VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN THỦY LỰC

Tác giả: Trịnh Quang Khải
1
VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN THỦY LỰC

NỘI DUNG

I. PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN
THỦY LỰC 3
I.1 Phân loại: 3
I.1.1 Phân loại theo phương pháp kích từ: 4
I.1.2 Phân loại theo hướng trục của máy phát: 4
I.1.3 Phân loại theo cách bố trí ổ trục: 5
I.1.4 Phân loại theo phương pháp làm mát: 7
I.2 Đặc điểm cấu tạo: 11
I.2.1 Stato: 11
I.2.2 Rô to: 12
II. CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN THỦY LỰC 24
II.1 Điều kiện để khởi động máy phát: 24
II.2 Phương pháp hoà máy phát vào lưới: 24
II.3 Chế độ hoạt động cho phép khi có sai lệch hệ số công suất so với định
mức 25
II.4 Trị số giới hạn nhiệt độ cho phép ở các bộ phận tác dụng của máy phát27
II.5 Quá tải ngắn hạn cho phép theo dòng cuộn dây Stator 28
II.6 Quá tải ngắn hạn cho phép theo dòng kích thích 28
II.7 Thời gian cho phép hoạt động ngắn hạn trong các chế độ không đối
xứng: 29
II.8 Phụ tải không đối xứng kéo dài cho phép: 29
II.9 Các quy định phải ngừng máy phát: 29
II.10 Độ rung cho phép: 30

II.11 Độ ồn (tính theo deciben): 30
II.12 Số lần khởi động cho phép và chuyển đổi chế độ: 30
III. NỘI DUNG KIỂM TRA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ
PHÁT ĐIỆN TUA BIN THỦY LỰC 31
III.1 Kiểm tra tua bin nước và bảng điều khiển tua bin: 31
III.2 Kiểm tra máy điều tốc: 31
III.3 Kiểm tra bộ điều chỉnh mức nước: 31
III.4 Kiểm tra hệ thống cung cấp dầu áp lực: 31
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
2
III.5 Kiểm tra máy phát điện: 32
III.6 Kiểm tra thiết bị kích từ: 32
III.7 Kiểm tra hệ thống bôi trơn: 32
III.8 Kiểm tra hệ thống cấp thoát nước: 32
III.9 Kiểm tra khối cung cấp điện khẩn cấp: 32
III.10 Kiểm tra bảng rơle, bảng phân phối: 33
III.11 Kiểm tra hệ thống giám sát và điều khiển từ xa: 33
III.12 Kiểm tra bảng rơle, bảng phân phối: 33
III.13 Kiểm tra bộ nạp ắc quy: 33



eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
3

I. PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN
THỦY LỰC
Máy phát điện thủy lực còn được gọi là máy phát điện tua bin nước. Trong hệ
thống điện công suất phát của các máy phát điện thủy lực thường là S > 3MW,
máy phát điện thủy lực có công suất lớn thường xử dụng loại máy phát điện
đồng bộ.
Nguyên lý làm việc chung của máy phát điện đồng bộ dựa trên sự chuyển động
tương đối của phần cảm (còn gọi là phần kích từ) và phần ứng (phát ra điện xoay
chiều). Khi rôto chuyển động quay đều với vận tốc , dòng điện một chiều chạy
trong cuộn dây kích từ của rôto sẽ sinh ra từ trường quay có từ thông  khép
mạch qua cuộn dây của phần ứng stato và sinh ra sức điện động cảm ứng Eo
biến đổi theo chu kỳ hình sin có tần số f = 50Hz hoặc f = 60Hz. Chuyển động
tương đối của phần cảm và phần ứng cho phép phần cảm quay phần ứng đứng
yên hoặc phần ứng quay phần cảm đứng yên. Mạch kích từ và cuộn dây kích từ
dùng điện áp một chiều thấp, có cấu tạo cực từ đơn giản hơn cực từ của phần
ứng.Các cuộn dây phần ứng thường có nhiều vòng chịu điện áp cao, có cấu tạo
mạch từ và cách đấu nối dây dẫn phức tạp. Do những đặc điểm trên nên máy
phát điện đồng bộ thường chế tạo với phần cảm quay gọi là rôto, phần ứng đứng
yên gọi là stato.
Máy phát điện đồng bộ hoạt động được là nhờ có hệ thống tuabin, tua bin của
máy phát có vai trò truyền lực và truyền mô men quay M1 vào làm quay trục
máy phát, năng lượng được dùng để quay cánh tua bin là sức nước, khí ga, hơi
nước, tùy theo việc xử dụng nguồn năng lượng nào mà có tua bin có tên gọi khác
nhau:
 Tua bin dùng năng lượng nước được gọi là tua bin nước. Với các nhà máy
thủy điện công suất lớn có tốc độ quay của tua bin thấp khoảng 100 ÷ 150 vòng/
phút, các máy phát điện tua bin nước có tốc độ thấp thường dùng kiểu cực lồi.
Với các nhà máy thủy điện được thiết kế có mức chênh áp nước lớn thường có
tốc độ quay tua bin cao khoảng 1000 ÷ 1500 vòng/ phút.
 Các máy phát điện tua bin khí và tua bin hơi dùng các nguồn năng lượng

như khí ga (nhà máy tua bin khí) hoặc hơi (nhà máy nhiệt điện). Máy phát điện
tua bin khí hoặc tua bin hơi thường có 2 hoặc 4 cực được thiết kế chế tạo để làm
việc ở tốc độ cao khoảng 1500 ÷ 3600 v/ phút.
 Các máy phát điện được kéo trực tiếp bằng động cơ Diesel hoặc bằng động
cơ xăng “không dùng tua bin” thường có tốc độ khoảng 100 ÷ 1000 v/ phút.
Hiện nay máy phát điện Diesel không dùng trong lưới điện mà chỉ là nguồn phát
điện độc lập, vì công suất và hiệu suất thấp, giá thành sản xuất điện năng cao,chi
phí nhiên liệu và chi phí cho sửa chữa cao.
I.1 Phân loại:
Các máy phát điện thủy lực thường dùng máy phát điện đồng bộ cực lồi được
phân loại như sau:


eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
4
I.1.1 Phân loại theo phương pháp kích từ:
Các máy phát điện tua bin nước thường dùng hệ thống kích từ bằng nguồn
điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu thành một chiều được đưa
vào cuộn dây kích thích máy phát bằng hệ thống chổi than và vành góp.
I.1.2 Phân loại theo hướng trục của máy phát:
Máy phát điện thường dùng 2 loại: Kiểu trục đứng và kiểu trục ngang.
Hầu hết các máy phát điện có công suất lớn đều dùng kiểu trục đứng là kiểu
mà trục của rô to máy phát có phương vuông góc với mặt đất (Hình 1)
Kiểu trục đứng có nhiều đặc điểm phù hợp với các máy phát điện công suất
lớn.
Ưu điểm:
 Gian máy không yêu cầu có diện tích mặt bằng lớn.

