(Luận văn thạc sĩ) khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN THÀNH TRUNG

KHẢO SÁT MÁY PHÁT ĐIỆN 330 MW LÀM MÁT
BẰNG HYDRO, MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM
MATLAB CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA NÓ
S

K

C

0

0

3

9

5

9

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250

S KC 0 0 3 7 6 7

Tp. Hồ Chí Minh, 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN THÀNH TRUNG

KHẢO SÁT MÁY PHÁT ðIỆN 330 MW
LÀM MÁT BẰNG HYDRO,
MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB CÁC
CHẾ ðỘ VẬN HÀNH CỦA NÓ

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 / 2012.


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN THÀNH TRUNG

KHẢO SÁT MÁY PHÁT ðIỆN 330 MW
LÀM MÁT BẰNG HYDRO,

MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM MATLAB CÁC
CHẾ ðỘ VẬN HÀNH CỦA NÓ

NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG & NHÀ MÁY ðIỆN – 605250
Hướng dẫn khoa học:
PGS. TS NGUYỄN HỒNG VIỆT

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 / 2012.


LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ & tên: Nguyễn Thành Trung

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 21/04/1967
Nơi sinh: Cần Thơ
Quê quán: Cần Thơ
Dân tộc: Kinh
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 108/49/54B Đường 30/04 Phường An Phú,
Quận Ninh Kiều, Thành Phố Cần Thơ
Điện thoại cơ quan: 07102 212 510
Fax: 0713 841 785

Điện thoại nhà riêng: 07102 223287
E-mail:

II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:

Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo từ 08/1985 đến 08/1988
Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH SPKT TP HCM
Ngành học: Cơ khí Ơ Tơ
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Tại chức
Thời gian đào tạo từ 08/1996 đến 08/ 2001
Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH BK TP HCM, Thành Phố HCM
Ngành học: Điện Công Nghiệp
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:
Khảo sát các tổ máy phát điện ở nhà máy điện Cần Thơ, nghiên cứu và
bổ sung quy trình vận hành các tổ máy phát này trên hệ thống điện Miền Tây
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp:
09/08/2001;
Bảo vệ luận văn tốt nghiệp tại Trường ĐH BK TP HCM
Người hướng dẫn: TS Trần Hồng Lĩnh
3. Sau Đại học
Cơ sở đào tạo: Trường ĐH SPKT TP HCM
Ngành học: Thiết bị, mạng & nhà máy điện; Thời gian đào tạo: từ tháng 02/2010
4. Ngoại ngữ
Anh văn : Bằng B1 khung châu âu
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:
Thời gian

Công việc đảm nhiệm

Nơi công tác

2001

Công Ty Nhiệt Điện Cần Thơ

P. Quản Đốc PXVH

2006

Công Ty Nhiệt Điện Cần Thơ

P. Quản Đốc PXSCĐiện

2008

Công Ty Nhiệt Điện Cần Thơ

Quản Đốc PXSC Điện đến nay

i


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Nguyễn Thành Trung, học viên cao học lớp 2010a , ngành Thiết
bị, mạng và Nhà máy điện. Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Khảo sát máy
phát điện 330 MW làm mát bằng Hydro, mô phỏng bằng phần mềm Matlab
các chế độ vận hành của nó’’ là cơng trình nghiên cứu của tơi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thành Trung

ii


LỜI CẢM TẠ
Qua thời gian 2 năm học tập và nghiên cứu ngành “Thiết bị, mạng
& Nhà máy điện” tại Trường ĐH SPKT TP HCM, cùng với sự nhiệt tình
hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo, dạy dỗ của quý thầy cơ đến nay tơi đã hồn
thành được luận văn tốt nghiệp này.
Trước hết tôi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban
chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử và Phòng quản lý sau đại học Trường ĐH
SPKT TP HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên
cứu nâng cao trình độ, và thực hiện tốt đề tài trong thời gian qua.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với Thầy Nguyễn Hồng Việt đã
nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng
như trong quá trình thưc hiện luận văn tốt nghiệp
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy đã tận tâm chỉ
dẫn, truyền đạt thêm những kiến thức chun mơn cho tơi trong suốt q
trình theo học tại Trường.
Xin gởi lời cảm ơn đến các thành viên hội đồng chỉnh sửa, phản
biện góp ý cho tơi để tơi hồn thành được luận văn của mình.
Ngồi ra tơi cũng xin được nói lời cảm ơn đến các anh chị học viên
trong lớp cao học 2010a đã cùng tôi đồn kết, gắn bó vượt qua khoảng
thời gian dài học tập.
Có được thành cơng này cũng nhờ vào động viên giúp đỡ của bạn
bè, lãnh đạo Công ty nhiệt điện Cần Thơ, nơi tôi đang công tác, tôi xin
được ghi ơn tất cả mọi người
Trân trọng.
TP Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012
Học viên

