Nhà máy thủy điện

Tài liệu tham khảo, thiết kế xây dựng Nhà máy thủy điện

MỤC LỤC Mở đầu

Chương 1: Giới thiệu về nhà máy thủy điện

I.Vai trò nhà máy thủy điện.

II.Nguyên lý hoạt động và cấu tạo nhà máy thủy điện.

III Giới thiệu về nhà máy thủy điện Hòa Bình.

Chương 2: Các hệ thống của nhà máy

I.Các kiến thức an toàn điện.II.Các thiết bị trong gian máy.

III Hệ thống điện tự dùng của nhà máy.

IV Các thiết bị trong trạm phân phối điện của nhà máy.

V.Hệ thống đập tràn của nhà máy.

Kết luận

LỜI NÓI ĐẦU

Trường Đại học Điện Lực Hà Nội là trường đại học đầu ngành của ngành Điện Mặc dù thời gian thành lập chưa dài nhưng trong những năm qua trường đã đào tạo ra nhiều kỹ sư, cử nhân có chất lượng cao Đạt được thành tích này là nhờ sinh viên của trường luôn được học đi đôi với hành Trong đó các kỳ thực tập đóng một vai trò quan trọng Ngay từ năm thứ ba, nhà trường đã dành cho sinh viên thời gian thực tập là bốn tuần, gồm có 3 tuần học lý thuyết và làm báo cáo tại trường và 1 tuần đi nhận thức tại nhà máy.

Là những sinh viên ngành Quản lý năng lượng, một trong những ngành học đặc trưng của trường, việc tìm hiểu về các kiến thức thực tế ở các nhà máy là rất quan trong cho công việc của chúng em sau này Đáp ứng được yêu cầu đó, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em đi nhận thức tại nhà máy thuỷ điện Hoà Bình – trung tâm điện lực lớn nhất Việt Nam Đây là một cơ hội rất tốt để sinh viên có được nhận thức chung về việc sản xuất và phát điện tại nhà máy điện lớn nhất cả nước cũng như các công trình, thiết bị máy móc hiện đại.

Trong thời gian thực tập, với sự cố gắng của bản thân, đồng thời với sự giúp đỡ của các thầy giáo hướng dẫn, cũng như sự giúp đỡ nhiệt tình của các cô chú công tác tại nhà máy, em đã hoàn thành chuyến thực tập và cũng đã có được những hiểu biết nhất định về NMTĐ Hòa Bình nói riêng cũng như hệ thống thủy điện Việt Nam nói chung Song do thời gian thực tập không phải là dài, việc tìm hiểu và thu tập kiến thức về chuyến đi còn nhiều hạn chế, nên bài làm của em không tránh khỏi những thiếu sót Do vậy em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn chỉnh bài báo cáo hơn.

Em xin chân thành cảm ơn.

Hà Nội ngày 16 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Phan Thị Dung

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

Nhà máy thủy điện là nhà máy điện biến đổi năng lượng cơ của nước thành năng lượng điện Gần 18% năng lượng điện trên toàn thế giới được sản xuất từ các nhà máy thủy điện Tại Việt Nam vai trò của nhà máy thủy điện là rất quan trọng Nhà máy thủy điện Hòa Bình là nguồn cung cấp điện chính cho đường dây điện cao thế 500 kV Bắc-Nam.

Năng lượng điện từ nhà máy thủy điện là một dạng năng lượng tái sinh, năng lượng sạch vì không thải các khí có hại cho môi trường.

Theo quy hoạch phát triển thuỷ điện cả nước đến năm 2015 có xét đến năm 2025 vừa được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, công suất lắp đặt các nhà máy thuỷ điện đến năm 2015 vào khoảng hơn 18.000 MW với sản lượng điện trung bình hằng năm trên 80 tỷ kWh.

Trong đó, riêng 9 hệ thống sông Lô - Gâm, sông Đà, sông Mã-Chu, sông Cả, sông Vu Gia, sông Ba, sông Sê San, sông Srepok và sông Đồng Nai đã được quy hoạch phát triển các nhà máy thuỷ điện có tổng công suất khả dụng 15.383 MW với sản lượng điện trung bình hằng năm 63,87 tỷ kWh (chưa kể các nhà máy thuỷ điện nhỏ tái tạo) Các nhà máy thuỷ điện của 4 hệ thống sông Đà, sông Đồng Nai, sông Sê San và sông Vu Gia đã có tổng công suất lắp đặt 12.214 MW với sản lượng điện trung bình 50,38 tỷ kWh/năm Đến nay, 11 nhà máy thuỷ điện hiện có trên các hệ thống sông Đà, sông Đồng Nai, sông Lô-Gâm, sông Sê San, Sông Ba và sông Vu Gia đang hoạt động với tổng công suất lắp đặt 4.153 MW, cung cấp cho đất nước trung bình mỗi năm trên 18,06 tỷ kWh, đứng thứ 2 sau sản lượng do các nhà máy điện chạy khí thiên nhiên sản xuất Trong số đó đáng kể nhất là các nhà máy thuỷ điện Thác Bà, Hoà Bình, Trị An, Yaly, Hàm Thuận - Đa My đã từng giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc cung ứng điện cho đất nước trong những năm đầu đổi mới đầy ắp khó khăn và thiếu điện nghiêm trọng Năm 2006, cả nước ta đã hoàn thành xây dựng và đưa vào hoạt động thêm 3 nhà máy thuỷ điện, bao gồm Sê San 3, Sê San 3A (tổ máy l), Srok Phu Miệng cùng với 7 nhà máy thuỷ điện nhỏ có tổng công suất lắp 461 MW Năm nay, EVN, Tổng công ty Sông Đà và các doanh nghiệp khác lần lượt đưa vào vận hành các nhà máy Thuỷ điện Sê San 3A (tổ máy 2), Quảng Trị, Tuyên Quang (tổ máy 1), Đại Ninh cùng với 9 nhà máy thuỷ điện nhỏ có tổng công suất khả dụng 746 MW, góp phần

giảm thiểu tình trạng thiếu điện Hiện nay, các doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế trong nước đã và đang triển khai thi công, xây lắp 45 nhà máy thuỷ điện có công suất từ 63 MW đến 2.400 MW cùng với 108 nhà máy thuỷ điện nhỏ với tổng công suất lắp đặt 10.289 MW EVN đang cùng với các nhà thầu tập trung năng lực thi công, xây lắp để năm 2008 đưa vào vận hành các tổ máy 2 và 3 của Nhà máy Thuỷ điện Tuyên Quang, các tổ máy 1 và 2 của Nhà máy Thuỷ điện Plei Không, A Vương, Sông Ba Hạ, Buôn Kuôp, tổ máy 1 Nhà máy Thuỷ điện Bản Vẽ cùng với 11 nhà máy thuỷ điện nhỏ tái tạo có tổng công suất lắp đặt 1.551 MW, cung cấp cho đất nước một sản lượng điện đáng kể

