Tkc q4 chuong 03 thiet bi dien chinh (rev3)

C ương

3

THI T B ĐI N CHÍNH

10/2017
T

n:
m tr :

Vũ Cơng Bá
Ninh Qu c Trung

t n


M CL C
1.
2.
2.1.

T NG QUAN V THI T B ĐI N CHÍNH ...................................................1
TIÊU CHÍ THI T K .......................................................................................1
Thơng s thi t k ................................................................................................1

2.1.1.

Máy p át đ n ....................................................................................................1

2.1.2.

Thi t b đ n đầu c c máy phát .........................................................................2

2.1.3.

Đ n kháng ngắn m ch ......................................................................................3

2.2.

Các yêu cầu v v n hành của T máy ................................................................3

2.2.1. Kh năng uy động, đ u khi n công suất tác dụng và công suất ph n kháng
của t máy p át đ n ........................................................................................................3
2.2.2.

H th ng kích từ ................................................................................................4

2.2.3.

H th ng đ u t c...............................................................................................5

2.3.

Tiêu chuẩn áp dụng ............................................................................................6

2.3.1.

Máy p át đ n ....................................................................................................6

2.3.2.

Máy bi n áp l c (g m có máy bi n áp chính nâng áp và máy bi n áp t dùng)
6

2.3.3.

Thi t b đ n đầu c c máy phát .........................................................................7

3.
3.1.

PHÂN TÍCH L A CH N GI I PHÁP K THU T ......................................9
Máy p át đ n ....................................................................................................9

3.1.1.

Yêu cầu chung ...................................................................................................9

3.1.2.

Cấu trúc máy phát ............................................................................................10

3.1.3.

H th ng làm mát ............................................................................................10

3.1.4.

H th ng khí CO2 ............................................................................................16

3.1.5.

H th ng dầu chèn ...........................................................................................16

3.1.6.

H th ng kích từ và AVR ................................................................................17

3.1.7.

H th ng g ám sát p óng đ n cục bộ bên trong máy phát (tùy ch n) ............20

3.1.8.

H th ng g ám sát ó đ u ki n .......................................................................21

3.1.9.

H th ng đo đ m .............................................................................................22

3.1.10. H th ng b o v rơle .......................................................................................22
3.2.

Máy bi n áp l c................................................................................................23

3.2.1.

Yêu cầu chung .................................................................................................23

3.2.2.

Máy bi n áp chính GSUT ................................................................................24

3.2.3.

Máy bi n áp t dùng t máy UAT...................................................................25


3.3.

Máy cắt đầu c c máy phát ............................................................................... 26

3.3.1.

Yêu cầu chung ................................................................................................. 26

3.3.2.

Thông s k thu t yêu cầu............................................................................... 28

3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.
4.

Thanh d n dòng (IPB) ..................................................................................... 31

Thi t b n đất trung tính máy phát ................................................................ 32
Bi n dịng đ n ................................................................................................. 33
Bi n đ n áp ..................................................................................................... 33
Tụ ch ng xung ................................................................................................. 34
Ch ng sét van .................................................................................................. 34
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................... 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

1.

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

T NG QUAN V THI T B ĐI N CHÍNH

Thi t k chuẩn l a ch n thi t b đ n chính cho nhà máy nhi t đ n than với mụ đí
ướng d n l a ch n chính xác, phù hợp đ đ m b o cho nhà máy v n hành n đ nh,
lâu dài, h n ch s c x y ra. Các thi t b được ch n ph đ m b o các yêu cầu v nhà
cung cấp tin c y, thời gian sử dụng lâu dà , ít ư ng, có th ch n được và d dàng
thay th , sửa ch a, giá thành và chất lượng hợp lý.
Trong nhà máy Nhi t đ n than, các thi t b đ n chính tham gia vào cơng tác s n xuất
và truy n t đ n năng lên lướ đ n bao g m:
 Máy p át đ n
 Thi t b đ n áp đầu c c máy phát (Máy cắt đầu c c, Thanh d n dòng, Thi t b n i
đất trung tính máy phát, Bi n dịng, Bi n áp, Ch ng sét van, Tụ ch ng xung,…)
 Máy bi n áp chính nâng áp (GSUT) và máy bi n áp t dùng cho t máy (UAT)
Các t máy của nhà máy Nhi t đ n than s đượ đấu n
thơng qua MBA chính nâng áp (GSUT). Máy cắt đầu c

cung cấp đ b o v cho các t máy. Cấp đ n t dùng
dòng (IPB) nhánh r gi a GSUT và GCB qua MBA t
hành nhà máy.
2.

lên lưới 500kV hoặc 220kV
c máy phát (GCB) s được
ín được lấy từ Thanh d n
dùng t máy (UAT) đ v n

TIÊU CHÍ THI T K

2.1.

Thơng số thi t k

2.1.1. Má phát đi n
Thông s thi t k củ máy p át đ n ơ b n n ư s u:
 Lo i:

Nằm ngang, 2 c , đ ng bộ, 3 pha, rotor hình trụ, v
b c kín tồn bộ

 Công suất đ nh mức:

Xá đ nh theo công suất tuabin t
liên tục t đ TMCR.

 Đ n áp đ nh mức (Ug):

13,8 kV đ n 27 kV (theo chuẩn của nhà s n xuất)

 H s
mức:

công suất đ nh 0,85 (tr p ) đ n 0,90 (sớm pha)

 Tần s đ nh mức:
 T

đ u ki n đ nh mức

độ qu y đ nh mức:

50 Hz
3000 vòng/phút

 S pha:

03

 H th ng làm mát:

Cuộn dây st tor được làm mát bằng nước hoặc hydro
và cuộn dây rotor được làm mát tr c ti p bằng hydro

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 1 / 34

T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 H th ng kích từ:

Kích từ tĩn

 P ương p áp đấu n i:

Sao

 T s m ch ngắn (SCR):

Không nh

 Cấp cách nhi t:

Cấp F

 Cấp g tăng n

t độ:

ơn 0,5

Cấp B

Các thi t b phụ và h th ng phụ trợ liên quan của Máy phát bao g m n ưng k ông
giới h n các thành phần sau:
 H th ng kích từ và đ u ch n đ n áp t động AVR;
 H th ng làm mát, thi t b l c và gi m n;
 H th ng dầu chèn trục;
 H th ng đo lường và giám sát nhi t độ, độ rung,...
 H th ng g ám sát p óng đ n cục bộ bên trong máy phát;
 H th ng g ám sát ó đ u ki n;
 H th ng báo cháy và ch a cháy;
 H th ng áp
tủ đấu dây;

o đấu n i gi a các phần tử và đấu dây bên trong từ máy p át đ n

 K t cấu đỡ cho máy phát và các thi t b liên quan khác;
 Thi t b n

đất trung tính máy phát;

 H th ng thanh d n dòng cách ly và k t cấu đỡ;
 H th ng g ám sát và Hò đ ng bộ;
 H th ng đo đ m đ n;
 H th ng b o v rơ le;
 Thi t b phụ trợ khác.
2.1.2. Thi t b đi n đầu c c máy phát
Tất c thi t b đ n đầu c

máy p át được thi t k theo các yêu cầu sau:

Đ n áp đ nh mức

Ug (n ư đ n áp đ nh mức của máy phát)

Tần s đ nh mức

50 Hz

Nhi t độ mô trường t
Nhi t độ v n hành t

đ
đ

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

40 °C
80 °C

Trang 2 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Đ n áp ch u đ ng tần s công nghi p T eo đ n áp máy phát
trong 1 phút (kV hi u dụng)

Đ n áp ch u đ ng xung sét (1.2/50s, T eo đ n áp máy phát
kV đ nh)
2.1.3. Đi n kháng ngắn m ch
Theo kho n 3 Đ u 12 củ T ông tư s 25/2016/TT-BCT, t ng giá tr đ n kháng siêu
quá độ ư bão ò ủa t máy p át đ n (Xd’’-%) và đ n kháng ngắn m ch của máy
bi n áp đầu c c (Uk-%) tính trong h đơn v tương đ (đơn v pu quy v công suất
bi u ki n đ nh mức của t máy p át đ n) k ông được nh ơn 40 %.
Trong trường hợp k ông đáp ứng được yêu cầu trên, chủ đầu tư ó trá n m tính
tốn đ đầu tư, lắp đặt t êm k áng đ n đ t ng giá tr của Xd’’, Uk và k áng đ n tính
trong h đơn v tương đ (đơn v pu quy v công suất bi u ki n đ nh mức của t máy
p át đ n) k ông được nh ơn 40 %.
2.2.