Nguyễn Thành Trung

iii


MỤC LỤC
Trang tựa

TRANG

Quyết định giao đề tài
Lý lịch cá nhân ……………………………………………………………………… i
Lời cam đoan ………………………………………………………………………... ii
Cảm tạ ……………………………………………………………………………….. iii
Tóm tắt ………………………………………………………………………………. iv
Mục lục …………………………………………………………………………….. viii
Danh sách các chữ viết tắt ………………………………………………………….. xi
Danh sách các hình …………………………………………………………………. xii
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu chung:.......................................................................................... 1

1.2.

Giới thiệu sơ lược về nhà máy Ô Môn ....................................................... 2

1.3.

Giới thiệu về máy phát điện ........................................................................ 5

1.3.1. Thông số kỹ thuật máy phát điện 330 MW ....................................................... 5
1.3.2. Sơ bộ cấu tạo máy phát điện 330 MW làm mát bằng Hydro .......................... 7
1.3.3. Hệ thống điều khiển nhà máy ............................................................................ 13
1.3.4. Đặc tuyến P – Q của máy phát .......................................................................... 21
1.3.5. Đặt tuyến hình V của máy phát đồng bộ.......................................................... 27
1.3.6. Giới thiệu bộ tự động điều chỉnh điện áp......................................................... 31
1.4.

Hướng nghiên cứu ..................................................................................... 33

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH TỐN HỌC VỀ MÁY
PHÁT ĐỒNG BỘ
2.1.

Mơ hình máy phát điện đồng bộ............................................................... 34

2.2.

Sơ đồ tương đương máy phát đồng bộ..................................................... 35

2.3.

Các phương trình tốn học. ...................................................................... 36

2.3.1. Các phương trình mạch stator. (Stator circuit equations) .............................. 37
2.3.2. Hỗ cảm các cuộn dây stator. (Stator mutual inductances) ............................. 38
viii

2.3.3. Hỗ cảm giữa stator và rotor. .............................................................................. 39
2.3.4. Các phương trình mạch rotor. (Rotor circuit equation) ................................. 40
2.4.

Phép biến đổi dq0. (the dq0 transformation) .............................................. 41

2.4.1. Phương trình từ thông Stator trong hệ quy chiếu dq0. ................................... 43
2.4.2. Phương trình từ thơng rotor trong hệ quy chiếu dq0 ...................................... 43
2.4.3. Phương trình điện áp stator trong hệ quy chiếu dq0 ....................................... 44
2.4.4. Phương trình cơng suất và moment. ................................................................. 45
2.5.

Phương trình tốn học trong hệ đơn vị tương đối. .......................................... 46

2.5.1. Các giá trị cơ bản stator. .................................................................................... 46
2.5.2. Phương trình điện áp stator trong hệ đơn vị tương đối. ................................. 47
2.5.3. Phương trình điện áp rotor trong hệ đơn vị tương đối. .................................. 49
2.5.4. Phương trình từ thơng stator trong hệ đơn vị tương đối. ............................... 49
2.5.5. Phương trình từ thơng rotor trong hệ đơn vị tương đối.................................. 50
2.5.6. Hệ đơn vị tương đối cho rotor. .......................................................................... 50
Chương 3. MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 3 PHA BẰNG PHẦN
MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB
3.1.

Biểu thức Mô ment .................................................................................... 59

3.2.

Phương trình chuyển động khối Rotor .................................................... 59

3.3.

Biểu thức Mơment, phương trình chuyển động trong hệ đơn vị tương
đối. ............................................................................................................... 60

3.4.

Mơ phỏng các thông số đầu vào máy phát .............................................. 61

3.5.