 Máy phát điện được đặt cao hơn tua bin nên rất thuận lợi trong việc giải
quyết độ cao của gian đặt máy ở trên mức nước lũ.
 Hiệu suất khai thác cột nước rất hiệu quả.
 Khung của stato được chế tạo thành nhiều phần nên rất thuận lợi cho
việc thi công lắp đặt phù hợp với loại máy phát điện có công suất lớn,
tốc độ thấp.
 Trục máy không có độ võng.
 Chiều dài của trục không hạn chế.
Nhược điểm:
 Giá thành xây lắp, chế tạo cao.
 Do không đặt được bánh đà nên bánh đà của máy phát phải dùng nhờ
rôto.
 Trang bị hệ thống bôi trơn khá phức tạp.
 Không thuận lợi trong việc sửa chữa bảo và dưỡng định kỳ, trên gian
máy phải được trang bị cẩu chuyên dụng loại lớn.

Hình 1
Mô tả máy phát điện trục đứng
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
5
Kiểu trục ngang là kiểu mà trục rô to máy phát nằm song song với mặt đất,
kiểu trục ngang thường dùng cho các máy phát điện có công suất thấp (Hình 2)
Ưu điểm:
 Trang bị hệ thống bôi trơn đơn giản hơn so với kiểu trục đứng.
 Thuận lợi trong việc sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ.
 Giá thành xây lắp, chế tạo rẻ.
Nhược điểm:
 Gian máy yêu cầu phải có diện tích mặt bằng lớn, chiều cao gian máy
thấp
 Máy phát điện được đặt cùng cao độ tua bin nên gặp khó khăn trong
việc giải quyết độ cao của gian đặt máy ở trên mức nước lũ.
 Hiệu suất khai thác cột nước kém hiệu quả so với kiểu trục đứng.
 Bất lợi trong việc giải quyết độ võng của trục rô to, chiều dài của trục
máy phát bị hạn chế bởi độ võng.

`

I.1.3 Phân loại theo cách bố trí ổ trục:
Trục máy phát được đỡ bằng ổ trục.
 Đối với loại máy phát kiểu trục ngang thì ổ trục được bố trí cả về hai phía
của rô to, hệ thống bôi trơn được bố trí ngay trên ổ trục.
 Đối với loại máy phát kiểu trục đứng thì dùng ổ đỡ kiểu treo và ổ đỡ kiểu ô.
 Ổ đỡ kiểu treo được ứng dụng rộng rãi cho các máy phát có công suất
lớn tốc độ thấp. Ổ đỡ tải trọng của phần quay được lắp đặt trên rô to, ổ hướng
trên được lắp cùng phía với ổ đỡ, ổ hướng dưới được lắp đặt phía dưới rô to
(Hình 3).






Hình 2
Mô tả máy phát điện trục ngang
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải

6











 Ổ đỡ kiểu ô thường được ứng dụng cho các máy phát có công suất lớn
tốc độ thấp, ổ đỡ tải trọng được bố trí phía dưới rôto các ổ hướng được bố trí
cùng phía với ổ đỡ (Hình 4). Kiểu ô cải tiến và bán ô được trình bày trên Hình 4,
Hình 5, Hình 6

Hình 3 Ổ đỡ kiểu treo

Hình 4 Ổ đỡ kiểu ô


Hình 6 Ổ đỡ kiểu bán ô

Hình 5 Ổ đỡ kiểu ô cải tiến
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải

7
















I.1.4 Phân loại theo phương pháp làm mát:
Trong vận hành, việc làm mát cho máy phát là biện pháp trao đổi truyền dẫn
nhiệt của máy phát ra môi trường bên ngoài nhằm mục đích giảm nhiệt độ của
máy phát.
I.1.4.1 Làm mát bề mặt:
a. Làm mát bề mặt bằng không khí:
 Phương pháp làm mát thông dụng nhất là dùng không khí thổi tự nhiên
hoặc bằng quạt gió thổi không khí tuần hoàn cưỡng bức qua bề mặt máy phát.
Không khí dùng để làm mát máy phát được lấy từ bên ngoài gian máy thổi qua
máy phát rồi thải ra ngoài.
 Phương pháp làm mát bằng khí thổi còn được thực hiện trong một hệ
thống bơm tuần hoàn và đường ống dẫn không khí theo một chu trình kín kết
hợp với bộ lọc bụi và hệ thống làm lạnh bằng dàn phun nước. Ưu điểm của biện

pháp này là cuộn dây của máy phát ít bị bẩn, hiệu suất cao, ít chịu tác động của
nhiệt độ môi trường bên ngoài.
Hệ thống làm mát bằng không khí thổi tuần hoàn cưỡng bức được mô tả trên
Hình 9












Hình 9
Hệ thống làm mát bằng không khí thổi tuần hoàn cưỡng bức


Hình 26 Máy phát trục đứng
Hình III.27 Máy phát trục ngang
Hình 7
Hình ảnh bên ngoài máy phát trục đứng
Hình 8
Hình ảnh bên ngoài máy phát trục ngang
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải

8
Không khí được lưu thông tuần hoàn trong đường ống kín, từ “buồng lạnh
làm sạch” không khí sẽ có nhiệt độ < 20
0
để không mang theo hơi ẩm vào máy
phát được các quạt gió hút và thổi vào hai đầu máy phát. Gió lạnh sau khi đi qua
máy phát sẽ hấp thụ nhiệt của máy phát trở thành gió nóng lại quay về buồng
lạnh làm sạch. Buổng lạnh có dàn ống kim loại khoan nhiều lỗ nhỏ, nước xối
mạnh ra qua dàn ống có nhiệt độ 
0
< 20
0
÷ 30
0
. Sau khi được hạ nhiệt độ và
được lọc bụi không khí sẽ quay trở lại đi vào hai đầu của máy phát. Phương pháp
làm mát tuần hoàn không khí có hiệu suất cao và có khả năng điều chỉnh được
nhiệt độ làm mát. Ngoài ra hệ thống làm mát khi cần còn có khả năng dập lửa
cho máy phát nếu xảy ra hỏa hoạn. Phương pháp này được ứng dụng cho các
máy phát có công suất > 3MW.
b. Làm mát bề mặt bằng khí H
2
:
Làm mát bề mặt bằng khí hyđrô H
2
được thực hiện giống như làm mát bằng
không khí tuần hoàn cưỡng bức. H
2
được sản xuất và duy trì với độ tinh khiết
đến 99,9%. Khí H