Các yêu cầu v v n hành của T máy

2.2.1. Kh năn hu độn , đi u khiển công suất tác d ng và công suất ph n
kháng của t má phát đi n
Kh năng uy động, đ u khi n công suất tác dụng và công suất ph n kháng của t
máy p át đ n ph i tuân theo các quy đ nh t Đ u 38 củ T ông tư s 25/2016/TTBCT, cụ th n ư s u:
(1)

N à máy đ n có công suất lắp đặt trên 30 MW ph đầu tư á tr ng t t b , h
th ng đ u khi n, h th ng AGC đ m b o k t n i n đ nh, tin c y và b o m t với
h th ng đ u khi n công suất t máy củ Đơn v v n hành h th ng đ n và th
trường đ n phục vụ đ u khi n từ xa công suất t máy theo l n đ u độ củ Đơn
v v n hành h th ng đ n và th trường đ n. Yêu cầu k thu t cụ th v k t n i
tín hi u h th ng AGC của t máy p át đ n với h th ng SCADA/EMS củ Đơn
v v n hành h th ng đ n và th trường đ n đượ quy đ nh t Quy đ nh v yêu
cầu k thu t và qu n lý v n hành h th ng SCADA do Cụ Đ u ti t đ n l c ban
hành.

(2)

T máy p át đ n của n à máy đ n ph i có kh năng p át ông suất tác dụng
đ nh mức trong d i h s công suất từ 0,85 (ứng với ch độ phát công suất ph n
k áng) đ n 0,9 (ứng với ch độ nh n công suất ph n kháng) t đầu c của máy
p át đ n, phù hợp vớ đặc tính cơng suất ph n kháng của t máy.

(3)

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph i có kh năng t m g vào v
đ u
ch nh tần s sơ ấp và đ u ch nh tần s cấp II theo quy đ nh t Quy trìn đ u
độ h th ng đ n qu c gia do Bộ Công T ương b n àn và đ u khi n đ n áp
trong h th ng đ n thông qua vi đ u ch nh liên tục công suất tác dụng và
công suất ph n kháng của máy phát.

(4)

Trong ch độ v n àn bìn t ường, s t y đ đ n áp t đ m đấu n i vớ lưới
đ n truy n t i trong ph m v
o p ép t eo quy đ nh t i Đ u 6 T ông tư này
k ông được n ưởng đ n lượng công suất tác dụng đ ng p át và k năng p át
tồn bộ cơng suất ph n kháng của t máy p át đ n.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 3 / 34

T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

(5)

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph i có kh năng l ên tục phát công suất tác
dụng đ nh mức trong d i tần s từ 49 Hz đ n 51 Hz. Trong d i tần s từ 46 Hz
đ n dưới 49 Hz và trên 51 Hz, mức gi m công suất k ơng đượ vượt q giá tr
tính theo t l yêu cầu của mức gi m tần s h th ng đ n, phù hợp vớ đặc tuy n
quan h gi a công suất tác dụng và tần s của t máy. Thời gian t i thi u duy trì
v n àn p át đ n củ n à máy đ n có cơng suất lắp đặt trên 30 MW hoặc nhà
máy đ n đấu n vào lướ đ n truy n t tương ứng với các d i tần s của h
th ng đ n theo quy đ nh t i B ng n ư s u.
Thời gian tối thiểu duy trì vận hành phát điện
tương ứng với các d i tần số của hệ thống điện
D i tần s của h th ng đ n

Thời gian duy trì t i thi u
Nhà máy thủy đ n

Nhà máy nhi t đ n

Từ 46 Hz đ n 47,5 Hz

20 giây

Không yêu cầu

Trên 47,5 Hz đ n 48,0 Hz

10 phút

Trên 48 Hz đ n dưới 49 Hz

30 phút

30 phút

Từ 49 Hz đ n 51 Hz

Phát liên tục

Phát liên tục

Trên 5 Hz đ n 51,5 Hz

30 phút

30 phút

Trên 5 ,5 Hz đ n 52 Hz

03 phút

01 phút

0p

t

(6)

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph i có kh năng
u được mức mất đ i
xứng đ n áp trong h th ng đ n t eo quy đ nh t i Đ u 7 T ông tư này và ch u
được thành phần dòng đ n thứ t ngh ch và thứ t không xuất hi n trong thời
gian lo i trừ ngắn m ch pha - pha và pha - đất gần máy phát bằng b o v d
phịng có liên h vớ đ m đấu n mà k ông được phép tách ra kh i v n hành.

(7)

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph i có kh năng làm v c liên tục ở các ch
độ sau:
a)

T i không cân bằng gi a ba pha từ 10 % trở xu ng;

b)

H s đáp ứng của kích từ đ i với t máy p át đ n đ ng bộ lớn ơn 0,5 %;

c)

Dòng đ n thứ t ngh ch nh

ơn 5 % dịng đ n đ nh mức.

2.2.2. H thống kích từ
H th ng kích từ ph i tuân theo các quy đ nh t Đ u 39 củ T ông tư s 25/2016/TTBCT:
(1)

H th ng kích từ của t máy p át đ n ph đ m b o cho t máy p át đ n có th
làm vi c với d i h s công suất quy đ nh t i Kho n 2 Đ u 38 T ông tư này. H
th ng kích từ ph đ m b o cho t máy p át đ n v n hành ở công suất bi u ki n
đ nh mức (MVA) trong d ± 5 % đ n áp đ nh mức t đầu c c máy phát.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 4 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

(2)

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph được trang b AVR ho t động liên tục
có kh năng g đ n áp đầu c c vớ độ sai l
k ông quá ± 0,5 % đ n áp đ nh
mức trong toàn bộ d i làm vi c cho phép củ máy p át đ n.

(3)

AVR ph i có kh năng bù l i s sụt áp trên máy bi n áp đầu c và đ m b o s

phân chia n đ nh công suất ph n kháng gi
á máy p át đ n cùng n i vào
một thanh cái chung.

(4)

AVR ph

(5)

o p ép à đặt các giới h n v :

a)

Dòng đ n kích từ t i thi u;

b)

Dịng đ n kích từ t

đ ..

đ n áp đầu c c máy p át đ n nằm trong d i từ 80 đ n 20 % đ n áp đ nh
mức và tần s h th ng nằm trong d i từ 47,5 đ n 52 Hz, trong thời gian t đ
0,1 giây h th ng kích từ t máy p át đ n ph i có kh năng tăng dịng đ n và
đ n áp kích từ tới các giá tr n ư s u:
a)

Đ i với t máy p át đ n của nhà máy thủy đ n: 1,8 lần giá tr đ nh mức;

b)

Đ i với t máy p át đ n của nhà máy nhi t đ n: 2,0 lần giá tr đ nh mức.

(6)

T độ t y đ đ n áp kích từ k ơng được thấp ơn 2,0 lần so vớ đ n áp kích
từ đ nh mức/giây khi t máy p át đ n mang t đ nh mức.

(7)

T máy p át đ n có cơng suất trên 30 MW ph i trang b thi t b n đ nh h
th ng đ n (Power System Stabiliser - PSS) có kh năng làm suy g m các dao
động có tần s trong d i từ 0, Hz đ n 5 Hz góp phần nâng cao n đ nh h th ng
đ n. Đơn v p át đ n ph à đặt, hi u ch nh các thông s của thi t b PSS theo
tính tốn củ Đơn v v n hành h th ng đ n và th trường đ n đ đ m b o thi t
b PSS có h s suy gi m d o động (Damping ratio) không nh ơn 5%. Đ i với
các t máy p át đ n có trang b thi t b PSS, Đơn v p át đ n có trách nhi m
đư t t b PSS vào ho t động theo yêu cầu của Cấp đ u độ có quy n đ u
khi n.

