Báo cáo thực tập nhà máy thủy điện minh lương thượng xã thẩm dương huyện văn bàn tỉnh lào cai

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển của đất nước nói chung và sự phát triển của
các ngành cơng nghiệp nói riêng thì sản xuất điện năng giữ một vai trị vơ cùng
quan trọng. Điện năng được dùng để duy trì hoạt động cho các nhà máy xí nghiệp,
đảm bảo an ninh quốc phòng và nâng cao đời sống dân sinh. Và để thực hiện tốt
vai trò của mình, Nhà nước khơng ngừng khuyến khích khối kinh tế tư nhân tham
gia xây dựng các Nhà máy điện, đặc biệt là các Nhà máy thủy điện có cơng suất
vừa và nhỏ.
Được sự quan tâm của Ban lãnh đạo của nhà máy Thủy điện Minh Lương
Thượng và các Thầy cô khoa Điện trường đại học cơng nghiệp Việt Trì. Đây là
Nhà máy thủy điện do Công ty CP Phát triển Thủy Điện làm chủ đầu tư có cơng
suất phát điện bé, mới đưa vào vận hành từ cuối năm 2019. Tuy nhiên, với công
nghệ hiện đại và được vận hành bởi đội ngũ nhân viên có trình độ nên hiểu quả
kinh tế của nhà máy cao, đóng góp cho lưới điện quốc gia một sản lượng điện
khơng nhỏ, góp phần giảm thiểu thiếu hụt điện năng cho lưới điện Quốc gia.
Sau thời gian thực tập tốt nghiệp 3 tháng, dưới sự hướng dẫn tận tình của các
Thầy cơ giáo và Cán bộ Cơng nhân Nhà máy em đã hồn thành chương trình thực
tập tốt nghiệp do Nhà trường đề ra. Kiến thức thu được trong đợt thực tập được em
trình bày ngắn gọn trong quyển báo cáo này. Nội dung báo cáo được chia làm 4
phần:
- Tổng quan về Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng.
- Phần cơ khí thủy lực Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng
- Phần điện Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng.
- Thực tập vận hành Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng.
Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các quý Thầy Cô Nhà
trường, các anh Cán bộ Công nhân Nhà máy đã giúp em hoàn thành đợt thực
tập này.

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀNHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
MINH LƯƠNG THƯỢNG
1.1.

Giới thiệu về Nhà máy.

Cơng trình thủy điện Minh Lương Thượng là một cơng trình khai thác
nguồn thủy năng suối Minh Lương được thiết kế bao gồm 2 tổ máy có cơng
suất 16 MW, điện lượng sản xuất trung bình hằng năm là 53.339 triệu KWh,
xây dựng trên vùng núi cao, thuộc địa bàn hai xã Thẳm Dương và Minh Lương
(huyệnVăn Bàn, tỉnh Lào Cai) do công ty cổ phần phát triển thủy điện làm chủ
đầu tư. Được khởi công và hịa lưới điện quốc gia vào tháng 12 năm 2019.

Hình 1.1. Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng
1.2.

Vai trò của nhà máy thủy điện

Thủy điện Minh Lương Thượng là một cơng trình nguồn điện giúp thêm phần
nào của hệ thống điện Việt Nam. Nhà máy có 2 tổ máy với cơng suất lắp đặt là
8 MW, cơng trình nguồn và lưới truyền tải điện này đã góp phần nâng cao sự
ổn định, an toàn và kinh tế cho hệ thống điện, tạo điều kiện tốt hơn cho việc
phát triển kinh tế, phục vụ đời sống nhân dân, thúc đẩy quá trình cơng nghiệp
hóa hiện đại hóa đất nước
2


Nhà máy thủy điện đang là nguồn cung cấp năng lượng điện đáng kể, điện
năng tạo ra đang chiếm môt tỉ lệ rất lớn trong các nhà máy phát điện ở Việt
Nam. khơng nơi nào có nguồn thủy năng mà con người khơng tận dụng, vì đây

là nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo và được ưu tiên phát triển, đặc
biệt trong bối cảnh sản lượng điện từ than, dầu mỏ… đang dần cạn kiệt. Thủy
điện chiếm khoảng 15-20% tổng sản lượng điện của thế giới và chiếm tới 95%
tổng sản lượng năng lượng tái tạo. Và tại Việt Nam, thủy điện hiện vẫn chiếm
khoảng 35% tổng sản lượng điện tồn hệ thống. Khơng chỉ đóng góp sản lượng
điện lớn cho việc đảm bảo cung ứng điện, thủy điện cịn góp phần quan trọng
trong việc tạo nguồn lực phát triển kinh tế - xã hội tại nhiều địa phương
Nhà máy thủy điện tích năng làm việc như acquy, trữ lượng khủng lồ bằng
cách tích và xả năng lượng theo nhu cầu của hệ thống. Một ưu điểm của thủy
điện là có thể khởi động và phát đến cơng suất tối đa chỉ trong vịng vài phút,
trong khi đó nhiệt điện phải mất nhiều giờ hay nhiều hơn trong trường hợp điện
nguyên tử. Do vậy thủy điện thường đáp ứng phần đỉnh là phần cao tính linh
hoạt mang tải.
Bằng cách sử dụng nguồn nước thay vì các loại nhiên liệu hoá thạch (đặc
biệt là than), thuỷ điện giảm bớt ô nhiễm môi trường, giảm bớt các trận mưa
axít, giảm axít hố đất và các hệ thống thủy sinh. Thuỷ điện thải ra rất ít khí
hiệu ứng nhà kính so với các phương án phát điện quy mô lớn khác, Lượng khí
nhà kính mà thủy điện thải ra nhỏ hơn 10 lần so với các nhà máy turbine khí
chu trình hỗn hợp và nhỏ hơn 25 lần so với các nhà máy nhiệt điện than. Nếu
tiềm năng thủy năng thực tế còn lại được sử dụng thay cho các nhà máy nhiệt
điện đốt nhiên liệu hóa thạch thì hằng năm có thể tránh được 7 tỉ tấn khí thải.
Do vậy làm giảm sự nóng lên của trái đất.
Đập thủy điện có vai trị lớn trong việc tưới tiêu ở vùng hạ lưu cung cấp
nước tưới tiêu vào mùa khô và điều tiết nước vào mùa lũ, tạo điều kiện cho
người dân vùng hạ du phát triển nông nghiệp. Hồ chứa cịn có thể cải thiện các
điều kiện ni trơng thủy sản và vận tải thủy.
Bảo tồn hệ sinh thái Thuỷ điện sử dụng năng lượng của dòng nước để phát
điện, mà không làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, cũng khơng làm
biến đổi các đặc tính của nước sau khi chảy qua tua bin

3


1.3 Một số thông số cơ bản của nhà máy
STT
I.
1

Đại lượng
Hồ chứa
Mực nước dâng bình
thường
Mực nước chết
Tổng dung tích
Dung tích hữu ích
Dung tích chết
Nhà máy thủy điện

2
3
4
5
II.
1

2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13

1

2
3
1

Mực nước hạ lưu trung
bình
Mực nước hạ lưu Max
Mực nước hạ lưu Min
Cơng suất lắp máy
Công suất bảo đảm
Lưu luợng thiết kế
Lưu lượng đảm bảo 85%
Lưu lượng phát điện TB
Lưu lượng xả môi
trường
Số tổ máy
Cột nước lớn nhất
Cột nước nhỏ nhất
Cột nước trung bình
Điện năng tb năm

Cao trình sàn lắp ráp
máy
III. Cửa nhận nước
Kiểu van

Số cửa van
Cao trình ngưỡng
IV. Cửa sửa chữa
Kích thước thơng thủy
4

Đơn vị

Gía trị

m

408

m
106m3
106m3
106m3

402.5
1,786
0,841
0,946

m

350.05

m
m
MW
MW
m3/s
m3/s
M3/s
M3/s

352.02
348.00
16
2.45
30.0
5.36
30.068
0.536

Tổ
m
m
m
Triệu KWh
m

2
59.97

55.48
53.34
53.339
362.2

Cái
m

Van phẵng
nâng hạ/hạ
bằng xy lanh
thủy lực
1
391.6

m

3.80x3.80


2
3
4

Cột nước thiết kế
Số cửa van
Nâng hạ của van
V.

m

cái

21.2
1
Palăng điện 25
tấn

Đường ống áp
lực

1
2

Số lượng
Kiểu

3

Đường kính trong của
ống
Hầm

m

1
Đường ống
thép
4.0

1

2

Chiều dài
Đường kính

m
m

1300
4

3

Kết cấu vỏ hầm

VII. Cửa

Hạ lưa

1
2
3

Số cửa
Cao trình ngưỡng
Mục nước hạ lưu max

VI.

Đườn

g

Bê tơng cốt
thép
cái
m
m

Hình 1.2 Đập đầu mối và gian máy

5

2
345.095
362.01


1.4. Sơ đồ tổ chức nhà máy
Hội đồng quản trị
Chủ tịch hội đồng

Gíam đốc điều hành

Phịng tổ
chức hành
chính

Phịng kế
hoạch kỹ
thuật vật tư

Quản đốc

Phịng tài
chính kế tốn

Trưởng ca

Nhân viên vận
hành

Hình 1.3 Sơ đồ tổ chức nhà máy

1.5. Các hệ thống thiết bị trong Nhà máy.

6

Ban kiểm
tra nhiệm
thu


Van vào chính trước tuabin(van bướm): Dùng động cơ bơm dầu công suất
7,5 kW tạo áp lực dầu lớn hơn 10 Bar cung cấp cho Secvomotor thực hiện
chức năng mở van để nước từ đường ống áp lực vào buồng xoắn tuabin khi
chạy máy phát. Dùng trọng lực quả tạ để đóng van khi dừng bình thường và
dừng sự cố.
Tuabin và buồng xoắn: Buồng xoắn tạo cho dòng nước áp lực phân bố đều
xung quanh theo cánh hướng nước làm quay tuabin. Tuabin có cơng suất
15,544 kW được gắn đồng trục với trục rơ to máy phát có nhiệm vụ truyền