Theo phương án cơ sở của quy hoạch điện Vl, năm 2009, nước ta sẽ có thêm 7 nhà máy thuỷ điện và 16 nhà máy thuỷ điện nhỏ lần lượt đi vào vận hành với tổng công suất 1.066 MW; năm 2010 sẽ có thêm 9 nhà máy thuỷ điện và 18 nhà máy thuỷ điện nhỏ có tổng công suất khả dụng 2.052 MW đưa điện lên lưới quốc gia, trong đó có tổ máy số 1 của Nhà máy Thuỷ điện Sơn La công suất 400 MW đi vào hoạt động trước thời hạn Nhà nước quy định một năm, làm lợi cho đất nước hàng trăm tỷ đồng Năm 2011, cả nước tiếp tục đưa vào hoạt động 7 nhà máy thuỷ điện, 2 tổ máy số 2 và số 3 của Nhà máy Thuỷ điện Sơn La và 16 nhà máy thuỷ điện nhỏ với tổng công suất lắp đặt 1.901 MW Năm 2012, sẽ đưa thêm 7 nhà máy thuỷ điện cùng với 16 nhà máy thuỷ điện nhỏ năng lượng tái tạo đưa vào vận hành 13nthà máy thuỷ điện cùng với 42 nhà máy thuỷ điện nhỏ năng lượng tái tạo có tổng công suất 3.615 MW, kết thúc giai đoạn tăng tốc đầu tư xây dựng thuỷ điện ở cả 3 miền của đất nước Trong đó, đáng kể nhất là Nhà máy Thuỷ điện Lai Châu công suất lắp đặt 600 MW, Thuỷ điện Thượng Kon Tum công suất 220 MW, Thuỷ điện Đăk Mi 1 công suất 210 MW và 42 nhà máy thuỷ điện nhỏ năng lượng tái tạo có tổng công suất 1.006 MW

Nói chung, các nhà máy thuỷ điện nhỏ ở nước ta có nhiều lợi ích tổng hợp như: Chống lũ trong mùa mưa, cung cấp nước cho nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt dân dụng, nhất là các thành phố lớn và các khu công nghiệp, chống hạn và đẩy mặn trong mùa khô; sản xuất điện với sản lượng lớn và có khả năng tái tạo, nên giá thành điện thương phẩm tương đối thấp so với các nguồn điện khác; góp phần mở rộng hình thức du lịch sinh thái và giao thông đường thuỷ; phát triển nuôi trồng thuỷ sản Chính phủ chủ trương khuyến khích mọi thành phần kinh tế tham gia xây dựng các nhà máy thuỷ điện và đã có các cơ chế đặc biệt quy định cụ thể tại báo Nghị định 797, 400 và 1.195 của Thủ tướng Chính phủ, giúp tháo gỡ những khó khăn, vướng mắc cho các nhà đầu tư đảm bảo tiến độ xây dựng các công trình, kịp

thời phát huy giá trị vốn đầu tư và cung cấp điện năng cho nền kinh tế - xã hội hiện đang mất cân đối nghiêm trọng giữa cầu và cung Qua xây dựng hàng loạt các công trình thuỷ điện trong thời gian qua, đội ngũ những nhà tư vấn, thiết kế, các công ty thi công xây lắp các nhà chế tạo thiết bị thuỷ công và thiết bị điện ở nước ta đã có tiến bộ và trưởng thành nhanh chóng trên mọi lĩnh vực Từ chỗ phải thuê các chuyên gia nước ngoài làm tư vấn, thiết kế công trình; chỉ đạo thi công xây lắp và trực tiếp căn chỉnh máy móc, thiết bị kỹ thuật quan trọng, chạy thử liên động, hoặc có tải; đến nay các chuyên gia kỹ cán bộ kỹ thuật và công nhân giỏi nghề, giàu kinh nghiệm của ta đã cơ bản đảm trách được một cách an toàn, hiệu quả Trước đây, chỉ có Tổng công ty Sông Đà là nổi danh về xây dựng thuỷ điện Nay, cả nước đã có thêm hàng chục công ty vươn lên xây dựng an toàn các công trình thuỷ điện có địa hình và kết cấu kỹ thuật phức tạp, công suất từ 500 MW trở lên Trong thi công xây lắp thuỷ điện từ đập đất đá truyền thống, nay đã có thêm công nghệ mới như đập đất đá với bê tông bản mặt (thuỷ điện Quảng Trị và Tuyên Quang), đập bê tông đầm lăn hiện đại (các nhà máy thuỷ đến Sơn La, Đồng Nai 3-4, Bản Vẽ, A Vương ) Đặc biệt, trước đây ta chỉ đào hầm cho các nhà máy thuỷ điện theo phương pháp cổ điển là khoan nổ, nay lần đầu tiên công nhân xây dựng Nhà máy Thuỷ điện Đại Ninh đã sử dụng có hiệu quả hệ thống thiết bị TBM có đầu đào tự động, hoàn thành xuất sắc hạng mục hầm ngầm của Nhà máy với năng suất cao, đảm bảo kỹ thuật tốt và an toàn Các dự án thuỷ điện liên tục được thực hiện cũng đã tạo ra thị trường to lớn, thúc đẩy ngành chế tạo cơ khí và cơ khí điện lực nước ta phát triển Tại thời điểm này, Tổng công ty chế tạo Máy và Thiết bị Công nghiệp (MIE), Tổng công ty Cơ khí xây dựng (COMA), Công ty TNHHNN MTV Cơ khí Hà Nội (HAMECO), Công ty Cổ phần Cơ khí điện lực (PEC), Công ty Cổ phần Cơ điện miền Trung (CEMC) lần đầu trên đã chế tạo thành công hàng vạn tấn thiết bị cho các nhà máy thuỷ điện trong cả nước đạt tính năng kỹ thuật quy định, được khách hàng chấp nhận Trong đó, đáng kể nhất có các loại van cung, van xả nước, cửa nhận nước, van cung đập tràn, đường ống dẫn dòng chịu áp lực cao, thiết bị thuỷ công cho các nhà máy thuỷ điện đến 500 MW Đặc biệt, PEC đã phát triển nhanh các loại thiết bị thuỷ công và đường ống dẫn dòng chịu áp lực có đường kính lớn nhất đến trên 15 mét cho các nhà máy thuỷ điện có công suất tử 500 MW dung lượng 2.654 MW; trong đó Nhà máy Thuỷ điện Sơn La đưa 3 tổ máy cuối cùng là 4,5,6 có tổng công suất 1.200 MW vào vận hành