2.2.3. H thốn đi u tốc
H th ng đ u t c của t máy p át đ n ph i tuân theo các quy đ nh t
T ông tư s 25/2016/TT-BCT, cụ th n ư s u:

Đ u 40 của

(1)

T máy p át đ n củ n à máy đ n k đ ng v n hành ph i tham gia vào vi c

đ u ch nh tần s sơ ấp trong h th ng đ n qu c gia.

(2)

T máy p át đ n củ n à máy đ n ph được trang b h th ng đ u t tá động
n n đáp ứng được s t y đ i của tần s h th ng trong đ u ki n v n hành
bìn t ường. H th ng đ u t c ph i có kh năng t p nh n và th c hi n các l nh
tăng, g m hoặ t y đ đ m đặt công suất từ h th ng SCADA/EMS củ Đơn
v v n hành h th ng đ n và th trường đ n, trừ trường hợp Đơn v v n hành h
th ng đ n và th trường đ n khơng có u cầu.

(3)

H th ng đ
tĩn ủ đặ
củ đặ tín
tốn và xá

u t c của t máy p át đ n ph i có kh năng
n đ nh giá tr h s
tín đ u ch nh nh ơn oặc bằng 5 %. Giá tr à đặt của h s tĩn
đ u ch n do Đơn v v n hành h th ng đ n và th trường đ n tính
đ nh.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 5 / 34

T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

(4)

Trừ các t máy p át đ n đuô ơ ủ n à máy đ n chu trình hỗn hợp, giá tr
nh nhất có th đặt được của d i ch t h th ng đ u t c của các t máy p át đ n
ph i nằm trong ph m vi ± 0,05 Hz. Giá tr d i ch t h th ng đ u t c của từng t
máy p át đ n s đượ Đơn v v n hành h th ng đ n và th trường đ n tính
tốn và xá đ n trong q trìn đấu n i và v n hành

(5)

H th ng đ u khi n bộ đ u t c ph
ch ng vượt t n ư s u:

2.3.

o p ép à đặt các giới h n và các b o v

a)

Đ i vớ á tu b n ơ : Từ 04 % đ n 112 % t

độ đ nh mức;

b)

Đ i với tua bin khí và thu đ n: Từ 04% đ n 130% t

c)

Trường hợp t máy p át đ n v n hành trong khu v lướ đ n đ ng t m
thời b tách kh i h th ng đ n truy n t i qu g n ưng v n ti p tục cấp
đ n cho khách hàng thì h th ng đ u t máy p át đ n ph duy trì được
s n đ nh tần s cho khu v lướ đ n đã tá r .

độ đ nh mức;

Tiêu chuẩn áp d ng

2.3.1. Má phát đi n
Các thi t b s được cung cấp cần tuân theo các phiên b n mới nhất của các tiêu chuẩn,
yêu cầu n ư đượ nêu s u đây:
 IEC 60034 (tr n bộ): đ i với các yêu cầu và thông s đ nh mức của máy phát;
 IEC 60085: Cá

đ n – Cấp nhi t;

 IEEE Std 519: Các u cầu v ki m sốt sóng hài trong h th ng đ n;
 IEEE Std 42 .2: Hướng d n nh n di n, thử nghi m, đán g á
th ng kích từ;

u suất động của h

 Các tiêu chuẩn b sung và tham chi u liên quan khác của IEC, IEEE, ANSI,
NEMA, TEMA, DIN, JEC, JIS, ISO,...
 Quy đ nh h th ng đ n truy n t i kèm theo T ông tư s 25/2016/TT-BCT ngày

30/11/2016 của Bộ Cơng T ương;
 Quy trìn đ u độ h th ng đ n qu c gia kèm theo T ông tư s 40/2014/TT-BCT
ngày 05/11/2014 của Bộ Công T ương;
 Quy ph m trang b đ n 11 TCN-( 8 đ n 21)-2006;
 Các tiêu chuẩn, quy trình, quy ph m và á quy đ nh khác của Vi t Nam.
2.3.2. Máy bi n áp l c (g m có máy bi n áp chính nâng áp và máy bi n áp t
dùng)
Các thi t b s được cung cấp cần tuân theo các phiên b n mới nhất của các tiêu chuẩn,
yêu cầu n ư đượ nêu s u đây:
 IEC 60076: Máy bi n áp l c
 IEC 60085: Cá

đ n - Cấp nhi t

 IEC 60 37: Cá đầu sứ á
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

đ n

o đ n áp xoay chi u trên 1000V
Trang 6 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 IEC 60 56: Cá đ n l ng – Xá đ n đ n áp ch c thủng t i tần s công nghi p –

P ương p áp t ử
 IEC 60214: Bộ đ u áp có t i
 IEC 60296: Các chất l ng cho ứng dụng k thu t đ n - Dầu k oáng á
ư qu sử dụng cho máy bi n áp và thi t b đóng ắt
 IEC 60422: Dầu k ống á

đ n

đ n - Hướng d n giám sát và b o trì

 IEC 60529: Cấp b o v của v tủ
 IEC 60567: Tiêu chuẩn v m u dầu/khí
 IEC 60599: Tiêu chuẩn v phân tích dầu/khí của máy bi n áp
 IEC 60672: Đ n âm h c - Thi t b đo mức n.
 IEEE C57.12.90-2006: Quy đ nh thử nghi m cho các máy bi n áp đi u ch nh, máy
bi n áp l c và phân ph i lo i ngâm dầu;
 NEMA TR1-0.06: Máy bi n áp, bộ n áp và cuộn kháng;
 Qui ph m trang b đ n Vi t Nam 11 TCN-18~21:2006;
 Các tiêu chuẩn liên quan khác IEC, IEEE, ANSI, NEMA, TEMA, DIN, JEC, JIS,
ISO,...
2.3.3. Thi t b đi n đầu c c máy phát
Thi t b đ n áp đầu c máy p át được thi t k theo các ấn b n mới nhất của tiêu
chuẩn Vi t Nam, IEC, IEEE và các tiêu chuẩn tương đương k á :
IEEE C37.23

Tiêu chuẩn v thanh d n v b c kim lo i

IEEE C37.013

Tiêu chuẩn v máy cắt máy p át đ n xoay chi u

mứ trên ơ sở dòng đ i xứng

IEEE C62.92

Hướng d n ứng dụng n đất trung tính trong h th ng đ n –
Phần II – N đất máy p át đ n đ ng bộ

BS 159

Đặc tính k thu t thanh d n cao áp và k t n i thanh d n

BS 1977

Đặc tính k thu t ng đ ng đ n d n cao cho mụ đí

BS 2898

Đặc tính k thu t hợp kim nhơm và nhơm rèn cho mụ đí
đ n

ISO 9606-2

Thử nghi m chấp nh n m i hàn – Hàn ch y nhôm và hợp kim
nhôm

ISO 3777

Ki m tra X-quang các m
àn đ m ti p x
hợp kim của nó – Khuy n ngh th c hành

ISO 2437

Khuy n ngh th c hành cho ki m tra X-quang m i n

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

o áp đ nh

đ n

đ i với nhôm và
đ

đầu

Trang 7 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

hàn ch y đ i với nhôm và hợp kim của nó, magiê và hợp kim
của nó có b dày từ 5 đ n 50 mm.
IEC 60060

K thu t thử nghi m cao áp

IEC 60071

Ph i hợp á

IEC 60076-1

Máy bi n áp l c – Phần 1: Giới thi u chung

IEC 60076-11

Máy bi n áp l c – Phần 11: Máy bi n áp khô

IEC 60099

Ch ng sét van

IEC 60105

Ki n ngh cho v t li u thanh d n nhôm tinh khi t

IEC 60137

Sứ xuyên á

IEC 60168

Thử nghi m cho sứ đỡ trong nhà và ngoài trời làm bằng v t
li u g m hoặc thủy tinh cho h th ng ó đ n áp d n đ nh trên
1000 V

