Báo cáo tại Nhà máy Điện Phả Lại

Giới thiệu chung về nhà máy
Nhà máy điện Phả Lại thuộc địa phận huyện Chí Linh, tỉnh Hải Dơng
là công trình hợp tác hữu nghị Việt - Xô đợc khởi công xây dựng vào ngày 17
tháng 5 năm 1980 và hoàn thành vào năm 1986 với công suất thiết kế là 440
MW, gồm 4 tổ tua bin máy phát và 8 lò hơi theo khối 2 lò1máy phát.
Nhà máy nhiệt điện Phả Lại là nhà máy điện lớn nhất trong hệ thống
điện Miền Bắc lúc bấy giờ có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao. Các tổ máy của
nhiệt điện Phả Lại lần lợt đi vào vận hành đã đáp ứng kịp thời tốc đọ tăng tr-
ởng phụ tải điện trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nớc. Tổ máy
thứ nhất hoà lới điện quốc gia vào ngày 28/10/1983. Cho đến ngày 29/11/1986
tổ máy cuối cùng cũng đã hoà vào lới điện quốc gia. Trong suốt thời gian qua,
nhà máy đã vận hành liên tục, an toàn và kinh tế.
Nhà máy có hai trạm phân phối 110 KV và 220 KV các máy phát số 1
và 2 đợc nối với cả hai hệ thống thanh cái qua các máy biến áp tự ngẫu ba
cuộn dây. Các máy phát số 3 và 4 chỉ nối lên thanh cái 220 KV qua các máy
biến áp hai cuộn dây tăng áp của khối. Mỗi tổ máy có một biến áp tự dùng
trích từ thanh dẫn sau máy cắt đầu cực máy phát đến máy biến áp chính cấp
cho các phân đoạn thanh cái 6 KV. Cả nhà máy có một máy biến áp tự dùng
dự phòng TD 10 lấy nguồn từ thanh cái 110 KV hạ xuống cấp điện áp 6 KV.
Các máy biến áp tự dùng đều là các máy có hai cuộn dây thứ cấp.
Nhà máy điện Phả Lại nằm cạnh Lục Đầu Giang trên địa bàn Phả Lại
tỉnh Hải Dơng và là cửa ngõ của tỉnh Quảng Ninh. Đây là một vị trí địa lý hết
sức thuận lợi về nguồn nớc và nguồn nhiên liệu, do đó nơi đây có khả năng
xây dựng một nguồn công suất lớn và kinh tế.
Mặt khác, vị trí của Phả Lại nằm gần các trung tâm văn hoá, kinh tế
đồng thời cũng là các trung tâm phụ tải có nhu cầu tiêu thụ điện năng lớn. Vì
lẽ đó xây dựng một điểm nút công suất tại Phả Lại là rất hiệu quả, đáp ứng đợc
Trờng đại học bách khoa hà nội 1
yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân. Qua những yêu cầu thực tế trên
trong việc phát triển và xây dựng đất nớc, ta thấy rõ vị trí, vai trò của nhà máy
điện Phả Lại và trạm 220KV là hết sức quan trọng trong hệ thống điện, là một