động làm quay roto máy phát.
Máy phát: Gồm 02 máy phát, mỗi máy phát công suất tác dụng đảm bảo từ
(2.45± 8.5) MW qua trạm nâng áp 6,5/110 kV cung cấp cho điện lưới quốc gia.
Hệ thống kích từ: Bao gồm: 02 tủ chỉnh lưu, 02 tủ điều khiển, 02 máy biến
áp kích từ. Hệ thống chỉnh lưu biến đổi nguồn AC sang DC cung cấp cho cuộn
dây roto để tạo ra từ trường không biến thiên ở cực từ. HTKT được trang bị bộ
vi xử lý kích từ kép LH-WLTO2 gồm 2 chế độ làm việc: Chế độ tự động điều
chỉnh điện áp AVR và chế độ điều chỉnh dịng kính từ FCR.
Hệ thống điều tốc: Hệ thống điều khiển điều tốc được lắp đặt tại cao trình
374,2m bao gồm: Tủ điều khiển bơm dầu áp lực, thùng dầu, bình dầu áp lực, tủ
điều khiển điện, động cơ bước và van phân phối. Cao trình 367m (giếng tua
bin) lắp đặt 02 Secvermotor cho mỗi tổ máy.
Hệ thống dầu áp lực có vai trị khi hệ thống điều tốc làm việc thì cung cấp
khơng gián đoạn áp lực dầu cho Secvermotor. Hệ thống điều tốc TDBWT PLC
hoạt động thoả mãn yêu cầu trong từng bước thứ tự chuyển tiếp trạng thái của
tổ máy, vận hành phù hợp khi tổ máy khởi động, khơng tải, hồ lưới, phát, khi
dừng bình thường và khi dừng sự cố.
Hệ thống khí nén: Bao gồm hệ thống khí nén áp lực cao 04 MPa có vai trị
cung cấp khí cho các bình áp lực dầu điều tốc và hệ thống khí nén áp lực thấp
0,8 MPa có vai trị cung cấp khí cho: Hệ thống phanh của tổ máy, bộ chèn kín
trục tuốc bin tổ máy khi dừng và phục vụ sửa chữa và bảo dưỡng trong Nhà
máy.
Hệ thống dầu tổ máy: Cung cấp dầu cho các thiết bị, hệ thống dùng dầu
trong nhà máy gồm: Hệ thống dầu điều tốc của 02 tổ máy, dầu bôi trơn các ổ
trục của hai tổ máy, dầu điều khiển van bướm của 02 tổ máy.
Hệ thống nước kỹ thuật: Nước kỹ thuật của 02 tổ máy được lấy từ 02 đường
ống áp lực trước van vào chính tuốc bin qua 02 bộ lọc và 02 van giảm áp, đầu
7

ra áp lực nước từ 1,5 ± 3bar dùng để cung cấp nước làm mát cho: các bộ làm
mát không khí máy phát, dầu ổ hướng trên, ổ đỡ máy phát, dầu ổ hướng dưới
máy phát, dầu ổ hướng tuabin, chèn kín trục tuốc bin.
Hệ thống máy bơm: Bao gồm: Bơm tiêu cạn tổ máy, bơm rò rỉ nắp tua bin và
sau chữa cháy máy phát, bơm phòng lũ, bơm rò rỉ chung, bơm rò rỉ các buồng
phòng. bơm rò rỉ khẩn cấp nắp tua bin,bơm nước lẫn dầu sau chữa cháy máy
phát và máy biến áp chính.
Hệ thống phịng cháy chữa cháy: Hệ thống phát hiện có cháy thì tự động
chữa cháy, các thiết bị phục vụ trong quá trình chữa cháy. Dùng để phát hiện
nhanh các mối nguy hiểm do cháy nổ, trong Nhà máy bố trí hệ thống báo cháy
địa chỉ được thiết kế theo cấu trúc mạng có thể nhận thơng tin hai chiều, từ đó
xử lý điều khiển các thiết bị ngoại vi để chữa cháy và báo có cháy.
Hệ thống thơng gió: Trao đổi khơng khí trong các buồng thiết bị cơng nghệ,
thiết bị phân phối, gian máy phát, nhằm duy trì nhiệt độ để đảm bảo sự làm
việc bình thường của người và thiết bị.
Trạm phân phối 110kV: Biến đổi điện áp và dòng điện từ đầu cực máy phát
qua MBA nâng áp 6,5/110 kV truyền tải tồn bộ cơng suất từ 02 tổ máy lên
lưới điện quốc gia; ngăn chặn sự cố lan truyền từ lưới điện; biến đổi dòng điện
và điện áp phục vụ cho đo lường, bảo vệ, điều khiển; cô lập chuyển đổi thiết bị
làm việc phục vụ công tác duy tu bảo dưỡng và sửa chữa khi trạm đang vận
hành.
Hệ thống tự dùng AC 0,4 KV: Hệ thống tự dùng xoay chiều được lấy từ phía
hạ của MBA chính, qua máy biến áp tự dùng 6.5/0,4 KV đến giàn thanh cái tự
dùng cấp điện tự dùng cho toàn nhà máy và khu đầu mối. Nguồn dự phòng cho
hệ thống tự dùng xoay chiều được lấy từ nguồn lưới 35 KV và máy phát diesel
dự phòng của Nhà máy.
Hệ thống tự dùng 220V DC: Tủ chỉnh lưu biến đổi điện áp 380V AC thành
220V DC cung cấp cho thanh cái phân phối đến các phụ tải dung nguồn DC
toàn nhà máy và dàn ắc qui.