Như vậy trong tương lai con số 18.000 MW công suất lắp đặt của các nhà máy thủy điện sẽ hiện hữu trên thực tế, đẩy lùi tình trạng thiếu điện hiện nay.

II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN.

Nhà máy thủy điện là nhà máy điện làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng của dòng nước thành điện năng.

Động cơ sơ cấp dùng để quay các máy phát điện trong nhà máy thủy điện là các tua bin thủy lực, trong nó động năng và thế năng của nước được biến đổi thành cơ năng để làm quay máy phát điện Công suất trên trục tua bin phụ thuộc vào lưu lượng nước chảy qua tua bin và chiều cao cột nước hiệu dụng và được xác định bởi biểu thức :

Từ (1-2) thấy rằng, công suất của nhà máy thủy điện được xác định bởi lưu lượng nước Q và chiều cao cột nước hiệu dụng H Để xây dựng các NMTĐ công suất lớn, cần tạo ra Q và H lớn bằng cách xây dựng các đập nước và hồ chứa có dung tích lớn hình (1-1 ).

Mức nước của hồ chứa nước đập 3 gọi là mực nước thượng lưu 1 và mức nước phía dưới đập gọi là mực nước hạ lưu 2 Độ chênh lệch giữa mực nước thượng lưu và mực nước hạ lưu gọi là chiều cao mực nước hiệu dụng H H càng lớn thì nhà máy có công suất càng cao Hồ chứa về phía thượng lưu phục vụ cho việc tích nước, điều tiết dòng chảy khi phát điện Cùng với việc tăng chiều cao của đập, thể tích hồ chứa sẽ tăng lên, tăng công suất của nhà máy Song việc tạo ra các hồ chứa lớn có liên quan đến nhiều vấn đề kinh tế, xã hội khá phức tạp như việc di dời dân, dâng nước làm ngập vùng rộng lớn, phải xây dựng nhiều đập, giao thông vận tải.

Có 2 loại nhà máy thủy điện chính : NMTĐ kiểu đập và NMTĐ kiểu kênh dẫn Ngoài ra còn có các nhà máy TĐ dạng đặc biệt như NMTĐ nhiều cấp và TĐ tích năng.

Sơ đồ NMTĐ kiểu đập được cho ở hình 1-1 và mặt cắt gian máy cho trên hình 1-2 Các nhà máy TĐ loại này thường được xây dựng trên các sông có độ dốc không lớn Để tạo cột nước cần thiết, người ta xây dựng đập ngăn giữa dòng sông 3, gian máy được đặt sau đập, nước được dẫn vào tua bin 6 (h 1-1 ) qua ống dẫn dầu vào 7 và xả xuống hạ lưu qua ống dẫn 8 Để phục vụ cho GTVT, người ta xây dựng thêm âu thuyền 9 cùng các kênh dẫn 10, 11.

Page 7

1

Trên hình vẽ 1-2 vẽ mặt cắt ngang của NMTĐ kiểu đập Gian máy 12 đặt phía sau đập 3, về phía hạ lưu 2 Nước từ thượng lưu 1 theo ống dẫn 4 vào buồng xoắn 8 để được phân phối vào cánh tua bin 9 (Ở đây xảy ra quá trình biến đổi năng lượng nước thành năng lượng cơ làm quay tua bin) Nước từ tua bin chảy xuống hạ lưu qua ống thoát 10 (ống xả ).

Buồng xoắn 8 có tiết diện ngang thay đổi để đảm bảo nước phân phối đều vào cánh tua bin Trục đứng của tua bin được nối với trục đứng của máy phát 11.

Máy phát được đặt trong gian máy Do các tua bin thủy lực có tốc độ quay chậm, nên các máy phát thủy điện chế tạo theo kiểu cực lồi, nhiều cực.

Năng lượng điện do máy phát phát ra được đưa vào thiết bị trong nhà ở điện áp máy phát và từ đây được tiếp tục đưa lên MBA 14, theo dây dẫn trên không 15, năng lượng điện được đưa tới phụ tải ở xa hoặc hệ thống Dây 16 là dây chống sét.

Cửa 5 dùng khi sửa chữa tua bin, để điều chỉnh lượng nước vào tua bin cóa hệ thống cánh hướng nước.

Qua nhiều năm xây dựng, vận hành các NMTĐ, có thể thấy được các đặc tính cơ bản của chúng như sau :

1- Thời gian xây dựng lâu, vốn đầu tư lớn so với Nhiệt điện.

2- Vì xây dựng gần nguồn thủy năng nên phụ tải địa phương nhỏ, phần lớn điện năng được đưa lên điện áp cao, cung cấp cho các phụ tải ở xa giống như NĐN xây dựng ở gần nguồn nhiên liệu.

61

3- Khi có hồ chứa nước, NMTĐ có thể làm việc với đồ thị phụ tải bất kỳ Tùy theo mùa nước hay mùa khô, năm nhiều nước hay ít nước, ta có thể cho NMTĐ gánh phụ tải nền hay phụ tải đỉnh của hệ thống.

