TUARBINE THỦY lực nhà máy thủy điện

Quy trinh tuabin PAGE Chương I GIỚI THIỆU CHUNG, THÔNG SỐ KỸ THUẬT I GIỚI THIỆU CHUNG Tuabine thuỷ lực có nhiệm vụ biến đổi năng lượng của dòng nước thành cơ năng và đảm bảo cho toàn bộ tổ máy làm việ.

Chương I GIỚI THIỆU CHUNG, THÔNG SỐ KỸ THUẬT I.GIỚI THIỆU CHUNG

Tuabine thuỷ lực có nhiệm vụ biến đổi năng lượng của dòng nước thành cơ năng và đảm bảo cho toàn bộ tổ máy làm việc ổn định

II THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH:

1 Tuabinethuỷ lực:

- Loại tuabine: Francis-Trục đứng-Buồng xoắn kim loại

- Đường kính bánh công tác: 1038mm

- Cột nước lớn nhất: Hmax = 249.2m

- Cột nước nhỏ nhất: Hmin = 229.2m

- Cột nước thiết kế: Hp = 229.2m

- Công suất thiết kế: N = 17.526MW

- Tốc độ quay định mức: n = 600vòng/phút

- Lưu lượng thiết kế: Q = 8.24m3/giây

- Tốc độ quay lồng tốc : 960vòng/phút

- Lực đẩy nước hướng về phía trục: Poc = KN

- Tổng trọng lượng của tuabine Gs = tấn

- Lượng dầu dùng cho trục đỡ: Qzy = lít

- Chiều quay: Cùng chiều kim đồng hồ nhìn từ trên xuống

- Số cánh bánh xe công tác: cánh

- Hiệu suất tuabine tại điểm tính toán Nđm là ηT: 94,64%

2 Trục Tuabine:

- Đường kính: mm

- Chiều dài của mặt bích nối: mm

- Đường kính mặt bích nối trục: mm

3 Ổ Hướng Tuabine:

- Vật liệu xéc măng ổ hướng Babit

- Dung tích dầu cho bể ổ hướng tuabine 140 ÷ 145 lít

- Khe hở tổng giữa xéc măng với ngõng trục 0.32 mm

4 Ổ Hướng Dưới (Ổ Hướng Dưới Máy Phát):

- Đường kính trong xéc măng ổ hướng 700 mm

- Khe hở tổng giữa các xéc măng với trục 0,12 – 0,16 mm

- Khối lượng dầu cho một lần nạp (vận hành bình

thường)

5 Ổ Đỡ, ổ Hướng Trên (cùng bể dầu):

6.1 Ổ Đỡ

- Khối lượng dầu cho một lần nạp (vận hành bình

thường)

- Nhiệt độ cao nhất của nước vào làm mát ≤ 25 0C

6.2 Ổ hướng trên:

- Khe hở tổng giữa secment với ngõng trục 0,1 ÷ 0,15 mm

6 Gioăng chèn trục:

2 Lưu lượng nước, bôi trơn và làm mát Tự bôi trơn

7 Cánh hướng dòng, sec vô mô tơ:

8 Bộ làm mát không khí máy phát:

 Số lượng bộ làm mát : 8 bộ

 Lưu lượng khí qua bộ làm mát : 20 m3/s

 Nhiệt độ không khí vào làm mát : ≤ 25 0C

 Lưu lượng nước qua bộ làm mát : 326 m3/h

9 Hệ thống phanh, kích tổ máy.

 Áp lực khí phanh làm việc : 0,5~0,8 MPA

 Mức tiêu hao khí phanh : 4lít/s

 Thời gian phanh (từ n=25%nđm đến n=0%nđm): 2 phút

 Áp lực dầu khi kích nâng roto : 8,7 MPA

Chương II VẬN HÀNH TUABINE THUỶ LỰC

Điều 1 Chỉ những người được huấn luyện, sát hạch đạt yêu cầu mới được

phép làm việc trên thiết bị cơ khí thuỷ lực của tổ máy Khi vận hành tổ máy ngoài những quy định trong qui trình này còn phải tuân thủ qui trình vận hành và xử lý

sự cố các thiết bị có liên quan, các quy định của nhà chế tạo

Điều 2 Khi tuabine thuỷ lực đang làm việc cấm:

1 Mọi công việc sửa chữa, bảo dưỡng, vệ sinh các bộ phận quay và truyền động của nó

2 Các thông số vận hành vượt quá giá trị cho phép

3 Đứng trên các bộ phận truyền động như servomotor, vành điều chỉnh

4 Người không có nhiệm vụ vào khu vực nắp hầm tuabine

Điều 3 Trong phạm vi giới hạn cột nước cho phép (Hmin ÷ Hmax), chế độ

vận hành phát công suất được quy đinh như sau:

1 Công suất phát không được nhỏ hơn công suất tối thiểu là: …MW Trong trường hợp sự cố mất tải, cho phép tổ máy vận hành độc lập phát công suất dưới mức công suất phát tối thiểu theo yêu cầu của Điều độ có quyền điều khiển nhưng phải đảm bảo độ rung, độ đảo trục của tổ máy không vượt độ rung, độ đảo trục cho phép

2 Phát vượt công suất thiết kế chỉ được phép theo chế độ sự cố quá tải hệ thống, mức độ quá tải và thời gian theo quy định của máy phát Khi phát hiện Tuabine có hiện tượng bất thường thì bắt buộc phải giảm bớt công suất của tổ máy

Điều 4 Điều kiện sẵn sàng làm việc của các ổ đỡ, ổ hướng.

