Tài liệu Luận văn :“Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ quay của tuabin trong nhà máy thủy điện Hòa Bình ” ppt

Chương 2 : Kết cấu của các thành phần cơ khí trong nhà máy thủy điện Hòa Bình Chương 3 : Hệ thống điều khiển tốc độ quay của Tuabin Bộ điều tốc.. Phần động lực đầu tiên bao gồm tuabin v

Luận văn

tốc độ quay của tuabin trong nhà máy

thủy điện Hòa Bình ”

LỜI MỞ ĐẦU

khác nhau để phát điện Trong đó năng lượng truyền thống như: Than, dầu, khí đốt, hạt nhân, thuỷ năng được coi là các dạng năng lượng cơ bản, còn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ chiều và năng lượng

thuỷ chiều cực nhỏ là những dạng năng lượng mới Với các nhà máy

nhiệt điện, người ta sử dụng nhiên liệu là than đá, dầu hơi đốt

Nhà máy thuỷ điện lợi dụng năng lượng dòng chảy (bao gồm cả động năng và thế năng) Người ta còn xây dựng nhà máy điện bằng cách khai thác năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời

Ở nước ta có 3 nguồn năng lượng chính đã được khai thác là than, dầu khí, và năng lượng các lòng sông, suối lớn Còn các nguồn năng lượng khác như: Năng lượng hạt nhân, gió, thuỷ chiều, sóng biển, mặt trời đang được nghiên cứu sử dụng

Trong các nhà máy điện kể trên, thì phổ biến nhất là nhà máy thuỷ điện và nhiệt điện Mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng

Nhà máy thuỷ điện gồm hàng loạt các ưu điểm sau :

- Hiệu suất nhà máy thuỷ điện có thể đạt được rất cao so với nhà máy nhiệt điện

- Thiết bị đơn giản, dễ tự động hoá và có khả năng điều khiển từ xa

- Ít sự cố và cần ít người vận hành

- Có khả năng làm việc ở phần tải thay đổi

- Thời gian mở máy và dừng máy ngắn

- Không làm ô nhiễm môi trường

Mặt khác, nếu khai thác thuỷ năng tổng hợp, kết hợp với tưới tiêu, giao thông và phát điện thì giá thành điện sẽ giảm xuống, giải quyết vấn đề triệt để của thuỷ lợi và môi trường sinh thái của một vùng rộng lớn quanh

đó

dựng nhà máy nhiệt điện Nhưng giá thành 1 KWh của thuỷ điện rẻ hơn nhiều so với nhiệt điện, nên tính kinh tế vẫn là tối ưu hơn Tuy nhiên, người

ta cũng không thể khai thác nguồn năng lượng này bằng bất cứ giá nào Xây dựng công trình thuỷ điện thực chất là thực hiện một sự chuyển đổi điều kiện tài nguyên và môi trường

Sự chuyển đổi này có thể tạo ra một điều kiện mới, gía trị mới sử dụng cho các lợi ích kinh tế xã hội nhưng cũng có thể gây ra những tổn thất

về xã hội và môi trường mà chúng ta khó có thể đánh giá hết được

Người ta chỉ khai thác thuỷ năng tại các vị trí công trình cho phép về điều kiện kỹ thuật, có hiệu quả kinh tế sau khi đã so sánh giữa lợi ích và tổn thất

nhà máy nhiệt điện, điện nguyên tử và thuỷ điện Chúng cần làm việc đồng

bộ sao cho đạt hiệu quả cao nhất

năng) rất phong phú, đứng hàng thứ 22 trên thế giới về tiềm năng thuỷ điện Nguồn năng lượng này được phân bố khắp đất nước

thủy điện như một số nhà máy lớn : Tuyên Quang, Sơn La, Hòa Bình …

của lưới điện, tần số và sự suy giảm tần số của lưới nó phản ánh sự cung cấp năng lượng đủ hay thiếu của hệ thống Trong hệ thống các nhà máy điện phải luôn luôn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho tất cả các phụ tải của hệ thống và có dự phòng, đảm bảo tần số lưới dao động 49.5-50.5 Hz

giữ tần số ổn định cho lưới điện là một vấn đề quan trọng, vì nó giữ ổn định cho mạng điện quốc gia Khi tần số suy giảm dẫn đến giao động công suất

trong khu vực làm mất ổn định hệ thống và hệ thống sẽ tan rã nếu không xử

lý kịp thời

tần số và phân bố công suất của máy phát từ đó có thể điều chỉnh tần số của lưới điện và phân bố công suất của tổ máy sao cho chi phí vận hành là nhỏ nhất Do vậy sau khi tìm hiểu về nhà máy thủy điện, được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS Nguyễn Văn Hòa và các thầy cô trong bộ môn Điều Khiển Tự Động, cùng với sự chỉ bảo dẫn dắt của các cô chú trong nhà máy thủy điện Hòa Bình, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp:

“Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ quay của tuabin trong nhà

máy thủy điện Hòa Bình ”

Bản đồ án này gồm các chương:

Chương 1 : Tổng quát chung nhà máy thuỷ điện

Chương 2 : Kết cấu của các thành phần cơ khí trong nhà máy thủy điện

Hòa Bình

Chương 3 : Hệ thống điều khiển tốc độ quay của Tuabin (Bộ điều tốc) Chương 4 : Mô phỏng quá trình điều khiển tần số của bộ điều tốc bằng

Matlab

cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo hành trang kiến thức nhất định

và tạo mọi điều kiện trong học tập và nghiên cứu tại trường Đặc biệt chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Nguyễn Văn Hòa đã nhận hướng dẫn và giúp

đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện nhiệm vụ của đồ án và chúng

em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các cô chú, các kỹ sư …tại Phân xưởng Tự động - Nhà máy thủy điện Hòa Bình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT CHUNG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN

1.1 Tổng quan về năng lượng điện và vai trò của nhà máy thủy điện

cấp được tạo ra từ nhiều nguồn năng lượng thứ cấp khác nhau như nhiệt năng (dầu, khí đốt, than, năng lượng phóng xạ, năng lượng mặt trời…), thủy năng (sông, suối, sóng biển, thủy chiều…), năng lượng gió… Đây là loại năng lượng đóng vai trò quan trọng và được sử dụng trên khắp thế giới trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống ngày nay như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, sinh hoạt …

nước là tùy vào tình hình tài nguyên và đường nối phát triển của nước đó

việt nhất của nguồn năng lượng này, các nguồn năng lượng khác như : Nguyên tử, than, dầu … không thể tái tạo được Trong quá trình biến đổi năng lượng, chỉ có thuỷ năng sau khi biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng lại được tái tạo thành dạng thủy năng, còn các dạng năng lượng khác trong quá trình biến đổi không tự tái tạo trong tự nhiên Con người sử dụng nguồn thuỷ năng để phục vụ cho đời sống và sản xuất, đặc biệt là để phát điện