4- NMTĐ có thời gian khởi động nhỏ, khoảng 3 – 5p, thậm chí còn nhỏ hơn.

5- Lượng điện tự dùng của NMTĐ nhỏ, khoảng o,5 đến 2 % Sơ đồ cũng đơn giản vì ít động cơ công suất lớn và điện áp làm việc của các thiết bị chủ yếu là 0,4kV.

6- Hiệu suất cao, khoảng 85 – 86 %.7- Có khả năng tự động hóa cao.

8- Giá thành điện năng thấp, chỉ bằng 10 -20 % so với NMNĐ.

Ở nước ta, cả ba miền đều có tiềm năng khá lớn về thủy điện Nhiều nhà máy đã và đang được xây dựng như Thủy điện Hòa Bình (1920 MW); Trị An (400 MW), Yaly (720 MW); tương lai có Sơn La (2400 MW); Na Hang (450 MW).

1 Giới thiệu chung về NMTĐ Hòa Bình.

Nhà máy Thủy điện Hoà Bình được xây dựng tại hồ Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình, trên dòng sông Đà thuộc miền bắc Việt Nam Cho đến nay đây là công trình thủy điện lớn nhất Việt Nam và Đông Nam Á Nhà máy do Liên Xô giúp đỡ xây dựng và vận hành.

Công trình khởi công xây dựng ngày 6 tháng 11 năm 1979, khánh thành ngày 20 tháng 12 năm 1994 Công suất sản sinh điện năng theo thiết kế là 1.920 megawatt, gồm 8 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất 240.000kW Sản lượng điện hàng năm là 8,16 tỷ kWh.

Thuỷ điện Hoà Bình là một công trình xây dựng cơ sở vật chất lớn nhất nước ta trong thế kỷ XX, có thể sang thế kỷ XXI chúng ta có đủ sức mạnh và trí tuệ xây dựng những công trình lớn hơn về quy mô hiện đại hơn nữa, nhưng với thuỷ điện Hoà Bình vẫn mang những điểm đặc biệt của nó Nó đặc biệt không những ở quy mô mà còn đặc sắc ở tính lịch sử của nó Nó trở thành niềm tự hào của cả dân tộc

Việt Nam, vì nó đã đặt những bước đi đầu tiên trên chặng đường công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.

Giá trị to lớn nhất của Thuỷ điện Hoà Bình là nó chiếm vị trí quan trọng trong Hệ thống điện toàn quốc.

Công trình thuỷ điện Hoà Bình là công trình đầu mối đa chức năng có quy mô lớn nhất khu vực Động Nam Á hiện nay.

Do công trình có những lợi ích to lớn như vậy nên đã được Đảng và nhà nước hết sức quan tâm Mặc dù trong những năm tháng khó khăn nhưng Đảng và nhà nước đã ra quyết định xây dựng công trình thuỷ điện Hoà Bình trên sông Đà Được sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô cùng với đội ngũ cán bộ công nhân Việt Nam đã tiến hành công tác kháo sát và chuẩn bị các điều kiện để khởi công công trình

- Ngày 24/12/1988, lúc 14h10, tua bin tổ máy số 1 đã quay những vòng đầu tiên, đánh dấu kết quả nhiều năm lao động của hơn 3 vạn cán bộ công nhân cùng với các chuyên gia Liên Xô trên công trường.

- Ngày 4/11/1989 tiến hành hoà lưới tổ máy số 2.- Ngày 27/3/1991 tiến hành hoà lưới tổ máy số 3.- Ngày 19/12/1991 tiến hành hoà lưới tổ máy số 4.- Ngày 15/1/1993 tiến hành hoà lưới tổ máy số 5.- Ngày 29/6/1993 tiến hành hoà lưới tổ máy số 6.- Ngày 7/12/1993 tiến hành hoà lưới tổ máy số 7.- Ngày 4/4/1994 tiến hành hoà lưới tổ máy số 8.

Như vậy sau 15 năm tập trung sức người sức của , tháng 12 năm 1994 công trình đã cơ bản hoàn thành đưa tổng công suất đặt của nhà máy lên1920MW vào vận hành.

2 Các thông số kỹ thuật chính.2.1 Các thông số về hồ chứa :

Hồ chứa của NMTĐ Hòa Bình là một dòng sông kéo dài từ Trung Quốc

tích hồ chứ 9,45 tỷ m3 nước, dung tích hữu ích : 5,65 tỷ m3 nước Tổng lượng nước hàng năm là : 58 tỷ m3

Số hiệu kỹ thuật

1.825 m3/s

3 12 cánh phai mở hoàn toàn 21.900 m3/s4 Ngưỡng cửa cánh phai nằm trên cao độ 56

Tốc độ chuyển động của cần chuyển động+ Khi hạ

+ Khi nâng

Hành trình công tác của piston 9,8m

Số lượng xi lanh thủy lực trong 1 cánh phai 2

Số lượng xi lanh thủy lực trong 2 bộ dẫn động

9 Các thiết bị thuộc bộ dẫn thủy lực

+Van phân phối B220-504

nước qua 8 tổ máy 8x300=2.400 m3/s thì tổng lưu lượng thoát lũ max là

• Công trình xả nước vận hành :

- Đập bê tông cao 70m- Rộng 106 m- Dài 204 m

- Lưu lượng xả 35.400 m3/s

- 12 cửa xả đáy kích thước 6 x 10 m

- 6 cửa xả mặt kích thước 15 x 15m

• Công trình dẫn nước :- Đường hầm dẫn nước 8- Chiều dài 210 m= cửa nhận nước kiểu tháp cao 70m

• Công trình gian máy :

- Số lượng tổ máy 8

- Lưu lượng 1 tổ máy 300 m3/s- Chiều cao 50.5m- Chiều rộng 19.5m- Chiều dài 240m

Số lượng MBA : 24 MBA 1 pha, mỗi máy có dung lượng 105 MVA được đấu nối thành nhóm, dùng để tăng điện áp từ đầu cực MF từ 15.75 kV lên 220kV đưa lên trạm chuyển tiếp.

Gian BA còn có 2 MBA tự dùng nhận điện từ điện áp MF số 1 và số 8.