8


CHƯƠNG 2: PHẦN CƠ KHÍ THỦY LỰC NHÀ MÁY
THỦY ĐIỆN MINH LƯƠNG THƯỢNG
2.1. Tuabin nước.
2.1.1. Các thông số của tuabin
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Đại lượng
Kiểu
Lưu lượng thiết kế
Cột nước tính tốn
Cột nước cho phép lớn nhất
Số vịng quay tuabin
Cơng suất tuabin
Hiệu suất
Đường kính cửa vào tuabin
Đường kính ống nối

Đường kính BXCT D1
Số vịng quay lồng

Đơn vị
M3/s
m
m
V/ph
KW
η
mm
mm
CM
V/ph

Gía trị
Francis trục đứng
15.034
55.48
59.97
428.6
7750
0.974
2100
2100
140
781.7

2.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Tuabin nước Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng là kiểu tuabin gồm

các bộ phận chủ yếu sau đây:
1. Buồng dẫn nước: Kiểu buồng xoắn làm bằng kim loại được hàn từ thép tấm
có đường kính vào là 2100 mm.
2. Stato tuabin: Kiểu vịng có đường kính lớn nhất là 2100 mm, kết cấu bằng
thép bao gồm 24 cánh hướng tĩnh.
3. Bộ phận hướng nước: Bao gồm 24 cánh hướng động và vành điều chỉnh.
Khi động cơ secvô hoạt động, vành điều chỉnh sẽ quay và thông qua cánh tay
đòn, thanh truyền sẽ làm thay đổi đổ mở cánh hướng.

9


Hình 2.1 Mặt cắt dọc tổ máy
4. Bánh xe cơng tác: Được làm bằng thép rèn đặc biệt có khả năng chống mài
mịn và xâm thực, gồm có 13 cánh.
5. Trục tuabin: Có dạng hình ống được được làm bằng thép rèn đăc biệt có khả
năng chịu được mơ men xoắn lớn. Hai đầu trục đều có mặt bích: Mặt bích phía
trên nối với trục chính cịn mặt bích phía dưới nối với bánh xe công tác.
6. Ổ hướng tuabin: Là loại ổ hướng hình trụ bơi trơn bằng dầu có bạc làm bằng
hợp kim babbitt. Ổ hướng được làm mát bằng nước.
7. Ống thoát nước tuabin: Là loại ống hút cong làm bằng thép hàn. Để kiểm
tra, sửa chữa ống hút và các chi tiết ở phần dưới bánh cơng tác, người ta bố trí
10


một cửa thăm cơn xả. Ở phía trên ống hút có lắp đặt 2 van phá chân khơng để
tránh hiện tượng xâm thực cho tuabin.
8. Van nước vào tuabin: Là loại van bướm được điều khiển bằng động cơ
secvô và hệ thống thủy lực.
9. Van xả cạn buồng xoắn và đường ống áp lực: Có tác dụng tháo cạn buồng

xoắn và đường ống áp lực phục vụ duy tu sửa chữa.
10. Thiết bị chèn trục: Gồm 2 phần: Bộ phận chèn trục bằng nước và bộ phận
chèn trục bằng khí. Các bộ phận chèn trục có tác dụng khơng cho nước hạ lưu
chảy ngược vào buông tuabin khi chạy máy và khi mức nước hạ lưu lơn hơn
cao trình 352 m.
Nguyên lý hoạt động của tuabin: Nước từ đường ống áp lực sau khi đi qua
van bướm được đưa vào buồng xoắn, qua hệ thống cánh hướng chảy vào bánh
xe cơng tác. Tại đây, năng lượng dịng chảy được biến đối thành cơ năng làm
quay bánh xe cơng tác. Dịng nước sau khi đi qua bánh xe công tác sẽ được xả
ra hạ lưu thông qua ống hút cong. Công suất và tốc độ của tuabin được thay đổi
bằng cách thay đổi đổ mở cánh hướng.

2.2.

Van trước tua bin

Van trước tua bin là loại van đĩa trục ngang điều khiển bằng thuỷ lực có
đường kính qua nước Dy= 2100 mm.
Cửa van đĩa là cơ cấu thao tác mở khi khởi động và đóng khi dừng tổ máy
thủy lực. Điều khiển van đĩa - Điều khiển tự động và điều khiển bằng tay. (điều
khiển từ xa và điều khiển tại chỗ), van đĩa cũng thực hiện chức năng là cửa van
sửa chữa, đảm bảo khả năng tiến hành các công việc sửa chữa ở tổ máy không
phải dừng tổ máy kia đang vận hành.
Việc đóng được thực hiện bằng đối trọng và mở cửa van đĩa được thực hiện
bằng xy lanh thủy lực, tác động một phía mở bằng áp lực dầu từ thiết bị dẫn áp
lực chung với tua bin.
Việc đóng cửa van được thực hiện khi xả dịng chảy cũng như trong nước
tĩnh. Việc mở cửa van được thực hiện ở trạng thái không áp.
11