Mô phỏng sơ đồ khối các biến trên trục dq ............................................. 63

3.5.1. Mô phỏng trên trục q .......................................................................................... 63
3.5.2. Mô phỏng trên trục d .......................................................................................... 65
3.6.

Mơ phỏng moment, vận tốc góc và góc lệch pha .................................... 68

3.7.

Mơ phỏng kết nối tục dq và Rotor máy phát .......................................... 70

3.8.

Mô phỏng khối sin ; cos ............................................................................. 71

3.9.

Mơ phỏng khối chuyển đổi dịng điện từ trục dqr sang trục abc ........... 72
ix


3.10.

Mô phỏng khối xuất dữ liệu từ máy phát ra P; Q, I, V. ......................... 73

Chương 4. VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG MÁY
PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 3 PHA
4.1.

Viết chương trình nhập thơng số máy phát điện đồng bộ 3 pha. .......... 75

4.2.

Viết chương trình chạy mơ phỏng và tính tốn các thơng số máy phát
trong đơn vị tương đối. .............................................................................. 75

4.3.

Kết quả chạy mô phỏng............................................................................. 77

4.3.1. Kết quả mô phỏng chế độ vận hành máy phát điện đồng bộ 3 pha với các
thông số ở định mức. .......................................................................................... 77
4.3.2. Kết quả mô phỏng máy phát vận hành ở chế độ thiếu kích từ ...................... 80
4.3.3. Kết quả mô phỏng máy phát vận hành ở chế độ q kích từ. ....................... 84
4.3.4. Kết quả mơ phỏng vận hành máy phát ở chế độ mất kích từ ........................ 88
4.3.5. Kết quả mô phỏng máy phát vận hành ở chế độ điện áp thấp ....................... 92
4.3.6. Kết quả mô phỏng máy phát vận hành ở chế độ điện áp cao ........................ 95

4.3.7. Kết quả mô phỏng máy phát vận hành ở chế độ mất công suất thực .......... 99
4.4.

Kết luận..................................................................................................... 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 107
PHỤ LỤC 1. FILE “NHAPTS_MF” ..................................................................... 108
PHỤ LỤC 2. FILE “CT_MOPHONG” .................................................................. 109

x


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt
Vi

Chương 1

TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu
u chung:

Với nhu cầu điện nnăng tiêu thụ trên thế giới ngày
ày càng cao, các máy phát điện
được thiết kế vớii công suất
su ngày càng tăng nhưng bị hạn chếế bởi
ởi nhi

nhiều lý do như điện
áp đầu cựcc máy phát, kích thước
th
rotor, tốc độ rotor và đặcc biệt là
l phương pháp giải
nhiệt cho các cuộnn dây củ
của máy phát làm việc với dịng điện lớn.
ớn.
Đối với tình
ình hình phát triển
tri của kinh tế nước ta, vừa mới
ới thoát kh
khỏi danh sách
các nước nghèo
èo trong khu vực,
v
nhu cầu đòi hỏi tăng trưởng sản
ản lượng
l
điện năng hàng
năm là cực kỳ cấpp bách, ngành
ng
Điện cần được phát triển trước
ớc hết
h để kéo theo các
ngành công nghiệpp khác càng
c
phát triển. Do vậy nhu cầu lắp mới
ới các nhà
nh máy có cơng

suất lớn và nhiều loại
ại hình
h
để đảm bảo vấn đề an ninh năng lượ
ợng góp phần ổn định
hệ thống.
ước năm 1945 các máy phát điện đều sử
ử ddụng chế độ làm mát
Trên thế giới trư
bằng khơng khí. Tại
ại nước
n
Nhật kể từ sau chiến tranh thếế giới
giớ thứ II Tập đoàn
Mitsubishi đãã nghiên cứu
c và sản xuất thử nghiệm
m các máy phát điện với chế độ làm
mát bằng Hydro.

Hình 1.1: Biểu
ểu diễn
di dãy cơng suất củaa máy phát theo chế độ làm mát của nhà
sản xuất Mitsubishi

HVTH : Nguyễn Thành Trung
1


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Khí Hydro với
ới những
nhữ đặt tính lý hố của nó như :
• Tỷ trọng
ọng thấp,
th tổn thất dịng chảy nhỏ
• Độ dẫn
ẫn nhi
nhiệt lớn và hiệu suất trao đổi nhiệt bề mặt
ặt cao.