điện có khác nhau Theo số liệu năm 1978 thì nhìn chung trên toàn thế giới năng lượng của thuỷ điện chiếm khoảng 1/3 tổng sản lượng điện năng Trong khi các nguồn khai thác than đã hơn 40 % thì các nguồn thuỷ năng mới khai thác hơn 1,5 % (Điều đó không nói lên rằng sau này thuỷ điện sẽ phát triển mạnh)

34% tổng sản lượng điện năng Ở Liên Xô 19,8 %, Mỹ 18,6 %, Canada 95

%, Phần Lan 91,6 %, Triều Tiên 95-98 %, Na Uy 99 %, Thụy sỹ 99,5 % trái lại ở nhiều nước châu Á và Châu Phi tuy nguồn thuỷ năng rất phong phú nhưng tỷ lệ chưa đáng kể chính vì sự kìm hãm của chủ nghĩa đế quốc

điện nào đáng kể, trong thời gian chiến tranh ta chủ trương phát triển các thủy điện nhỏ ở các vùng miền núi như : Lạng Sơn, Quảng Ninh, Sơn La, Lai Châu, giải quyết được ánh sáng, cơ sở xay xát, chế biến nhỏ, ở Thanh Hoá có thuỷ điện Bàn Thạch gồm 3x320 KW=960 KW, lợi dụng bậc núi Nông Giang

Thuỷ điện Thác Bà bị bom đạn tàn phá nặng nề, sau này đã khôi

phục

được xong cả 3 tổ máy 3x36=108 MW, ở miền Nam có thuỷ điện Đa

Nhim, kiểu kênh dẫn, lợi dụng độ chênh mực nước giữa hai con sông, công suất 160 MW

điện kỹ thuật (tiềm năng kinh tế) chỉ có khoảng 80 tỷ KWh, Với công suất lắp máy 17.438 MW Tiềm năng kinh tế kỹ thuật thuỷ điện nhỏ khoảng 60

tỷ KWh/năm, với công suất lý thuyết 10.000 MW

khả năng xây dựng thuỷ điện ở các con sông chính sau :

- Sông Cả khoảng 34 vạn KW

- Sông Đà khoảng 254 vạn KW

- Sông Mã khoảng 25 vạn KW

- Sông Thao khoảng 52 vạn KW

- Sông Thái Bình khoảng 3,2 vạn KW

- Các hệ thống Nông Giang khoảng 3 vạn KW

20.10tấn than đá

kiện kỹ thuật cho phép, nước ta đã tiến hành điều tra khảo sát và xây dựng thành công nhà máy Thuỷ điện Sông Đà với công suất đợt đầu khoảng 1,6 triệu KW gồm 8x200 MW, sau đó công suất có thể lên tới 3,2 triệu KW (Hiện nay công suất nhà máy đạt 1.92 triệu KW) Xây dựng công trình này nhằm sử dụng tổng hợp trong đó chống lũ là vấn đề cấp bách Công trình này có thể làm hạ mực nước ở Hà Nội trong mùa lũ xuống 1,4 m

Ta có thể tự lực xây dựng thuỷ điện: Đầu tư cho thiết bị khoảng 30%, còn lại các công trình khác có thể tự lực được

hỏi một số lượng rất lớn các cán bộ thiết kế, thi công, vận hành rất giỏi, đủ sức thăm dò giải quyết những vấn đề kỹ thuật do hoàn cảnh đất nước ta đề

ra, phải biết áp dụng những kỹ thuật tiến triển nhất vào trong lĩnh vực này

nhà máy điện và thuỷ điện, ta phải tự thiết kế thi công các nhà máy điện Người kỹ sư vận hành điện ở nhà máy thuỷ điện ngoài những kiến thức tổng quát cần biết (công trình và thiết bị thuỷ lực) mà cần hiểu sâu về điều tiết hồ chứa để vận hành được tốt Đây là một lĩnh vực nhiều lý thuyết khác nhau

1.2 Vấn đề tự động hóa trong nhà máy thủy điện

Hình 1.1 Sơ đồ điều khiển của nhà máy thuỷ điên

Cấu trúc toàn bộ hệ thống có các bộ điều khiển vận hành trực tiếp trên các

bộ phận riêng rẽ Trong mỗi tổ máy phát gồm các bộ phận điều khiển động lực đầu tiên và các bộ điều khiển kích từ Phần động lực đầu tiên bao gồm tuabin và hệ thống thủy lực, do vậy các bộ điều khiển động lực đầu tiên liên quan tới việc điều chỉnh tốc độ và điều khiển các biến số của hệ thống cung cấp năng lượng Chức năng của điều khiển kích từ là điều chỉnh điện

áp máy phát và công suất phản kháng Công suất phát mong muốn của các

tổ máy phát đơn lẻ được xác định bởi các quá trình điều khiển phát điện của hệ thống

tổng công suất phát của hệ thống với phụ tải hệ thống và các tổn thất, vì vậy tần số và công suất trao đổi với các hệ xung quanh được duy trì

công suất, như các bộ bù phản kháng tĩnh, các bộ bù đồng bộ, các cuộn cảm và điện dung chuyển mạch Điều khiển các máy biến áp dịch pha và truyền tải dòng một chiều điện áp cao (HVDC)

vận hành của hệ thống bằng cách duy trì điện áp và tần số hệ thống và các biến hệ thống khác trong giới hạn cho phép của chúng

thống Với các trạng thái bình thường, đối tượng điều khiển vận hành có hiệu quả khi tần số và điện áp điều khiển gần với giá trị danh định

1.3.1 Nguyên lý chung:

theo nó một năng lượng, năng lượng này gọi là thuỷ năng

Để xác định năng lượng đó ta chia dòng chảy trên sông thành đoạn ngắn có chiều dài là l, được giới hạn bởi các tiết diện I-I và II-II:

Hình 1.2 Sơ đồ xác định năng lượng dòng chảy trên đoạn sông

Theo phương trình Becnuli ta có năng lượng riêng tại từng mặt cắt:

2 2

−

2 2

-1 2 1 1 2 2 -

Để sử dụng năng lượng của đoạn sông thì phải tập trung năng lượng dòng nước phân bố trên đoạn sông đó tại một chỗ, tạo độ chênh mực nước thượng và hạ lưu, nghĩa là phải tạo nên cột áp

1.3.2 Sơ đồ nhà máy thủy điện:

Nhà máy thủy điện là một tổ hợp phức tạp, sử dụng năng lượng của sông suối, để sản xuất điện năng bao gồm 3 tuyến :

- Tuyến áp lực (tuyến đầu mối)

- Tuyến năng lượng

- Tuyến hạ lưu

Hình 1.3 Sơ đồ các tuyến của nhà máy thủy điện

• Các thiết bị chính trong nhà máy thủy điện

Nhà máy : + Thiết bị cơ khí : Chính : Tuabin cho từng tổ máy Phụ : (các thiết bị khác)

+ Thiết bị điện kỹ thuật

Tổ máy Tuabin + Tuabin, cánh hướng … + Bộ điều tốc

Máy phát + Máy phát + Hệ thống kích từ

Hạ lưu

1 Kênh xả

2 Các cửa

van hạ lưu

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí các thiết bị trong nhà máy thủy điện

