát 32 3.9.6 Hệ thống bôi trơn 33 CHƢƠNG IV :CÁC QUY ĐỊNH KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG 34 4.2 Quy định chung vận hành hệ điện tự dùng xoay chiều 34 4.3 Quy định chung vận hành hệ thống điện tự dùng chiều 35 4.4 Quy định chung vận hành MBA tự dùng 35 4.5 Quy định chung vận hành hệ thống Inverter 35 4.6 Quy định chung vận hành hệ thống chiếu sáng chiếu sáng cố 36 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tổng quan nhà máy thủy điện Nậm Mơ Hình 1.2 Sơ đồ tổ nối điện khu vực nhà máy Hình 3.1 Máy cắt hạ Hình 3.2 Sơ đồ tổng quát hoạt động biến tần Hình 3.3 Sơ đồ hoạt động biến tần Hình 3.4 Dạng sóng điện áp dịng điện đầu biến tần Hình 3.5 Cấu tạo biến tần Hình 3.6 Bộ chỉnh lƣu Hình 3.7 Tuyến dẫn chiều Hình 3.8 Thiết bị IGBT Hình 3.9 Hình ảnh sóng mang đƣờng trịn biểu thị Hình 3.10 Bộ kháng điện xoay chiều Hình 3.11 Bộ điện kháng chiều Hình 3.12 Bộ điện trở hãm Hình 3.13 Phản ứng hóa học xả/nạp Ắc quy Axit-chì Hình 3.14 Cấu tạo cực Ắc quy Hình 3.15 Cấu tạo bình Ắc quy Hình 3.16 Các phân máy phát điện DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT 10 11 12 13 14 KÝ HIỆU NMTĐ NMĐ&TBA MDB MF GĐB MC NVHH PĐKTT BUA IGBT AC DC ĐKTT PCCC VIẾT ĐẦY ĐỦ Nhà máy thủy điện Nhà máy điện trạm biến áp Tủ phân phối Máy phát Tủ phân phối cho phụ tải Máy cắt Nhân viên vận hành Phòng điều khiển trung tâm Tủ phân phối điện chiều Transitor lƣỡng cực Dòng xoay chiều Dòng chiều Điều khiển trung tâm Phòng cháy chữa cháy CHƢƠNG I TỔNG QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM MƠ 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Thủy điện Nậm Mơ thủy điện xây dựng dịng Nậm Mơ vùng đất Cánh, xã Tà cạ, huyện Kì Sơn, tỉnh Nghệ An, Việt Nam Sông Nậm Mô hay Nậm Mộ phụ lƣu cấp sông Lam, khởi nguồn từ hợp lƣu nhiều suối đất nƣớc Lào Trong dịng bắt nguồn từ sƣờn tây nam dãy núi Phu Xai Lai Leng huyện Khamkeuth Viengthong, tỉnh Bolikhamxay, chảy hƣớng tây bắc 19°8′55″B 104°9′59″Đ Núi Phu Xai Lai Leng biên giới giáp vùng đất xã Nậm Càn Na Ngoi huyện Kỳ Sơn Sau đến huyện Mok Mai tỉnh Xiengkhuang sông đổi hƣớng đông bắc 19°16′51″B 103°48′59″Đ, ranh giới tự nhiên cho biên giới Việt - Lào đoạn xã Mƣờng Ải, Mƣờng Típ Tà Cạ Tại Nhạn Lý xã Tà Cạ 19°25′3″B 104°4′11″Đ sông đổi hƣớng đông nam, chảy vào đất Việt Đến Cửa Rào, xã Xá Lƣợng, huyện Tƣơng Dƣơng 19°17′10″B 104°25′39″Đ đổ vào sơng Lam Hình 1.1 Tổng quan nhà máy thủy điện Nậm Mơ 1.2 MỘT SỐ THƠNG SỐ CƠ BẢN Một số thông số Nhà máy thủy điện Nậm Mơ: - Cấp cơng trình: Cơng trình có cấp thiết kế III theo TCXD VN 285:2002 - Số tổ máy: 02 tổ - Công suất lắp máy: 18MW - Loại tuabin bóng đèn trục ngang Cột nƣớc làm việc cao nhất: 17,6m Cột nƣớc làm việc định mức: 14m Cột nƣớc làm việc thấp nhất: 12,8m Tốc độ quay tổ máy: 200 vòng/phút Mực nƣớc dâng bình thƣờng đập: 157m Mực nƣớc chết: 154,3m Dung tích điều tiết: 1,19 triệu m3 Dung tích toàn bộ: 2,68 triệu m3 1.3 SƠ ĐỒ TỔ NỐI ĐIỆN KHU VỰC CỦA NHÀ MÁY Trạm phân phối 110kV Nậm Mô gồm lộ đƣờng dây xuất tuyến: - L171(đƣờng dây nhơm lõi thép phân pha AC-240 có chiều dài 43,1km) đƣợc đấu nối trực tiếp với trạm biến áp 110kV Hịa Bình – Tƣơng Dƣơng – Nghệ An qua cột VT147 thuộc đƣờng dây 110kV Tƣơng Dƣơng – Kỳ Sơn - L172 (đƣờng dây nhôm lõi thép phân pha AC-185 có chiều dài 0,98km) đƣợc đấu nối trực tiếp với trạm phân phối NMTĐ Nậm Cắn2 Hình 1.2 Sơ đồ tổ nối điện khu vực nhà máy CHƢƠNG II THƠNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT 2.1 THƠNG SỐ MBA TỰ DÙNG TD61 VÀ TD32 STT Thơng số Giá trị Đơn vị TD61 TD32 - MBA khô, pha, cuộn dây MBA ngâm dầu, pha, cuộn dây kVA 400 400 - Cuộn cao áp kV 6,3±2x2,5% 35±2x2,5% - Cuộn hạ áp kV 0,4 0,4 - Cuộn cao áp A 36.66 6.0 - Cuộn hạ áp A 577.4 577,35 Điện áp ngắn mạch % (tại 115oC) (tại 115oC) Tổng trở ngắn mạch % Tổ đấu dây - D/Y0 – 11 Y/Y0 – 11 Kiểu điều chỉnh điện áp - Không tải Không tải Kiểu làm mát - AN ONAN 10 Dịng khơng tải Io% % 11 Tổn thất không tải 2,5 0,74 Kiểu Công suất định mức Điện áp định mức: Dòng điện định mức kW Nhiệt độ lớn của: 12 13 - Cuộn dây o - Dầu o Cấp cách điện cuộn dây C C 80 - F 10 Hình 3.11 Bộ điện kháng chiều Bộ điện kháng Một chiều thƣờng đƣợc lắp đặt chỉnh lƣu tụ điện Biến tần 7,5 kW trở lên Bộ điện kháng Một chiều nhỏ rẻ Bộ điện kháng Xoay chiều Bộ điện kháng Một chiều giúp tƣợng m o sóng hài dịng chồng không làm hỏng tụ điện, nhiên điện kháng khơng cung cấp bảo vệ chống hỗn xung cho chỉnh lƣu 6/ Điện trở Hãm Tải có lực qn tính cao tải thẳng đứng làm tăng tốc động động cố chạy chậm dừng Hiện tƣợng tăng tốc động khiến động hoạt động nhƣ máy phát điện Khi động tạo điện áp, điện áp quay trở lại tuyến dẫn Một chiều Lƣợng điện thừa cần phải đƣợc xử lý cách Điện trở đƣợc sử dụng để nhanh chóng “đốt cháy hết” lƣợng điện thừa đƣợc tạo tƣợng cách biến lƣợng điện thừa thành nhiệt Nếu khơng có điện trở, lần tƣợng tăng tốc xảy ra, truyền động ngắt Lỗi Quá áp Tuyến dẫn Một chiều Hình 3.12 Bộ điện trở hãm 24 3.7 Cấu tạo máy biến áp tự dùng - Chức năng, nhiệm vụ MBA TD61: Chuyển đổi cấp điện áp 6,3kV xuống cấp điện áp 0,4kV để cung cấp nguồn điện tự dùng cho tất thiết bị nhà máy - Chức năng, nhiệm vụ MBA TD32: Chuyển đổi cấp điện áp 35kV lấy từ lƣới điện địa phƣơng xuống cấp điện áp 0,4kV để cung cấp nguồn điện tự dùng cho tất thiết bị nhà máy 3.7.1 Máy biến áp có phận sau Lõi thép MBA: dùng để dẫn từ thông, đƣợc chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt, thƣờng th p kỹ thuật điện có bề dày từ 0,35 – mm, mặt ngồi lõi th p có sơn cách điện gh p với thành lõi th p Lõi th p gồm phần Trụ (là phần để đặt dây quấn) Gông (là phần nối liền trụ để tạo thành mạch từ kín) Dây quấn MBA: Có nhiệm vụ nhận lƣợng vào truyền lƣợng Thƣờng đƣợc làm đồng nhơm, có tiết diện trịn chữ nhật, bên ngồi dây dẫn có bọc cách điện Giữa vòng dây, dây quấn, dây quấn lõi th p có cách điện Vỏ MBA: Gồm có thùng nắp thùng Thùng MBA: Trong thùng MBA đặt lõi th p, dây quấn dầu MBA (làm nhiệm vụ tăng cƣờng cách điện tản nhiệt) Nắp thùng MBA: Dùng để đậy thùng có phận quan trọng nhƣ: Sứ dây quấn cao áp dây quấn hạ áp Làm nhiệm vụ cách điện Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu Ống bảo hiểm: Làm thép, thƣờng làm hình trụ nghiêng, đầu nối với thùng, đầu bịt đĩa thủy tinh Nếu lý áp suất thùng MBA tăng lên đột ngột, đĩa thủy tinh vỡ, dầu theo ngồi để MBA khơng bị hỏng 3.8 Cấu tạo hệ hệ thống Ắc – qui Khi có nguồn tự dùng xoay chiều hệ thống ắc qui đƣợc phụ nạp liên tục Khi nguồn xoay chiều bị hệ thống ắc qui cung cấp nguồn chiều cho tủ inverter, hệ thống máy tính phịng ĐKTT, hệ thống chiếu sáng cố, hệ thống giám sát, bảo vệ… 3.8.1 Nguyên lý hoạt động Ắc quy Khi hiểu nguyên lý hoạt động Ắc quy bạn dễ dàng phân biệt đƣợc chúng đặc tính riêng loại ắc quy 25 1/ Nguyên lý hoạt động Ắc quy loại Axit chì Hình 3.13 Phản ứng hóa học xả/nạp Ắc quy Axit-chì Q trình phóng/xả điện: diễn nhƣ hai cực ắc quy có thiết bị tiêu thụ điện, phản ứng hóa học xảy nhƣ sau: Tại cực dƣơng: 2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + O2 Tại cực âm: Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2 Phản ứng tồn bình: Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O Q trình phóng điện kết thúc mà PbO2 cực dƣơng Pb cực âm hoàn toàn chuyển thành PbSO4 Quá trình sạc/nạp điện: tác dụng dòng điện nạp mà bên ắc quy có phản ứng ngƣợc lại so với chiều phản ứng trên, phản ứng chung gộp lại tồn bình là: 2PbSO4 + 2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4 Kết thúc trình nạp ắc quy trở lại trạng thái ban đầu: Cực dƣơng gồm: PbO2, cực âm Pb 2/ Nguyên lý hoạt động loại Ắc quy kiềm (Ni-Cd kiềm) Q trình phóng điện: Tƣơng tự nhƣ Axit chì, q trình phóng Ắc quy kiềm diễn có thiết bị tiêu thụ điện nối vào cực dƣơng cực âm Ắc quy Phản ứng hóa học xảy theo hƣớng cực dƣơng Niken hydro xit hóa trị (Trivalent nickel hydroxide) bị giảm xuống Niken hydro xit hóa trị đến mức 26 (divalent nickel hydroxide), cực âm Catmi (Cadmium) hình thành nên Catmi hydro xit (Cadmium hydroxide) Quá trình nạp điện: Xảy theo hƣớng ngƣợc lại q trình phóng điện áp bình tăng đến mức mà hydro bốc cực âm oxy bốc cực dƣơng, điều nguyên nhân gây tổn hao nƣớc Dung dịch điện phân (electrolyte) đƣợc dùng để truyền dẫn Ion không bị thay đổi hay lão hóa tính chất hóa học suốt q trình nạp/xả Khơng giống nhƣ Ắc quy Axit-chì, có thay đổi tỷ trọng dung dịch điện phân suốt trình nạp/xả Điều cho ph p ta lƣu trữ lƣợng dung dịch lớn bình Ắc quy mà khơng có vấn đề bất tiện phản ứng điện hóa học Hơn nữa, tính chất điện hóa mà Ắc quy kiềm có tính ổn định Ắc quy Axit chì, chu kỳ sống dài Thơng thƣờng ngăn cực (cell) Ắc quy kiềm có điện áp định mức (nominal voltage) 1.2V 3.8.2 Phân loại Ắc quy Ắc quy sử dụng điện mơi A-xít gọi tắt ắc quy A-xít (hoặc ắc quy AxítChì) đƣợc chia làm loại sau: + Ắc quy A-xít chì hở (Vented Lead-Acid Batteries) + Ắc quy A-xít chì kín (Valve-Regulated Lead- Acid) - Hai loại bị gọi nhầm cách thông dụng là: ắc quy nƣớc ắc quy khơ (đúng ắc quy điện môi dạng keo gọi ắc quy khô) - Ắc quy sử dụng điện môi kiềm gọi tắt ắc quy kiềm - Tuy có hai loại nhƣ nhƣng ắc quy kiềm gặp giá thành cao nhiều so với Ắc quy A-xít có thơng số tƣơng đƣơng nhƣ: điện áp định mức (Nominal voltage), dung lƣợng Ah (Capacity)… nên đa số ắc quy thông dụng mà bạn gặp thị trƣờng loại ắc quy A-xít chì, cịn ắc quy kiềm đa phần đƣợc sử dụng nhà máy công nghiệp nhƣ: Nhà máy điện, nhà máy th p, giàn khoang, trạm điện, trạm viễn thơng 3.8.3 Cấu tạo bình Ắc quy Trƣớc nói phần nguyên lý, để có nhìn tổng quan tơi xin trình bày cấu tạo bình Ắc quy, sau hiểu cấu tạo bình Ắc quy bạn dễ dàng hình dung phản ứng hóa học diễn bên nó, cấu tạo đƣợc mơ tả nhƣ sau: 27 Hình 3.14 Cấu tạo cực Ắc quy Đối với loại Ắc quy axit chì: Bao gồm cực, cực dƣơng (+) đƣợc làm oxit Chì (PbO2) cực ẩm (-) đƣợc làm Chì (Pb) Điền đầy cực dung dịch axít sulfuric (H2SO4) lỗng, tất nhiên dung dịch lỗng nhƣ Nƣớc (H2O) chiếm phần lớn thể tích Đối với loại Ắc quy Ni-Cd kiềm: Bản cực dƣơng (+) đƣợc làm Niken hydro xít Ni(OH)2 cực âm đƣợc làm Catmi hydro xít Cd(OH)2 Điền đầy cực dung dịch kali kiềm (KOH) Trên thực tế, cực ắc quy có số lƣợng nhiều (để tạo dung lƣợng bình ắc quy lớn) bình ắc quy lại bao gồm nhiều ngăn (cells) Nhiều cực mắc song song để tạo tổng diện tích cực đƣợc nhiều hơn, giúp cho trình phản ứng xảy đồng thời nhiều vị trí dịng điện cực đại xuất từ ắc quy đạt trị số cao - tất nhiên dung lƣợng ắc quy tăng lên; Còn nhiều cực mắc nối tiếp tạo mức điện áp định mức bình lớn Ví dụ: Mỗi ngăn cực ắc quy a-xít chì cho mức điện áp khoảng đến 2,2 V, dung lƣợng 200Ah để bình Ắc quy đạt đƣợc mức 6V, 200Ah Ắc quy đƣợc gh p nối tiếp ngăn cực với để thành bình ắc quy 6V, 200Ah muốn bình Ắc quy đạt mức 2V, 600Ah cần gh p ngăn cực song song Một bình Ắc quy hở khí thơng thƣờng bao gồm thành phần sau: Nút thơng để khí bên bình ngồi, cọc bình để nối với tải ngồi nối gh p bình với nhau, nối để nối cực dƣơng/âm lại, cực gồm cực dƣơng cực âm, dung dịch điện phân chắn nằm cực (Hình 3.14 Cấu tạo bình Ắc quy) Nếu Ắc quy Axit-chì kín khí cấu tạo giống với ắc quy hở nhƣng khơng có nút thơng Do kết cấu xếp lớp cực ắc quy nên thông thƣờng số cực dƣơng cực âm không tận dụng làm việc hai mặt cực (nếu số cực bên rìa có hai mặt trái chiều cách 28 q xa, phản ứng hóa học khơng thuận lợi) Ở cực ắc quy có chắn, chắn khơng dẫn điện nhƣng có độ thẩm thấu lớn để thuận tiện cho trình phản ứng xảy cation anion xuyên qua chúng để đến điện cực Hình 3.15 Cấu tạo bình Ắc quy 3.9 CẤU TẠO CỦA MÁY PHÁT DIESEL Khi nguồn điện xoay chiều cung cấp đến MBA TD61 TD32 bị MF Diesel D0 D1 đƣợc NVVH khởi động tay để cấp điện tự dùng cho nhà máy Lưu ý: Tùy vào trường hợp để cấp nguồn cho phụ tải nhà máy Các thành phần máy phát điện Hình 3.16 Các phân máy phát điện Các thành phần máy phát điện (hình trên): (1) Động (2) Đầu phát (3) Hệ thống nhiên liệu 29 (4) Ổn áp (5) Hệ thống làm mát hệ thống xả (6) (7) Bộ nạp ắc-quy (8) Control Panel hay thiết bị điều khiển (9) Kết cấu khung 3.9.1 Động Động nguồn lƣợng học đầu vào máy phát điện Kích thƣớc động tỷ lệ thuận với