Hình 1.2:
2: So sánh đặt tính của khí Hydro vớii khơng khí và
v nước

1.2.

Giớii thiệu sơ
s lược về nhà máy Ơ Mơn

Hình 1.3: Lễ
L khởi cơng xây dựng nhà máy nhiệt điện Ơ Mơn

HVTH Nguyễễn Thành Trung
2


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Dự án Nhàà máy Ơ Mơn được bắt đầu xây dựng từ đầu nă
năm 2006 và đã khánh
thành đưa vào vận hành
ành thương
th
mại từ ngày 04/02/2009 đếnn nay dựa trên nguồn vốn
ODA của JBIC (Nhật
ật Bản)
Bả
Hợp đồng
ng xây dự
dựng dựa trên nguyên tắc chìa
ìa khố trao tay.

Hình 1.4: Cảnh quan 3D nhà máy Ơ Mơn 1

Chủ đầu tư cho nhà máy này là tập
t đoàn điện lực việt
ệt Nam gọi tắt là EVN
(Electricity of VietNam).
tNam).
Tư vấnn chính cho nhà
nh máy là nhà thầuu Tepsco (Tokyo Electric Power Service
Co.Ltd)
Xây lắp chính làà nhà thầu Mitsubishi consortium bao gồồm Mitsubishi Heavy
Industries Ltd. (MHI) và Mitsubishi Corporation (MC),
(MC) nhà thầu

ầu phụ
ph trách phần xây
lắp là Lilama.
Thiết bị chính như
nh Lị hơi,
i, Turbine, Máy phát do Misubishi cung cấp.
c
Nhiên
liệu sử dụng cho Nhàà máy là dầu
d FO/khí thiên
ên nhiên (Heavy Fuel oil /Gas Fired),
trước mắt vận hành với
ới dầu
d FO, khi đường ống khí kéo đếnn trung tâm điện lực Ơ mơn
Nhà máy sẽ chuyểnn sang đốt khí.
Cơng nghệ nhàà máy là nhiệt
nhi điện turbine hơi truyền thống,
ống, bao gồm:
g

HVTH Nguyễễn Thành Trung
3


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

1 lị hơi

1 Turbine (1 cao áp, 1 trung áp và 2 hạ áp)

HVTH Nguyễn Thành Trung
4


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

1 Máy phát điện

Giớii thiệu về
v máy phát điện

1.3.

1.3.1. Thông sốố kỹ thuật máy phát điện 330 MW
SERIAL No

06HEKZ

Nhà sản xuất

Mitsubishi Electric (Japan)

Công suất định mức

410 MVA
348,5 MW

(ở nhiệt độ nước làm
àm mát 37oC)

Tốc độ định mức

3 000 rpm
50 Hz

Điện áp định mức

16 KV

Dịng điện định mức

14 795 A

Hệ số cơng suất

0,85

Tỉ số ngắn mạch

khơng ít hơn 0,5
ở cơng suất định mức
ức 410 MVA

Cấp cách điện

Stator/ Rotor: F tăng
ng nhiệt

nhi đến cấp B.

HVTH Nguyễễn Thành Trung
5


Luận Văn Thạc só

Hệ thống kích từ

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Kích từ tĩnh, chĩnh lưu tồn cầu 3 pha có
điều khiển

Điện áp kích từ

410 V

Dịng kích từ định mức

3476 A

Máy biến áp kích từ

3 pha; 5050 kVA; 16/089 kV

Hệ thống làm mát

làm mát bằng Hydro kín

Hydro được làm mát bằng nước

Áp suất khí Hydro

0,45 Mpa – g

Thể tích khí Hydro

105 NTP
NTP: nhiệt độ và áp suất điều kiện chuẩn

.Điện kháng đồng bộ ở trạng thái định mức
Xd = 2,04 %
Xq = 2,00 %
Điện kháng đồng bộ ở trạng thái bão hoà
Xd = 1,73 %
Xq = 1,50 %
Điện kháng quá độ ở trạng thái định mức
X’d = 0,334 %
X’q = 0,511 %
Điện kháng quá độ ở trạng thái bão hoà
X’d = 0,294 %
X’q = 0,449 %
Điện kháng siêu quá độ ở trạng thái bão hoà
X”d = 0,248 %
X”q = 0,244 %
Hằng số năng lượng dự trữ (Stored Energy Constant H) 0,82 sec
Điện kháng Potier Xp = 0,277 %
Điện dung phần ứng phase với đất 0,69 µF
Điện trở cuộn dây stator mỗi phase ở 95 oC là 0,000886 Ω

HVTH Nguyễn Thành Trung
6


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Hằng số thời gian ngắn mạch phần ứng (Armature Short Circuit Time Constant ta)
0,59 sec.
Điện trở cuộn dây kích từ ở 95oC là 0,1043 Ω

1.3.2.

