nhà máy nhiệt điện Phả Lại

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp
tại nhà máy nhiệt điện phả lại
I. Tổng quan.
II. Phần điện:
1. Máy phát điện TB

- 120 - 2T3 :
a. Cấu tạo :
1-Vỏ Stator: đợc chế tạo liền khối không thấm khí, có độ bền cơ học đủ để
stator có thể không bị hỏng bởi biến dạng khi H
2
nổ, vỏ đợc đặt trực tiếp lên bệ
máy bắt bu lông.
2- Rotor : Rèn liền khối bằng thép đặc biệt để đảm bảo rotor có độ bền cơ học
trong mọi chế độ làm việc của máy phát. Cuộn dây của rotor có cách điện loại B.
Lõi đợc khoan xuyên tâm để đặt các dây nối các cuộn rotor đến các chổi than.
Các vòng dây rotor quấn trên các gờ rãnh, các rãnh này tạo nên các khe thông
gió.
3- Stator: Lõi đợc cấu tạo từ các lá thép kĩ thuật, trên bề mặt các lá thép này đợc
quét một lớp sơn cách điện và dọc theo trục có các rãnh thông gió.
Cuộn dây của stator kiểu 3 pha 2 lớp, cách điện giữa các cuộn dây dùng cách
điện loại B sơ đồ đấu nối sao kép gồm 9 đầu ra.
4- Bộ chèn trục: Để giữ hiđrô không thoát ra ngoài theo dọc trục, có kết cấu
đảm bảo nén chặt bạc và babít vào gờ trục nhờ áp lực dầu chèn, dầu nén và cáp
đảm bảo tự động dịch chuyển dọc theo trục khi có sự di trục.
1
5- Bộ làm mát: Gồm 6 bộ bố trí bao bọc phần trên và dọc theo thân máy phát.
6- Thông gió: Thông gió cho máy phát điện theo chu trình tuần hoàn kín kín
cùng với việc làm mát khí H
2
bằng các bộ làm mát đặt trong vỏ stator, căn cứ vào

yêu cầu làm khí H
2
nhà chế tạo đặt 2 quạt ở hai đầu trục của rotor máy phát điện.
Khí máy phát làm việc cấm không dùng không khí để làm mát
b. Các thông số kĩ thuật của máy phát điện:
- Công suất toàn phần: S = 141.200KVA
- Công suất tác dụng : P = 120.000KW
- Điện áp định mức : U = 10.500 525V
- Dòng điện stator : I
Stator
= 7760A
- Dòng điện rotor : I
Roto
= 1830A
- Tốc độ quay định mức : n = 3000v/p
- Hệ số công suất : cos = 0,85
- Hiệu suất : % = 98,4%
- Cờng độ quá tải tĩnh : a = 1,7
- Tốc độ quay tới hạn : n
th
= 1500v/p
- Mômen bánh đà : 13T/m
2
- Mômen cực đại : 6 lần
- Môi chất làm mát phát : Hiđrô
- áp suất định mức của H
2
: 2,5 ữ 3,5 Kg/cm
2
Đầu nối pha cuộn dây Stator hình sao kép

2
Số đầu cực ra của dây stator = 9
Nhiệt độ định mức của khí H
2
t
0
= 35
0
C ữ 37
0
C. Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất của
H
2
ở đầu vào máy phát điện là 20
0
C.
Cuộn dây Stator đợc làm mát gián tiếp bằng H
2
.
Cuộn dây Rotor, Rotor, lõi Stator đợc làm mát trực tiếp bằng H
2
.
Máy phát đã đợc nhiệt đới hoá làm việc đợc theo các điều kiện sau :
- Lắp đặt ở độ cao không quá 1000 m so với mặt biển.
- Nhiệt độ môi trờng trong giới hạn +5
0
C ữ 45
0
C.
- Trong khu vực không có chất gây nổ.