2
thuộc vào dạng khí trơ có khả năng cách điện cao không tác
dụng trực tiếp với khí ô xy O
2
.
Ở áp suất 0,5at thì:
 Mật độ của hỗn hợp khí H
2
thấp hơn khoảng 8 lần so với không khí.
 Hệ số truyền nhiệt từ bề mặt làm mát tới H
2
lớn hơn 1,35 lần so với
không khí.
 Độ dẫn nhiệt lớn hơn khoảng 5 lần so với không khí.
 Hệ số dẫn nhiệt của cách điện tăng lên được 1,3 lần.
Phương pháp làm mát bằng khí H
2
có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương
pháp làm mát bằng không khí:
 Tổn hao ma sát và tổn hao thông gió của rôto tới khí làm mát giảm đi
khoảng 8 lần, hiệu suất làm mát tăng lên rất nhiều.
Thí dụ: Ở các máy phát điện có công suất từ 25 ÷ 100MW khi làm mát bằng
không khí, các tổn hao này cộng lại khoảng 25 ÷ 50% của các tổn hao. Khi làm
mát bằng khí H
2
thì mức tổn hao này chỉ còn 3 ÷ 6% của các tổn hao.
 Độ dẫn nhiệt của khí H
2
lớn hơn độ dẫn nhiệt của không khí rất nhiều tạo
ra khả năng tản nhiệt nhanh của các phần tử truyền nhiệt trong máy phát. Nếu

duy trì được chế độ làm mát bằng khí H
2
, giữ ổn định nhiệt độ cuả máy phát thì
có thể nâng được công suất của máy phát lên 1,2 lần.
 Hệ thống làm mát bằng H
2
ngăn chặn bụi bẩn và hơi ẩm chui vào máy
phát nên chống được lão hóa cho các vật liệu cách điện trong máy phát.
 Thiết bị làm mát bằng H
2
có kích thước nhỏ gọn.
 Khí H
2
không duy trì sự cháy.
Tuy vậy phương pháp làm mát bằng khí H
2
cũng cần một số yêu cầu kỹ thuật
đặc biệt:
 Độ sạch của khí H
2
trong đường ống dẫn cần phải đạt trên 99,9%,
 Trong đường ống cần phải có áp lực khí H
2
nhỏ nhất là 0,035 ÷ 0,05at.
Nếu không có áp lực khí H
2
bên trong không khí dễ xâm nhập vào đường ống
qua các khe hở tại các đệm dầu hoặc qua lỗ thông khuyết tật của đường ống đưa
hơi ẩm vào trong cuộn dây máy phát.
eBook for You

Tác giả: Trịnh Quang Khải
9
 Khi có kích nổ bằng ngọn lửa H
2
sẽ gây nổ tạo ra áp lực lớn. Áp lực tác
dụng khi xảy ra nổ không quá 3,5at do đó đường dẫn khí và vỏ máy phát cần có
độ bền cao chịu được áp lực tính toán đến 6at.
 Phải trang bị hệ thống sản xuất và bình khí nén để dự trữ H
2
.
Tuy nhiên việc làm mát bề mặt bằng khí H
2
chưa đủ để giảm sự chênh lệch
nhiệt độ từ cuộn dây tới khí làm mát. Sự tăng áp lực khí H
2
chủ yếu để giảm
nhiệt độ từ bề mặt rãnh nhưng lại không gây được ảnh hưởng đến sự chênh lệch
nhiệt độ còn lại. Bằng cách tăng áp lực khí trên đường ống sẽ giảm được nhiệt
độ trên cuộn dây và nâng cao được công suất cho máy phát trong khi kích thước
của máy phát vẫn giữ nguyên. Nếu áp lực khí H
2
trong hệ thống đường ống làm
mát đến 2at thì công suất giới hạn có thể đạt được đến 200MW.
I.1.4.2 Làm mát trực tiếp:
Làm mát trực tiếp là phương pháp cho khí H
2
,

gió, tuần hoàn trực tiếp bên
trong ống dây dẫn điện hay đi qua hệ thống đường ống dẫn có tiếp xúc với dây
dẫn điện. Phương pháp này có hiệu suất làm mát cao hơn phương pháp làm mát
bề mặt vì làm giảm được độ chênh lệch nhiệt độ từ cuộn dây đến khí làm mát.
Phương pháp này thường áp dụng cho các máy phát điện tua bin hơi cho phép
giảm được kích thước tác dụng, nâng cao được công suất tới hạn, nâng cao được
hiệu quả kinh tế do giảm được giá thành xây dựng, tăng hiệu suất và giảm được
chi phí vận hành. Nếu đảm bảo được chỉ tiêu quá nhiệt tương tự như làm mát bề
mặt thì cho phép tăng công suất giới hạn đến 2,4 lần. Nếu tăng áp lực khí trong
đường ống dẫn khí H
2
làm mát thì hiệu quả làm mát cũng tăng lên
Nước cất tinh khiết cũng dùng để làm mát trực tiếp cho máy phát. Làm mát
bằng nước đạt hiệu quả cao hơn so với việc dùng khí H
2
rất nhiều nước có khả
năng tản nhiệt tốt hơn. Làm mát trực tiếp bằng nước cất tinh khiết được ứng
dụng trong những máy phát điện tua bin khí có công suất lớn và các máy phát
điện thủy lực lớn có tốc độ thấp (khoảng 500v/phút).
Hình 10 mô tả hệ thống làm mát trực tiếp bằng nước. Dây dẫn điện stato làm
bằng ống đồng rỗng có thể dùng làm đường dẫn nước được liên hệ với đường
dẫn nước làm mát bằng một đoạn ống dẫn nước cách điện bằng silicôn mềm dẻo.
Đoạn ống dẫn nước cách điện có hình dáng bên ngoài giống như một quả sứ
xuyên nhiều tán, có chiều dài dòng rò cho phép 2,5cm/ 1kV. Nước tinh khiết
được chưng cất và khử bỏ các thành phần kim loại do đó không dẫn điện. Buồng
hạ nhiệt là một hệ thống dàn phun nước làm mát, nước trong ống sau khi đi qua
buồng hạ nhiệt sẽ tuần hoàn trở lại làm mát cho máy phát nhờ một máy bơm
nước đặt trên đường ống. Các đầu cực stato thường có điện áp từ 6,6 kV đến
21kV được đấu qua sứ đỡ trung gian bằng thanh dẫn mềm được làm bằng các lá
đồng ghép lại. Ống dẫn nước làm mát được nối vào hệ thống tiếp địa an toàn có

R
tđ
 4. Với những máy phát điện có công suất nhỏ thì dây dẫn stato thường có
tiết diện nhỏ do đó không ứng dụng phương pháp làm mát bằng nước trực tiếp
qua dây dẫn.




eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
10

 Kiểu làm mát bằng gió tự nhiên: cả đầu hút và đầu thải được đặt phía trong
của gian máy, nhiệt độ bên trong gian máy tăng lên, phát ra tiếng ồn lớn, phần
bên ngoài máy không lắp vỏ nêm cuộn dây dễ bị nhiễm bẩn, diện tích mặt bằng
đặt máy nhỏ, chỉ được áp dụng cho các máy nhỏ, giá thành thấp.
 Kiểu thông gió bằng ống ở lối ra: hút ở bên trong và thải ở bên ngoài
nhiệt độ bên trong không tăng, có tiếng ồn khá nhỏ, đây là loại trung gian giữa
loại mở và loại đóng hoàn toàn cuộn dây cũng dễ bị nhiễm bẩn.
Kiểu làm mát

bằng gió tự nhiên
Kiểu thông gió
bằng ống ở lối ra
Kiểu thông gió bằng
ống ở lối ra và lối vào
Kiểu trao đổi nhiệt
làm mát bằng nước
Hình 11 Làm mát cho máy phát điện trục ngang
Hình 10
Sơ đồ hệ thống làm mát trực tiếp cho máy phát điện bằng nước


eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
11
 Kiểu thông gió bằng ống ở lối ra và lối vào: cả đầu hút và đầu thải đặt ở bên
ngoài nhiệt độ phần bên trong không tăng tiếng ồn nhỏ cuộn dây và ống dẫn dễ
bị nhiễm bẩn phần bên ngoài lớn nên được bao bọc bằng vỏ chiếm diện tích mặt
bằng lớn thường áp dụng cho các máy nhỏ hơn 20MVA giá thành sản xuất cao
cần trang bị chống rung
 Kiểu trao đổi nhiệt làm mát bằng nước: không khí được sử dụng lại trong quá
trình làm mát việc làm mát không bị ảnh hưởng ngay cả khi phần bên trong có
nhiệt độ cao và không khí độ ẩm cao, tiếng ồn nhỏ, cuộn dây và ống dẫn không
bị nhiễm bẩn, phần bên ngoài lớn và phức tạp, chiếm diện tích mặt bằng lớn
thường áp dụng cho các máy công suất lớn giá thành sản xuất cao.