• Công trình trạm phân phối ngoài trời :

- Trạm chuyển tiếp : Trạm nhận điện từ các hầm cap dầu áp lực có điện áp

220kV theo 8 tuyến tổ máy đưa lên trạm chuyển tiếp và kết cấu thành 4 tuyến truyền tải ĐZ trên không 220kV , mỗi tuyến truyền tải với dung lượng bằng 2 tổ máy : 480 MW.

• Trạm phân phối ngoài trời 220/110/35 kV :

Trạm nhận điện từ 4 tuyến trạm chuyển tiếp Trạm có 2 MBA tự ngẫu có dung lượng 63000 MW, hạ áp từ 220 kV xuống 110 kV và 35 kV Có 2 MBA tự dùng hạ áp từ 35kV xuống 6.3 kV Cấp 220kV cung cấp cho 7 tuyến ĐZ truyền tải điện Có 3 tuyến ĐZ 110kV cung cấp cho tỉnh Hòa Bình và Sơn La – Lai Châu.

3 Vai trò của nhà máy thủy điện Hòa Bình.

Kể từ khi nhà máy thuỷ điện Hoà Bình được thành lập (9/11/1988) cho đến nay, trải qua 17 năm phấn đấu khắc phục nhiều khó khăn, tập thể cán bộ công nhân viên của nhà máy đã nhanh chóng nẵm bắt được kỹ thuật hiện đại và làm chủ các thiết bị đảm nhân hoàn toàn công tác vận hành nhà máy Mang lại những hiệu quả to lớn:

a) Công tác điều tiết chống lũ.

Công trình thuỷ điện Hoà Bình có Hồ chứa dung tích9,45 tỷ m3, dung tích hữu ích là 5,6 tỷ m3 Đảm bảo an toàn cho thủ đô Hà Nội và các tỉnh đồng bằng châu thổ sông Hồng – Nơi có mật độ dân cư đông đúc, một vùng đồng bằng quan trọng nơi có những công trình quan trọng của cả nước, được xác định là nhiệm vụ hàng đầu của công trình thuỷ điện Hoà Bình Vì vậy hàng năm về mùa lũ hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình phải dành 1 dung tích trên 5 tỷ m3 để dự phòng thực hiện nhiệm vụ giảm lũ lớn Đây là điểm khác so với các công trình thuỷ điện của nước tavì vậy mà công tác điều tiết nước được thực hiện kết hợp với nhiệm vụ phát điện và tưới tiêu.

Nhưng trận đại hồng thuỷ xảy ra năm 1945,1964, 1971 đã làm vỡ các tuyến đê xung yếu ở các tính đồng bằng sông Hồng làm thiệt hại to lớn về người và của.

Từ khi công trình thuỷ điện Hoà Bình được đưa vào vận hành hàng năm đã cắt từ 4 dến 6 trận lũ lớn, bảo đảm an toàn cho các công trình và cho thủ dô Hà Nội và các tỉnh đồng bằng Bắc bộ, hạn chế thiên tai thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng.

b) Nhiệm vụ phát điện

Mặc dù phát điện là nhiệm vụ xếp thứ hai trong mục đích xây dựng thuỷ điện Hoà Bình nhưng nó cũng không kém phần quan trọng Nước ta sau thời gian dài chiến tranh tàn phá, nền kinh tế nói chung và nghành công nghiệp điện nói riêng bị phá hoại nặng lề và kém phát triển Đó là trở ngại lớn cho việc xây dựng và phát triển kinh tế của cả nước.

Nhìn lại những năm trước khi xây dựng thuỷ điện Hoà Bình, Hệ thống điện Việt Nam rất hạn chế và không phát triển vì sản lượng điện nhỏ không đáp ứng đủ nhu cầu của nền kinh tế, và nhu cầu thiết yếu khác Tình trạng thiếu điện xảy ra nghiêm trọng Các thành phố thường xuyên bị cắt điện việc tổ máy số 1 của thuỷ điện Hoà Bình tháng 12/1988 được hoà lưới với công suất 240MW, Hệ thống điện miến Bắc đã nhanh chóng được cải thiện và sau khi và sau khí đưa toàn bộ 8 tổ máy với công suất 1920 MW hoà vào Hệ thống đã đáp ứng được những nhu cầu về điện của miến Bắc Vào nhứng năm 1993,1994 miền Bắc đã xuất hiện hiện tượng thừa điện Năm 1994 sản lượng điện của Hoà Bình đạt 5,662 tỷ kWh chiếm 83% sản lượng điện miền Bắc và gần bằng sản lượng điện toàn quốc năm 1987 Tháng 5-1994 đường dây 500KV Bắc-Nam được đóng điện đưa vào vận hành thực hiện

nhiệm vụ liên lạc thống nhất Hệ thống điện toàn quốc với Hoà Bình làm điể đầu mút phía Bắc Vai trò của Thuỷ điện Hoà Bình cực kỳ quan trọng, không những cung cấp điện cho miền Nam mà còn nhiệm vụ làm cho đường dây 500kV vận hành ổn định và an toàn.

Với tỷ trọng công suất và điện nấngnr xuất chiếm từ 25 - 40% sản lượng điện của cả nước, nhà máy đã được giao nhiệm vụ điều chỉnh công suất của cả hệ thống và giữ vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chất lượng điện năng của cả hệ thống Với việc vận hành ổn định của nhà máy thuỷ điện Hoà Bình suốt thời gian 15 năm qua đã góp phần quan trọng trong việc ổn định lưới điện quốc gia, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phụ vụ nhu cầu sinh hoạt của nhân dân.

c.Hiệu quả điều tiết cung cấp nước tưới hàng năm cho đồng bằng Bắc Bộ.