1 Cửa nhận nước 3 Bình tạo áp lực

8 Hệ thống kích thích máy phát 12 Cửa hạ lưu

Trong thực tế có 3 phương pháp tập trung năng lượng của dòng nước

tương ứng với ba sơ đồ nhà máy thủy điện: Nhà máy thủy điện kiểu lòng

sông, nhà máy thuỷ điện đường dẫn và nhà máy thuỷ điện kiểu tổng hơp

1.3.2.1 Nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông (hay sau đập)

Để tập trung năng lượng người ta dùng đập cột áp H là độ chênh

mực nước trước và sau đập (tương ứng thượng lưu và hạ lưu) Đập có hồ

chứa nước lớn để điều tiết lưu lượng dòng sông

phận của đập đối với cột nước nhỏ Các trạm thuỷ điện với phương pháp

tập trung năng lượng bằng đập gọi là nhà máy kiểu lòng sông hay sau đập

Nó áp dụng cho các con sông ở đồng bằng, trung du nơi có độ dốc lòng

sông nhỏ, lưu lượng sông lớn Trong thực tế, chiều cao của đập bị hạn chế

bởi kỹ thuật đắp đập và diện tích bị ngập Cột áp ở các trạm thủy điện này

không lớn, thông thường không lớn hơn 30 – 40m Tuy nhiên, nhà máy

Hình 1.5 Sơ đồ nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông

1.3.2.2 Nhà máy thủy điện đường dẫn:

Nước được ngăn bởi một đập thấp rồi chảy theo đường dẫn (Kênh, máng, tuy – nen, ống dẫn) đến nhà máy thủy điện

Ở đây cột áp cơ bản là do đường dẫn tạo nên, còn đập chỉ để ngăn nước lại để đưa vào đường dẫn Đường dẫn có độ dốc nhỏ hơn độ dốc lòng sông Kiểu trạm này thường dùng ở các sông suối có độ dốc lòng sông lớn

Hình 1.6 Sơ đồ nhà máy thuỷ điện kiểu kênh dẫn

1.3.2.3 Nhà máy thủy điện tổng hợp:

Hình 1.7 Sơ đồ nhà máy thuỷ điện kiểu tổng hợp

Năng lượng nước được tập trung là nhờ đập và cả đường dẫn Cột áp của trạm gồm 2 phần: một phần do đập tạo nên, phần còn lại do đường dẫn tạo nên

Nhà máy kiểu này được dùng cho các đoạn sông mà ở trên sông có

độ dốc nhỏ thì xây đập ngăn nước và hồ chứa, còn ở phía dưới có độ dốc lớn thì xây dựng đường dẫn

Trị An (H = 50 m, N = 100MW, 3 tổ máy) là trạm kiểu tổng hợp

1.4 Tuabin nước trong nhà máy thủy điện

Tuabin nước là một trong các thiết bị quan trọng nhất của nhà máy thủy điện, nhiệm vụ chính là chuyển đổi thủy năng thành cơ năng làm quay rôto máy phát và sinh ra điện năng

1.4.1 Sự ra đời của tuabin thủy lực

dụng nguồn năng lượng thiên nhiên để phục vụ đời sống và sản xuất, trước tiên là trong công việc lấy nước và chế biến lương thực

năng của dòng chảy Cho tới nay lịch sử chưa xác định được ai là người đầu tiên phát minh ra bánh xe nước Người ta biết rằng hàng nghìn năm trước công nguyên ở Ai Cập, Ấn Độ và Trung Quốc đã sử dụng bánh xe nước dưới dạng thiết bị biến đổi năng lượng Đến nay ở nước ta bánh xe nước vẫn còn được sử dụng trên các suối vùng núi và trung du

Hình 1.8 Bánh xe nước Tại Pháp từ thế kỷ IV đã có máy xay xát chạy bằng năng lượng của nước Tuy nhiên mãi đến thế kỷ thứ XVI với sự phát triển của chủ nghĩa tư bản thì việc sử dụng năng lượng nước mới có những cải tiến lớn Nhưng từ bánh xe nước tới tuabin nước loài người phải trải qua tìm kiếm nghiên cứu lâu dài

Năm 1934 kỹ sư người Pháp là Fuaray đã chế tạo thành công tuabin nước đầu tiên

Hình 1.9 Tuabin nước

tuabin nước kiểu li tâm Năm 1838 Hopd (Mỹ) đã cải tạo tuabin li tâm trên thành tuabin hướng tâm

Năm 1847-1849 một kỹ sư mỹ là Dran Franxic đã cải tiến tuabin Hopd thành tuabin tâm trục có hiêu suất cao hơn Ngày nay người ta gọi tuabin tâm trục là tuabin Franxic

Năm 1837-1841 Ghensen (Đức) và Jonvan (Pháp) đã chế tạo tuabin hướng trục cánh cố định Sau đó năm 1912-1924 một giáo sư người Tiệp Khắc cũ là Kaplan cải tiến tuabin hướng trục cánh cố định thành tuabin hướng trục cánh điều chỉnh gọi là tuabin Kaplan Do điều chỉnh cánh làm tăng hiệu suất trong một phạm vi điều chỉnh công suất rộng

1880 Penton (Mỹ) đã cải tiến bãnh xe nước và phát minh ra tuabin gáo Vì thế tuabin gáo còn gọi là tuabin Penton

Ngày nay các loại tuabin nước kể trên đã được cải tiến và hoàn thiện

ở mức độ cao Nhiều kiểu tuabin đã được ra đời như: Tuabin hướng chéo, tuabin dòng thẳng (Capsun), tuabin bơm

Hiện nay ở nước ta đã có nhiều cơ sở đầu tư tiến bộ khoa học kỹ thuật cho việc chế tạo tuabin nước Chúng ta đã chế tạo tuabin nhỏ (đến hàng ngàn KW) Trong tương lai chúng ta sẽ chế tạo loại tuabin lớn hơn, góp phần cho việc điện khí hoá và phục vụ sản xuất ở các địa phương xa lưới điện quốc gia

1.4.2 Phân loại và phạm vi sử dụng của tuabin:

* Phân loại theo dạng năng lượng của dòng chảy qua tuabin:

Hình 1.10 Sơ đồ nhà máy thủy điện

Ta khảo sát các thành phần năng lượng của dòng chảy Năng lượng đợn vị của dòng chảy truyền cho bánh xe công tác tuabin bằng độ chênh năng lượng riêng giữa hai tiết diện trước và sau đó:

Vậy năng lượng riêng gồm hai phần : động năng và thế năng

hệ khác nhau: tuabin xung lực và tuabin phản lực

Trong tuabin xung lực, chỉ có phần động năng của dòng chảy tác dụng lên bánh xe công tác còn phần thế năng bằng không Hệ tuabin này phát ra công suất nhờ động năng của dòng chất lỏng, còn áp suất ở cửa vào

và cửa ra của tuabin là áp suất khí trời

động năng, mà chủ yếu là thế năng của dòng chảy Trong hệ tuabin này, áp suất ở cửa vào luôn lớn hơn ở cửa ra Dòng chảy qua tuabin là dòng liên tục điền đầy toàn bộ máng dẫn cánh Trong vùng bánh xe công tác tuabin, dòng chảy biến đổi cả động năng và thế năng Trong đó vận tốc dòng chảy qua tuabin tăng dần, áp suất giảm dần Máng dẫn của cánh hình côn nên gây ra độ chênh áp mặt cánh, từ đó tạo ra momen quay

nhau Tuabin phản lực dùng cho trạm có cột nước thấp, lưu lượng lớn còn tuabin xung lực dùng cho trạm có cột nước cao, lưu lượng nhỏ

1.4.2.1 Tuabin phản lực:

phạm vi cột nước từ 1,5m đến 600m

công tác mà chia tuabin phản lực thành nhiều loại: tuabin hướng trục, tuabin tâm trục, tuabin hướng chéo

a Tuabin hướng trục:

dòng chảy trong phạm vi bánh xe công tác song song với trục quay tuabin (hình 1.8a,b )

chỉnh bánh công tác gồm nhiều cánh được gắn với bầu Nếu cánh được gắn chặt với bầu thì gọi là tuabin hướng trục cánh cố định ( tuabin chong chóng ) Nếu cánh có thể quay quanh trục cánh cố định thường dùng cho các trạm

cỡ nhỏ và trung bình Tuabin hướng trục cánh điều chỉnh được sử dụng cho

cỡ trung bình và lớn

cánh nằm trong bầu bánh công tác

Hình 1.11 Tuabin hướng trục

b Tuabin tâm trục (Hay còn gọi là tuabin Francis)

Trong tuabin tâm trục, hướng của dòng chảy ở vùng bánh công tác ban đầu theo phương hướng tâm, sau đó chuyển sang phương song song với trục

Tuabin này còn gọi là tuabin Francis Nó được sử dụng rộng rãi trong các trạm có cột nước cao : H = 30-600m Đối với các trạm nhỏ tuabin này có thể làm việc với cột nước H > 4m

Bánh công tác gồm hệ thống cánh gắn chặt với hai vành đĩa trên và dưới thành một khối cứng Cánh có dạng cong không gian và số cánh có từ 12 đến 22

hợp với trạm có cột nước ít thay đổi (hình 1.8 d)

Khot-xen-van (Đức)

Ở nước ta các nhà máy thuỷ điện: Trị An, Hoà Bình, YaLy, Thác Mơ dùng tuabin tâm trục cỡ lớn và trung bình, còn trạm Ta Sa, Na Ngần, Suối Cùn…dùng tuabin tâm trục cỡ nhỏ

Hình 1.12 Tuabin tâm trục

c Tuabin hướng chéo:

và hướng trục cánh điều chỉnh

với trục quay một góc nào đó (thường 45-60 độ) Bầu cánh là hình nón Bầu cánh chứa toàn bộ cơ cấu điều chỉnh cánh như bầu cánh của tuabin hướng trục cánh điều chỉnh

Loại tuabin này làm việc trong phạm vi cột nước H = 30-150m Nó có thể điều chỉnh cánh nên phạm vi điều chỉnh công suất có hiệu suất cao tương đối rộng so với tuabin tâm trục

Hình 1.13 Tuabin hướng chéo

1.4.2.2 Tuabin xung lực (xung kích):

a Tuabin gáo ( còn gọi là tuabin Pelton) HÌNH VẼ 1.5/7 THANH 1.9:

Trong đó : 1- Ống dẫn 2- Mũi phun 3- Hướng tia nước

4- Cánh gáo 5- Trục 6- Vở tuabin

Tuabin gáo là loại tuabin xung lực được sử dụng nhiều nhất Phần dẫn dòng của nó gồm bánh công tác và vòi phun Bánh công tác gồm nhiều cánh hình gáo được gắn chặt lên bánh công tác

Bánh công tác gắn liền trên trục tuabin, trục này nối với trục máy phát

Thông thường tuabin gáo đặt ngang, chỉ có một số tuabin cỡ lớn có tổ máy đặt đứng

Vòi phun gồm có ống hình côn nối với ống dẫn, trong ống hình côn có

kim điều chỉnh lưu lượng ra của vòi phun Ở đây dòng chảy theo ống dẫn vào vòi phun, từ đó dòng chảy ra khỏi vòi phun với vận tốc đủ lớn tác dụng vào các cánh gáo và tạo thành momen quay

Ngoài ra vòi phun làm nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng qua bánh công tác Tuabin gáo làm việc với cột nước H = 40-300m và lớn hơn nữa Ở nước ta trạm thuỷ điện Đa Nhim dùng tuabin gáo có công suất một tổ máy

N = 40MW

b Tuabin tia nghiêng:

Tuabin này khác với tuabin gáo là dòng chảy vào vòi phun hướng vào bánh công tác dưới một góc nghiêng Bánh công tác gồm các cánh cong gắn chặt lên hai đĩa bên bánh công tác có hình dạng đơn giản hơn dạng gáo nên dễ chế tạo Vòi phun của loại này tương tự như vòi phun của tuabin gáo

Tuabin tia nghiêng được lắp cho những trạm thuỷ điện nhỏ Hiệu suất của tuabin này thường nhỏ hơn hiệu suất của tuabin gáo

c Tuabin tác dụng kép (Tuabin xung kích hai lần ) (HÌNH VẼ 2.6):

chảy đi từ ngoài vào tâm sau đó lại hướng từ tâm ra ngoài, nên gọi loại này

là tuabin tác dụng kép Vòi phun của tuabin này có tiết diện chữ nhật chứ không phải tiết diện tròn

Ở đây thay đổi lưu lượng bằng cách thay đổi một thành trong để thay đổi tiết diện vòi phun

tuabin Banki Nó được dùng cho các trạm thuỷ điện cỡ nhỏ N = 5-100KW

1.4.3 Các bộ phận chính của tuabin nước:

Trong tuabin nước, bộ phận ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tuabin đó là phần dẫn dòng Phần dẫn dòng gồm có ba bộ phận chính:

- Buồng dẫn tuabin

- Bánh công tác

- Buồng hút tuabin

năng lượng Hai bộ phận buồng dẫn và buồng hút không trực tiếp biến đổi năng lượng nhưng vai trò của chúng rất quan trọng giúp bánh công tác làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng có hiệu quả tốt

lượng dòng chảy, van đóng nhanh khi có sự cố, lưới chắn rác…

Nếu tuabin làm việc đồng bộ với máy phát điện thì một bộ phận quan trọng giúp cho sự đồng bộ này là máy điều tốc

Trong các trạm thuỷ điện còn có các thiết bị phụ trợ khác như: các tổ máy bơm, các tổ máy nén khí, thiết bị nâng hạ, hệ thống điện…Ở đây ta chỉ xét bộ phận chính của phần dẫn dòng tuabin