Việc cân bằng áp lực trước và sau cửa van được thực hiện bằng hệ thống
ống nhánh tự động (Bypass).
Vỏ cửa van làm bằng thép đúc có độ bền cao hoặc các nửa vành thép để
lắp rôto.
Các đệm tự bôi trơn của các ổ trục bằng đồng than.
Cửa van được trang bị van xả khí.
Rơ to của cửa van được chế tạo bằng thép đúc có độ bền cao, các ngỗng cổ
trục bằng thép không rỉ hoặc bằng thép với hợp kim thép không rỉ. Rô to được
trang bị các vành đệm không rỉ cho các gioăng đệm làm việc và sửa chữa. Đệm
làm việc được bố trí ở phía bên dưới theo dịng chảy, đệm sửa chữa ở phía trên.
Trong trường hợp đóng sự cố xy lanh thủy lực tác động như phanh và vượt
qua mơ men để đóng, đảm bảo từ từ đóng cửa van.
Giữa các đoạn ống nối vào và ra có bố trí hệ thống cân bằng áp lực
(Bypass), hệ thống gồm van cân bằng điều khiển tự động, van an toàn điều
khiển bằng tay, các ống thép không rỉ … Van cân bằng áp lực tự động đóng ở
vị trí mở hoặc ở vị trí đóng van đĩa và được trang bị bộ kiểm tra vị trí.
Một phân đoạn ống nối đầu vào dài 1000 mm một đầu nhờ có mặt bích
nối với van đĩa, còn đầu bên kia hàn với đường ống áp lực. ở phân đoạn này có
bố trí mặt bích cho hệ thống cân bằng áp lực cũng như 4 van để đo áp lực ở
đường ống áp lực.
Chi tiết giãn nở nhiệt được trang bị khớp nối với đường cân bằng áp lực,
trang bị khớp nối cho hệ thống làm cạn bộ phân phối và khớp nối để xả và hút
khí cũng như trang bị 4 van để đo áp lực của nước.
Các phần thủy lực và phần điện của hệ thống điều khiển cửa van gồm toàn
bộ các van kiểm tra, sơlenơít, bộ chuyển mạch khống chế, các đường ống dẫn
và thiết bị khóa liên động, các áp kế. Tủ điều khiển cửa van gồm các thiết bị
cần thiết để điều khiển từ xa và điều khiển tại chỗ cửa van điều khiển hệ thống
cân bằng áp lực với dây dẫn bên trong nối với tủ đầu dây của tua bin.
Từ điều kiện làm việc của tổ máy xác định được van trước tua bin có các

thơng số cơ bản sau:
- Kiểu van: Van đĩa ϕ2100×1.0 số hiệu van 2100KD741X-Vs-10
- Loại: Đóng đối trọng, mở bằng thủy lực.
12


- Đường kính: 2100mm
- Cột nước làm việc lớn nhất: Hmax = 100 m
- Số lượng: 02
- Khối lượng: 13.6T
- Áp lực dầu: 16 Mpa

Hình 2.2 Van đầu vào trước Tuabin

2.3.

Hệ thống điều tốc

Điều tốc là thiết bị tự động hóa quan trọng nhất trong trạm thủy điện, nó có
chức năng điều chỉnh lưu lượng nước vào tua bin để công suất phát ra từ tổ
máy luôn luôn cân bằng với cơng suất u cầu của phụ tải.
Điều tốc cịn có chức năng cùng với hệ thống để tự động hịa điện: Khi có
lệnh khởi động máy, hệ thống tự động hóa sẽ điều khiển điều tốc mở cơ cấu
cánh hướng và tự động điều chỉnh tua bin và tổ máy hoạt động, khi đảm bảo
các điều kiện hòa điện, hệ thống tự động hóa sẽ đóng điện lên lưới.
Ngồi ra điều tốc còn là cơ cấu bảo vệ cấp 1 cho tổ máy, khi có các tín hiệu
sự cố (quá nhiệt độ ổ, mất nước làm mát, sự cố lưới điện.. ), điều tốc sẽ tự
13

động đóng cánh hướng để dừng máy. Cùng với sự phát triển của điện tử kỹ
thuật số, các điều tốc ngày càng có kích thước nhỏ gọn khả năng điều chỉnh
đảm bảo cao, an toàn và thuận tiện trong khi sử dụng.
Qua thông số của các tổ máy tương tự xác định được công của điều tốc là
5000 Kgm.
Các thông số chính của điều tốc như sau:
- Kiểu

: Điện tử- Thủy lực

- Công

: A= 5000 Kgm

- Số lượng

: 02

- Phạm vi điều chỉnh tần số

: 47,5-52,5Hz

- Phạm vi điều chỉnh phụ tải

: 0 - 100%

- Áp lực dầu

: 16 MPa

- Điều tốc được trang bị các thiết bị điều khiển, tự động cần thiết bảo đảm sự
làm việc tin cậy của tổ máy trong mọi chế độ vận hành.
- Năng lượng để điều tốc đóng mở cơ cấu cánh hướng của tua bin được lấy từ
thùng dầu áp lực có áp suất làm việc 16 MPa.