c. Các chế độ làm việc của máy phát :
- 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% ( 525V)
so với điện áp định mức của máy phát thì cho phép duy trì công suất định mức
của máy phát trong điều kiện hệ số công suất cos định mức.
+ Khi điện áp thay đổi từ 110% đến 90% thì dòng điệnvà công suất toàn phần
của máy phát điện đợc qui định nh sau :
U (V )
1155
0
1145
0
1134
0
1124
0
1103
0
1103
0
1050
0
9980 9450
S (MVA ) 127,1 129,9 132,7 135,6 138,4 141,2 141,2 141,2 132
I
Stator
(A ) 6363 6518 6751 6980 7140 7370 7760 8150 8150
3
+ Khi máy biến thế tự dùng 25000 kVA cắt ra hoặc làm việc không tải thì

công suất lớn nhất của máy phát điện đợc giới hạn theo điều kiện làm việc của
MBATN của khối là 125000 kVA vì công suất lâu dài cho phép của cuộn hạ máy
biến áp tự ngẫu là 125000 kVA và dòng điện của Stator đợc giới hạn đến 7210 A
vì dòng điện cho phép làm việc lâu dài của cuộn hạ máy biến áp tự ngẫu là
7210A.
Đồ thị sự suy giảm điện áp đầu cực máy phát khi dòng stator biến
thiên
11550
11450
11340
11240
11030 11030
10500
9980
9450
9000
9500
10000
10500
11000
11500
12000
6363 6518 6751 6980 7140 7370 7760 8150 8150
U (V )
- Chế độ cho phép làm việc của máy phát điện khi H
2
thay đổi:
Không cho phép máy phát điện làm việc khi làm mát bằng không khí 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 ữ 0,5 kg/ cm. Máy điện đợc làm mát bằng H mà khi áp lực

khí H
2
nhỏ hơn 2,5 kg/ cm
2
thì cũng không cho phép, khi nhiệt độ của H
2
giảm
thấp hơn 37
0
C không cho phép tăng công suất của máy. Khi nhiệt độ H
2
lớn hơn
định mức dòng điện của Stator và rotor của máy phát điện phải giảm đến mức sao
cho nhiệt độ của các cuộn dây không lớn hơn nhiệt ddộ cho phép trong vận hành.
4
Sự giảm dòng điện của Stator theo nhiệt độ của H
2

t
H
(
0
C)
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4 9 50 51 52
I
stator
(A)
764
4
752

8
741
2
729
6
718
0
702
5
687
0
671
5
656
0
640
5
617
2
593
9
570
6
547
3
524
0
Khi nhiệt độ của H
2
tăng cao hơn định mức trong giới hạn từ 37

0
C ữ 42
0
C
thì cho phép của Stator giảm1,5% (116 A) /1
0
C , từ 42
0
C ữ 47
0
C thì cho phép của
Stator giảm 2,5% (155 A) /1
0
C , từ 47
0
C ữ 52
0
C thì cho phép của Stator giảm 3%
(233 A) /1
0
C . Cấm máy phát điện làm việc khi nhiệt 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 H
2
xuống,
nếu quá thời gian trên vẫn không giảm đợc nhiệt độ của H

2
xuống thì phải cắt
máy sự cố ra khỏi lới bằng tay.
5
Sự thay đổi dòng stator cho phép theo nhiệt độ của hidro
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
7
644
7528
7
4
1
2
7
2
9
6
7
18
0
7

02
5
68
7
0
67
1
5
6560
64
0
5
6172
5
93
9
57
06
54
7
3
5
2
40
t
- 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 52,5Hz hoặc nhỏ
hơn 47,5 Hz thì không cho phép máy điện làm việc do điều kiện của xi lanh cao
áp của tuabin.

- 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 tuabin. Trong tờng hợp này dòng điện Stator 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 làm việc 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
6
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 từ 5 ữ 7 % so với dòng điện thứ
tự thuận.
Khi xảy ra mất đối xứng quá trị số cho phép cần phải có các biện pháp
loại trừ hoạc giảm sự mất đối xứng, nếu trong thời gian từ 3 - 5 phút không
thể khắc 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 Rotor và Stator, trị số quá tải của
Rotor và Stator cho phép khi các 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 quá tải cho phép của dòng Stator theo thời gian
t (phút) 1 2 3 4 5 6 15 60
I
Stator
(A)
1552
0
1164
0
1086