I.2 Đặc điểm cấu tạo:
Máy phát điện thủy lực có nhiều đặc điểm riêng và cấu tạo khác các máy phát

điện tua bin khí, tua bin hơi.

I.2.1 Stato:
Stato gồm có 5 phần tử chính: Lõi thép, cuộn dây, bệ, khung.
I.2.1.1 Lõi thép stato:
Lõi thép là phần tử chính làm nhiệm vụ dẫn từ và tạo ra mạch từ, nó được ghép
bằng các lá tôn silích mỏng 0,35÷ 0,5mm hình dẻ quạt, có khe rãnh để đặt dây
stato. Trên lõi thép chế tạo sẵn nhiều lớp các ống dẫn gió hoặc dẫn khí làm mát,
khoảng cách giữa các lớp ống thông gió 50÷60mm. Hai mặt ngoài cùng của lõi
thép stato có hai đĩa thép dầy có độ bền cơ học tốt dùng làm gông ép lõi thép. Bu
lông ép gông được làm bằng các bu lông chuyên dùng có kích thước lớn. Các lá
thép được xử lý và tôi luyện tốt tạo ra hàm lượng sắt – Fe và Si lích – Si có trong
thành phần thép, sự đồng nhất và kích thước chính xác để hạn chế tối đa dòng
điện phu cô. Si có trong tạo thành hợp kim Fe – Si trong đó Si chỉ chiếm tỉ trọng
khoảng 0,04%, Si không làm nhiệm vụ dẫn từ mà ngược lại làm tăng từ trở của
lõi thép có tác dụng ngăn cản dòng điện phu cô, nhưng nếu tỉ trọng Si lớn sẽ làm
cho hiệu suất truyền dẫn từ của của lõi thép giảm đi, lõi thép nhanh bão hòa từ.
Tất cả các lá thép trước khi ghép với nhau sẽ được tráng một lớp mỏng sơn cách
điện để ngăn không cho chúng tiếp xúc với nhau. Khi máy phát vận hành nếu
như các lá thép bị tiếp xúc trực tiếp với nhau thì dòng điện phu cô sẽ tăng lên
dẫn đến tổn thất trong lõi thép.
I.2.1.2 Cuộn dây stato:
Cuộn dây stato được dùng để tạo ra điện áp trên đầu cực máy phát điện. Cuộn
dây thường được làm bằng đồng đỏ dẹt có tiết diện hình chữ nhật, hình vuông,
hình tròn. Dây dẫn được bọc các điện và thường dùng cấp cách điện B là loại có
khả năng chịu nhiệt cao: nhiệt độ cho phép lớn nhất là 130
0
C. Cách điện chính
của cuộn dây stao to thường là mica được tăng cường bằng nhựa thông époci,
trước đây nó là vật liệu chính dùng cho chế tạo nhựa bê tông asphal. Để ngăn

chặn hiệu ứng lân cận corona xảy ra giữa dây dẫn và lõi thép của stato người ta
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
12
tráng phủ bên ngoài dây dẫn một lớp sơn bán dẫn có tác dụng cân bằng điện thế
giữa cuộn dây với lõi thép.
Cuộn dây stato được thiết kế có hình lục giác, thường được chế tạo theo
phương pháp quấn đồng tâm, quấn lớp kép, quấn bước ngắn…Hiện nay với các
máy phát điện công suất trung bình và lớn thường dùng áp dụng công nghệ mới
chế tạo kiểu cuộn dây một vòng, kiểu này không đòi hỏi cách điện giữa các vòng
dây, với công nghệ này giảm thiểu sự cố khi có ngắn mạch từ bên ngoài, nâng
cao được độ tin cậy của cách điện dây dẫn. Các máy phát có công suất lớn, dây
dẫn stato thường dùng dây rỗng bên trong dẫn nước hoặc khí làm mát, hiệu suất
làm mát tăng lên rất nhiều khi ứng dụng công nghệ này.
I.2.1.3 Khung stato:
Khung stato dùng để cố định lõi thép stato, chịu được toàn bộ tải trọng động
của stato. Tùy theo thường loại máy phát mà khung có cấu tạo riêng. Hầu hết
khung stato được làm bằng thép đúc được chế tạo liền với staoto có kết cấu gọn,
có độ bền cơ cao, có độ ổn định động cao. Loại khung hàn cũng được dùng
nhiều trong các nhà máy phát điện, loại này thuận tiện cho lắp ráp vận chuyển.
Khung có cấu tạo theo kiểu hàn liên kết các cột trụ thép đúc với nhau bằng các
đĩa thép đúc đặt phía trên cùng và dưới cùng. Vì các máy phát có công suất lớn
thường có kích thước lớn nên phải chế tạo kiểu khung tách rời từng nhóm để dễ
vận chuyển, khi đến nhà máy mới lắp ráp tổ hợp lại.
I.2.1.4 Bệ đỡ:
Bệ đỡ là phần tử quan trọng được thiết kế và tính toán có độ bền, kích thước,
độ rộng phù hợp với kích thước và tải trọng của từng máy phát bao gồm bản
thân stato và tất cả phần tải quay do nước từ tua bin tác động lên máy phát ở

trong chế độ bình thường. Ngoài ra bệ đỡ stato phải được thiết kế cấu tạo có thể
chống được các các mô men, các lực quay gây ra các chấn động khi sự cố ngắn
mạch đột ngột.
Có hai loại bệ:
 Loại bệ kiểu đế vòng là bệ hình tròn làm bằng thép hình đúc (như đế
stao to, dầm, thanh chữ thập) hàn liên kết với nhau có khả năng chịu được tải
trọng nặng. Bệ stato là loại đúc đặc thường được dùng trong những máy phát
điện có công suất lớn, tốc độ cao.
 Loại bệ kiểu khối được lắp đặt với 4 đến 12 khối dùng làm đế stato
được dùng cho các máy phát có công suất nhỏ và vừa. Loại này bị hạn chế khả
năng chịu tải trọng, tải trọng của máy phát sẽ không được phân bố đều trên toàn
bộ bề mặt chịu lực

