Tài liệu Báo cáo Thực tập tốt nghiệp tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại doc

1
Báo cáo Thực tập tốt nghiệp

tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại
I. Tổng quan.
II. Phần điện:

1. Máy phát điện TB
Φ
- 120 - 2T3 :
a. Cấu tạo :

1-Vỏ Stator: được 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 được 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 được 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 được cấu tạo từ các lá thép kĩ thuật, trên bề
mặt các lá thép này
được 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 độ

ng dịch chuyển dọc theo trục khi có sự di trục.
5- Bộ làm mát: Gồm 6 bộ bố trí bao bọc phần trên và dọc theo thân máy phát.

2
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 : cosϕ = 0,85
- Hiệu suất : η% = 98,4%
- Cường 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 ÷ 3,5 Kg/cm
2

Đầu nối pha cuộn dây Stator hình sao kép
Số đầu cực ra của dây stator = 9
Nhiệt độ định mức của khí H
2
t
0
= 35
0
C ÷ 37
0
C. Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất
của H
2
ở đầu vào máy phát điện là 20
0
C.

3
Cuộn dây Stator được làm mát gián tiếp bằng H
2
.

Cuộn dây Rotor, Rotor, lõi Stator được làm mát trực tiếp bằng H
2
.
Máy phát đã được nhiệt đới hoá làm việc được theo các điều kiện sau :
- Lắp đặt ở độ cao không quá 1000 m so với mặt biển.
- Nhiệt độ môi trường trong giới hạn +5
0
C ÷ 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 cosϕ định mức.
+ Khi điện áp thay đổi từ 110% đến 90% thì dòng điệnvà công suất toàn
phần của máy phát điện được qui định như 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
+ Khi máy biến thế tự dùng 25000 kVA cắt ra hoặc làm việc không tải
thì công suất lớn nhất của máy phát điện được 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 được giới hạn

4
đến 7210 A vì dòng điện cho phép làm việc lâu dài của cuộn hạ máy biến áp tự
ngẫu là 7210A.


- 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 trường
hợp chạy không tải không có kích thích. Trong trường hợp này áp lực dư của
không khí phải ở trị số 0,03 ÷ 0,5 kg/ cm. Máy điện được 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.
Sự giảm dòng điện của Stator theo nhiệt độ của H
2

t
H
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4 9 50 51 52
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
§å thÞ sù suy gi¶m ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t khi dßng stator biÕn
thiªn
U (V )

5
(
0
C)
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 ÷
42
0
C thì cho phép của Stator giảm1,5% (116 A) /1
0
C , từ 42
0
C ÷ 47
0

C thì cho
phép của Stator giảm 2,5% (155 A) /1
0
C , từ 47
0
C ÷ 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 vượt quá 52
0
C. Trong trường 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 được nhiệt
độ của H
2
xuống thì phải cắt máy sự cố ra khỏi lưới bằng tay.


6

- 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 được xác định theo điều kiện làm
việc của tuabin. Trong tường hợp này dòng điện Stator không được 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
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
Sù thay ®æi dßng stator cho phÐp theo nhiÖt ®é cña hidro
t

7
điện các pha lớn hơn trị số cho phép đã qui định ở chế độ làm việc đối xứng.
Dòng điện thứ tự nghịch trong trường hợp này có trị số từ 5 ÷ 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 được thì phải giảm phụ tải và cắt máy phát điện ra

khỏi lưới.
- 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 được qui định như 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 thường

- Chế độ vận hành không đồng bộ:

8
Khả năng máy phát điện vận hành ở chế độ không đồng bộ được xác định
theo mức giảm điện áp và có đủ công suất vô công dự phòng của hệ thống, nếu
hệ thống cho phép máy phát điện làm việc ở chế độ không đồng bộ thì khi mất
kích thích phải lập tức cắt attomat dập từ và giảm phụ tải hữu công đến 60%
công suất định mức trong th
ời gian 30 sec, tiếp theo giảm xuống 40% công suất
định mức trong thời gian 1,5 phút.
Trường 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 đưa kích
thích dự phòng vào làm việc.Tuy nhiên hiện nay Phả Lại không vận hành theo
chế độ như trên. Khi bị mất kích thích sẽ dãn tới việc c
ắt máy phát.
d. Bảo vệ máy phát :
Máy phát được 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
• Bả
o 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:

9
Tín hiệu được lấy từ TU và TI ở đầu cực máy phát đưa vào bộ APB (bộ tự
động điều chỉnh kích từ). Tín hiệu sau khi sử lý được đưa 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 kích thích phụ (khi đã qua chỉnh lưu). 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
được đưa qua bộ chỉnh lưu bởi các điot. Sau đó mạch được mắc nối tiếp với
một bộ lọc nhiễu gồm các tụ và điện trở (nhằm san bằng dòng điện) rồi được
đư
a 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 được 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 được.
2. Máy kích thích chính :

- Kiểu ΒΤΔ- 490- 3000T3 là máy phát điện cảm ứng tần số cao, bên trong máy
đặt bộ chỉnh lưu.
- 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

10
I = 1930A
N = 3000v/p
Bội số kích thích cường 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 cường hành không nhỏ hơn 0,2s.
Dòng điện chỉnh lưu cực đại ở chế độ cườ
ng hành kích thích trong 20s là
3500A, trong 30s là 2900A.
Điện áp chỉnh lưu cực đại ở chế độ cường hành kích thích ứng dòng chỉnh lưu
cực đại trong 20s là 560V, trong 30s là 400V.
3. Máy kích thích phụ :

Kiểu CHΔ- 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 được dùng khi hệ thống kích chính bị hư hỏng
hoạc đã được 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