Hình 2.2. Sơ đồ khối điều khiển hệ thống điều tốc và tủ điều tốc
14


2.4.

Hệ thống khí nén

Với qui mơ nhà máy cơng suất nhỏ như thủy điện Minh Lương Thượng,
không cần Hệ thống cung cấp khí nén áp lực 16 MPa cho hệ thống điều tốc và
van đĩa do các thiết bị này đã được sử dụng các bình dầu có túi khí ni tơ.
Hệ thống khí nén áp lực 0,8 MPa cho phanh và các thiết bị dùng khí nén và
các nhu cầu kỹ thuật khác, bao gồm
+ 02 Máy nén khí hạ áp 0.8 Mpa.
+ 01 thùng chứa có V = 1.5 m3; P = 1.0 Mpa
+ Mạng đường ống dẫn và các thiết bị đo lường kiểm tra tự động hố.
Tự động hố cho hệ thống khí nén
Việc theo dõi, giám sát và vận hành hệ thống khí nén được tự động hố: Tự
động đo và báo tín hiệu áp lực khí nén (bằng các rơ le áp lực) về phịng điều
khiển trung tâm. Khi áp lực khí nén giảm q giới hạn cho phép (0,5 Mpa) sẽ
có tín hiệu báo và ra lệnh cho cơ cấu điều khiển cho chạy máy nén khí. Khi khí
nén đã đủ áp suất làm việc máy nén khí sẽ dừng hệ thống nén khí.

15

Hình 2.4 Hệ thống khí nén

2.5.

Hệ thống nước kỹ thuật và phòng hỏa

Nước kỹ thuật cung cấp cho các bộ trao đổi nhiệt của tua bin và máy phát.
Ngoài ra nước kỹ thuật cịn dùng để bơi trơn ổ làm kín của tua bin.
Nguồn nước cấp cho hệ thống nước kỹ thuật lấy trực tiếp từ đường ống áp
lực (Với áp lực nước từ đường ống áp lực từ 5.0 đến 6.0 kg/cm2 là phù hợp
hoặc không phải sử dụng van giảm áp).
Hệ thống cấp nước có sơ đồ nguyên lý cấp nước tập trung. Mỗi tổ máy có
một mạch cấp nước riêng, giữa chúng có các ống liên thơng.
Nước kỹ thuật được lấy từ đường ống áp lực trước van tua bin, sau khi qua
bộ lọc sẽ đi tới các điểm làm mát rồi tự chảy xuống hạ lưu với áp suất dư còn
lại sau khi qua các vị trí cần làm mát.
Lượng nước làm mát cần dùng Q = 100 m3/h, trong đó nước làm mát cho
máy phát là 80 m3/h và nước làm mát cho các ổ là 20 m3/h.
Hệ thống cứu hỏa bao gồm các tủ cứu hỏa, các bình cứu hỏa và các thùng cát.
Nước cứu hỏa được lấy từ 2 đường ống áp lực phía trước van chính, sau khi
qua các bộ lọc sẽ đi tới các điểm bố trí tủ cứu hỏa. Các bình cứu hỏa bố trí 2
bình ở gian máy phát, 2 bình ở gian tủ cao áp, 2 bình ở phịng điều khiển trung
tâm, 2 bình ở trạm biến áp và 2 bình ở khu vực chứa và xử lý dầu. Thùng cát
bố trí 1 thùng ở trạm biến áp.
Tự động hoá cho hệ thống nước kỹ thuật
Việc theo dõi, giám sát và vận hành hệ thống nước kỹ thuật được tự động
hoá: Tại các điểm cấp nước kỹ thuật đều có rơ le tín hiệu dịng chảy, trước và
sau các van chính trên đường ống, thùng lọc... đều có các điểm đo áp lực của
dòng chảy. Khi áp lực của dòng chảy giảm quá giới hạn cho phép (1 kg/cm2 tại

các điểm cần làm mát hoặc 2 kg/cm2 trên đường ống dẫn) sẽ có tín hiệu để mở
van liên thơng với mạch cấp nước liên quan. Khi khơng có dịng chảy (mất
nước làm mát) sẽ có tín hiệu sự cố để dừng máy.

16


Hình 2.5 Hệ thống nước làm mát
2.6.

Hệ thống tiêu nước

Hệ thống tiêu nước có chức năng bơm thốt lượng nước rò rỉ, nước sau cứu
hỏa và khối lượng nước còn lại trong buồng xoắn và ống hút của tua bin khi
có yêu cầu xem xét, sửa chữa phần cánh hướng, cánh cơng tác của tua bin.
Ngồi ra hệ thống cịn bảo đảm mực nước trong hố tập trung nước thấm,
nước rị rỉ khơng vượt q giá trị định sẵn.
Tháo nước ở ống hút cánh hướng đóng kín lại, nếu mức nước trong ống hút
cao hơn hạ lưu, cửa hạ lưu mở nước được tháo ra hạ lưu. Khi đóng cửa hạ lưu
lại phần nước còn lại trong ống hút được tháo về hố thu nước tập trung, nước
trong hố thu nước tập trung được bơm chìm đẩy ra hạ lưu.
Máy bơm chọn loại bơm chìm có Q = 150 m3/h, cột nước bơm H = 20 m.
Tự động hoá cho hệ thống tiêu nước
Việc theo dõi, giám sát và vận hành hệ thống tiêu nước được tự động hoá:
Tự động đo và báo tín hiệu mực nước trong hố tập trung nước về phòng điều
khiển trung tâm. Khi mực nước vượt q giới hạn cho phép sẽ có tín hiệu báo
và ra lệnh cho bơm hút nước làm việc và khi nước cạn sẽ ra lệnh cho máy bơm
ngừng hoạt động.