I.2.2 Rô to:
Rô to kiểu cực lồi thường được sử dụng trong máy phát điện thủy lực. Các
cực lồi được gắn vào vành rô to. Các rô to cực lồi có ưu điểm là sự phân bố từ
thông có dạng gần hình sin bằng cách tăng kích thước rãnh giữa các bề mặt cực
từ và cuộn dây stato, cũng nhờ đó mà sự làm mát cuộn dây rô to cũng tốt hơn.
Rô to có 7 phần tử chính ghép lại
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
13
I.2.2.1 Trục chính:
Trong các máy phát trục đứng, trục chính của tổ máy thường bao gồm trục tua
bin nước và trục máy phát, đôi khi sử dụng trục trung gian bổ sung tuỳ theo mức
chênh lệch về độ cao giữa tua bin và máy phát. Thép rèn được sử dụng làm vật
liệu chế tạo trục chính, nhưng gần đây loại đĩa đỡ làm bằng thép hàn có thể sử
dụng cho trục phía trên của máy phát có trục chính kiểu ô hoặc bán ô. Trục chính

máy phát kiểu treo xuyên qua rotor do vị trí của ổ đỡ, trong khi đó trục của máy
phát kiểu ô hoặc bán ô được chia thành phần trên và phần dưới được gắn cố định
với rô to bằng các bu lông. Trục phía trên của máy phát kiểu ô hoặc bán ô không
chịu tải lớn trừ vành trượt và ổ trục phía trên. Đối với hai loại này, ổ trục đỡ toàn
bộ tải trọng của phần quay và tải do nước tác động trục phía dưới, vành đỡ
thường được chế tạo là một bộ phận của trục chính.

Hình 12
Hình ảnh cuộn dây stato



3: Lá tản nhiệt
2: Vành bảo vệ
1: Lõi từ
1
2
3
Hình 14
Hình ảnh cuộn dây kích từ trên rô to
1- Lõi từ, 2- Vành bảo vệ, 3- lá tản nhiệt
Hình 13 Hình ảnh rô to
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải

14














I.2.2.2 Tay nối chữ thập:
Trục chính và vành rotor của máy phát được nối với nhau bằng tay nối chữ
thập. Các tay nối được làm bằng sắt đúc hoặc thép đúc bởi sức bền tốt của
chúng, nhưng gần đây thường sử dụng loại thép hàn. Đối với các máy cỡ nhỏ và
trung bình, vành và tay nối hình chữ thập được chế tạo thành một bộ phận (Hình
15).
I.2.2.3 Khung rôto:
Vành rôto dùng để giữ các cực từ, phải dẫn từ tốt. Vành phải chịu được lực
quay lớn ngay cả trong trường hợp trầm trọng nhất. Vành là một trong những
phần quan trọng trong thiết kế mặt cơ khí và cấu tạo của máy phát. Thường sử
dụng hai loại vành: loại đĩa hợp nhất làm bằng thép rèn và loại xéc măng hình
tròn hoặc hình quạt. Rãnh hình đuôi én hoặc hình đầu búa được tạo ra trên vành
để lắp các cực từ (Hình 16).

Hình 15 Rô to kiểu cực lồi

Cực từ
Mộng đuôi én
Rãnh mộng đuôi én
Vành rô to
Bu lông hoặc đinh tán
Tay nối hình chữ thập
cuộn dây
kích từ
Vành rô to

Chốt
Chốt
Rãnh hình đuôi én

Rãnh hình đầu búa
Hình 16 Kiểu rãnh ghép cực từ rô to vào vành
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
15
I.2.2.4 Các cực từ:
Cực từ nằm hầu hết ở phía ngoài của rotor. Vì vậy chúng phải chịu lực ly tâm
lớn. Chúng được chú ý trong thiết kế, chế tạo và bao bọc. Hai phương pháp gắn
cực từ vào vành thường được sử dụng là loại mộng đuôi én và loại bu lông. Chốt
bằng thép được sử dụng để xiết chặt cực từ. Để hạn chế tổn thất do dòng rò trên
các cực từ, chúng được cấu tạo bởi các lá thép với đặc tính từ hoá tốt. Dây dẫn
bằng đồng thường được sử dụng làm cuộn dây rotor. Mica thường được sử dụng
làm cách điện. Do tác động của lực li tâm, vòng đệm cách điện được chèn vào
giữa cuộn dây rotor và lõi từ, giấy gốm hoặc thừng xi măng được sử dụng để
chịu áp lực tránh tính trạng biến dạng có thể xảy ra.
Do điện áp của cực từ không quá cao: 220V, 440V nên sức bền cơ khí và khả
năng cách điện không cần phải đáp ứng cùng một lúc (hình 4-16; hình 4-17).

I.2.2.5 Cuộn chống rung:
Thường được trang bị cho các máy phát công suất lớn. Khi ngắn mạch hai pha
xảy ra trên đường dây truyền tải, cuộn chống rung có thể ngăn chặn điện áp
không bình thường trên các pha khác. Nhưng dòng điện ngắn mạch trong máy
phát tăng lên khi có cuộn chống rung.
Nhiệm vụ của cuộn chống rung là:
 Ngăn chặn “dao động hunting” là sự dao động góc tải hoặc góc lệch pha
bên trong của máy phát do sự thay đổi đột ngột của phụ tải, điện áp và tần số hệ
thống
 Tạo ra mô men khởi động giống cuộn dây của động cơ cảm ứng lồng sóc
 Ngăn chặn các hài bậc cao từ phản ứng phần ứng do tải không đối xứng.
Cuộn chống rung các thanh chống rung được làm bằng thanh dẫn đồng hoặc
đồng thau. Các thanh chống rung được nối với các bộ phận chống rung như các
vòng ngắn mạch, các vòng đai bằng các mối hàn bạc hoặc đồng thau để giảm
điện trở tiếp xúc và tăng sức bền cơ khí. Cuộn chống rung được đặt lên trên bề
mặt phía đầu cực từ rô to. Phần nối bộ phận chống rung được xiết chặt bằng các
bu lông để nối các vòng đai giữa các cực từ kề bên (Hình 17).


Mảnh cực từ
Cuộn chống rung
Vòng đai
Cuộn kích thích
1
2
3

4
Hình 17 Cuộn chống rung lắp trên rô to
1. Mảnh cực từ
2. Cuộn chống rung
3. Vòng đai
4. Cuộn dây kích thích
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
16
I.2.2.6 Ổ trục
Ổ trục thường được sử dụng để đỡ trọng lượng của phần quay của tổ máy phát
và tua bin nước và đỡ tải của nước, ngăn chặn độ lệch trục và rung của trục
chính. Chúng thường được phân loại thành ổ đỡ và ổ hướng.
 Ổ đỡ:
Ổ đỡ của máy trục đứng phải đỡ hầu hết tải trọng của các phần quay là tua bin
nước và máy phát và các lực hướng theo phương thẳng đứng do nước tác động
vào bánh xe công tác trong tua bin. Tải trọng này khá lớn có thể vượt quá 1 tấn
trong các máy phát công suất lớn.
 Ổ hướng:
Các ổ hướng cũng có bề mặt làm bằng kim loại Babit. Ổ hướng được trang bị
hộp đựng dầu (có hộp chắn dầu ngắn không cho dầu chảy xuống trên trục và các
bình chứa dầu rò để thu lại dầu bị nhỏ giọt xuống). Đối với loại treo, ổ hướng
phía trên thường được đặt trong cùng hộp dầu với ổ đỡ. Đối với loại dạng ô và
bán ô, ổ hướng phía dưới được đặt trong cùng một hộp dầu với ổ đỡ.
Lực đỡ của ổ hướng không lớn như ổ đỡ và dao động trong khi điều chỉnh ban
đầu của tổ máy. Các thành phần của lực này bao gồm lực điện từ không cân
bằng giữa rotor và stator do các khe hở khí không đều và lực quay của trục
chính. Ổ trục loại xéc măng dễ điều chỉnh và thường được sử dụng gần đây thay