sản lƣợng điện tối đa máy phát điện cung cấp Có số yếu tố cần phải ghi nhớ đánh giá động máy phát điện Nhà sản xuất động cần tƣ vấn để có đƣợc thơng số kỹ thuật hoạt động lịch trình bảo trì Máy phát điện sử dụng nhiều loại nhiên liệu đầu vào khác nhƣ: diesel, xăng, propan (ở dạng lỏng khí), khí thiên nhiên Động nhỏ thƣờng hoạt động xăng động lớn chạy dầu diezen, propan lỏng, khí propane, khí tự nhiên Một số máy phát hoạt động dựa nguồn liệu kép, nhiên liệu diesel khí đốt 3.9.2 Đầu phát Nó phần máy phát điện, sản xuất điện từ nhiên liệu học đƣợc cung cấp Bao gồm tập hợp phận tĩnh phần di chuyển đƣợc Các phần làm việc với nhau, tạo chuyển động tƣơng đối từ trƣờng điện, tạo điện Stato / phần cảm: Là thành phần di chuyển Nó gồm tập hợp dây dẫn điện quấn lại thành dạng cuộn lõi sắt Roto / Phần ứng: Là thành phần chuyển động tạo từ trƣờng quay Cảm ứng: đƣợc biết đến nhƣ dao điện không tiếp xúc trƣợt thƣờng đƣợc sử dụng máy phát điện lớn Nam châm vĩnh cửu: phổ biến máy phát điện nhỏ Bộ kích thích: Kích thích dịng điện chiều nhỏ để thêm sinh lực cho Roto thông qua tập hợp vòng tiếp điện chổi điện Roto tạo di chuyển từ xung quanh stato, từ tạo khác biệt điện áp cuộn dây stato Điều tạo dòng cảm ứng bên máy phát điện Sau yếu tố bạn cần nhớ đánh giá khả phát điện máy phát điện: Vỏ máy kim loại so với vỏ nhựa: Thiết kế kim loại đảm bảo độ bền máy phát điện Vỏ nhựa dễ bị biến dạng theo thời gian, phận chuyển động phát điện lộ bên ngồi Điều làm tăng hao mịn quan trọng hơn, gây nguy hiểm cho ngƣời sử dụng 30 Ổ bi so với ổ kim: Ổ bi đƣợc ƣa chuộng có tuổi thọ kéo dài Khơng có chổi điện: phát điện mà khơng sử dụng chổi điện địi hỏi bảo trì tạo lƣợng 3.9.3 Hệ thống nhiên liệu Bình nhiên liệu thƣờng đủ lực để giữ cho máy phát điện hoạt động từ đến mức trung bình Đối với máy phát điện nhỏ, bồn chứa nhiên liệu phần đế trƣợt máy phát điện đƣợc lắp khung máy phát điện Đối với máy phát điện thƣơng mại, cần xây dựng cài đặt thêm bình chứa nhiên liệu bên ngồi Các tính thơng thƣờng hệ thống nhiên liệu bao gồm điều sau đây: - Ống nối từ bồn chứa nhiên liệu đến động cơ: Dòng cung cấp hƣớng dẫn nhiên liệu vào động - Ống thơng gió bình nhiên liệu: Các bồn chứa nhiên liệu có đƣờng ống thơng gió, để ngăn chặn gia tăng áp lực, chân khơng q trình bơm hệ thống nƣớc bể chứa Khi bạn nạp đầy bình nhiên liệu, đảm bảo tiếp xúc khơ vịi phun phụ, bể nhiên liệu để ngăn ngừa tia lửa gây hỏa hoạn - Kết nối tràn từ bồn chứa nhiên liệu đến đƣờng ống cống: Đây yêu cầu để bị tràn trình bơm, nhiên liệu khơng làm đổ chất lỏng lên máy phát điện - Bơm nhiên liệu: nhiên liệu chuyển từ bể chứa (lƣu trữ nhiên liệu, đặc biệt quan trọng tổ chức thƣơng mại) vào bể chứa ngày Các máy bơm nhiên liệu thông thƣờng hoạt động điện Bình lọc nhiên liệu, tách nƣớc vật lạ nhiên liệu lỏng, để bảo vệ thành phần khác máy phát điện khỏi ăn mòn chất bẩn gây tắc nghẽn Kim phun: Phun chất lỏng nhiên liệu dƣới dạng phun sƣơng vào buồng đốt động 3.9.4 Ổn áp Nhƣ tên nó, phận quy định điện áp đầu máy