điểm nút công suất quan trọng đảm đơng trọng trách cung cấp điện cho các
tỉnh thành phía Đông Bắc miền Bắc nớc ta nh: Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải
Dơng, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hng Yên, Lạng Sơn và một phần của thủ đô Hà
Nội ( trạm Mai Động ).
Về vấn đề môi trờng, khói thải của nhà máy trớc khi đa ra ngoài trời đ-
ợc xử lý qua bộ lọc bụi bằng tĩnh điện. Các chất thải khác cũng đợc xử lý trớc
khi đa ra ngoài hoặc đa vào nơi qui định.
Về nguồn nhân lực, nhà máy có trên 2000 công nhân viên chức. Trong
đó, có khoảng 150 kỹ s, 500 cán bộ trung cấp 300 công nhân bậc cao đã đợc
đào tạo ở trong nớc và nớc ngoài. Hiện nay, đội ngũ này đang đảm đơng trách
nhiệm vận hành, xử lý sự cố và đại tu sửa chữa thiét bị đảm bảo cho nhà máy
vận hành liên tục, ổn định và đạt hiệu quả cao.
Trờng đại học bách khoa hà nội 2
Chơng I:
Phần Điện
I, Sơ đồ nối điện chính của nhà máy:
Nhà máy nhiệt điện Phả Lại nối với hệ thống bằng tạm biến áp ngoài
trời ở cấp điện áp 110 KV và 220 KV.
- Phía 220 KV:
+ 271 nối với trạm 220 KV Mai Động
+ 272 nối với trạm 220 KV Ba La_Hà Đông
+ 273 nối với trạm 220 KV Đồng Hoà _Hải Phòng.
+ Trong thời gian tới dự kiến xây dựng đờng 274 đi Hải Phòng và đ-
ờng 275, 276 đi Quảng Ninh.
- Phía 110 KV:
+ 171 cấp điện cho trạm 110/6KV Phả Lại
+ 172 cấp điện cho trạm 110KV Bắc Giang
+ 173 và 174 nối với trạm 110KV của nhà máy điện Uông Bí.
+ 175 và 176 cấp điện cho trạm 110KV Hải Dơng và Phố Cao.
+1 77 và 178 nối với trạm 10KV Đông Anh đồng thời cấp điện cho

trạm 110KV Bắc Ninh và trạm Võ Cờng.
+ Thời gian tới sẽ xây dựng thêm đờng dây kép cấp điện cho trạm
110KV Lai Khê.
II, Máy phát:
1, Các thông số chính và chế độ làm việc của máy phát:
a, Các thông số chính:
Trờng đại học bách khoa hà nội 3
Nhà máy điện Phả Lại gồm 4 tổ máy phát với tổng công suất 4x110
MW. Các máy phát điện kiểu TB -120T
3
có các thông số kỹ thuật :
S
đm
=141.200 KVA
P
đm
=120.000 KW
U
Stato
=10500 525V
I
Stato
=7760A
I
Roto
=1830A
cos=0,85
Hiệu suất=98,4%
Tần số : 50hz
Tốc độ quay : 3000 v/ph

Đầu nối của cuộn dây Stato : hình sao kép
Số đầu cực ra đầu dây Stato : 9
Cờng độ quá tải tĩnh :1,7
Mô men bánh đà : 13 T.m
3
Mô men quay cực đại khi có ngắn mạch ở Stato :6 lần
Tốc độ quay tới hạn :1500 v/p
Các máy phát điện đợc làm mát bằng khí hyđrô tuần hoàn kín với áp
suất 2,5kg/cm
2
.
Các máy phát điện đợc nối với các máy biến áp tăng áp theo sơ đồ
nối bộ máy phát_máy biến áp. Máy phát M
1
đợc nối với máy biến áp tự ngẫu
AT
1
phát công suất lên lới 110KV qua máy cắt 131 và lới 220KV qua máy cắt
231. Máy phát điện số 2 đợc nối với máy biến áp tự ngẫu AT
2
phát công suất
lên lới 110KV qua máy cắt 132 và lới 220KV qua máy cắt 232. Máy phát số 3
đợc nối với máy biến áp 2 dây quấn T
3
phát công suất lên lới 220KV qua máy
cắt 233. Máy phát số 4 đợc nối với máy biến áp T
4
phát công suất lên lới
220KV qua máy cắt 234.
Trờng đại học bách khoa hà nội 4