IEC 60273

Đặc tính k thu t của sứ đỡ trong nhà và ngồi trời cho h
th ng ó đ n áp d n đ nh trên 1000 V

IEC 60376

Đặc tính k thu t khí SF6 sử dụng trong các thi t b đ n

IEC 60480

Hướng d n ki m tra và xử lý k í SF6 đư vào t
đặc tính k thu t cho sử dụng l i

IEC 60529

Cấp độ b o v v tủ (IP)

IEC 61869-1

Bộ bi n đ

IEC 61869-2

Bộ bi n đ i đo lường - Phần 2: Yêu cầu b sung cho bi n dòng
đ n

IEC 61869-3

Bộ bi n đ đo lường - Phần 3: Yêu cầu b sung cho bi n đ n
áp c m ứng

IEC 61869-5

Bộ bi n đ
áp ki u tụ

IEC 62271-1

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần : Đặc tính k
thu t chung

IEC 62271-100

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần 100: Máy cắt
dòng xoay chi u

IEC 62271-102

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần 102: Dao cách ly
và dao n đất dòng xoay chi u

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

đ n

đ n

o đ n áp xoay chi u trên 1000 V

t b đ n và

đo lường – Phần 1: Yêu cầu chung

đo lường - Phần 5: Yêu cầu b sung cho bi n đ n

Trang 8 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

IEC 62271-200

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần 200: Thi t b
đóng ắt và đ u khi n xoay chi u có v b c kim lo
ođ n
áp đ nh mứ trên kV và đ n bao g m c 52kV

IEC 62271-201

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần 201: Thi t b
đóng cắt và đ u khi n xoay chi u có v b
á ly o đ n
áp đ nh mứ trên kV và đ n bao g m c 52kV

IEC 62271-4

Thi t b đóng ắt và đ u khi n cao áp - Phần 4: Quy trình xử
lý khí SF6 và hỗn hợp của nó

3.
3.1.

PHÂN TÍCH L A CH N GI I PHÁP K THU T
Má phát đi n

Rev.3

Trong một nhà máy nhi t đ n, thi t b chính và quan tr ng nhất của phần đ n là máy
p át đ n. Máy p át đ n làm nhi m vụ bi n đ
ơ năng từ tu b n t àn đ n năng
phát vào h th ng, cung cấp cho phụ t . Ngồ r máy p át đ n cịn có kh năng đ u
ch nh cơng suất, gi vai trị quan tr ng trong vi đ m b o chất lượng đ n năng (đ u
ch nh tần s và đ n áp của h th ng).
Khi l a ch n máy p át đ n cần lưu ý:
 Công suất máy phát: ph i phù hợp với công suất ơ ủa Tuabin. Máy phát có cơng
suất càng lớn thì suất đầu tư, t l tiêu hao nhiên li u đ s n xuất đ n và chi phí
v n àn àng năm àng n . Tuy nhiên, v mặt cung cấp đ n thì cơng suất của
máy phát lớn nhất k ông được lớn ơn d tr quay của h th ng.
 Nên ch n các máy phát gi ng nhau và từ các nhà cung cấp tin c y đ thu n ti n
cho vi c v n hành, sửa ch a, thay th sau này.
 Đ n áp đ nh mức máy phát lớn t ì dịng đ n làm vi c và dòng ngắn m ch ở cấp
đ n áp này nh , do đó d dàng ch n các khí cụ đ n ơn. Tuy n ên, đ n áp lớn
s d n đ n v t li u á đ n đắt ti n nên vi c l a ch n cần xem xét tính kinh t -k
thu t t ng th . Vấn đ này đã được các nhà s n xuất máy phát nghiên cứu rất k

lưỡng, vì v y cấp đ n áp máy phát nên ch n theo chuẩn của nhà ch t o.
 T ường thì máy phát s đ kèm với bộ kích từ và bộ đ u ch nh n đ n , do đó
ũng ần xem xét khi l a ch n.
3.1.1. Yêu cầu chung
Máy p át đ n được k t n i tr c ti p với trục tuabin. Máy phát là lo i nằm ngang, 2
c , đ ng bộ, 3 pha, 50Hz, có v b c kín tồn bộ, với h th ng làm mát g m có cuộn
dây st tor được làm mát gián ti p bằng nước và cuộn dây rotor được làm mát tr c ti p
bằng hydro.
Công suất đ nh mức của máy phát ph i b o đ m t i thi u có th truy n công suất đ nh
mức t đ l ên tục của tuabin cộng với kho ng d p òng (m rg n) đ an toàn cho tăng
nhi t máy phát. Ngoài ra, Máy phát và h th ng kích từ ph i có kh năng v n hành n
đ nh liên tục mà khơng có bất kỳ s g tăng q n t t i công suất đ nh của tuabin
dướ đ u ki n v n hành van mở hoàn tồn (VWO).
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 9 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Máy p át được thi t k phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60034, với giới h n g tăng n t
độ ứng với cấp nhi t lo i B trong vùng công suất v n hành cho phép và cấp á đ n
lo F được sử dụng.
Máy phát và các thi t b phụ s được thi t k đ ch u được bất kỳ tăng y g m t độ
nào của tuabin và bất kỳ đ u ki n quá độ đ n nào do vi c gi m t đột ngột hoặc mất
đ n mà không gây bất kỳ ư ng nào. T máy phát có kh năng ò đ ng bộ và ch y

song song với h th ng đ n ũng n ư v n àn độc l p.
Các bộ ph n quay của tuabin máy phát ph được cân bằng tĩn và động.
Độ n phát ra của máy phát s k ông đượ vượt quá 85dB (A) k đo t i kho ng cách
một (1) mét tính theo chi u ngang hay chi u d c từ mép ngoài của máy phát t đường
tâm trục ở t i bất kỳ ó xem xét đ n độ n n n của các máy và thi t b phụ k á . Độ n
phát ra của tất c các thi t b phụ của máy phát s k ông đượ vượt quá 85dB k đo ở
kho ng cách một (1) mét tính từ b mặt phát ra ti ng n. Đ i với các van và lỗ thông,
vi đo độ n s được th c hi n từ kho ng cách một (1) mét phía sau thi t b và một
(1) mét tính từ b mặt củ đường ng ở t hợp của sụt áp suất và lưu lượng bất kỳ.
3.1.2. Cấu trúc máy phát

Rev.3

Cấu trúc t ng th máy phát bao g m v b c stator, lõi stator, cuộn dây stator, trục
rotor, cuộn dây rotor, qu t làm mát, vàn trượt và ch i than, bộ làm mát, các trục và
hộp đấu dây.
Chi ti t cấu trúc máy phát theo tiêu chuẩn của nhà s n xuất.
3.1.3. H thống làm mát
Hi n t i các d án mới v nhà máy nhi t đ n ngưng ơ ở Vi t Nam có cơng suất t
máy nằm trong vùng từ 300 MW đ n 1000 MW nên h th ng làm mát máy phát
t ường dùng là k í ydro và nước.
Trong đó, rotor và lõ được làm mát tr c ti p bằng hydro, cuộn dây st tor được làm
mát tr c ti p bằng nước hoặc gián ti p bằng khí hydro.
Máy p át s được làm mát bởi dịng khí hydro tái tuần hoàn được làm mát bởi bộ trao
đ i nhi t hydro-nước (bộ làm mát khí hydro). Khí l n đượ đư ưỡng bức bởi qu t
vào trong l i thơng gió của lõi rotor và stator thơng qua l thơng gió hoặc ng d n.
Bộ làm mát khí hydro cùng vớ đường ng, van, thi t b đ u khi n và g á đỡ s được
trang b đ lo i b nhi t từ khí hydro.
Nước cho bộ làm mát k í ydro là nước khử k ống, được xử lý hóa ch ng ăn mịn.
Cơng suất bộ làm mát khí hydro ph i phù hợp với s v n hành của máy phát t i công

suất đ nh mức t đ .
Bộ làm mát k í ydro được lắp đặt trong khung máy phát. Mỗi bộ làm mát bao g m
hai bộ ph n làm mát độc l p. Mỗi bộ ph n làm mát s có các van chặn trên đường ng
vào và ra củ nướ làm mát đ cho có th v n hành một á độc l p. Khí hydro s đ
qua b mặt của giàn ng làm mát có cánh của bộ làm mát và truy n nhi t s ng nước
làm mát.
H th ng khí làm mát s được cung cấp cùng với b ng đ u khi n hydro t i chỗ và bộ
khử ẩm khí.
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 10 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Hình : Các hệ làm mát theo cơng su t máy phát (nguồn: DOOSAN)