phát điện Cơ chế đƣợc mô tả dƣới thành phần, đóng vai trò định chu kỳ điều chỉnh điện áp - Ổn áp: Chuyển đổi điện áp xoay chiều AC thành dòng điện chiều DC Điều chỉnh phần nhỏ điện áp đầu thành điện áp xoay chều chuyển đổi thành dịng điện chiều Điều chỉnh điện áp dòng điện chiều DC tập hợp cuộn dây thứ cấp stato, đƣợc gọi cuộn dây kích thích 31 - Cuộn dây kích thích: Chuyển đổi dịng điện chiều DC thành dịng điện xoay chiều AC Các cuộn dây kích thích có chức tƣơng tự nhƣ cuộn dây stato tạo dòng điện xoay chiều nhỏ Các cuộn dây kích thích đƣợc kết nối với đơn vị đƣợc gọi chỉnh lƣu quay - Bộ chỉnh lƣu quay: Chuyển đổi dòng điện chiều thành dòng điện xoay chiều Chỉnh lƣu dòng xoay chiều phát sinh cuộn dây kích thích chuyển đổi thành dòng điện chiều Dòng điện chiều cung cấp cho Roto / phần ứng tạo trƣờng điện từ, từ trƣờng quay roto - Roto/ Phần ứng: Chuyển đổi dòng điện chiều thành dòng xoay chiều Roto sinh dòng điện xoay chiều lớn xung quanh cuộn dây stato, máy phát điện sản xuất điện xoay chiều AC lớn đầu Chu kỳ tiếp tục máy phát điện bắt đầu sản xuất điện áp đầu tƣơng đƣơng với khả điều hành đầy đủ Đầu máy phát điện tăng, điều chỉnh điện áp sản xuất dịng điện chiều Một máy phát điện đạt công suất hoạt động đầy đủ, điều chỉnh điện áp đạt đến trạng thái thăng bằng, tạo dịng chiều đủ để trì sản lƣợng máy phát điện mức độ hoạt động đầy đủ Khi bạn thêm tải, sản lƣợng điện áp bị thấp xuống chút Điều nhắc nhở việc điều chỉnh điện áp bắt đầu lại chu kỳ Chu kỳ tiếp tục máy phát điện dốc đầu ra, để điều hành cơng suất đầy đủ 3.9.5 Hệ thống làm mát Liên tục sử dụng hệ thống làm lạnh làm nóng thành phần khác máy phát điện Máy phát điện cần thiết có hệ thống làm mát, thơng gió thu hồi nhiệt sinh trình Nƣớc chƣa xử lý / nƣớc đƣợc sử dụng nhƣ chất làm mát cho máy phát điện Hydrogen đƣợc sử dụng nhƣ chất làm mát, cho cuộn dây stato máy phát điện lớn, hiệu hấp thụ nhiệt Hydrogen loại bỏ nhiệt từ máy phát điện, chuyển qua trao đổi nhiệt, vào mạch làm mát thứ cấp, có chứa nƣớc khoáng nhƣ chất làm mát Đây lý máy phát điện có kích thƣớc lớn Đối với tất ứng dụng phổ biến khác, dân cƣ công nghiệp, tiêu chuẩn tản nhiệt quạt đƣợc gắn máy phát điện cơng trình nhƣ hệ thống làm mát Cần thiết để kiểm tra mức nƣớc làm mát máy phát điện sở hàng ngày Hệ thống làm mát bơm nƣớc thô cần đƣợc rửa sau 600 giờ, trao đổi nhiệt nên đƣợc làm sau 2.400 máy phát điện hoạt động Máy phát điện nên đƣợc đặt khu vực mở, thơng thống đƣợc cung cấp đủ khơng khí 32 lành Mỗi bên máy phát điện nên có không gian tối thiểu feet để đảm bảo lƣu thơng khơng khí làm mát máy 3.9.6 Hệ thống bôi trơn Máy phát điện bao gồm phận chuyển động bên động nó, cần đƣợc bôi trơn để đảm bảo hoạt động bền, êm suốt thời gian dài Động máy phát điện đƣợc bôi trơn dầu đƣợc lƣu trữ máy bơm Bạn nên kiểm tra mức dầu bôi trơn máy phát hoạt động Bạn nên kiểm tra ngăn ngừa rò rỉ chất bôi trơn, cần thay đổi dầu bôi trơn 500 máy phát điện hoạt động 33 CHƢƠNG IV CÁC QUY ĐỊNH KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG 4.1 QUY ĐỊNH KHI VẬN HÀNH TUABIN THỦY LỰC 4.1.1 Trong trình làm việc - NVVH phải trì tuabin thủy lực làm việc theo đƣờng đặc tính vận hành nhà chế tạo quy định - Khi chế độ làm việc tuabin thủy lực bị vi phạm, NVVH cần áp dụng biện pháp điều chỉnh cần thiết để đƣa tuabin thủy lực vùng làm việc cho phép 4.1.2 Không cho phép tuabin thủy lực vận hành - Có va đập, tiếng gõ lớn; - Có chốt cánh hƣớng bị đứt; - Có nƣớc phun mạnh, dầu chảy nhiều bóng đèn 4.1.3 Khi đƣa tuabin thủy lực sửa chữa - Chỉ cho ph p đội công tác vào làm việc buồng BXCT đƣờng hầm dẫn nƣớc tháo cạn đƣờng hầm có biện pháp an toàn cần thiết - Khi vào làm việc buồng BXCT đƣờng hầm dẫn nƣớc phải có ngƣời phƣơng tiện chiếu sáng phù hợp - Đóng van (*D14) cơng việc khơng địi hỏi áp lực dầu điều khiển cơng tác đóng/mở CHN - Trong trình làm việc phải tuân thủ biện pháp PCCC biện pháp an toàn theo quy định nhà máy 4.2 QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH HỆ ĐIỆN TỰ DÙNG XOAY CHIỀU - Trong chế độ vận hành bình thƣờng khóa chuyển chế độ máy cắt tự dùng phải vị trí “Auto”, chế độ hệ thơng ATS vị trí “Action” - Nguồn cấp hệ thống tự dùng xoay chiều đƣợc cấp theo thứ tự ƣu tiên nhƣ sau:  MBA TD61  MBA TD32  MFĐ Diesel D0  MFĐ Diesel D1 - Trong trình vận hành lâu dài NVVH phải thực chuyển đổi phƣơng thức cấp nguồn hệ thống tự dùng xoay chiều để kiểm tra theo lịch chạy định kỳ thiết bị đƣợc Lãnh đạo công ty phê duyệt 34 - Chỉ cho phép chuyển đổi phƣơng thức cấp nguồn tự dùng xoay chiều hai tổ máy khơng phát điện - Các khu vực có thiết bị hệ thống tự dùng xoay chiều phải đảm bảo nguồn ánh sáng kể lúc vận hành bình thƣờng cố - Trong chế độ vận hành bình thƣờng, NVVH phải vận hành hệ thống tự dùng xoay chiều theo phƣơng thức quy định 4.3 QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG MỘT CHIỀU - Trong chế độ vận hành bình thƣờng, hệ thống tự dùng chiều đƣợc cấp nguồn từ hai tủ chỉnh lƣu làm việc song song hệ thống ắc qui - Hệ thống ắc qui làm việc chế độ phụ nạp thƣờng xuyên - Các tủ chứa ắc qui phải đóng kín cửa, cấm hoạt động phát sinh tia lửa gần khu vực có chứa bình ắc qui - Các khu vực có thiết bị hệ thống điện chiều phải đảm bảo nguồn chiếu sáng kể lúc bình thƣờng cố - Trong chế độ vận hành bình thƣờng, NVVH phải vận hành hệ thống tự dùng chiều theo phƣơng thức quy định 4.4 QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH MBA TỰ DÙNG - Trong chế độ vận hành bình thƣờng, NVVH phải vận hành MBA tự dùng theo phƣơng thức đƣợc quy định Các thông số vận hành MBA tự dùng phải nằm giới hạn cho phép - Khu vực MBA tự dùng phải gọn gàng, - Không đƣợc để thiết bị dễ cháy gần MBA tự dùng phải trang bị đầy đủ thiết bị phịng chống cháy nổ nơi có MBA tự dùng 4.5 QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG INVERTER - Trong điều kiện vận hành bình thƣờng Inverter ƣu tiên lấy từ nguồn xoay chiều Khi nguồn xoay chiều bị Inverter đƣợc cấp nguồn từ hệ thống điện chiều - Trong trình Inverter lấy nguồn từ hệ thống