Trong những năm vừa qua thời tiết biến động thất thường lượng nuớc vào mùa kiệt có xu hướng giảm mạnh, không đáp ứng nhu cầu nguồn nứoc phục vụ nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt của các tỉnh đồng bằng sông Hồng Nhung nhờ có sự điều tiết của hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình, nên đã đáp ứng được nhu cầu về nước cho vùng đồng bằng sông Hồng rộng lớn, đảm bảo hàng năm không thiếu nước Từ khi nhà máy thuỷ điện Hoà Bình đưa vào vận hành, khu vực đồng bằng châu thổ sông Hồng không xảy ra nạn hạn hán như các vùng khác và nhờ có sự điều tiết hợp lý của Hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình đã góp phần tăng năng suất và sản lượng vụ chiêm xuân ở vùng này, không những thế còn được cải thiện được điều kiện cấp nước phục vụ công nghiệp và dân sinh Việc bổ sung nguồn nước vào mùa kiệt hàng năm còn góp phần đẩy được nước măn ra xa các cửa sông, tăng thêm diện tích trồng trọt, chăn nuôi ở vùng này Như vây nhiệm vụ tưới tiêu của công trình thuỷ điện Hoà Bình cũng mang lại hiệu quả vô cùng to lớn.

d Hiệu quả cải thiện giao thông đường thuỷ.

Trước khi công trình thuỷ điện Hoà Bình đi vào vận hành, tình trạng giao thông đường thuỷ trên hệ thống sông ở vùng đồng bằng bắc bộ gặp nhiêu khó khăn nhất là mùa kiệt, tàu bè bị mắc cạn Công trình thuỷ điện Hoà Bình xây dựng nhằm cải thiện điều kiện giao thông đường thuỷ ở vùng này để thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo giao lưu giữa đồng bằng và miền núi.

Công trình đã tạo ra một hồ chứa có chiều dài 200km từ Hoà Bình lên Sơn La, tạo ra một tuyến giao thông đường thuỷ rất thuận lợi, tạo điều kiện để khai thác

tiềm năng vùng núi Tây Bắc và chuận bị cho công trình xây dựng nhà máy thuỷ điện Sơn La.

Phía hạ lưu công trình nhờ có sự điều tiết tăng lưu lượng nuớc về mùa kiệt và giảm lưu lượng nuớc về mùa lũ đã tạo điều kiện cho tàu bè đi lại thuận lợi, không còn tình trạng ách tắc như trước dây Trong điều kiện hệ thống giao thông đường bộ ngày càng quá tải, Hệ thống giao thông đường thuỷ sẽ ngày càng phát huy tác dụng công trình thuỷ điện Hoà Bình đã và sẽ có vai trò thúc đẩy sự phát triển giao thông đường thuỷ góp phần đẩy nhanh sự phát triển kinh tế xã hội trong vùng.

Ngoài những hiệu quả to lớn nói trên, công trình thuỷ điện Hoà Bình còn mang lại những hiệu quả khác, là công trình kinh tế hiện đại của đất nuớc với một quần thể kiến trúc văn hoá đặc biệt đã tạo một khu du lich hấp dẫn đối với khách trong nước và quốc tế Hàng năm đã có hàng trăm nghìn lượt khách đến thăm quan du lịch.

Hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình còn có tiềm năng nuôi trồng thuỷ sản rất lớn mà hiện nay chưa được khai thác và góp phần điều hoà khí hậu, tạo ra một vùng sinh thái tốt cho sự phát triển nông, lâm nghiệp.

Xây dựng công trình và vận hành an toàn ổn định công trình thuỷ điện Hoà Bình – một công trình có quy mô lớn và kỹ thuật phức tạp tầm cỡ thế giới đã đào tạo cho đất nước môt đội ngũ cán bộ quản lý, kỹ sư và chuyên gia về xây dựng, lắp máy và vận hành các công trình thuỷ điện nước ta trong tương lai.

Trải qua 17 năm quản lý vận hành, tập thể cán bộ công nhân viên nhà máy thuỷ điện Hoà Bình đã vượt qua mọi khó khăn thử thách, hoàn thành thắng lợi mọi nhiệm vụ được giao sản xuất gần 90 tỷ kwh điện an toàn, được Đảng, Chính phủ và Quốc hội tặng những phần thưởng cao quý: Danh hiệu đơn vị anh hùng lao động cho tập thể nhà máy năm 1998, Danh hiệu anh hùng lao động cho đồng chí Vũ Đức Quỳnh nguyên Giám đốc nhà máy năm 2000.

1 1 Huân chương lao động hạng nhất năm 1989.2 2 Huân chương lao động hạng nhì năm 1986, 1994.3 2 Huân chương lao động hạng 3 năm 1983, 1992

4.25 Huân chương lao động các hạng cho môt đơn vị và 24 cá nhân xuất sắc…

CHƯƠNG 2 : CÁC HỆ THỐNG CỦA NHÀ MÁY.

2.1 Mục đích của công tác an toàn lao động và vệ sinh lao động:

- Bảo vệ người lao động

- Bảo vệ sản xuất, tư liệu sản xuất - Bảo vệ tài sản, máy móc, thiết bị.

- Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh môi trường.

2.2 Ý nghĩa của công tác an toàn lao động và vệ sinh lao động

- Ngăn ngừa tuyệt đối các loại tai nạn lao động có thể xảy ra đối với người

lao động trong khi làm việc, công tác và học tập - Giữ gìn sức khỏe, tăng năng suất lao động.

- Nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất kinh doanh - Nâng cao tuổi thọ của thiết bị, máy móc.

- Nâng cao trách nhiệm của người sử dụng lao động và người lao động - Cải thiện điều kiện lao động cho người lao động.

2.3 Nội quy của đơn vị đối với người lao động:

Khi người lao động vào công ty thủy điện hòa bình công tác, làm việc, học tập cần phải tuân theo các quy định dưới đây :

- Xuất trình giấy tờ, căn cước và chịu sự kiểm tra, cho phép của nhân viên bảo vệ.

- Được bồi huấn kiến thức an toàn lao động, vệ sinh lao động, trang bị kiến thức về an toàn lao động và kết quả kiểm tra đạt yêu cầu.

- Có đủ trang bị an toàn, bảo hiểm lao động - Có phiếu công tác, lệnh công tác.

- Khi mang thiết bị, máy móc, tài sản ra vào nhà máy phải xuất trình giấy tờ hợp lệ.

- Có người hướng dẫn khi thăm quan, giám sát an toàn khi làm việc, học tập, công tác.

- Không được va chạm, động chạm tới thiết bị đang vận hành và tự động đi ra ngoài phạm vi cho phép

- Không được mang theo tư trang, túi sách, vũ khí, chất cháy, chất nổ, đạn dược, hóa chất độc hại vào khu vực nhà máy.