Hình : Các hệ làm mát theo công su t máy phát (nguồn: Mitsubishi Hitachi Power
Systems)

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 11 / 34

T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Hình : Các hệ làm mát theo cơng su t máy phát (nguồn: Toshiba Corporation)

Hình : Các hệ làm mát theo công su t máy phát (nguồn: Siemens)

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 12 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Hình : Các hệ làm mát theo cơng su t máy phát (nguồn: GE)

1. Trường hợp cuộn dây stator được làm mát gián tiếp bởi khí hydro
Cuộn dây st tor được làm mát gián ti p bở k í ydro do dòng ướng tâm trong
các ng d n củ lõ st tor.
í ydro s u k đ qu máy p át s quay trở l i bộ
làm mát khí hydro.
2. Trường hợp cuộn dây stator được làm mát bằng nước
Một h th ng nước làm mát cuộn dây stator s được trang b bao g m á bơm
đô ông suất 100% (2x100% công suất), đường ng, van, thi t b đ u khi n và

ch báo lưu lượng h th ng và độ tinh khi t.
Nước b sung cho h th ng t ơng t ường có sẵn từ đầu x bơm uy n ti p nước
khử khoáng. B nước b sung s được chèn kín và t o áp bằng n tơ oặc cách
khác, một h th ng nước b sung khơng áp có th được trang b n u là chuẩn đã
được chứng minh bởi nhà ch t o.
Một thi t b khử ion phù hợp với hai phin l c cơng suất 00% và bìn tr o đ i
hỗn hợp s được bao g m trong dòng tái tuần oàn. Đ ng h đo độ d n trước và
sau bình khử ion hỗn hợp s liên tục giám sát chất lượng nước. Tình tr ng riêng
r và đ u ki n báo động của bình khử ion s đượ đư đ n P òng đ u khi n
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 13 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

Trung tâm củ N à máy. Cá đ m lấy m u ũng được b trí trước phin l c và
sau bình khử ion.
Nướ làm mát đã được khử ion s ch y qua các cuộn dây. Hai bộ làm mát công
suất 100% th i nhi t vào h th ng nước làm mát vịng kín s được trang b . Áp
suất nướ làm mát đã k ử ion tái tuần ồn k ơng đượ vượt q áp suất hydro
trong máy phát.
Đường ng, van, các bình và phụ ki n ph i bằng thép không g , hoặc v t li u ch u
ăn mòn được chấp thu n. Thép cácbon thấp m hoặc lo k á k ông được sử
dụng cho bất kỳ bộ ph n nào của h th ng có ti p xúc vớ nướ làm mát đã k ử
ion.

Tủ đ u khi n nước làm mát stator s được trang b cho mỗi máy phát bao g m
các thành phần sau:
 Bộ truy n tín hi u áp suất nướ làm mát đầu vào stator và áp k ;
 Bộ ch báo áp suất đầu x bơm nước làm mát stator;
 Bộ ch báo lưu lượng nước làm mát máy phát;
 Bộ truy n tín hi u áp suất đ g ám sát và báo động áp suất nước làm mát thấp
và áp suất đầu x bơm t ấp;
 H th ng ch báo t i chỗ. Cá báo động ngắt riêng r s được n
vào tuần t s ki n (SOE) củ DCS đ theo dõi.

đ n á đầu

Các thi t b p ân tí độ d n s được cung cấp đ g ám sát đầu vào, đầu r nước
làm mát st tor và p ân xưởng khử khoáng.
Các cặp nhi t lo i E bằng hợp kim chromel constantan không n
trang b đ giám sát nhi t độ nước làm mát cuộn dây stator.

đất s được

Các bộ phát hi n nhi t độ ũng s được trang b t đầu vào ung và á đầu ra
phía thứ cấp của các bộ làm mát t n st tor đ đo nhi t độ nước làm mát kín.
Các cặp nhi t và các bộ p ân tí
giám sát tuabin máy phát.

độ d n s được n

đ n H th ng đo lường

3. Hệ thống làm mát khí hydro
Một h th ng làm mát khí hydro s được sử dụng đ duy trì nhi t độ hydro theo

tiêu chuẩn IEC 60034. Máy phát s được trang b các thi t b đo đ đo lượng
hydro rò r trong nước làm mát trong quá trình v n hành.
H th ng làm mát hydro tích hợp hồn tồn s bao g m đường ng, van, các thi t
b đ u khi n và ch báo đ n p t êm ydro vào máy p át, đ t động duy trì áp
suất khí chuẩn của máy phát, mứ độ tinh khi t và độ ẩm trong quá trình v n
àn và đ làm s ch khung bằng cách sử dụng CO2 đ lo i b hydro.
Các bộ làm mát hydro-nước ki u có cánh s được lắp đặt sao cho t ng lượng môi
chất làm mát được rút qua các bộ làm mát nhờ qu t trong một phân b cân bằng.
Các ng ph được thử áp l c.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 14 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

4. Bảng điều khiển hydro tại chỗ
B ng đ u khi n hydro t i chỗ s bao g m các thành phần sau:
 Bộ phân tích/ch báo độ s
ydro đ ng bộ với thi t b báo động ch u n với
một ti p đ m hai ng một c c (SPDT - Single pole, double throw) có th đ u
ch nh trên các d i giới h n n cao và thấp;
 Áp k vi sai 150 mm (cần chuẩn xác l i kích cỡ mặt s ) đ đo độ giáng áp qua
qu t đ i vớ độ s ch của khí;
 Bộ ch báo bộ truy n tín hi u áp suất khí máy phát 150 mm d i 0-450 kN/m2;

 Đ ng h đo và bộ tích phân dịng khí máy phát;
 Đ ng h đo và bộ tích phân dịng khí tẩy rửa;
 Đ ng h đo n t độ khí máy phát 150 mm và nhi t k đ kèm với các ng
mao d n đ đo n t độ k í nóng và k í đã làm mát;
 Áp k dầu 150 mm;
 Cơng tắc áp suất khí ki u ch ng n với một ti p đ m hai ng hai c c (DPDT
- Double pole, double throw), ti p xúc hoặc ch báo áp suất môi chất làm mát
thấp trong máy phát;
 Cơng tắc áp suất khí ki u ch ng n với một ti p đ m DPDT, ti p xúc hoặc
ch báo áp suất môi chất làm mát cao trong máy phát;
 Cơng tắc áp suất khí ki u ch ng n với một ti p đ m DPDT, ti p xúc hoặc
ch báo áp suất khí thấp t i ng góp h th ng n p hydro;
 Báo động ngắt được n i tớ
giám sát.