Cột áp của trạm gồm 2 phần: một phần do đập tạo nên, phần còn lại

do đường dẫn tạo nên Kiểu thiết kế này áp dụng cho các đoạn sông mà ở trên sông có độ dốc nhỏ thì xây đập ngăn nước và hồ chứa, còn ở phía dưới

có độ dốc lớn thì xây đường dẫn

Nước được tập trung trên hồ chứa nhờ đập sau đó được chảy qua các đường dẫn tới tuabin Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình có 8 tổ máy tương ứng với 8 đường dẫn và 8 tuabin Nước chảy tới tuabin qua đường dẫn rồi tới buồng xoắn

Buồng xoắn sẽ thay đổi dòng chảy từ hướng tâm sang hướng trục qua cánh hướng nước tới bánh xe công tác Nước chảy làm bánh xe công tác quay và kéo theo rôto của máy phát điện quay Rô to quay làm bộ phận máy phát hoạt động và phát ra điện Tuyến năng lượng của nhà máy được thể hiện rất rõ qua hình vẽ kèm theo

Cửa nhận nước là cửa quan trọng của nhà máy thủy điện, nó là cửa ngõ khi vào nhà máy Tại đây dòng nước được lọc rác bằng lưới chắn rác, sau đó được dẫn vào tuabin Dòng nước này được điều chỉnh bởi cửa sửa chữa và cửa vận hành Như vậy cửa nhận nước đã thực hiện một điều chỉnh trong toàn bộ hệ thống của nhà máy

Trong đó :

Cẩu trục chân đê: Nhiệm vụ điều khiển gầu cào rác, nâng hạ gầu cào rác

và di chuyển tới nơi thải rác Bên cạnh đó, nó còn thực hiện việc nâng hạ lưới chắn rác phục vụ cho việc tu sửa lưới chắn rác

Gầu cào rác: Để vớt rác ra khỏi lưới rác và vận chuyển tới nơi thải rác từ lưới chắn rác thu gom được

Xi lanh thủy lực nâng hạ : Nhiệm vụ nâng hạ cửa vận hành

Ổ hướng: Nhiệm vụ định hướng cho trục của xilanh thủy lực đúng hướng

vì trục của xilanh dài

Lưới chắn rác: Ngăn các vật trôi theo dòng nước không cho vào trong đường ống áp lực để không gây sự cố cho tổ máy

Cửa sửa chữa: Có nhiệm vụ đóng nhanh cửa nhận nước vào tuabin, bảo

vệ tuabin khi có sự cố Thường đóng trong trường hợp nước tĩnh để không gây chấn động Tuy nhiên trong trường hợp cần đóng nhanh khi dòng chảy lớn vẫn phải đảm bảo an toàn

Cửa vận hành: Nó được điều chỉnh bởi xilanh thủy lực chính và được thiết kế dùng trọng lượng đóng lại ở điều kiện dòng không bình thường

Công dụng :

- Nâng cánh phai dưới áp lực

- Giữ cánh pha ở tận cùng phía trên

- Hạ cánh phai xuống đến vị trí đóng hoàn toàn của xả đáy

- Nâng tự động cánh phai về vị trí ban đầu khi bị lún xuống 300mm

5 Phai sửa chữa xả mặt

6 Van cung xả sâu

7 Phai sửa chữa xả mặt

2.3.1 Đập tràn xả đáy bao gồm 12 cửa van cánh cung có kích thước

(6x10) m được chuyển động nhờ các xi lanh thuỷ lực, một cánh phai tương ứng với một xi lanh thuỷ lực

2.3.2 12 cánh phai này được chuyển động nhờ có 6 bộ dẫn động thuỷ

lực.Thành phần của mỗi bộ dẫn động thuỷ lực bao gồm : (Máy bơm, Bảng

tụ tại đó

- Duy trì tự động áp lực 32 kg/cm2 và 20 kg/cm2 ở các hệ thống khí nén 220 KV và 110 KV

- Sấy nhiệt độ không khí tới độ ẩm tương đối cần thiết

- Độ tổn hao cố định không khí để thông gió và dẫn trong hệ thống bằng 70m3 /giờ, khi đó áp lực đủ trong các bình chứa khí, sau thời gian các máy nén khí tạm dừng làm việc 2 tiếng đồng hồ mà vẫn đảm bảo độ ẩm không khí theo yêu cầu

- Thời gian khôi phục đầy đủ áp lực trong hệ thống sau khi có sự cố nặng nhất là bé hơn 2 giờ mà không cần phải chạy máy nén khí dự phòng

1.4.2 Cấu tạo hệ thống nén khí :

Hệ thống này bao gồm: có 4 máy nén khí (trong đó có 3 máy làm việc, 1 để dự phòng) và 3 cụm chai chứa mỗi cụm có dung tích 3m3 Mỗi máy nén cung cấp riêng cho từng cụm chai đặc biệt máy nén dự phòng có thể cấp đồng thời cho cả 3 cụm

Kết cấu riêng của các máy nén khí : Có pít tông định hướng cố định

và các xi lanh lắp vuông góc với nhau khi pít tông chuyển động tạo chân không thì không khí tràn đầy vào Xi lanh qua van hút, lượng không khí đủ thì pít tông chuyển động ngược lại van hút đóng lại không khí được nén tới một áp lực nhất định sau đó được đưa qua van đẩy

2.7 Hệ thống dầu tuabin

Hệ thống dầu tuabin đảm nhiệm mọi công việc tiếp nhận bảo quản làm sạch, phân phối kiểm tra số lượng, chất lượng loại dầu T/7-30 đang sử dụng tại nhà máy thuỷ điện Hoà Bình.Thiết bị dầu tuabin được bố trí tại nhà bờ trái và gian máy Hệ thống ở gian máy được nối với hệ thống đặt ở

nhà bờ trái qua tuyến ống công nghệ nằm ở hầm giao thông

2.8 Thiết bị dầu áp lực (MHY) và hệ thống làm mát dầu

Thiết bị dầu áp lực dùng để cung cấp dầu áp lực T/7-30 (OCT 9972-74)

hoặc dầu tương đương với nó cho bộ điều chỉnh tốc độ tuabin

Để thao tác điều tốc cần có hệ thống dầu áp lực làm nguồn cung cấp năng lượng, thiết bị dầu áp lực là khâu trung gian truyền lực cho động cơ

sexcvomoto

Hệ thống MHY gồm có :

thiết bị làm mát dầu được nối với nhau và nối với hệ thống thuỷ lực bằng các đường ống