17

2.7.

Hệ thống dầu

Hệ thống dầu có chức năng nhận, cung cấp, tháo dầu cho các thiết bị của nhà
máy. Hệ thống có hai mạch riêng biệt, một mạch cấp dầu cho các ổ tua bin,
máy phát, van trước tuabin và điều tốc, mạch kia cấp dầu cho máy biến áp.
Hệ thống dầu cần đảm bảo được các thao tác sau với dầu tuabin :
- Tiếp nhận, bảo quản và xử lý dầu mới
- Bảo quản một lượng dầu sạch
- Nạp đầy dầu sạch cho thiết bị
- hu dầu đã qua sử dụng, bảo quản, bốc các thùng dầu thải lên các phương tiện
vận chuyển.
- Thu dầu rò rỉ từ thiết bị các máng dầu, các bể lắng dầu, dầu tràn từ các thùng
dầu, bảo quản dầu và bốc các thùng dầu này lên các phương tiện vận tải.
- Kiểm tra chất lượng và thành phần hóa học của dầu
- Rửa sạch các thùng thu dầu rò rỉ
Để thực hiện các chức năng nêu trên cơ sở dầu gồm:
- Các thùng xả dầu tua bin từ tổ máy
Dầu máy biến áp do lâu mới phải thay do đó khơng cần phải bố trí kho dầu
cho máy biến áp trong thiết kế khơng bố trí thùng dầu máy biến áp
Hệ thống thu dầu rò rỉ dầu tua bin như một phần của cơ sở dầu dùng để thu
dầu rò rỉ từ thiết bị của cơ sở dầu từ các máng dầu, từ bể lắng dầu và dầu tràn
từ các thùng chứa dầu trong kho dầu, thu dầu khi hút cạn dầu từ các đường ống
chính dẫn dầu. Sau khi thu dầu rị rỉ dầu được bơm lên các xe téc chở dầu để tái
xử lý hoặc thải.
Điều tốc bố trí cạnh tua bin. Nó bao gồm một thùng dầu dung tích khoảng
300 lít trên có lắp hai bơm dầu (Một làm việc, một dự phịng). Dầu sau khi

bơm được tích trong bình tích năng, trong đó lượng dầu là 1/3 cịn lại là khí
nén.
Van đĩa bố trí trước tua bin. Nó bao gồm một thùng dầu dung tích 600 lít trên
có lắp hai bơm dầu (Một làm việc, một dự phịng).
Dầu bơi trơn ổ cho mỗi máy phát là 600 lít và lượng dầu bổ sung trong quá
trình vận hành là 200 lít.
18


Tổng lượng dầu tua bin cần dùng cho 1 tổ máy là 1100 lít.
- Chọn 1 thùng dầu V= 3.5 m3 dùng để chứa dầu sạch.
- Chọn 2 thùng dầu V= 1.75 m3 dùng để chứa dầu vận hành.
- Chọn 1 thùng dầu V= 1.0 m3 dùng để chứa dầu thải.
Tự động hoá cho hệ thống dầu
Việc theo dõi, giám sát và vận hành hệ thống dầu được tự động hố: Tự
động đo và báo tín hiệu áp lực dầu về phòng điều khiển trung tâm. Khi áp lực
dầu giảm q giới hạn cho phép sẽ có tín hiệu báo và ra lệnh cho cơ cấu điều
khiển cho chạy bơm dầu. Khi dầu đã đủ áp suất làm việc bơm dầu sẽ dừng.
2.8.

Hệ thống đo các đại lượng thủy lực

Các hệ thống có thể đo các giá trị sau:
- Mực nước thượng lưu.
- Trênh lệch mực nước trước và sau lưới chắn rác
- Cột nước tác dụng.
- Lưu lượng qua tua bin
- Chênh lệch áp lực trước và sau van trước tua bin.
- Áp lực nước tại các điểm cần theo dõi trong hệ thống nước kỹ thuật.
- Mực nước tại hố tập trung nước.

- Áp lực dầu tại các điểm cần theo dõi trong hệ thống dầu.
- Áp lực khí tại các điểm cần theo dõi trong hệ thống khí nén..

19


Chương 3: PHẦN ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN
MINH LƯƠNG THƯỢNG
3.1. Sơ đồ đấu nối chính của nhà máy
Thủy điện Minh Lương Thượng bao gồm 2 tổ máy với công suất đặt là 8
MW để truyền tải công suất trên tới các hộ tiêu thụ điện, sử dụng trạm phân
phối 6.5/110 kV.