- Muốn quay phim, chụp ảnh nhà máy, thiết bị, máy móc phải có giấy phép đồng ý của giám đốc.

- Trong khi công tác, làm việc, học tập phải chịu sự kiểm tra của đơn vị phụ trách và nhân viên thi hành công vụ.

- Mọi người không tuân theo và vi phạm nội quy trên đều phải xử lý theo quy định của pháp luật.

2.4 Quy định khi vào làm việc và học tập trong nhà máy:

- Người lao động khi vào làm việc, học tập trong nhà máy điện, lưới điện

cần có đủ các điều kiện: Sức khỏe, chuyên môn, được bồi huấn kỹ thuật an toàn lao động, vệ sinh lao động va kết quả kiểm tra đạt yêu cầu.

- Quy định: Điện cao áp ≥ 1000 V, điện hạ áp < 1000 V.

- Các quy định về an toàn lao động theo chuyên môn được quy định: Việc học tập, kiểm tra kiến thức về quy phạm kiến thức an toàn lao động phải thực hiện định kỳ mỗi năm một lần và có xếp bậc kỹ thuật an toàn.

Công nhân viên được xếp bậc AT 2/5 trở lên phải biết cấp cứu người bị tai nạn điện.

Vào phòng có thiết bị điện ≥ 1000 V khi được phép của cán bộ lao động kỹ thuật với sự hướng dẫn, giám sát của nhân viên vận hành có trình độ AT ít nhất 3/5 và cấm đến gần các phần có điện.

-Đối với nhân viên vận hành độc lập, trưởng kíp, trưởng ca bậc AT ít nhất 4/5

- Khoảng cách chạm đất và khoảng cách an toàn khi đi kiểm tra: Trong nhà 4-5 m, ngoài trời là 8 – 10 m.

- Người lao động vào vị trí làm việc, công tác và học tập tại các thiết bị điện phải đảm bảo khoảng cách:

Đến 15 kV là 0,7 m.

Trên 15 kV đến 35 kV là 1m Trên 35 kV đến 110 kV là 1,5m Trên 110 kV đến 220 kV là 2,5m Trên 220 kV đến 500 kV là 4,5m

2.5 Phương pháp cứu chữa người bị tai nạn điện:

Quy tắc chung:

Trong khi làm việc hoặc khi không làm nhiệm vụ nếu thấy người bị tai nạn điện, bất cứ người nào cũng phải có trách nhiệm tìm mọi biện pháp để cứu người bị nạn.

Điều kiện chủ yếu để cứu người có kết quả là phải hành động nhanh chóng kịp thời và có phương pháp Vì vậy công nhân, nhân viên điện phải được thường xuyên học tập về sự nguy hiểm của dòng điện và về những biện pháp cứu chữa, đồng thời học cách thực hành về cứu người bị tai nạn điện, về phương pháp hô hấp nhân tạo.

- Phương pháp cứu người bị tai nạn điện ra khỏi mạch điện: Khi người bị điện giật, dòng điện sẽ đi qua người xuống đất hoặc đi từ pha này qua người sang pha kia, cho nên việc đầu tiên là phải làm thế nào cho người đó nhanh chóng thoát khỏi mạch điện Người cứu chữa cũng cần phải nhớ là nếu chạm vào người bị điện giật sẽ nguy hiểm cả đến tính mạng của mình Vì vậy cứu người pahir chú ý những điểm sau:

+ Trường hợp cắt được mạch điện: tôt nhất là cắt điện bằng những thiết bị đóng cắt ở gần nhất như công tắc, cầu dao, máy cắt nhưng khi cắt điện phải chú ý:

Nếu mạch điện đi vào đèn thì phải chuẩn bị ngay ánh sáng khác để thay thế.

Nếu người bị nạn ở trên cao thì phải có phương pháp để hứng đỡ khi người đó rơi xuống.

+ Trường hợp không cắt được mạch điện: Phải phân biệt người bị nạn do điện hạ áp hay điện cao áp mà áp dụng các biện pháp sau đây:

Nếu mạch điện hạ áp: Người cứu phải có biện pháp an toàn cá nhân thật tốt như đứng trên bàn, ghế, gỗ khô, đi dép cao su hoặc đi ủng, mang găng cách điện, Dùng tay mang găng cao su để cứu người bị nạn ra khỏi dây điện hoặc dung gậy tre, gỗ gạt dây điện ra khỏi người bị nạn mà kéo ra, hoặc lấy tấm ván khô luồn xuống lưng người bị nạn để cách ly với đất… Tuyệt đối không được nắm tay hoặc chạm vào người bị nạn vì như vậy dòng điện sẽ truyền sang người cứu Nếu có búa rìu cán gỗ thì có thể chặt đứt dây điện.

Nếu ở mạch điện cao áp, tốt nhất là người cứu có ủng găng và sào cách điện để gạt hoặc đẩy người bị nạn ra khỏi mạch điện Nếu không có dụng cụ an toàn thì phải làm ngắn mạch đường dây bằng cách lấy dây đồng hoặc dây nhôm, dây thép nối đất một đầu rồi ném lên đường dây gây ngắn mạch các pha Nếu người bị nạn chỉ tiếp xúc với một pha thì chỉ cần nối đất rồi ném dây lên pha đó Chú ý không ném dây vào người bị nạn.

- Phương pháp cứu chữa ngay sau khi người bị nạn thoát khỏi mạch điện: Ngay sau khi người bị nạn thoát khỏi mạch điện phải căn cứ vào trạng thái của người bị nan để xử lý cho thích hợp:

+ Người bị nạn chưa mất tri giác: khi người bị tai nạn điện chưa mất tri giác, chỉ bị mê đi chốc lát, còn thở yếu…thì phải đặt người bị nạn ở chỗ thoáng khí, yên tĩnh và cấp tốc đi mời y, bác sỹ ngay, nếu không mời được y, bác sỹ thì phải chuyển ngay người bị nạn đến cơ quan y tế gần nhất.