*Bình chứa dầu áp lực MHY chứa dung tích 12.5 m3 có kết cấu hình

trụ làm bằng kiểu hàn, đáy hình elíp làm bằng thép tấm, bình có cửa chui

để kiểm tra và sửa chữa, có các chân để lắp đặt lên móng, các tai cheo để vận chuyển, có mặt bích và các ống để nối với các ống dẫn dầu và khí Có trang bị các áp kế, ống thuỷ báo mức dầu, van khí một chiều, các đát trích báo mức, đát trích áp lực và các van khác

khí nén Nhờ tính đàn hồi của không khí nén mà sóng áp lực sinh ra khi thao tác điều chỉnh tuabin được giảm đi nhiều Lượng dầu và áp lực dầu trong bình là nguồn dự trữ năng lượng, nên giảm nhẹ công suất bơm dầu(so với việc dùng bơm trực tiếp vào bộ phận điều chỉnh ) Trong quá trình làm việc, dầu và không khí nén trong bình bị hao hụt do rò rỉ Vì vậy cần thường xuyên kiểm tra và bổ xung dầu vào bình chứa bằng hệ thống bơm, còn không khí nén được cung cấp bởi các hệ thống nén khí Áp lực khí nén trong bình chứa dầu thường là 25kg cm/ 2, 40kg cm/ 2, do thao tác điều khiển động cơ secvo làm áp lực trong bình chứa sụt xuống Khi áp lực trong bình sụt xuống 2÷3 kg cm/ 2so với bình thường thì các bơm dầu hoạt động nhờ các rơle áp lực Khi áp lực đạt bình thường thì rơ le tự động điều chỉnh dừng máy bơm

* Ống thuỷ báo mức dầu của bình MHY được lắp trên thành bình dầu

khí, dùng để kiểm tra bằng mắt thường mức dầu trong bình MHY Ống thuỷ có các van chặn, ống trong suốt đánh dấu thang đo

và vỏ trong suốt bảo hiểm

* Van chặn gồm có van chặn trên và van chặn dưới, ngoài ra còn có các

van bi một chiều Trường hợp ống đo dầu bị vỡ thì các viên bi sẽ đậy các

lỗ thông, không cho dầu chảy ra ngoài Thang đo của ống thuỷ có các vạch chia độ tính bằng % so với thể tích bình dự trữ

* Van không khí một chiều được lắp trên đường ống dẫn có áp lực nối

bình MHY với bình chứa khí của nhà máy và dùng để ngăn không khí không cho ra khỏi bình MHY sau khi nạp

* Bộ điều chỉnh mức dầu ở bình MHY

Bộ điều chỉnh mức dầu PYM-3 dùng để nạp bổ xung không khí vào bình MHY trong suốt quá trình MHY làm việc Mức dầu trong bình MHY tăng quá mức (35% thể tích bình MHY) khoảng từ 15-20mm thì phao bộ điều chỉnh nổi lên và đẩy con đợi để mở van

Không khí từ bình chứa khí của nhà máy qua bộ lọc và đi vào bình MHY Nếu mức dầu tụt quá mức thì phao cũng tụt xuống, giải phóng van

bi áp lực dư của không khí sẽ làm bịt kín van

* Bể xả dầu

Bể xẩ dầu có kết cấu kim loại hàn bằng thép tấm dùng để thu gom dầu từ hệ thống thuỷ lực, lọc và khử không khí trong dầu

* Để duy trì chế độ nhiệt bình thường trong hệ thống thuỷ lực, MHY

được nắp thiết bị làm mát dầu (MY-3b) có trị số chỉnh định chạy bơm ở 42

độ C và cắt bơm ở 38 độ C phát tín hiệu ở 37 độ C nhờ đát trích nhiệt độ báo hiệu

* Nhiệt độ toả ra trong hệ thống thuỷ lực do tổn thất năng lượng được làm

nguội bằng phương pháp bức xạ tự nhiên và phương pháp đối lưu qua thiết

bị làm mát dầu Nhờ đó đảm bảo duy trì nhiệt độ môi trường trong phạm

vi cho phép

2.9 Hệ thống cấp nước kỹ thuật tổ máy và biến thế

Hệ thống cấp nước kỹ thuật phải được đảm bảo cấp nước sạch không ngừng cho các hộ tiêu thụ như: Bộ làm mát không khí, bộ làm mát dầu ổ hướng tuabin, ổ đỡ, ổ hướng máy phát, hệ thống cấp dầu điều khiển tổ máy, bộ làm mát hệ thống thiết bị bán dẫn động lực kích thích máy phát và các bộ phận có nhu cầu làm mát khác, để giữ ổn định cho các thiết bị đó

trong quá trình làm việc Lượng nước sạch này được thiết kế tính toán sao cho lưu lượng và áp lực của nước phải đảm bảo yêu cầu

Cấu tạo : Nó gồm có hai hệ thống :

- Hệ thống nước làm mát tổ máy bao gồm cả hệ thống làm mát bộ biến đổi thiristor

- Hệ thống nước làm mát nhóm biến thế một pha

2.10 Hệ thống cung cấp nước sản xuất nhà máy thuỷ điện Hoà Bình

Hệ thống cung cấp nước sản xuất đảm bảo dẫn nước sạch đến cho các thiết bị tiêu thụ để giữ nhiệt độ theo quy định va bôi trơn các thiết bị đang vận hành của nhà máy thuỷ điện ở tất cả các chế độ ổn định, quá độ của tổ máy

2.11 Hệ thống trạm bơm thải sau cứu hoả các máy biến áp và hầm cáp:

Trạm bơm thải nước và dầu dùng để bơm thải nước sau cứu hoả các máy biến áp và hầm cáp ở cao độ 24,6m Trạm bơm nằm ở cao độ 9,8m trong gian máy biến áp Để gom nước cứu hoả máy biến áp, các hầm cáp ở cao độ 24.6m và xả dầu sự cố ở các máy biến áp và cáp dầu áp lực, người

ta làm bể số 2 ở cao độ 8.6m trong gian máy biến áp

2.12 Hệ thống làm khô phần nước qua các tổ máy của nhà máy thuỷ điện

Hệ thống làm khô dùng để tháo cạn nước ở các bộ phận phần nước

hạ lưu và giữ cho chúng trong tình trạng khô ráo để sữa chữa, những bộ phận này gồm có: Phần nước của ống dẫn nước có áp lực, buồng xoắn, buồng bánh xe công tác và ống xả

2.13 Kết cấu các thành phần cơ khí của tổ máy thuỷ lực

2.13.1 Công dụng :

Máy tuabin thuỷ lực trục đứng kiểu PO 150/810-B-567,2 dùng để dẫn động cho máy phát điện 3 pha có công suất định mức 240.000KW Điều khiển tuabin được thực hiện bằng bộ điều tốc thuỷ lực, trong hộp với thiết bị dầu áp lực MHY Tổ máy có khả năng làm việc ở cả chế độ bù