á đầu vào tuần t s ki n (SOE) của DCS đ

Bộ truy n tín hi u áp suất khí máy phát s truy n một tín hi u đầu ra analog 4-20
mA đượ á đ n quy chi u vớ đất cho bộ nh n ch báo từ xa t P òng đ u
khi n trung tâm nhà máy. Bộ p ân tí độ s ch của khí s truy n một tín hi u đầu
ra analog 4-20 mA đượ á đ n cho bộ nh n ch báo từ xa t P òng đ u
khi n trung tâm nhà máy. Các cặp nhi t đo n t độ k í nóng và đã làm mát ủa
máy phát s được n i tới H th ng thông tin giám sát tuabin máy phát (TGSI Turbine Generator Supervisory Information System).
5. Bộ khử ẩm
Bộ khử ẩm khí là lo i sử dụng gel silic có một bộ tái kích ho t sấy-qu t (blowerheater reactivator). Mơi chất làm mát s được tuần hồn qua bộ khử ẩm nhờ áp
l c phát tri n khi qua các qu t rôto máy phát.
H th ng tái kích ho t bộ khử ẩm khí s đượ k ó l ên động với các van chuy n
đ i máy khử ẩm nhờ các công tác giới h n. Tình tr ng và đ u ki n báo động
riêng của máy khử ẩm khí s được truy n đ n P òng đ u khi n trung tâm nhà
máy.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 15 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

3.1.4. H thống khí CO2
Một ng góp cung cấp CO2 cho mỗi máy phát s được trang b đ n i với các bình
CO2. S lượng các bình CO2 cần thi t cho c hai máy phát ph đủ đ làm s ch hoàn
toàn c hai máy phát. Một lần làm s
oàn toàn đượ đ n ng ĩ là s chuy n đ i từ
hydro sang CO2 và từ CO2 sang khơng khí. Kích cỡ bình chứa ph i là lo i sẵn có ở
Vi t Nam. ng góp ph đ ng bộ với b ng đ u khi n, thi t b đo lường, đ ng h đo,
van, bộ gia nhi t CO2 và thi t b ó ơ , ng thơng khí, van x , á đấu n i m m
(linh ho t) đ n các bình chứa và các giá đỡ bình chứ đượ đặt trong t hợp kho chứa
hydro.
Các thi t b s được cung cấp đ gi m và t động đ u ch nh cung cấp phân ph đ n
các khung máy phát. H th ng cung cấp được b trí sao cho CO2 s chuy n từ th
l ng sang th khí t á đầu phun CO2. H th ng CO2 s được thi t k đ tránh các
h n ch lưu lượng dịng k í đ n máy p át do băng đá ìn t àn trong á bìn
ứa,
đường ng và các van.
Một áp k được b trí t i ng góp CO2 có d i cơng suất từ 0-450 kN/m2. Một thi t b
cân bình khí s được trang b n ư một phần của ng góp CO2.

3.1.5. H thống dầu chèn
Cá đ m chèn trụ được b trí ở một trong
đầu máy p át đ tránh hydro rò r từ
stator qua các kho ng tr ng ngo i vi gi a v và tấm chắn đầu và trục. Vi c chèn trục
này d a vào vi c t o thành một lớp chắn bằng dầu dưới áp suất cao trong các kho ng
tr ng quanh các vành chèn kim lo được lắp đặt n ư á bộ ph n nh với các tấm
chắn ở đầu.
Các cặp nhi t lo i E bằng hợp kim chromel constantan không n đất s được trang b
trong á đường th i dầu èn đ giám sát nhi t độ các vành chèn.
Bộ ph n đỡ các vành chèn trục ph được cách ly kh k ung st tor và đất đ tránh
dòng đ n trục c m ứng ch y qua các vành chèn hoặc các tấm ngăn đ kèm.
Các tấm ngăn được cung cấp đ ngăn ydro u n theo dầu chèn trong m
suất của khí và dầu.

đ u ki n áp

Một h th ng dầu chèn tích hợp hồn tồn s được cung cấp bao g m đường ng, van
và các b y ki u phao. H th ng dầu chèn s được b trí đ t động duy trì dầu t i các
đ m chèn trục ở áp suất dương đặt trướ
o ơn áp suất đặt của môi chất làm mát
trong máy phát. Dầu thốt từ á đ m chèn phía hydro s được thu gom v các b
phân tách (de-gasification tanks), các b này được b trí đ t
đẩy gi i phóng hydro
b hấp thụ trong dầu và đ tránh tuần hoàn hydro từ một đầu máy đ n đầu kia của máy
t ông qu á đường th i dầu chèn phía hydro, do có chút chênh l
trong á đặc
tuy n của qu t. Các ng thơng khí s được x tr c ti p ra ngồi khí quy n thơng qua
các van ch ng k í áy được chấp thu n t i một độ o được phê duy t phía trên các
tịa nhà.
Hai bộ làm mát dầu chèn công suất 100% s được cung cấp cho mỗi t máy. Các bộ

làm mát dầu chèn trong v n àn được thi t k cho nhi t độ nướ đầu vào CCW t đ
tiêu bi u là 40°C vớ đủ độ d p ịng ó xét đ n bám bẩn đường ng theo tiêu chuẩn

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 16 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association). Các bộ làm mát dầu chèn s
được trang b các ng đ ng pha nhôm.
Cá bơm dầu chèn v n àn t ông t ường và d phòng là lo động ơ đ n xoay
chi u và bơm s c là động ơ đ n một chi u. Các bơm ân k ông là bơm động ơ
xoay chi u.
Đ u khi n dầu chèn s là một bộ đ u khi n áp suất v s đượ đ u ch nh từ các tín
hi u áp suất dầu t á đ m chèn và áp suất khí trong máy phát. Một phin l c dầu t
làm s ch s được cung cấp o đ m đấu n đường cấp dầu đ n á đ m chèn. Một
h th ng s được trang b đ đo á dòng dầu từ á đường th i dầu chèn phía hydro
t i mỗ đầu máy phát. Các cửa kính quan sát có chi u sáng s được sử dụng đ quan
sát các dòng dầu từ á đường th i dầu chèn phía khơng khí.
Hai cơng tắc áp suất vi sai ch ng n s được trang b với các ti p đ m DPDT đ thông
báo t n thất áp suất t i mỗ đ m chèn trục.
Các thi t b đ u khi n đ n, đo lường và ch báo sở h u riêng cho h th ng dầu chèn
s được lắp đặt trên b ng đ u khi n hydro t i chỗ ph được Chủ đầu tư p ê duy t.
Tình tr ng riêng r và đ u ki n báo động s được cung cấp đ đ u khi n và giám sát

bởi DCS từ P òng đ u khi n trung tâm nhà máy.
3.1.6. H thống kích từ và AVR
H th ng kích từ tĩn là lo đáp ứng kích từ nhanh. So với các lo i kích từ khác, h
th ng kích từ này có th đáp ứng đ gi m hằng s thời gian của h th ng kích từ. Hơn
n a, vi c ki m tra và b o dưỡng h th ng s d dàng ơn do tất c các phần tử ở th
tĩn . Vì v y, h th ng kích từ tĩn là th ng có các chứ năng oàn t n cao nhất so
với các h th ng kích từ k á . T êm vào đó,
u dài củ máy p át được rút ngắn khi
sử dụng h th ng này.
H th ng kích từ là lo i 2 kênh với 2x100% hoặc 3x50% công suất bao g m các bộ
AVR, cầu ch n lưu và đ u khi n độc l p. Mỗi kênh s có bộ đ u khi n độc l p cùng
với trang thi t b cho d phịng nóng. Mỗ kên được trang b ch độ v n hành t động
cùng với thi t b l a ch n ch độ v n hành t động hoặc bằng tay.
Mỗi kênh h th ng kích từ được thi t k đ mang dịng liên tục t i thi u 110% dịng
kích từ đ nh mức củ máy p át và dòng o ơn o n m vụ trong ngắn h n. Nhi m
vụ trong ngắn h n d a trên ch độ công suất lớn nhất liên tục MCR n ư mô t trong
đ u kho n 1.14 của phần III trong tiêu chuẩn VDE 530.
Đ n áp kích từ phụ thuộc vào tiêu chuẩn của Nhà s n xuất máy p át n ưng p i t i
thi u ph i bằng 0% đ n áp kích từ máy phát.
Thờ g n đáp ứng của h th ng kích từ ph i nh
IEEE Std 421.2.