Sơ bộ cấu tạo máy phát điện 330 MW làm mát bằng Hydro

Máy phát đồng bộ, rotor hình trụ, đặt nằm ngang, làm mát máy phát bằng khí
Hydro và Hydro được làm nguội bằng nước thông qua bộ làm mát khí Hydro đặt phía
trên stator máy phát (Hình 1.5). Kích từ máy phát được cung cấp qua máy biến áp
kích từ và bộ chỉnh lưu dịng điện đưa vào rotor thơng qua bộ vành trượt chổi than
(hình 1.11) lắp đặt ở đầu rotor. Hai quạt làm mát đối lưu khí Hydro lắp ở 2 đầu rotor
rút khí hydro đã được làm nguội sau khi qua bộ trao đổi nhiệt làm nguội khí hydro, đi
vào bên trong máy phát làm mát các cuộn dây rotor, stator rồi đi đến bộ làm nguội
Hydro, làm thành vịng tuần hồn kín.

Hình 1.5 Sơ đồ mặt cắt dọc máy phát điện 330 MW làm mát bằng Hydro

HVTH Nguyễn Thành Trung
7

Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Hình 1.6 Cấu trúc lõi Rotorcủa máy phát.

Hình 1.7 Cấu trúc cuộn dây Roto

HVTH Nguyễn Thành Trung
8


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Hình 1.8 Sơ đồ thơng gió làm mát cho Rotorcủa máy phát

Hình 1.9 Bộ chèn khí Hydro bằng dầu

HVTH Nguyễn Thành Trung
9


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Để làm kín Hydro bên trong máy phát, bộ chèn kín khí Hydro bằng dầu nhớt
bôi trơn bợ trục được lắp đặt ở 2 đầu rotor máy phát (Hình 1.9)
Áp suất khí Hydro là 0,45 Mpa trong dãy hoạt động dao động ± 5% về điện áp
và ± 2% dao động về tần số
Để tránh phát sinh điện thế cảm ứng trên trục rotor máy phát làm hư hỏng các
bợ trục, bộ bảo vệ điện thế trục rotor (Hình 1.10) được lắp ở đầu trục rotor
Máy phát được thiết kế chịu đựng được số lần khởi động nhà máy trong
khoảng chu kỳ tuổi thọ 30 năm vận hành như sau:
• Khởi động lạnh (sau 72 giờ ngừng máy)

120 lần

• Khởi động ấm (sau 8 giờ ngừng máy đến 72 giờ)

520 lần

• Khởi động nóng (sau 1 giờ ngừng máy đến 8 giờ)

2000 lần

• Khởi động rất nóng (nhỏ hơn 1 giờ ngừng máy)

300 lần

Hệ thống kích từ máy phát sử dụng hệ thống kích từ tĩnh. Máy biến áp kích từ
chỉnh lưu sang dịng điện DC thơng qua bộ chỉnh lưu dùng các thyristor cơng suất.
Trong q trình khởi động hoặc trong trường hợp máy biến áp kích từ bất thường,
nguồn DC 110 V từ dàn accu 2000A vẫn có thể duy trì cung cấp đủ kích thích cho
rotor máy phát..

HVTH Nguyễn Thaønh Trung
10


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Hình 1.10 Bảo vệ điện thế trục Roto
HVTH Nguyễn Thành Trung
11


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Hình 1.11 Hệ thống vành trượt và chổi than máy phát.

HVTH Nguyeãn Thaønh Trung
12


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

1.3.3. Hệ thống điều khiển nhà máy
Hệ thống điều khiển của nhà máy là hệ thống điều khiển phân tán (DCS:
Distribution Control System) hồn tồn tự động. Các máy tính trạm (MPS: Multiple

Process Station) kết nối lại với nhau thông qua các giao thức truyền thơng trên mạng.
Các máy tính này sử dụng phần mềm “DYASYM NETMATION” chạy trên hệ điều
hành Window XP, Window 2000 được phát triển bởi tập đoàn Misubishi Heavy
Industries của Nhật.