b, Các chế độ làm việc:
* Chế độ làm việc cho phép của máy phát điện khi điện áp, tần số sai
lệch với giá trị định mức:
- Khi điện áp ở đầu cực máy phát điện thay đổi trong giới hạn
5% ( 525 V) so với điện áp định mức của máy phát thì cho phép duy trì công
suất định mức của máy phát trong điều kiện công suất cos định mức.
- Khi điện áp thay đổi từ 110% đến 90% thì dòng điện và công suất
toàn phần của máy phát điện đợc qui định nh sau:
U (V) 11550 11450 11340 11240 11030 11030 10500 9980 9450
S ( MVA) 127,1 129,9 132,7 135,6 188,4 141,2 141,2 141,2 132
I
Stato
( A ) 6363 6518 6751 6980 7140 7370 7760 8150 8150
- Khi máy biến thế tự dùng 25000 KVA cắt ra hoặc làm việc không
tải thì công suất lớn nhất của maý phát điện đợc giới hạn theo điều kiện làm
việc của máy biến áp tự ngẫu của khối là 125000 KVA. Khi đó, công suất lâu
dài cho phép của cuộn hạ áp máy biến áp tự ngẫu là 125000 KVA và dòng
điện của Stato đợc giới hạn đến 7210 A vì dòng điện cho phép làm việc lâu dài
của cuộn hạ áp máy biến áp tự ngẫu là 7210 A.
* Chế độ cho phép làm việc của máy phát điện khi khí H
2
thay đổi:
- Không cho phép máy phát điện làm việc khi làm mát bằng không
khí trong trờng hợp chạy không tải, không có kích thích. Trong trờng hợp này
áp lực d của không khí phải ở trị số 0,03 0,5 kg/cm
3
. Máy phát điện đợc làm
mát bằng H
2
mà khi áp lực khí H

2
nhỏ hơn 2,5 kg/cm
3
thì cũng không cho
phép làm việc. Khi nhiệt độ của khí H
2
giảm thấp hơn 37
0
C, không cho phép
tăng công suất của máy.
Trờng đại học bách khoa hà nội 5
- Khi nhiệt độ khí H
2
tăng cao hơn định mức trong giới hạn
+ Từ 37
0
C đến 42
0
C thì cho phép của Stato giảm 1, 5 %
( 116 A ) /1
0
C
+ Từ 42
0
C đến 47
0
C thì cho phép của Stato giảm 2, 5 %
( 155 A ) /1
0
C

+ Từ 47
0
C đến 52
0
C thì cho phép của Stato giảm 3 % (
233 A ) /1
0
C
Cấm máy phát điện làm việc khi nhệt độ của khí H
2
ở đầu vào vợt
quá 52
0
C. Trong trờng hợp này, đồng thời với việc giảm phụ tải toàn phần của
nhà máy thì trong thời gian 3 phút phải tìm cách giảm nhiệt độ của khí H
2
xuống. Nếu quá thời gian trên vẫn không giảm đợc nhiệt độ của khí H
2
thì phải
cắt máy sự cố ra khỏi lới bằng tay.
* Chế độ làm việc của máy phát khi tần số thay đổi:
Khi tần số thay đổi trong phạm vi cho phép 5% ( 2,5 Hz ) so
với định mức thì cho phép máy điện duy trì công suất toàn phần. Khi tần số
lớn hơn 52,5 Hz hoặc nhỏ hơn 47,5 Hz thì không cho phép máy điện làm việc.
* Tốc độ tăng tải của máy phát điện:
- Tốc độ tăng tải hữu công của máy phát đợc xác định theo điều
kiện làm việc của tua bin. Trong trờng hợp này, dòng điện Stato không đợc
tăng nhanh hơn phụ tải hữu công của máy phát điện.
Chế độ làm việc với phụ tải không đối xứng cho phép:
- Máy phát điện chỉ cho phép lâu dài khi hiệu dòng điện các pha