ơn 0,5 g ây t eo n ư t êu

uẩn

1. Máy biến áp kích từ
Máy bi n áp kích từ được k t n i từ thanh d n dịng IPB p í đầu c c áy phát.
Máy bi n áp kích từ là lo i khơ, 3 pha, lắp trong tủ t ép, đặt trong nhà, mứ độ
b o v của v t t u là IP23. Trung tính của cuộn dây cao áp ph được cách

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 17 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

đ n hoàn toàn. Mứ á đ n của cuộn dây và sứ xuyên ph
lớn ơn mứ á đ n của cuộn dây máy phát.

tương đương

y

Đ n áp kích từ phụ thuộc vào tiêu chuẩn của Nhà s n xuất máy phát.
Máy bi n áp được trang b các bi n dịng đ n ở p í sơ ấp đ b o v quá t . Đo
lường nhi t độ đ m nóng nhất trong mỗi thân trụ máy bi n áp củng với các bộ
ch th , ti p đ m c n báo và tá động ũng p được cung cấp.
2. Cầu chỉnh lưu thyristor
Cầu ch n lưu t yr stor p i phù hợp với các yêu cầu trong IEC 60146 và các yêu
cầu sau:
 Cầu ch n lưu 3 p tồn sóng được cung cấp cho phép v n hành máy phát t i
100% công suất kích từ với 20% thyristor b h ng t i bất kỳ nhánh nào của
của cầu ch n lưu;
 Công suất của cầu ch n lưu là 3x50%;

 Cá đ n trở và tụ đ n l c của bộ l đ n áp ph được cung cấp. Bộ ch nh
lưu p i có kh năng v n hành ở ch độ ngh
lưu đ cung cấp 80% giá tr
đ n áp ngh ch nhằm d p từ nhanh;
 H th ng làm mát t yr stor đ m b o đủ d p ịng k
ó ư ng một đường
v n không n ưởng đ n công suất ng ra của máy phát. Ph i cung cấp các
c m bi n dịng khơng khí và c m bi n nhi t độ hai mứ đ giám sát làm mát
của bộ ch n lưu;
 Cho phép thay th thyristor b h ng k

máy p át đ ng v n hành;

 Mỗi cầu thyristor ph i cung cấp đủ s thyristor d p òng, đ m b o độ tin c y,
thời gian v n àn k ông được thấp ơn t ời gian yêu cầu cho dùng máy cho
b o trì t máy;
 Ph i cung cấp một tủ riêng cho các thi t b đ u khi n đ đ u khi n gó đóng
mở và giám sát bộ ch n lưu;
 B o v quá áp thích hợp ở phía a.c và d.c của bộ ch n lưu p
được cung
cấp đ giới h n đ n áp m ch kích từ gây ra do dòng c m ứng từ xuất hi n
trong khi ngắn m ch stator hay mất đ ng bộ và cho phép d n theo nửa chu kỳ
âm của dịng kích từ.
 Bộ ch n lưu và á t yr stor được b o v quá t i có ch n l c bởi các cầu chì
giới h n dòng t độ cao với bộ phát hi n cầu chì n đ báo động.
3. Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR)
Bộ đ u ch n đ n áp t động/ bằng tay là lo tĩn , b o g m t i thi u các thi t b
sau:
 H kên đ u ch n đ n áp t động lo
phòng cho mỗi kênh t động;

tĩn và kên đ u ch nh bằng tay d

 Bộ n đ nh công suất (PSS);
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 18 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Bi n đ n áp;
 Bi n dòng đ n;
 Bộ giới h n dòng stator/rotor;
 Bộ giới h n quá áp m ch kích từ;
 Bộ giới h n thấp áp m ch kích từ;
 Thi t b đáp ứng t động;
 Bộ giới h n đ n áp/ tần s vớ á đặ tín đ u ch n đ n áp/ tần s đ kèm;
 Bộ giới h n công suất ph n kháng;
 Chuy n t động sang ch độ bằng tay khi chứ năng t động b h ng;
 Khóa l a ch n ch độ t động/ bằng tay;
 H th ng b o v bộ AVR;
 B o v s c kích từ;
 H th ng g ám sát và đ u khi n AVR;
 Và á p ần p ụ k á .
Bộ AVR được cung cấp ó đặ tín đ u ch nh lo i PID và d dàng truy c p đ

đ u ch nh trong quá trình nghi m thu. Bộ AVR và các thi t b đ kèm p
được
lắp đặt trong một tủ. Làm mát cho AVR s là đ lưu t nhiên, n u làm mát
ưỡng bức thì ph i cung cấp bộ l c khơng khí ở đầu vào của khơng khí làm mát
và hai qu t.
Bộ AVR s dùng thi t b follow-up đ đ m b o chuy n m ch t động gi a các
kênh t động và kênh bằng tay ở á đ u ki n v n hành. Một khóa giới h n đ
ngăn ngừa thi t b follow-up hay bộ đ u khi n bằng tay gi m giá tr à đặt bằng
t y dưới giá tr giới h n an tồn của kích từ máy p át k đ ng đ u khi n bằng
tay. Thi t b ũng p
đ m b o chuy n m ch từ đ u khi n bằng tay sang t
động.
Bộ AVR ph i ho t động n đ n đ gi
o đ n áp đầu r k ông đ i vớ độ sai
l
k ông đượ vượt quá ±0,5% đ n áp d n đ nh trong d i làm vi c cho phép
của máy phát. Ngồi ra, bộ AVR ph i có kh năng bù sụt áp trên máy bi n áp
máy phát
4. Các thiết bị khác
Các thi t b sau ph được cung cấp và gắn bên trong tủ kích từ:
 Một máy cắt kích từ vớ đ nh mức thích hợp là ki u cắt khơng khí, hai c c, có
th kéo r được. Máy cắt ph i là lo đ n ơ ó t v n hành bằng t y, được
trang b một khóa phụ với một s ti p đ m và đ nh mức thích hợp. Tủ kích từ
ph
ó p ương t n đ đ m b o t y đ i c c ngu n cung cấp tới các vòng
trượt. Ho t động của b o v s c ch m đất rotor s không b n ưởng của
s đ o c c này. Tủ ph được thơng gió thích hợp đ khí nóng từ máy cắt
t ốt r và o p ép dịng k ơng k í làm mát đ n trở x ;
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 19 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 Đ n trở x được n i vào m ch từ khi d p từ, ó đặc tính phi tuy n và đ nh
mức thích hợp đ làm gi m n n năng lượng từ trường của máy phát. Giá tr
củ đ n trở x được ch n đ giới h n đ n áp trên vòng trượt của máy phát
đ n 75% củ đ n áp thử nghi m kích từ máy phát khi máy cắt mở và ở các
đ u ki n v n àn . Đ n trở x ph
ó đ nh mứ đ t dịng đ n kích từ
tương ứng vớ đ nh mức liên tục c đ i của máy phát trong 5 giây;
 Một tụ shunt vớ đ nh mức phù hợp đượ đấu vào m ch kích từ của máy phát;
 Ph i cung cấp thi t b hi n th t i chỗ đ i vớ dòng đ n và đ n áp, các khóa
đ u khi n t i chỗ và đèn n th . N u cần thi t thì ph i cung cấp các dụng cụ
đặc bi t và các thi t b đo đ n đặc bi t đ b o trì t ường xuyên và nghi m thu
h th ng kích từ;
 Một bộ vịng trượt được gắn ở đầu trụ rotor ó g á đỡ ch i than. Ch i than và
qu t làm mát vòng trượt được gắn trên trụ , được nằm trong v có nắp tháo ra
được;
 T máy p át đ n ph được trang b b o v ch ng mất kích từ và b o v
ch ng trượt c c từ (b o v ch ng mất đ ng bộ).
3.1.7. H thốn

iám sát phón đi n c c bộ bên trong máy phát (tùy ch n)

H th ng có th đo lường và phát hi n chính xác bất kỳ ho t động p óng đ n cục bộ
nào bên trong máy phát có th gây ra bởi s xu ng cấp phần á đ n cuộn dây stator
do các ứng suất ơ, n t, đ n và mô trường. H th ng có kh năng p ân b t phóng
đ n cục bộ với nhi u đ n đ lo i b ch báo gi v cá đ n xu ng cấp. Nó ũng ó
kh năng p ân b t ho t động p óng đ n từ thi t b đ n bên ngoài máy phát với
p óng đ n bên trong máy phát.
H th ng có kh năng p át
n á ơ ấu lỗi trong một d i rộng mà có th gây ra
xu ng cấp lớp á đ n cuộn dây stator máy phát bao g m n ưng k ông g ới h n n ư
sau:
 Cuộn dây nóng quá mức;
 Mất nêm rãnh cuộn dây /stator;
 P óng đ n khe;
 V t li u cuộn dây k ông đ ng đ u (Contaminated winding);
 Nêm á

đ n xu ng cấp (Degraded groundwall insulation);

 Các lớp b c bán d n và b c theo lớp trên các b mặt b i dây stator b xu ng cấp;
 Cuộn dây n ng á

đ n không t t.