Phần mềm đã cài
đặt hoàn tất sẵn
sàng sử dụng

Hình 1.12 giao diện phần mềm Diasys Netmation của Mitsubishi

HVTH Nguyễn Thành Trung
13


Luận Văn Thạc só

1.3.3.1.

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

Cấu trúc tổng quan của hệ thống DCS

Hình 1.13 Cấu trúc tổng quan của hệ thống DCS
1.3.3.2.

Mơ tả các máy tính ở phịng điều khiển trung tâm

• Máy tính Operator Station – OPS (5 bộ): Giao tiếp người – máy, tập trung cho
giám sát điều khiển toàn bộ Nhà máy điện, hiển thị màn hình đồ họa, các sơ đồ

hệ thống chính, sơ đồ điện, giám sát logic tín hiệu, bảng điều khiển để điều
khiển chạy – ngừng các thiết bị, báo động và vẽ giản đồ (trend) của các tín
hiệu theo thời gian.
• Máy tính Accessory Station – ACS (2 bộ dự phịng - Redundant ACS): Các
máy tính này cung cấp chức năng truy tìm sự kiện (Event Trace Function),
chức năng báo cáo, chức năng quản lý, lưu trữ cơ sỡ dữ liệu quá khứ trong
khoảng thời gian 31 ngày.
HVTH Nguyeãn Thaønh Trung
14


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

• Máy tính Engineering Management System - EMS (1 bộ): EMS là máy tính
giúp bảo trì và lập trình điều khiển . Nó cung cấp chức năng: tạo, sữa đổi dữ
liệu logic điều khiển; tạo, sữa đổi dữ liệu đồ họa; chức năng cấu hình hệ thống;
chức năng sữa đổi giao diện người - máy; chức năng quản lý bảng vẽ, chức
năng quản lý tài liệu … (tạo file.pdf).
• Máy tính Historical Data Storage - HDS (1 bộ) : lưu trữ dữ liệu, thông số vận
hành quá khứ trong 1 thời gian khá dài (vài năm) và 05 máy in để in dữ kiện,
thơng số.
1.3.3.3.

Mơ tả các máy tính ở phịng thiết bị điều khiển

• Chức năng máy tính trạm MPS (Multiple Process Station) giống như các
Computer cài đặt các phần mềm khác nhau để thực hiện nhiệm vụ của nó.
Chức năng chính của các máy tính trạm (MPS): xử lý tín hiệu vào ra, thực thi

các logic điều khiển, lưu trữ dữ liệu trong thời gian gian ngắn. Các MPS được
nối với nhau qua 2 kênh truyền (Ethernet) dữ liệu Pch và Qch mục đích dự
phịng lẫn nhau. MPS nối vào các bộ điều khiển thiết bị I/O tại chổ qua 2 kênh
truyền (Control net) A & B.

Hình 1.14 Cấu hình phần cứng một bộ điều khiển MPS

HVTH Nguyễn Thành Trung
15


Luận Văn Thạc só

GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt

• Nhiệm vụ của các máy tính ở phịng thiết bị: là điều khiển, vận hành tự động
nhà máy thông qua các hệ thống lập trình sẵn và liên động qua lại lẫn nhau.
− Hệ thống điều khiển chính (APS: Automatic Plant Start-up / Shutdown &
Unit Master Control) dùng điều khiển tự động khởi động / ngừng tổ máy.
Đây là mức điều khiển cao nhất có quyền ra lệnh đến từng hệ thống điều
khiển khác có mức điều khiển thấp hơn.

Hình 1.15 Tiến trình khởi động tự động tổ máy ở APS
− Hệ thống điều khiển tự động (APC: Automatic Plant Control) điều khiển
lưu lượng dầu, gió, lưu lượng nước cấp vào lò, nhiệt độ hơi tái sấy…
− Hệ thống quản lý các bộ đốt (BMS: Burner Management System) giám sát
sự cháy trong buồng lửa.
− Hệ thống điều khiển vận hành tự động các thiết bị phụ (BOP)
− Hệ thống điều khiển Turbine – máy phát (DEH)

HVTH Nguyễn Thành Trung
16