- Tải trọng tính toán tối đa trên ổ đỡ : 16,1 tấn

- Khối lượng dầu trong bể : 10 m3

2.13.3 Kết cấu của tuabin

2.13.3.1 Bánh xe công tác : (đường kính 5672 mm, chiều quay phải )

dòng chảy của nước thành cơ năng quay rôto máy phát, bánh xe công tác

gồm có vành trên 16 cánh và vành dưới được hàn với nhau bằng hàn điện,

ở phía dưới của vành trên có các bulông bắt ghép nắp rẽ dòng

Nắp này tạo nên sự đổi hướng của dòng chảy từ hướng kính sang hướng dọc trục một cách êm dịu, để tháo nước từ buồng phía trên bánh xe công tác ở vành trên có 10 lỗ xả D 130mm, để giảm bớt tổn thất năng lượng rò rỉ giữa bánh xe công tác và nắp tuabin và vành dưới của cánh hướng với vành dưới của bánh xe công tác có rãnh chèn hình răng lược

*Buồng bánh xe công tác : Là chỗ lắp đặt bánh xe công tác, buồng bánh

xe công tác có dạng hình trụ Khe hỡ giữa buồng và bánh xe công tác nằm

tác

Nước được đổ vào bánh xe công tác qua các cánh hướng (lưu lượng nước là 301,5 m3/h)

2.13.3.2 Cánh hướng nước (bộ phận hước dòng): nằm ở phía stato

Bộ máy cánh hướng nước điều chỉnh lưu lượng nước qua tuabin khi thay đổi công suất tổ máy cũng như ngăn không cho nước vào bánh xe công tác lúc dừng máy

Các cánh hướng được bố trí đều xung quanh và được gắn vào hai vành trên và dưới Cánh hướng nước có dạng hình trụ và gồm những bộ phận sau:

Số lượng cánh hướng là 20 cánh Đều có 3 gối đỡ và được đúc bằng thép cácbon, các cánh đều có bạc định hướng làm bằng thép trong có phủ một lớp vật liệu chống mài mòn mà không cần bôi trơn

Ổ đỡ giữa và dưới được làm kín bằng gioăng cao su định hình, tất cả các gối trục của cánh hướng đều được ốp bọc bằng thép không rỉ Ổ đỡ giữa cũng đồng thời là ổ chắn để bắt giữ chặt cánh hướng khỏi bị lực nước nâng lên trên

Để giảm bớt lượng nước rò qua cánh hướng đã đóng khi lắp ráp phải mài nhẵn các bề mặt tiếp giáp giữa các cánh, còn gioăng cao su giữa các khe rãnh của nắp tuabin và vành đỡ dưới là để chèn kín nước ở các đầu cánh

Mỗi cánh đều được treo lên nhờ bulông ở trên nắp chuyên dùng qua tay đòn và mặt bích của gối đỡ Nắp này ép chặt vào nắp tuabin và cũng nhờ các bulông treo này để điều chỉnh vị trí nâng cánh và các khe hở ở hai đầu cánh việc quay cánh hướng thực hiện nhờ 4 xécvômôtơ được truyền qua vành điều chỉnh thanh giằng

Bản giằng tay đòn để truyền đến cho cánh hướng, Tay đòn được ghép với nhau bằng các chốt sắt, chốt sắt là khâu yếu nhất làm chức năng bảo vệ cánh hướng khỏi gẫy khi điều chỉnh không đều các thanh giằng hoặc các vật lạ lọt vào giữa các khe hở của cánh hướng

bằng nhựa pôlime tổng hợp không yêu cầu bôi trơn trong quá trình vận hành thanh giằng cánh hướng nước có thể điều chỉnh được chiều dài

Có thể làm cho các cánh hoàn toàn sát kín với nhau khi các cánh hướng nước đóng hết, gối đỡ tiếp nhận lực dọc trục của rôto, tổ máy cũng như mômen xoắn do ổ trục của tổ máy tạo ra kho rôto quay, để cố định cánh hướng ở vị trí mở hết, hoặc đóng hết có đặt 4 chốt hãm chịu được lực tổng hợp của 4xécvômôtơ

Việc quay các cánh hướng nước, khi khởi động và ngừng máy được thực hiện bằng 4 xéc vô mô tơ trục thẳng đứng tác động 2 chiều

Đường kính của pittông là 500 mm và hành trình của pittông là 730 mm

áp lực định mức của xéc vô mô tơ lấy từ hệ thống điều chỉnh là 40kg/cm2

Cấu trúc của xéc vô mô tơ có 1 ống xi lanh thép kiểu hàn có các nắp được bắt chặt 2 đầu bằng gioăng, pittông gang, thanh giằng của xéc vô mô

tơ có 1 đầu tự do được lắp vào lỗ của chốt trục Chốt này được nối khớp với bản lề với vành điều chỉnh và có các ê cu chặn để bắt kẹp các thanh giằng với nó và cũng nhờ các ê cu này để đảm bảo điều chỉnh thanh giằng theo hướng dọc trục

Trong xéc vô mô tơ có hệ thống điều tiết làm chậm chuyển động của pittông ở cuối hành trình đóng có hệ thống xả dầu từ 2 khoang của xéc vô

mô tơ vào tổ máy vét dầu

2.13.3.3 Buồng xoắn stato : Là bộ phận dẫn nước vào bánh xe công

tác có cấu tạo hình xoắn có tiết diện thay đổi không khép kín gồm có 20 khâu và một ống nối được cấu tạo từ thép tấm có độ dày khác nhau Để vào được buồng xoắn có một lỗ tròn và có nắp đậy

2.13.3.5 Stato tuabin : Nhận toàn bộ tải trọng của tổ máy, khối bê

tông phía trên và lực ép do áp suất nước trong buồng xoắn, cánh hướng bánh xe công tác tạo nên

2.13.3.6 Cấu trúc của roto gồm có hai phần : Phần đai trên và đai

dưới cấu tạo từ 4 phần gắn với các vành đó là 48 trụ chịu lực, trong đó 5 trụ

ở vành đầu vào buồng xoắn được chế tạo từ thép đúc còn các trụ khác được làm bằng thép tấm, đai trên của stato được nối đai tăng cường chịu áp lực bằng bê tông cốt sắt

2.13.3.7 Trục tuabin : Truyền mô men quay từ bánh xe công tác đến

trục của máy phát có cấu tạo nguyên khối, kiểu rỗng có vành riêng để lắp ổ hướng tuabin, đường kính trục là 1500 mm Độ dày thành trục là 130 mm, tổng chiều dài là 6800 mm, đường kính của vành chỗ lắp ổ hướng là 1900

mm, mặt dưới của trục được nối bằng 20 bu lông M140 với mặt trên của

bánh xe công tác tương tự như vậy đối với điểm nối của trục tuabin và roto máy phát

2.13.3.8 Ổ hướng : Có tác dụng định vị trí của trục tuabin Trong quá

trình làm việc ổ hướng chịu tác dụng của lực hướng kính do không cân bằng về lực cơ thuỷ lực và lực điện của roto Ổ hướng gồm có 12 xéc măng bằng thép trên bề mặt có phủ một lớp ba bít qua ống lót cách điện

Vỏ của ổ hướng : Bằng thép và được bắt chặt lên nắp tuabin nhờ bu lông

và chốt định vị, phía dưới vỏ ổ hướng là thùng dầu có thể tích 1m3 để bôi trơn các xéc măng