+ Người bị nạn mất tri giác: Khi người bị nạn bị mất tri giác nhưng vẫn còn thở nhẹ, tim đập yếu thì phải đặt người bị nạn ở chỗ thoáng khí, yên tĩnh, nới rộng quần áo, thắt lưng, xem có gì trong mồm thì moi ra, cho ngửi ammoniac, nước tiểu, xoa bóp toàn thân cho nóng lên, đồng thời đi mời y bác sỹ ngay.

+ Người bị nạn đã tắt thở: Nếu người bị tai nạn điện bị tắt thở, tim ngừng đập, toàn thân sinh ra co giật như chết thì phải đưa người bị nạn ra chỗ thoáng khí bằng phẳng , nới rộng quần áo và thắt lưng, moi mồm xem có gì vướng không rồi nhanh chóng làm hô hấp nhân tạo hoặc hà hơi thổi ngạt cho tới khi có y bác sỹ đến

và có ý kiến quyết định mới thôi Nếu mồm người bị nạn mím chặt thì phải mở mồm bằng cách kéo đẩy hàm dưới dung ngón tay của cả hai bàn tay nắm lấy phía dưới hàm, dùng bốn ngón tay của cả hai bàn tay nắm lấy phía dưới hàm và hai ngón tay cái tỳ xuống và đẩy hàm về phía trước sao cho răng hàm dưới ở ngoài răng hàm trên và mở mồm Nếu bằng cách đó mà không mở được mồm thì phải dùng miếng nhựa sạch, đuôi thìa đưa vào răng hàm và cậy mồm ra, chú ý tránh làm gãy răng.

Gian máy là một công trình được xây dựng ngầm trong núi đá có chiều cao 50,5m , rộng 19.5m, dài 260m Tại đây lắp đặt thiết bị của 8 tổ máy Song song với gian máy là gian Biến thế gồm 24 máy biến áp một pha, công suất là 105 MVA, nâng điện áp từ 15.75 kV lên 220 kV Dòng điện được dẫn ra ngoài bằng đường cáp trong dầu áp lực cao lên trạm phân phối ngoài trời 220/110kV.

1 Sơ đồ nguyên lý , tính năng ứng dụng của các trang thiết bị thuộc máy

phát điện, thuộc máy phát kích thích.a Bố trí máy phát điện thuỷ lực

Máy phát điện thuỷ lực được cấu tạo kiểu ổ dù, có một ổ đỡ đặt trên nắp turbin và có một ổ hướng nằm trên giá chữ thập trên.

Nằm đồng trục với máy phát chính là máy phát phụ và máy phát điều chỉnhMáy phát đồng bộ thuỷ lực 3 pha trục đứng kiểu CB-1190/215-48-TB4

* Các số liệu kỹ thuật chính của máy phát thuỷ lực : CB-1190/215-48-TB4+ Công suất định mức biểu kiến 266700 kVA

+ Công suất dịnh mức hữu công 240000kW+ Điện áp dây định mức 15.75kV

+ Dòng điện stator định mức 9780A+ Hệ số công suất định mức cosϕ = 0.9+ Tần số định mức 50 Hz

Tại vùng trung tâm của đĩa rôtor máy phát chính có lắp rôtor máy phát phụ máy phát đợc trang bị hệ thống phanh, cứu hoả, các thiết bị kiểm tra nhiệt độ và bảo vệ ổ đỡ, ổ hướng.

b Stato và máy phát chính

Vỏ stator làm bằng thép tấm có vành trên và vành dưới, năm tầng vỏ bọc vành dới của stator dùng để đặt vỏ lên các tấm mỏng, cả vành trên dùng để lắp giá chữ thập trên Giữa các tầng hàn của các gian tăng lực và thanh chống bằng thép góc.

Để có thể vận chuyển được dễ dàng stator cấu tạo thành 6 phần, stator được bắt vào móng nhờ 12 tấm móng và gurông móng.

Lõi stator được làm bằng tấm thép kỹ thuật dập nguội và phủ bằng lớp sơn cánh điện 2 mặt rồi sấy nóng Theo chiều cao tấm thép được chia làm 41 đoạn, thanh chống giữa các đoạn này tạo ra các rãnh để không khí làm mát lưu thông, cuộn dây stator làm bằng thanh dẫn lượn sóng 2 lớp, có 3 đầu chính và đầu ra trung tính.

Số rãnh Z = 576 rãnh , số cực 2P= 48 cực, bước quấn dây 1-15-25 , số nhánh song song a = 4.

một cực so với lớp trước, ở những chỗ ráp nối giữa các mảnh của một mối nối có khe hở để lưu thông không khí còn giữa các đoạn là các rãnh thông gió

Mỗi cực rôtor gồm có phần lõi thép có dạng đặc biệt Từng cực từ được nối vào thân rôtor bằng hai rãnh mang cá ( hình chữ T ) và các thanh nêm ngược chiều.

Cuộn dây rôtor được ép bằng lò xo đặt trong các rãnh trên thân rôtor

Thanh dẫn từ vành góp đến cuộn dây kích thích của máy phát làm bằng thanh đồng bọc cách điện.

Cuộn dây stator đấu theo hình sao có các mạch trích từng pha để cấp điện cho nhóm chỉnh lưu làm việc của bộ biến đổi bằng thyristor, cách điện của cuộn dây stator máy phát phụ bằng băng meca cấp B

e Máy phát điều chỉnh :

Là máy phát có tần số cho bộ điều tốc điện thuỷ lực của turbin và rơle tốc độ, nó là máy pháy đồng bộ 3 pha, có kích thích bằng nam châm vĩnh cửu trên các cực của rôtor

Để từ hoá các nam châm mỗi cực từ có một cuộn dây đặc biệt Cần phải tiến hành nạp từ điện áp stator thấp dới 110V Tiến hành nạp từ bằng dòng một chiều 600A Thời gian nạp không quá 1secto.

Trong thời gian làm việc cuộn dây nạp từ phải đợc đấu ngắn mạch.

Hiện nay chỉ có tổ máy 3 đến tổ máy 8 còn sử dụng máy phát điều chỉnh còn máy 1 và 2 đã thay thế máy phát điều chỉnh bằng thiết bị đo tốc độ của Hãng SULZER.

f Hệ thống thông gió, làm mát.