điện chiều NVVH phải thƣờng xuyên kiểm tra điện áp đầu vào Inverter Nếu điện áp đầu vào Inverter giảm thấp phải cho khởi động máy phát Diesel cấp nguồn cho hệ thống Inverter phụ nạp cho hệ thống ắc qui 35 4.6 QUY ĐỊNH CHUNG KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ CHIẾU SÁNG SỰ CỐ - Trong điều kiện vận hành bình thƣờng nguồn chiếu sáng nhà máy đƣợc ƣu tiên lấy từ nguồn xoay chiều Khi nguồn xoay chiều bị chiếu sáng nhà máy đƣợc lấy từ nguồn chiếu sáng cố từ tủ UPS - Ở chế độ vận hành lâu dài, NVVH phải kiểm tra định kì theo lịch chạy định kỳ thiết bị đƣợc Lãnh đạo công ty phê duyệt Sau kiểm tra, NVVH phải ghi ch p đầy đủ nội dung vào sổ theo dõi chạy định kỳ thiết bị 36 KẾT LUẬN Trong thời gian thực tập, qua cố gắng thân, giúp đỡ thầy cô giáo, kỹ sƣ cơng tác nhà máy, em có đƣợc hiểu biết định nhà máy thủy điện Nậm Mơ nói riêng nhƣ hệ thống thủy điện Việt Nam nói chung Đây kiến thức thực tiễn chuyên ngành mà em theo học, thực bổ ích giúp em hiểu rõ lý thuyết mà em đƣợc học trƣờng Sau thời gian thực tập nhà máy em đƣợc giao đồ án tốt nghiệp đề tài nghiên cứu hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Nậm Mô Thời gian thực tập ngắn nhƣng em có đƣợc kinh ngiệm quý báu hiếu biết định nhà máy để em hồn thành đồ án tốt nghiệp đƣợc giao Tuy thời gian đƣợc thực tập tìm hiểu trực tiếp nhà máy thủy điện Nậm Mô ngắn nhƣng đƣợc hƣớng dẫn tận tình anh Nguyễn Văn Trung, anh Thái Hồng Đức thầy cô Viện Kỹ thuật & Công nghệ, với cố gắng thân, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp theo thời gian quy định Trong q trình làm đồ án khơng thể tránh đƣợc sai sót nhầm lẫn Rất mong thầy cô giáo anh hƣớng dẫn thông cảm Cuối cùng, lần em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất Thầy, Cô trƣờng Đại Học Vinh, Anh Nguyễn Văn Trung, Anh Thái Hồng Đức giúp đỡ cung cấp cho em nhiều kiến thức quý báu trình thực tập em theo học trƣờng Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Trần Văn Sơn 37 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy phạm kỹ thuật vận hành nhà máy điện lưới điện - Ban hành theo định số QPNL-01-90 ngày 17/4/1990 Bộ trƣởng Bộ Năng lƣợng Quy trình thao tác hệ thống điện Quốc gia - Ban hành theo định số 16/2007/QĐ-BCN ngày 28/3/2007 Bộ trƣởng Bộ Cơng nghiệp Quy trình xử lý cố hệ thống điện Quốc gia - Ban hành theo định số 13/2007/QĐ-BCN ngày 13/3/2007 Bộ trƣởng Bộ Công nghiệp 38 ... đồ án: Nghiên cứu thông số cấu tạo, nguyên lý làm việc đặc tính vận hành hệ thống điện tự dùng Nhà máy thủy điện Nậm Mô II Yêu cầu : - Tìm hiểu tổng quan nhà máy thủy điện Nậm Mô - Nghiên cứu chức... nhiệm vụ hệ thống điện tự dùng - Thông số đặc tính kỹ thuật hệ thống điện tự dùng - Cấu tạo thiết bị hệ thống điện tự dùng - Các quy định vận hành hệ thống điện tự dùng - Các vẽ sơ đồ công nghệ liên... quan nhà máy thủy điện Nậm Mô Chƣơng 2: Thông số đặc tính kỹ thuật hệ thống điện tự dùng Chƣơng 3: Cấu tạo thiết bị hệ thống điện tự dùng Chƣơng 4: Các quy định vận hành hệ thống điện tự dùng