không lớn hơn 10% so với dòng điện định mức, khi đó không cho phép dòng
điện các pha lớn hơn trị số cho phép đã qui định ở chế độ làm việc đối xứng.
Dòng điện thứ tự nghịch trong trờng hợp này có trị số 5 7 % so với dòng
điện thứ tự thuận.
Trờng đại học bách khoa hà nội 6
- Khi xảy ra mất đối xứng quá trị số cho phép cần phải có các
biện pháp loại trừ hoặc giảm sự mất đối xứng. Nếu trong thời gian từ 3 5
phút không thể khác phục đợc thì phải giảm phụ tải và cắt máy phát điện ra
khỏi lới.
Chế độ quá tải ngắn hạn:
- Trong chế độ sự cố cho phép quá tải dòng Roto và Stato, khi trị số
quá tải của Roto và Stato cho phép thì thông số của H
2
, điện áp, hệ số công
suất ở định mức. Các trị số quá tải theo thời gian đợc qui định nh sau:
+ Trị số cho phép quá tải của dòng Stato theo thời gian:
T (phút) 1 2 3 4 5 6 15 60
I
Stato
( A ) 15520 11640 10864 10088 9700 9312 8924 8536
+ Trị số cho phép quá tải của dòng Roto theo thời gian:
T ( phút ) 0,33 1 4 60
I
Roto
( A ) 3500 2745 2196 1940
- Cấm áp dụng quá tải sự cố cho các điều kiện làm việc bình thờng.
Chế độ vận hành không đồng bộ:
- Khả năng máy phát điện vận hành ở chế độ không đoòng bộ đợc
xác định theo mức giảm điện áp và có đủ công suất vô công dự phòng của hệ
thống. Nếu hệ thống cho phép máy phát điện làm việc ở chế độ không đồng

bộ thì khi mất kích thích phải lập tức cắt áp tô mát dập từ và giảm phụ tải hữu
công đến 60% công suất định mức trong thời gian 30 s và tiếp tục giảm xuống
40% công suất định mức trong thời gian 90 s.
Trờng đại học bách khoa hà nội 7
- Trờng hợp này cho phép máy phát làm việc ở chế độ không đồng
bộ trong thời gian 30 phút kể từ thời điểm mất kích thích để tìm ra nguyên
nhân sự cố và sửa chữa. Nếu sau 30 phút không tìm ra nguyên nhân thì pohải đ-
a kích thích dự phòng vào làm việc. Tuy nhiên hiện nay nhà máy điện Phả Lại
không vận hành theo chế độ nh trên . Khi mất kích thích sẽ dẫn tới việc cắt
máy phát.
2,Hệ thống kích từ và bảo vệ cho máy phát
a, Hệ thống kích từ:
Trong mỗi tổ máy đều có một máy kích thích chính và một máy
kích thích phụ. Ngoài ra, nhà máy còn có một máy kích thích dự phòng dùng
chung cho cả 4 tổ máy.
* Máy kích thích chính:
Kiểu BT-490-3000T3 là máy phát điệncảm ứng tần số cao
bên trong máy đặt bộ chỉnh lu.
Roto máy kích thích nối đồng trục với roto máy phát làm mát
bằng không khí theo chu trình kín.
Kích chính và kích thích phụ nằm trên cùng một bộ.
P = 600 KW
U = 310 V
I = 1930 A
n = 300 v/ph
Bội số kích thích cỡng hành theo điện áp và dòng điện ứng với
các thông số định mức là 2.
Thời gian cho phép máy kích thích và Roto máy phát điện có
dòng tăng gấp đôi dòng điện kích thích định mức là 20 s.
Tốc độ tăng điện áp kích thích trong chế độ cỡng hành không