Việc tuần hoàn dầu trong ổ hướng được thực hiện khi các trục quay nên nó có tính năng giống như bơm li tâm dẫn dầu trong thùng dầu và khoang giữa các xéc măng và vỏ của ổ hướng làm cho mức dầu ở đó đẩy lên tới mức cần để bôi trơn các xéc măng Sau đó dầu qua lỗ ở thanh đứng của vỏ và đi theo đường ống xả đến 12 bộ làm mát bằng xung quanh thùng dầu dưới, từ dưới lên và tiếp tục vào thùng dầu Do đó trong qúa trình làm việc phải thường xuyên kiểm tra mức dầu, nhiệt độ của dầu và nhiệt

độ các xéc măng bằng các đát trích để biết tình trạng làm việc của tổ máy

2.13.4 Các phần tử của hệ thống điều chỉnh tốc độ tuabin :

Dầu áp lực từ bình chứa MHY được dẫn theo đường ống tới khối ngăn kéo chính, từ đây có 3 đường ống dẫn tới ngăn kéo sự cố rồi sau đó dẫn dầu tới các xéc vô mô tơ

Ngăn kéo sự cố : Có đường ống phụ nối với đường ống dầu áp lực và

thông với bình chứa MHY, nó được sử dụng để đóng cánh hướng nước trong trường hợp bộ điều tốc bị hỏng, ngăn kéo có truyền động điện từ để điều khiển ngăn kéo sự cố

cố, còn khi bộ điều tốc bị hỏng và tốc độ quay của roto tăng cao thì rơ le tần số quay sẽ được tín hiệu đi khởi động ngăn kéo sự cố có bộ dẫn động điện từ

Sau khi ngăn kéo sự cố tác động khi đó dầu sẽ được nối thông với khoang đóng các xéc vô mô tơ cánh hướng với đường dầu áp lực, còn khoang mở thông với đường xả do đó cánh hướng nước được đóng lại

Để đưa ngăn kéo sự cố trở lại vị trí đóng bình thường thì trước tiên ta phải cắt mạch điện cho ngăn kéo có truyền động điện từ để kiểm tra áp lực dầu trong buồng xéc vô mô tơ bằng các đồng hộ đo áp lực mạch phản hồi

và đưa các phần tử của bộ điều tốc thuỷ lực về vị trí ban đầu

Cáp truyền : Thực hiện phản hồi cơ giữa cánh hướng nước và tủ điều tốc

sẽ làm cho thiết bị chỉ huy (thực chất là các tiếp điểm hành trình) chuyển động và nó cho những tín hiệu khác nhau tuỳ theo vị trí của cánh hướng nước

Các tổ máy bơm vét dầu : Sử dụng để thu dọn dầu từ các cơ cấu điều

chỉnh và kiểm tra tuabin cũng như định kỳ bơm dầu vào bể xả, ngoài ra còn dùng để tháo xả dầu cho đường ống của hệ thống điều chỉnh và tốc độ

Thiết bị chỉ huy : Đảm bảo ghép và tách các mạch của hệ thống tự động

điều khiển ở các vị trí xác định của cánh hướng

Thiết bị dầu áp lực và thiết bị tự động MHY : Dùng để cung cấp dầu

áp lực cho các phần thuỷ lực của hệ thống điều chỉnh

Thiết bị tự động MHY : Dùng để tự động điều khiển các bộ phận của

MHY thiết bị này được xác định trên cơ sở sử dụng các hệ thống không tiếp điểm và gồm có : Phần thông báo, Phần lôgic, và cơ cấu chấp hành

Ngoài ra còn một số các van xả để tháo hết nước khi cần sửa chữa hoặc kiểm tra tổ máy khi dừng

2.13.5 Kết cấu của máy phát thuỷ lực :

2.13.5.1 Máy phát thuỷ lực : (kiểu CB1190/215 )

Trục của máy phát điện được nối trực tiếp với trục tuabin nên máy phát sẽ quay cùng với tốc độ quay của tuabin, do vậy việc điều chỉnh tần số

và điện áp cảu máy phát chính là việc điều khiển tốc độ của tuabin thủy lực Máy phát là nơi biến cơ năng do nước sinh ra thành điện năng phát lên lưới điện quốc gia

Được cấu tạo theo kiểu ô dù có 1 ổ đỡ được tỳ nên nắp tuabin và có

1 ổ hướng ở phần trung tâm của giá chữ thập trên

2.13.5.2 Stato máy phát (phần đứng yên ):

Vỏ của stato có cấu tạo từ thép tấm được hàn lại với nhau, stato được ghép vào bệ nhờ các bu lông bệ

được sơn cả hai mặt bằng sơn cách điện chịu nhiệt Theo chiều cao của lõi thép được chia thành 41 ngăn mà giữa các ngăn có khe hở không khí làm mát

Cuộn dây của stato có dạng thanh dẫn uốn sóng hai lớp có 4 nhánh song song trên một pha và có 6 đầu ra trung tính

- Số rãnh : Z= 576

- Số cực : 2P=48 pha

- Số rãnh cho một cực và một pha : g=4

- Bước quấn dây : 1-15-25

- Số nhánh song song : a=4

2.13.5.3 Roto máy phát (phần chuyển động ): Gồm có đĩa roto, thân

roto có gắn đĩa phanh, các cực có cuộn dây kích từ và cuộn cảm, vành chổi than và may ơ của ổ đỡ

Đĩa roto là cấu trúc hàn đúc gồm có : Sáu nan hoa tiết diện hình hộp

có thể tháo ra được Phần trung tâm có ống lót đúc, đĩa gân và các tấm nối

để bắp giữ các nan hoa

Mặt trong phía dưới của ống được đấu ghép với trục tuabin bằng các

bu lông, mặt bích trên ống lót roto nối với trục phụ

2.13.5.4 Máy phát phụ

bằng thiristor của máy phát thuỷ lực Stato máy phát phụ được ép vào chân giá chữ thập trên còn roto được gắn vào khung bệ của roto máy phát thuỷ lực

2.13.5.5 Máy phát điều chỉnh

lực của tuabin và nó cũng được làm máy phát đồng bộ 3 pha với phần kích thích bằng nam châm vĩnh cửu được nắp trên các cửa của roto

Để từ hoá các nam châm, mỗi cực từ có một cuộn dây đặc biệt Cần phải tiến hành nạp từ điện áp stato thấp dưới 110 V Tiến hành nạp từ bằng dòng một chiều 600 A, thời gian nạp không quá 1 giây

2.13.5.6 Hệ thống thông gió

Để làm mát phần tác dụng của máy phát chính có dùng hệ thống thông gió tuần hoàn làm mát bằng không khí Roto máy phát làm việc giống như quạt li tâm tạo nên áp lực gió làm mát cần thiết, làm mát các cực từ roto, cuộn dây và lõi thép stato và đi vào các bộ làm mát gió bằng nước, khi ra khỏi bộ làm mát khí theo hướng gió khép kín quanh stato, không khí lạnh được chia làm hai đường quay trở lại roto