cho ổ trục hình trụ. Ổ trục loại này đỡ trục chính bằng hợp kim được chia thành
nhiều phần theo hướng kính. Hộp dầu ổ trục được trang bị ống nước làm mát
bên trong.Máy phát (và tua bin nước) có cả phần quay và phần đứng yên. Phần
quay phải được đỡ trơn tru và đảm bảo giữ chúng trong tình trạng tốt trong thời
gian dài. Các tổ máy trong NMTĐ to và nặng, hơn nữa chúng phải làm việc với
độ tin cậy cao thậm trí trong cả tình trạng vận hành xấu nhất. Vì vậy các ổ trục
loại trượt với dầu bôi trơn được sử dụng trong ổ hướng và ổ đỡ của các tổ máy
trong NMTĐ. Loại ổ trục này duy trì một lớp dầu rất mỏng giữa phần đứng yên
(bề mặt ổ trục) và phần quay là má trượt ổ trục để giảm ma sát. Bề mặt của kim
loại thường được lót bằng kim loại mềm, ví dụ kim loại Babbitt hoặc bạch kim.
Tổn thất về cơ khí bao gồm tổn thất do ma sát trên ổ trục và tổn thất dầu ổ trục,
tổn thất khe hở rotor và stator chiếm tỷ lệ khoảng 1% công suất [kVA] so với
các tổn thất khác: tổn thất lõi thép, tổn thất trên điện trở cuộn dây stator và rotor,
tổn thất không tải. Tổn thất trên ổ trục ở dạng nhiệt, vì vậy dầu bôi trơn được
tuần hoàn làm mát bằng nước hoặc không khí. Dầu bôi trơn và bề mặt kim loại
mềm không chịu được nhiệt độ cao. Ổ trục là một trong các phần quan trong
nhất của NMTĐ cần được bảo dưỡng cẩn thận. Đặc biệt là ổ đỡ của máy phát
trục đúng phải chịu tải rất lớn, các hư hỏng nghiêm trọng thường xảy ra trên
chúng. Nhiệt độ của ổ trục và dầu bôi trơn phải được kiểm tra thường xuyên và
phân tích khả năng có thể thay đổi của chúng.
Má đỡ còn gọi là tấm xéc măng được đỡ bằng nhiều cách khác nhau để đảm
tbảo sự làm việc ổn định của chúng. Loại ngõng trục Kingsbury và loại lò xo
thường được sử dụng để làm ổ đỡ.
Bốn bộ phận chính của ổ đỡ là: vòng đỡ, bánh đỡ, tấm xéc măng, bệ ổ đỡ.
Bánh đỡ được lắp dưới vòng đỡ và quay cùng với trục. Một số (hoặc nhiều hơn
mười) má đỡ là khối hình quạt được đặt trong một ổ đỡ. Má đỡ là phần đứng yên
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải

17
và tiếp xúc với bánh đỡ. Bề mặt trượt của má đỡ được bao phủ bằng kim loại
mềm như Babbitt hoặc bạch kim. Sensor đo nhiệt độ được chỉ đặt dưới bề mặt
trượt của một hay hai má đỡ của một tổ máy.
Ổ đỡ loại lò xo có nhiều lò xo cứng được trang bị trên bệ ổ đỡ để đỡ phần má
đỡ có bề mặt bằng kim loại Babit (Hình 18). Má đỡ có thể điều chỉnh góc của nó
so với bánh đỡ trong giới hạn cho phép của các lò xo. Khi bánh đỡ quay, má đỡ
hơi nghiêng đi một chút tạo ra lớp đệm dầu bôi trơn giữa bánh đỡ và má đỡ.
Ổ trục Kingsbury là loại ngõng trục (Hình 18), đối với loại này, má đỡ được
đặt trong ngõng trục.
Ổ đỡ có dầu bôi trơn thường được làm mắt bằng ống nước làm mát trong hộp
dầu của ổ trục. Loại bôi trơn tuần hoàn dầu đôi khi được ứng dụng cho các tổ
máy có công suất lớn hoặc hệ thống làm mát hỗn hợp là một trong hai phương
pháp được sử dụng.

Loại lò xo
Loại Kingsbury
1: Hộp chắn dầu
2: Khoá vòng
3: Đĩa điều chỉnh
4: Vòng đỡ
5: Đĩa ngăn dầu
6: Chốt
7: Mức
dầu
8: Bánh đỡ
10: Bu lông điều chỉnh
9: Mã đỡ
11: Vòng đệm khoá
12: Vòng
bệ
13: Chốt
14: Trục chính
15: Lò xo
16: Vòng kẹp
17: Vít điều chỉnh
20: Giá đỡ ổ trục
19: Bểdầu ổ trục
18: Ống nước làm mát
Hình 18 Ổ đỡ

eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
18
I.2.2.7 Phanh:
Khi động năng tích luỹ trong phần quay của tua bin nước và máy phát thì
không dễ dứng chúng trong một khoảng thời gian ngắn ngay sau khi ngừng cung
cấp nước vào tua bin mà không có biện pháp cơ khí nào tiêu thụ năng lượng này.
Tua bin nước và máy phát có tiêu hao về cơ khí tiêu thụ động năng này, ví dụ
tiêu hao ma sát của ổ đỡ, ổ hướng và vành góp điện, tổn thất khe hở trong khi
khởi động v.v… Tuy nhiên, các tiêu hao của ổ đỡ và các loại ổ khác thường rất
nhỏ. Hơn nữa, khi tổ máy quay ở tốc độ thấp trong quá trình dừng máy trong
một khoảng thời gian dài, dầu bôi trơn giữa bánh đỡ và má đỡ giảm và trở nên
không ổn định, đặc biệt là đối với các tổ máy trục đứng. Nó có thể gây ra quá
nhiệt hoặc đốt cháy ổ trục. Vì vậy vận hành ở tốc độ thấp bị cấm trong một
khoảng thời gian cho trước, phanh trong của các tổ máy thuỷ điện được trang bị
với mục đích này. Phanh thường được sử dụng để tiêu thụ động năng chạy theo
đà của phần quay nghĩa là phanh không được làm việc khi có nước chảy vào tua
bin. Phanh thường làm việc khi tốc độ nhỏ hơn 30% tốc độ quay định mức theo
điều khiển tuần tự tự động.
Phanh gồm có loại: điện và loại cơ khí.
Phanh cơ khí được tác động bằng khí nén hoặc thuỷ lực. Đối với các tổ máy
trục đứng, vành phanh được đặt dưới rotor. Má phanh và kích được đặt phía trên
của giá phía dưới (đối với tổ máy trục ngang, bánh đà thường được sử dụng thay
cho vành phanh). Một số vật liệu dạng thớ được sử dụng làm bề mặt trượt của
má phanh cơ khí. Hình 19 minh hoạ ví dụ về phanh. Nếu phanh được sử dụng
trong khi máy đang chạy ở tốc độ cao, nhiệt độ của bề mặt má phanh tăng lên
quá mức do ma sát, nó có thể gây nứt vành phanh hoặc làm lỏng vành. Phanh có
khí thường được thiết kế để giữ rotor để kiểm tra và sửa chữa ổ đỡ.