4
1008
8
9700 9312 8924 8536
Trị số quá tải cho phép của dòng Rotor theo thời gian
T (phút) 0,33 1 4 60
I
Rotor
(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 đồng 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
7
thích phải lập tức cắt attomat dập từ và giảm phụ tải hữu công đến 60% công suất
định mức trong thời gian 30 sec, tiếp theo giảm xuống 40% công suất định mức
trong thời gian 1,5 phút.
Trờng hợp này cho phép máy phát làm việc ở chế độ không đồng bộ trong
thời gian 30 phút kể từ thời điểm bắt đầu mất kích thích để tìm ra nguyên nhân sự
cố và sửa chữa, nếu sau 30 phút không tìm ra nguyên nhân thì phải đa kích thích
dự phòng vào làm việc.Tuy nhiên hiện nay Phả Lại không vận hành theo chế độ
nh trên. Khi bị mất kích thích sẽ dãn tới việc cắt máy phát.
d. Bảo vệ máy phát :
Máy phát đợc trang bị các bảo vệ sau đây :
Bảo vệ so lệch dọc
Bảo vệ so lệch ngang
Bảo vệ chạm đất cuộn dây Stator
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 Rotor
Bảo vệ chống chạm hai điểm mạch kích thích
e. Điều chỉnh điện áp của máy phát điện:
Bộ tự động điều chỉnh điện áp của máy phát điện hoạt động theo nguyên lý
sau:
Tín hiệu đợc lấy từ TU và TI ở đầu cực máy phát đa vào bộ APB (bộ tự động
điều chỉnh kích từ). Tín hiệu sau khi sử lý đợc đa vào 2 cuộn dây 1 và 2 (cũng có
thể điều chỉnh bằng tay). Cuộn dây 1 còn nhận thêm dòng kích thích của máy
8
kích thích phụ (khi đã qua chỉnh lu). Hai cuộn dây này tạo nên hiệu ứng corrector
thuận và nghịch cho việc điều chỉnh điện áp của máy phát. Ngoài ra có thêm
cuộn thứ 3 mắc nối tiếp với mạch kích thích chính có nhiệm vụ tăng tốc cho
những tín hiệu điều khiển (dòng kích thích).
Dòng kích thích của máy phát kích thích chính (xoay chiều tần số cao) sẽ đợc
đa qua bộ chỉnh lu bởi các điot. Sau đó mạch đợc mắc nối tiếp với một bộ lọc
nhiễu gồm các tụ và điện trở (nhằm san bằng dòng điện) rồi đợc đa vào mạch
kích thích.
Trong mạch kích thích còn có aptomat dập từ. Khi máy phát bị cắt đột ngột,
aptomat dập từ sẽ đóng mạch kích thích vào một điện trở dập từ.
Mạch kích thích dự phòng khi cần thiết sẽ đợc đóng trực tiếp vào cuộn dây
kích thích mà không qua bộ APB. Do đó khi dùng kích thích dự phòng sẽ không
tự động điều chỉnh điện áp đợc.
2. Máy kích thích chính :
- Kiểu - 490- 3000T3 là máy phát điện cảm ứng tần số cao, bên trong máy
đặt bộ chỉnh lu.
- Rotor máy kích thích nối đồng trục với rotor máy phát, lám mát bằng không khí
theo chu trình kín.
- Kích thích chính và kích thích phụ nằm trên cùng một bệ.
P = 600 KW

U =310V
I = 1930A
N = 3000v/p
9
Bội số kích thích cờng hành theo điện áp và dòng điện ứng với các thông số định
mức kích thích của máy phát điện là 2.
Thời gian cho phép máy kích thích và rotor máy phát điện có dòng điện tăng gấp
2 lần dòng điện kích thích định mức là 20s.
Tốc độ tăng điện áp khích thích trong chế độ cờng hành không nhỏ hơn 0,2s.
Dòng điện chỉnh lu cực đại ở chế độ cờng hành kích thích trong 20s là 3500A,
trong 30s là 2900A.
Điện áp chỉnh lu cực đại ở chế độ cờng hành kích thích ứng dòng chỉnh lu cực đại
trong 20s là 560V, trong 30s là 400V.
3. Máy kích thích phụ :
Kiểu CH- 310- 1900 2T1
P = 30KW
U = 400/220V
I = 54/93a
N = 3000v/p
f = 400Hz
Rotor máy kích thích phụ làm bằng nam châm vĩnh cửu.
4. Máy kích kích thích dự phòng :
Máy kích thích dự phòng đợc dùng khi hệ thống kích chính bị h hỏng hoạc
đã đợc vào sửa chữa, nó dự phòng cho cả 4 máy kích thích chính. Máy kích thích
dự phòng gồm có máy phát điện một chiều kéo bằng động cơ không đồng bộ 3
pha
Máy phát điện một chiều :
Kiểu C -900 - 1000T4
10