Mỗi máy phát s trang b một h th ng g ám sát p óng đ n cục bộ tr c ti p bên trong
máy phát. H th ng được thi t k phù hợp với tiêu chuẩn NEMA, IEC và tiêu chuẩn,
quy đ nh liên quan khác. H th ng bao g m t i thi u các thi t b và tuân theo các yêu
cầu sau:
 Tụ ghép, bi n dòng đ n tần s vô tuy n, c m bi n đ n áp tần s vơ tuy n, đầu dị
nhi t trở RTD (RTD ph i là lo i kép);
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính

n b n 3, tháng 10/2017

Trang 20 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

 H th ng ph i có t i thi u 15 ng vào o đo p óng đ n cục bộ và một ng vào đo
nhi u chuyên dụng cho tri t nhi u. Tất c 16 ng vào này có m
đ ng nhất cung
cấp tín hi u cách ly, tri t d o động quá độ và l c nhi u;
 Các tín hi u ng ra có một ti p đ m c nh báo mức thấp, một ti p đ m c nh báo
mức cao, một ng ra liên tục 4-20mA ũng n ư ng k t n i RS-485. Tất c các
tín hi u này có th đượ đư vào
th ng SCADA, DCS hoặc các h th ng giám
sát khác;
 Thi t b k ông được n ưởng bởi các nhi u lo n ũng n ư tần s đo p i thấp
trong kho ng từ MHz đ n 20MHz;
 H th ng giám sát bao g m một thi t b có 2 cấp: cấp 1 ch ra tr ng thái bất t ường
của máy phát, cấp 2 ch ra tr ng thái s c của máy phát. C nh báo bằng âm thanh
s nằm trong cấp 2;
 Bộ phân tích t i chỗ là lo i vi xử lý cùng với bộ l c và bi n đ i tín hi u p óng đ n
cục bộ. Bộ phân tích t i chỗ s bao g m màn hình, bàn phím cho phép ki m tra
tr c ti p tr ng thái của thi t b được giám sát và t ki m tra. Thi t b được lắp đặt
trong tủ tuân theo tiêu chuẩn NEMA hoặc tiêu chuẩn tương đương;
 Một máy tính vớ màn ìn VGA 2 ” và một máy in nh t ký s ki n được cung
cấp đ hi n th tr ng thái bất t ường và c nh báo s c .

 Tất c các bộ p ân tí được k t n đ n máy tính cho giám sát t i chỗ và k t n i
đ n h th ng DCS cho giám sát từ xa;
 Phần m m chuyên dụng được yêu cầu cho vi p ân tí p óng đ n cục bộ s
được cung cấp kèm theo h th ng. Phần m m ph i sử dụng được và d dàng đ u
ch nh bởi v n hành viên. Phần m m trợ g p, ương trìn đào t o sử dụng phần
m m và p ân tí
ũng ph được cung cấp;
 Tất c d li u s được ghi nh n trong bộ phân tích t i chỗ, cho phép sẵn sàng
chuy n t i sang máy tính, thu n lợi cho vi c ki m tra và phân tích d li u quá khứ.
3.1.8. H thốn

iám sát có đi u ki n

Mỗi máy phát ph được trang b thi t b g ám sát ó đ u ki n (Generator Condition
Monitor) bao g m thi t b giám lõi (Core Monitor), thi t b dò ngắn m ch gi a các
vòng dây cuộn rotor (Rotor Shorted Turns Detection Coil - Flux Probe) và thi t b ghi
nh n s c lo đ n tử t độ cao (High Speed Electronic Fault Recorder).
Khi xuất hi n tình tr ng quá nhi t cục bộ bên trong máy phát, thi t b g ám sát ó đ u
ki n máy phát ph i phát hi n n n
óng và p át đ
nh báo sớm v đ u ki n quá
nhi t. Giám sát quá nhi t cục bộ sử dụng các c m bi n nhi t lo i RTD.
Thi t b Flux probe s được gắn trên nêm st tor đ dò ra các vòng dây b ngắn m ch
trong cuộn rotor trong quá trình v n hành bằng á đo t ông lượng từ xuất hi n trong
khe hở khơng khí.
Thi t b ghi nh n s c s ghi nh n các s c quá độ v đ n.

Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 21 / 34


T ng Công Ty P át Đ n 3
Công Ty C Phần Tư Vấn Xây D ng Đ n 2

Thi t k chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n

3.1.9. H thốn đo đ m
Có hai h th ng đ ng h đo đ m (1 chính và 1 d p òng) được cung cấp tách riêng
cho mỗi t máy phát, MBA chính nâng áp và các MBA t dùng ở phía m
đ n áp
máy phát. Các d li u sau s đượ đo và
th :
 Công suất tác dụng, ph n kháng và bi u ki n;
 Đ n năng tá dụng, ph n kháng và bi u ki n;
 H s công suất;
 Đ n áp 1-pha và 3-pha;
 Dịng đ n 1-pha và 3-pha;
 Góc pha gi

đ n áp và dòng đ n;

 Tần s v n hành.
Tất c tín hi u ng ra ph i có chuẩn 4-20mA đ t eo đường Gateway và DCS truy n
d li u và hi n th trên p òng đ u khi n trung tâm.
H th ng đo đ m này có th được sử dụng n ư là
th ng đo đ m đ n năng d
p òng 2 đ phục vụ o Mu bán đ n n u được s chấp thu n gi a các Bên tham gia.
Thi t k h th ng đo đ m đ n năng p ục vụ o Mu bán đ n ph i tuân theo các quy

đ nh trong T ông tư s 25/2016/TT-BCT ngày 30/112016 của Bộ Công T ương v
Quy đ nh h th ng đi n truy n t i .
3.1.10.H thống b o v rơle
H th ng b o v rơle được thi t k với các yêu cầu b o v n toàn đ n cho nhà máy.
Trong trường hợp s c hoặ á đ u ki n v n hành bất t ường, h th ng ph i nhanh
chóng cơ l p tất c s c mà có th là nguyên nhân phá h ng thi t b . H th ng ũng
bao g m các chứ năng
th c n báo o á đ u ki n v n hành bất t ường (vượt
quá đ nh mứ n ưng nằm trong giới h n cho phép). H th ng được v n àn dưới các
đ u ki n sau:
 Tất c các s c ngắn m ch ph được cơ l p nhanh chóng;
 H th ng b o v rơle b o g m các c n báo và tá động vớ độ tr thời gian xác
đ nh cho các s c quá t i nhi t, quá dòng, quá áp, kém áp,... Các chứ năng này
phụ thuộc vào từng thi t b được b o v .
Cá rơle b o v là lo i vi xử lý đ

ứ năng (k thu t s ).

B o v t máy phát ph ó tín độc l p và ch n l ,
ng được chia thành 2 h th ng
b o v riêng bi t với cấp ngu n t dùng riêng (220V DC).
H th ng I và II được thi t k tương đương vớ n u, đ m b o an toàn v n àn đ i
với t máy ch với một h th ng đư vào sử dụng. Mỗi h th ng ph i có các cuộn tác
động riêng bi t cho máy cắt.
H th ng b o v máy p át được sử dụng ph i d a trên nhi u t êu í n ư đặc tính h
th ng cấp ngu n, h th ng n đất, tá động củ người sử dụng, h th ng c i ti n của
nhà s n xuất,...
Quyển 4, Chương 3 – Thiết bị điện chính
n b n 3, tháng 10/2017

Trang 22 / 34