Phanh điện được sử dụng lực điện từ khi ngắn mạch mạch điện máy phát. Khi
tốc độ quay của tổ máy giảm xuống khoảng 50% tốc độ định mức, máy cắt của
thanh cái máy phát được đóng vào để ngắn mạch mạch điện máy phát. Tại thời
điểm đó, dòng điện ngắn mạch có trị số bằng khoảng dòng điện danh định.
Phanh điện tạo ra lực phanh bằng cách sử dụng tổn thất I
2
R. Có một số nhược
điểm khi sử dụng phanh cơ khí cho các máy điện có tốc độ cao, công suất lớn.
Trong trường hợp này, phanh điện thường được sử dụng trong tình trạng khẩn
cấp và giữ máy ở trạng thái dừng.

eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
19

I.2.2.8 Thiết bị ngăn dòng dọc trục:
Trong một số trường hợp điện áp xuất hiện giữa hai đầu của trục, và dòng điện
khép mạch chạy từ đầu này đến đầu kia của trục chính qua ổ trục. Dòng điện này
được gọi là dòng điện dọc trục và dòng điện này thường phá huỷ lớp dầu bôi
trơn giữa bánh ổ trục và má ổ trục. Do dòng điện này, bề mặt của ổ trục và bề
mặt của trục biến mầu và trong một số trường hợp tia lửa có thể xuất hiện dạng
vệt đen. Khi dòng điện dọc trục lớn quá lớp dầu bôi trơn bị phá huỷ và và ổ trục
sẽ bị phá huỷ bởi quá nhiệt. Dòng điện dọc trục thông thường là dạng xếp chồng
dòng xoay chiều và một chiều. Trong một vài trường hợp, dòng điện và điện áp
có thể lên đến 5000A và 50V. Dòng điện dọc trục thường xảy ra bởi sự phân bố
từ trở của lõi thép theo chu vi không đều, từ trường xoay chiều cắt trục chính và
sinh ra điện áp xoay chiều giữa hai đầu của trục. Sự phân bố không đồng đều từ
trở thường xuất hiện khi lõi thép stator được lắp ráp từ nhiều phần hình quạt
hoặc khi stator được chia thành nhiều phần. Không thể loại bỏ hoàn toàn tất cả
nguyên nhân có thể gây ra dòng điện trên trục. Biện pháp chung nhất để ngăn
chặn dòng điện này là sử dụng vật liệu cách điện trong mạch dòng điện dọc trục.
vật liệu cách điện thường được sử dụng chèn vào giữa giá đỡ và bệ ổ trục ở các
máy điện trục ngang.
Đối với máy điện trục đứng, các điện thường được chèn vào phía dưới của má
đỡ, giữa bánh đỡ và vành đỡ, và giữa giá đỡ và khung stator. Trong một số
trường hợp, cách điện được chèn vào giữa phần trên và phần dưới của ổ hướng
và bệ đỡ ổ hướng. Ngoài ra, còn phải bọc cách điện cho các ống nước làm mát
và ống dầu vì chúng có thể tạo ra dòng điện dọc trục do khép kín mạch vòng
Khi không sử dụng
Khi sử dụng
Lò xo

Ống thoát của dầu rò
Khối đỡ
Ống khí áp lực
Ống khí
Má phanh

Ống khí
Hình 19 Cấu tạo của phanh điện
Má phanh
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
20

48.Vỏ móng bệ ổ trục dưới
50. Măngsông
1. Khung stator
2. lõi thép stator
4. kẹp gông stator
5. Cuộn dây stator
6. Giá đỡ cuộn dây stator
7. Cực từ rotor
8. Đĩa đầu cực từ rotor
9. Cuộn dây rotor
10. Vành cách điện trên
11.Vành cách điện dưới
3. Chốt kẹp
18.Vỏ nối
17.Trục

16. Vành phanh
14. Bể dầu
15.Vành rotor
12. Dây dẫn từ
13. Giá đỡ bể dầu chữ thập
19.Giá đỡ ổ trục trên
20. Đầu dò nhiệt độ kk
22. Hộp chắn dầu trên
24. Bể dầu phía trên
25. Đĩa bệ ổ đỡ
28.Bánh đỡ
29.Vành đỡ
30. Ống dầu trên
31.Vòng hãm
23. Ổ hướng trên
38. Bộ làm mát bằng dầu phía dưới
37. Ống dầu dưới
36. Bể dầu dưới
34. Ổ hướng dưới
35.Hộp chắn dầu dưới
32.Bộ làm mát dầu
33. Giá đỡ ổ trục phía dưới
39. Đĩa vỏ phía dưới
40. Đầu dò nhiệt độ kk
41. Phanh
42. Nắp và vỏ
44.Nắp móng stator
45. Nêm
46.Măngsông
47.Bulông néo

49. Nêm
51. Bulông néo
43.Bộ làm mát khí
58. Bộ chuyển mạch máy kích thích chính
57. Bể dầu máy kích thích
56. Cuộn dây rotor máy kích thích
54. Cuộn kích từ máy kích thích chính
55. Lỗ trên rotor máy kích thích chính
52. Khung stator máy kích thích chính
53. Cực từ máy kích thích chính
59. Vành góp
60. Thành truyền kẹp chổi than
21.Bệ đỡ ổ hướng trên
26. Hộp lò xo ổ đỡ
27. Má đỡ
62. Bộ đo tốc độ
61. P.M.G.
Hình 20 Máy phát trục đứng (Kiểu treo)

eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
21

Hình 21 Máy phát trục đứng (Kiểu bán ô)
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
22





16.Tay chữ thập rotor
17.Khối đỡ vành phanh
18. Vành phanh
19.Trục dưới
20.Trục trên
21.Vỏ nối
22.Giá đỡ ổ trục trên
23.Máy đo khí trên
24. Giá đỡ ổ trục dưới
25. Ống dầu dưới
1.Khung stator
2.Lõi thép stator
4.Bu lông gông từ
5.Cuộn dây stator
6.Giá đỡ cuộn dây stator
7.Cực từ rotor

8. Đĩa cuối cực từ rotor
pole end plate
9.Cuộn dây rotor
10.Vành cách điện trên
11.Vành cách điện dưới
3.Chốt kẹp
14.Bể dầu
15.Vành rotor
12.Dây dẫn từ
13.Vòng chống rung
26. Đĩa bệ ổ đỡ
27. Đĩa đỡ lò xo ổ đỡ
28 Hộp lò xo ổ đỡ
29.Má đỡ
30.Bánh đỡ
31.Hộp chắn dầu
32.Bể dầu dưới
33.Baffek
34.Hộp bệ đỡ ổ hướng dưới
35.Giá đỡ ổ hướng dưới
36. Ổ hướng dưới
37.Vít điều chỉnh ổ hướng dưới
38.Hộp chắn dầu dưới
39.Bộ làm mát dầu
40. Đĩa nắp phía dưới
41.Phanh
42.Máy đo khí dưới
43.Vỏ và nắp
44.Bộ làm mát khí
45.Nắp móng stator