nhỏ hơn 0,2 s.
Trờng đại học bách khoa hà nội 8
Dòng điện chỉnh lu cực đại ở chế độ cỡng hành kích thích trong
20 s là 3500 A trong 30 s là 2900 A.
Điện áp chỉnh lu cực đại ở chế độ cỡng hành kích thích ứng với
dòng chỉnh lu cực đại rong 20 s là 560 V, trong 30 s là 400 V.
* Máy kích thích phụ:
Kiểu CH - 310 19002T1
P = 30 KW
U = 400/220 V
I = 54/93 A
n = 3000 v/ph
f = 400 Hz
Roto máy kích thích phụ làm băng nam châm vĩnh cửu.
* Máy kích thích dự phòng:
Máy kích thích dự phòng đợc dùng khi hệ thống kích thích chính
bị h hỏng hoặc đã đa vào sửa chữa, nó dự phòng cho cả 4 máy kích thích.
Máy kích thích dự phòng gồm có máy phát điện 1 chiều đợc kéo
bằng động cơ không đồng bộ 3 pha.
Máy phát điện 1 chiều: kiểu TC - 900 - 1000T4
P = 550 KW
U = 300 V
I = 1850 A
Động cơ:
kiểu A - 1612 - 6T3
P = 800 KW
U = 6 KV
I = 93 A
Trờng đại học bách khoa hà nội 9
Khi chuyển sang kích thích dự phòng điện áp đợc điều chỉnh băng tay tuy

nhiên ở chế độ này việc cỡng hành kích thích vẫn đợc đảm bảo.
b, Hệ thống bảo vệ:
Máy phát đợc trang bị các bảo vệ sau:
- Bảo vệ so lệch dọc.
- Bảo vệ so lệch ngang.
- Bảo vệ chạm đất cuộn dây Stato.
- Bảo vệ quá dòng chống ngắn mạch không đối xứng và quá
tải.
- Bảo vệ khoảng cách chống ngắn mạch đối xứng.
- Bảo vệ chống quá tải đối xứng.
- Bảo vệ chống quá tải ro to.
- Bảo vệ chống chạm 2 điểm mạch kích thích.
c, Trạm phân phối 220 KV và 110 KV:
Nhà máy điện Phả Lại có trạm phân phối ngoài trời
110KV và 220KV đều đợc đấu nối theo sơ đồ hệ thống 2 thanh cái có thanh
cái vòng.
- Phía 110KV gồm có các đờng dây:
+ MC liên lạc 112
+ Máy cắt vòng 100
+ Các máy cắt đờng dây ( 171178 )
+ 130 cấp điện cho máy biến áp tự dùng dự phòng
110/6 KV. TD10
Phía 110KV đợc đặt các máy biến điện áp dùng cho đo l-
ờng và bảo vệ kiểu HK_110_57T
1
có các thông số kỹ thuật :
Uđm
s
= 110/
3

KV.
Uđm
Tchính
= 100/
3
V.
Trờng đại học bách khoa hà nội 10
Uđm
T phụ
= 100v
Công suất S
max
= 2000VA.
Công suất định mức theo cấp chính xác 0,5 : 400VA
1,0 : 600VA
3,0 : 1200VA
và các máy biến dòng kiểu THY _132CT
1
gồm 3 cuộn dây thứ cấp P/P/0,5
cuộn P/P dùng cho bảo vệ, cuộn 0,5 dùng cho đo lờng, cuộn sơ cấp có 2 nấc
1500A và 750 A, I
đmT
= 5A hiện nay dùng nấc 1500/5A. U
đm
=132KV,
U
max
=145KV, dòng điện ổn định động 60 KA, dòng điện ổn định nhiệt
T
nh

: 51KA/1S. Cấp chính xác 0,5 phụ tải định mức ứng với cấp chính xác 0,5
là 0,8 .
- Phía 220KV gồm :
+ MC liên lạc 212
+ MC vòng 200
+ Các máy cắt các lộ đờng dây khác ( 271276 )
ở phía này đợc đặt các loại biến áp đo lờng sau:
+ Máy biến điện áp kiểu HK - 220-65T
1
có các thông số kỹ
thuật sau:
Điện áp định mức cuộn sơ U
s
= 220/
3
KV.
Điện áp định mức cuộn thứ chính U
TC
= 0,1/
3
KV.
Điện áp định mức cuộn thứ phụ U
TP
= 0,1KV.
Công suất cực đại S
max
= 2000VA.
Công suất định mức ứng với cấp chính xác 0.5 : 400VA
1,0 : 600VA
3,0 : 1200VA

Trờng đại học bách khoa hà nội 11