Hình 3.1 Sơ đồ nối điện chính Nhà máy thủy điện Minh Lương Thượng

20


3.2. Thông số kỹ thuật của máy phát
Máy phát điện đồng bộ, 3 pha, trục đứng SF7500-14/3250
Từ các thông số của tổ máy xác định được máy phát có các đặc trưng sau:
- Kiểu

: Trục đứng, đồng bộ 3 pha có tự động điều chỉnh điện áp

- Số lượng

: 2 tổ

- Công suất

: N = 7500 kW

- Hiệu suất

: η = 0,96

- Điện áp

: U = 6,3 Kv

- Dòng điện

: I = 859.2 A

- Số vòng quay : n = 428.6 v/ph
- Tốc độ lồng
- Tần số

: nlnax = 800 v/ph
: f = 50Hz

- Hệ số công suất

: cosΦ = 0,8

- Hệ số quá tải : 1,2
- Cách điện

: Cấp F/F

- Nhiệt độ tăng giới hạn ở điều kiện nhiệt độ khơng khí thơng thường 40ºC
của Stato là 100ºC và Rơto là 100ºC
- Kích từ phụ thuộc
- Điều chỉnh điện áp tự động
- Mô men đà

: 75 T.m2

- Khối lượng máy phát : 110 tấn
- Khối lượng rô to

: 25 tấn

21


Hình 3.2. Gian máy phát điện
3.3 Các thiết bị trong gian 6.5
Các thiết bị 6,5 kV được đặt trong các tủ G1- G9:
1. Tủ G1(G6) bao gồm các thiết bị
- Máy biến điện áp TU6H1B(TU6H2B)
2. Tủ G2(G7) bao gồm các thiết bị
Máy cắt 601(602)
3.Tủ G3 (G8) gồm các thiết bị
- TU6H1A(TU6H2A)
- Chống sét van
- Máy biến đổi dòng điện TI601(602)
4.Tủ G4 gồm các thiết bị
- DCL 641-3

- Máy biến đổi dòng điện TITD61
- Dao nối đất DNĐ 641-38
5. Tủ G5 dự phòng
Các thiết bị gian 6.5KV được thể hiện trên sơ đồ nối điện chính của nhà máy
22


Nhiệm vụ:
- Kết nối máy phát với MBA 6,5/110kV.
- Cung cấp điện cho MBA tự dùng.
- Biến đổi điện áp và dòng điện dùng cho đo lường, bảo vệ, điều khiển.
- Cách ly máy phát với điện áp lưới

Hình 3.3. Gian 6.5

3.4. Thông số trạm 110KV
3.4.1. Nhiệm vụ trạm 110 KV
- Khi nhà máy phát điện và hòa đồng bộ điện áp 6.3 KV đi qua MBA T1 điện
áp được tăng lên 110KV và được đẩy lên lưới 110 KV, điện áp qua MC 131 đi
đến lên thanh cái C11 và đi qua MC 171 đi lên 171 A20.16 Nhà máy thủy điện
Nậm Khóa 3
- Điện áp lưới cao hoặc thấp nhà máy muốn đảm bảo lưới điện quốc gia thì
phải điều chỉnh điện áp kích từ của 2 tổ máy cho phù hợp với điện áp lưới
- Khi nhà máy không phát điện, nhà máy sẽ nhận điện áp từ lưới 110KV . Điện
áp được giảm áp qua MBA T1 xuống 6.3 KV và đi qua MBA tự dùng xuống
0.4 KV để sử dụng cho nhà máy
23


TBA 110kV của NMTĐ Minh Lương Thượng được thiết kế xây dựng theo

kiểu trạm AIS ngoài trời bao gồm:
- 01 máy biến áp tăng 110kV 27.5MVA 6,3kV/110kV
- 03 máy cắt 110kV, 3 pha.
- 06 dao cách ly 110kV, 3 pha kèm 1(2) dao nối đất.
- 09 bộ máy biến dòng điện 110kV, 1 pha.
- 09 bộ máy biến điện áp 110kV, 1 pha.
- Các chống sét van 110kV

Hình 3.4 Trạm biến áp 6.5/110KV
3.4.2. Các thông số các thiết bị
1. Máy biến áp

- Loại

: 3 pha, 2 cuộn dây, ngoài trời, ngâm dầu

- Công suất

: 27,5 MVA.

- Tổ đấu dây
- Điện áp

: Ynd11
: 115 ± 2x2,5%/6,3 kV

- Dòng :100.4A
- Hệ thống làm mát : ONAN/ONAF
24

- Điện áp ngắn mạch giữa các cuộn dây : Un% = 10,28%
- Tổn hao không tải

: P0 = 21,34 kW

- Tổn hao có tải

: Pk = 109,6 kW

- Hãng sản xuất

: Ningbo/Trung Quốc

- Biến dịng điện chân sứ phía 115 kV:





Số lượng: 03 chân sứ.
Tỷ số: 150-300/1/1A
Số lượng cuộn dây thứ cấp: 02
Cấp chính xác: CL 5P20/5P20

- Biến dịng điện trung tính phía 110kV:





Số lượng: 01 chân sứ.
Tỷ số: 50-100/1/1A.
Số lượng cuộn dây thứ cấp: 02
Cấp chính xác: CL 5P20/5P20

Hình 3.5. Máy biến áp trạm 110kv

2. Máy cắt MC 171 – 173 - 173
25