46.Nêm
47.Măngsông
48.Bulông néo
49.Nắp vỏ giá ổ trục phía dưới
50.Nêm























51.Măngsông
52.Bulông néo

53.Giá đỡ ổ hướng trên
54. Ổ hướng trên
55.Hộp chắn dầu trên
56.Hộp chắn dầu trên
57. Ống dầu trên
58. Vòng kẹp
59.Măngsông ổ hướng
60.Vành góp
61.Thanh truyền kẹp chổi than
62.Khung stator máy kích thích
63.Cực từ máy kích thích
64. Cuộn kích từ của máy kích thích
65. Lỗ trên rotor máy kích thích
66. Cuộn dây rotor máy kích thích
67. Hộp chắn dầu máy kích thích
68. Bộ đảo mạch máy kích thích
69.Khung stator máy kích thích phụ
70.Cực từ máy kích thích phụ
71.Cuộn dây máy kích thích phụ
72.Lỗ trên rotor máy kích thích phụ
73.Cuộn dây rotor máy kích thích phụ
74.Bộ đảo mạch máy kích thích phụ
75.P.M.G. (máy phát điều chỉnh)

76.Tay vịn

eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
23

1. Trục
2.Bệ

4. Máy đo dầu
5. Vòng dầu
6. Thiết bị phun dầu
7. Đĩa vỏ
8. Hộp chắn dầu
9. Yoke
10. Bulông bắt yoke
11. Đĩa cuối cực từ
3. Khối kim loại
12. Cuộn kích thích
13. Chống rung
14. Cực từ
15. Lõi thép Stator
17. Đĩa cuối
18. Bulông siết lõi thép
19. Cuộn dây stator
20. Vỏ cuối
21. Vỏ cuối
22. Phần kẹp chổi than
23. Vành góp
24. Vít trên lắp ổ trục
16. Khung stator
25. Ống dẫn dầu áp lực
26. Ống cung cấp dầu áp lực
27. Ống thoát dầu
28. Giá bệ stator
30. Bulông bắt móng
31. Dây dẫn
32. Bình khí
33. Bộ làm mát khí

34. Thanh đỡ bộ làm mát
35. Ống cấp nước làm mát
36. Ống thoát nước làm mát
37. Ống ở cuối lõithép stator
29. Bệ khung stator
38. Các đệm bệ
Hình 22 Máy phát trục ngang
eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
24
II. CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN THỦY LỰC
II.1 Điều kiện để khởi động máy phát:
Trước khi khởi động cần phải khẳng định không có vật lạ trong tất cả các khu
vực máy phát. Chỉ được phép khởi động khi:
1. Hệ thống phanh không có áp lực và các guốc phanh đã hạ xuống.
2. Mức dầu trong các thùng ổ đỡ và ổ hướng bình thường.
3. Nhiệt độ dầu trong các thùng không thấp dưới 100
0
C.
4. Có nước tuần hoàn trong tất cả các bộ làm mát dầu và khí.
II.2 Phương pháp hoà máy phát vào lưới:
1. Máy phát thuỷ lực ở chế độ hoạt động bình thường được hoà vào lưới bằng
phương pháp hoà đồng bộ chính xác tự động. Sau đó nâng phụ tải cần thiết, tốc
độ nâng phụ tải hữu công phụ thuộc vào điều kiện làm việc của tua bin và điều
kiện làm việc của máy phát trong hệ thống lưới điện. Tốc độ nâng điện áp và
dòng điện Stato máy phát không quy định.
2. Ở chế độ sự cố cho phép hoà máy phát vào lưới bằng phương pháp tự đồng
bộ.

3. Các chế độ hoạt động cho phép khi điện áp và tần số dòng điện sai lệch so
với trị số định mức:
a. Máy phát giữ nguyên công suất định mức cùng với hệ số công suất định
mức khi có sai lệch cùng một lúc điện áp đầu ra  5% và tần số  2,5% so với trị
số định mức. (Lúc này, khi làm việc với sự tăng cao điện áp và giảm thấp tần số
tổng các giá trị sai lệch tuyệt đối của điện áp và tần số không được quá 6%
b. Máy phát được phép làm việc kéo dài ở trị số sai lệch giới hạn của điện
áp so với định mức không quá  10%. Khi có sai lệch điện áp từ  5% đến 
10%, phụ tải cho phép của máy phát phải giảm xuống, (tham khảo bảng 4-1).
Bảng 1
Phụ tải cho phép khi thay đổi điện áp
Máy phát thuỷ lực của NMTĐ Trị An (Kiểu CB3-1230/140-56 TB4; 117,6/100
MVA/MW, 13,8 KV)
Điện áp so với định
mức, %
110
108
107
105
100
95
92
90
Dòng Stato so với định
mức, %
60
70
75
95
100

105
105
105
Công suất biểu kiến so
với định mức, %
66
75,5
80
100
100
100
96,5
94,5

eBook for You


Tác giả: Trịnh Quang Khải
25
Máy phát thuỷ lực của NMTĐ Hoà Bình (Kiểu CB1190/215-48 TB4; 266,7/240
MVA/MW, 15,75 KV)
Điện áp so với định mức,
%
110
108
107
105
100
95
92

90
Dòng Stato so với định
mức, %
81
87
96
95
100
105
105
105
Công suất biểu kiến so với
định mức, %
90
94
89
100
100
100
96
94
II.3 Chế độ hoạt động cho phép khi có sai lệch hệ số công suất so với định
mức
1. Máy phát điện được phép hoạt động kéo dài trong chế độ bù đồng bộ quá
kích thích ở điện áp định mức và ở chế độ bù đồng bộ thiếu kích thích ở điện áp
định mức với công suất được quy định cho từng loại máy.
2. Khi máy phát hoạt động ở các chế độ qúa kích thích và thiếu kích thích
với các hệ số công suất khác nhau, phụ tải cho phép được xác lập theo biểu đồ
phụ tải ở hình 4-18.
3. Điều chỉnh phụ tải khi máy phát hoạt động ở các chế độ ghi trên hình 4-

18 được thực hiện bằng cách thay đổi dòng kích thích.
4. Cho phép máy phát hoạt động trong thời gian ngắn ở chế độ đóng đường
dây truyền tải (phụ tải dung) ở các trị số định mức của điện áp và tần số dòng
điện với công suất định mức (không thay đổi hướng dòng kích thích).
5. Công suất ở các chế độ được chỉ dẫn trên biểu đồ phụ tải, trị số công suất
cho phép ở chế độ đóng đường dây truyền tải xác định rõ và xác lập dứt khoát
theo kết quả thử nghiệm chuyên môn trên máy phát thuỷ lực thứ nhất.
eBook for You