1 Mức dầu, chất lượng dầu trong các ổ ở mức quy định

2 Các van dầu vào, ra phải đóng kín Các van lên đồng hồ, ống thuỷ phải mở

3 Các van nước vào, ra các bộ làm mát các ổ phải mở, áp lực nước làm mát ở giới hạn cho phép

4 Sau khi sửa chữa hoặc tổ máy dừng quá thời gian qui định (48giờ) thì phải kích máy tạo màng dầu trước khi khởi động

5 Các thiết bị đo lường, bảo vệ tín hiệu phải được lắp đặt đầy đủ và làm việc tốt (Giám sát được tại màn hình máy tính trung tâm, gian máy)

6 Cách điện của các ổ phải ≥1M

7 Kiểm tra không có hiện tượng rò dầu, rò nước tại các mặt bích

Điều 5 Điều kiện sẵn sàng làm việc của zoăng chèn trục turbine.

1 Gioăng làm kín trục turbine tổ máy dùng để giảm lượng nước rò rỉ tại nắp turbine khi tổ máy ngừng hoạt động Vì vậy gioăng phải được nạp khí sau khi ngừng tổ máy và phải được xả khí trước khi chạy tổ máy

2 Khi tổ máy chạy phải đảm bảo gioăng luôn được ngập nước để bôi trơn tránh ma sát làm hỏng gioăng (phải ngập nước phần ống xả dẫn dòng trước khi khởi động tổ máy)

3 Áp lực khí ép gioăng khi tổ máy ngừng phải đảm bảo từ 0,55-0,7Mpa

4 Bình thường nạp, xả khí ép gioăng được điều khiển tự động (bằng van điện từ) Khi hư hỏng mạch điều khiển hoặc thiết bị làm việc không tin cậy phải thao tác nạp, xả khí ép gioăng bằng van tay

5 Các thiết bị đo lường, bảo vệ làm việc tốt

Điều 6 Kiểm tra thiết bị cơ khí tổ máy trong vận hành bình thường:

1 Chế độ vận hành của tổ máy theo đặc tính vận hành quy định

2 Hệ thống bơm dầu áp lực, máy điều tốc làm việc bình thường

3 Nhiệt độ các bộ phận của tổ máy bình thường

4 Hệ thống nước kỹ thuật bình thường

5 Hệ thống khí phanh bình thường

6 Hệ thống cứu hoả sẵn sàng

7 Hệ thống bơm thoát nước rò rỉ nắp tuabine, bơm tháo cạn làm việc bình thường

8 Hệ thống cấp khí gioăng chèn trục làm việc bình thường, các van đóng

mở đúng quy định

9 Các thiết bị đo độ rung, độ đảo, giám sát mức dầu, nhiệt độ hoạt động tốt

10 Hệ thống điện tự dùng ổn định

11 Van Bướm trước tuabine bình thường

12 Áp suất và lưu lượng nước làm mát bình thường

13 Các thiết bị của hệ thống van vận hành cửa nhận nước hoạt động tốt đúng trạng thái quy định

Điều 7 Khi tổ máy đang vận hành bình thường cần phải ghi chép các thông

số sau:

1 Mực nước thượng lưu và hạ lưu (bình thường 1giờ/lần)

2 Công suất hữu công và vô công máy phát

3 Điện áp, dòng điện, tần số máy phát

4 Nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ dầu, nhiệt độ sécmăng các ổ

5 Nhiệt độ cuộn dây stato, nhiệt độ không khí làm mát (không khí nóng

-lạnh).

6 Áp lực, lưu lượng nước kỹ thuật

7 Áp lực buồng xoắn, ống xả,

8 Đo, ghi độ đảo trục, độ rung

9 Mức dầu của các ổ trục

10 Ghi các thiếu sót, những hiện tượng không bình thường cuả các thiết bị vào sổ nhật ký vận hành

11 Khi phát hiện thấy các thông số ngoài giới hạn quy định phải báo cáo trực ban vận hành cấp trên để có biện pháp xử lý kịp thời

12 Khi tổ máy vận hành không bình thường cần tăng cường kiểm tra theo dõi các thông số và tình trạng làm việc của tổ máy

Điều 8 Điều kiện sẵn sàng làm việc của hệ thống phanh tự động:

1 Áp lực khí nguồn đi phanh trong khoảng (0,5-0,8)Mpa

2 Các van lên đồng hồ giám sát áp lực khí phanh phải mở

3 Các van khí từ hệ thống bình nén khí tới bảng phanh phải mở

4 Các van liên thông với bơm kích, van xả dầu bơm kích phải đóng

5 Các má phanh phải nhả hết

6 Cần gạt chuyển đổi chế độ làm việc ở phía Tự động

7 Cần gạt phanh bằng tay ở vị trí giữa

8 Trên tủ phanh các đèn chỉ thị đúng trạng thái.

9 Kiểm tra không có hiện tượng khác thường

10 Mạch điều khiển, tín hiệu hệ thống phanh sẵn sàng

Điều 9 Tất cả các thao tác khởi động, ngừng tổ máy chính trong trạng thái

bình thường (trừ trường hợp sự cố) thì trước khi thao tác đều phải viết phiếu thao tác Phiếu thao tác có thể theo phiếu mẫu do đơn vị quản lý vận hành lập và được Phó Giám đốc kỹ thuật ký quyết định ban hành Phiếu thao tác (kể cả phiếu mẫu) phải được Trưởng kíp kiểm tra, Trưởng ca ký duyệt phiếu và ra lệnh thao tác thì mới được thao tác Những thao tác đơn giản và có số bước thao tác < 3 thì không phải viết phiếu thao tác, nhưng phải ghi sổ nhật ký vận hành

Điều 10 Cho phép khởi động tổ máy nhiều lần trong một giờ, trước khi khởi

động phải kiểm tra lại tổ máy và thiết bị phụ đảm bảo đã sẵn sàng làm việc

Điều 11 Tổ máy sau khi sửa chữa ổ đỡ hoặc thay dầu ổ đỡ thì chỉ được phép

khởi động khi đã tiến hành kích máy tạo màng dầu Độ cao kích máy từ 8 - 10mm

và duy trì trong 2 phút Sau đó xả hết dầu khôi phục lại sơ đồ kích, sơ đồ phanh Trường hợp sửa chữa ổ đỡ trước khi lắp Secment có bôi mỡ thì được phép khởi động ngay tổ máy mà không cần kích máy

Tổ máy ngừng dự phòng cứ trong 48 giờ nếu điều kiện kích máy khó khăn thì phải khởi động cho quay không tải không kích từ một lần để tạo màng dầu cho ổ

đỡ, thời gian từ 10  15 phút Thủ tục quay máy không tải như khi khởi động tổ máy để mang tải Nếu dừng quá 48 giờ thì phải kích máy

Điều 12 Đường đặc tính vận hành turbine được xây dựng trên cơ sở các

đường tính toán và thí nghiệm mô hình tua bin của nhà chế tạo Đặc tính tổng hợp biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số (hiệu suất η, công suất P, độ cao hút Hs, các đường hạn chế công suất của tua bin, giới hạn công suất phát) Đặc tính vận hành là căn cứ để vận hành tổ máy sao cho hiệu quả nhất

1 Trục tung biểu thị cho cột áp (H) của tua bin, tương ứng với giá trị cột áp tối thiểu m đến cột áp tối đa m của tua bin Điều này được hiểu tua bin chỉ được phép làm việc trong vùng cột nước dao động từ Hmin đến Hmax, khi giá trị cột áp vượt ngoài phạm vi trên tổ máy thuỷ lực không cho phép vận hành trong thời gian lâu dài

2 Trục hoành biểu thị công suất phát (P) của tuabine theo các giá trị cột áp tính bằng MW

3 Các đường đồng hiệu suất (η) tính theo giá trị %, ηđm = %

4 Các đường đồng độ cao hút (Hs) tính bằng mét - m

5 Các đường hạn chế công suất của tuabine là đường liền có nét gạch chéo

ở bên phải của hình đặc tính

6 Góc α ứng với độ mở cánh hướng nước

Biểu đồ đặc tính vận hành turbine được thể hiển trong phần phụ lục của quy trình này

Trong quá trình làm việc phải duy trì công suất của tổ máy thuỷ lực luôn nằm trong giới hạn của các đường hạn chế công suất của tuabine và máy phát, điều này giảm thiểu được quá trình xâm thực, độ rung độ đảo, phát nhiệt đối với tuabine

và các chi tiết phần cơ khí cũng như tránh quá tải cho máy phát

Chương III KIỂM TRA, THAO TÁC TRONG VẬN HÀNH

Điều 13 Trong vận hành bình thường việc thao tác vận hành tổ máy được

thực hiện ở chế độ từ xa tại Trạm máy tính vận hành Phòng điều khiển trung tâm Việc thao tác tác vận hành tổ máy tại chỗ chỉ được thực hiện khi hệ thống điều khiển bằng máy tính bị sự cố khi hệ thống điện không ổn định, khi thí nghiệm hiệu chỉnh tổ máy hoặc khi xử lý sự cố nếu thấy cần thiết

Điều 14 Kiểm tra, thao tác đưa máy phát sẵn sàng khởi động sau sửa chữa:

1 Kiểm tra công việc sửa chữa trên tổ máy và thiết bị phụ liên quan đã kết thúc, người và phương tiện đã rút hết, đã tháo hết các tiếp địa di động, thu hồi các biển báo tạm thời, các phiếu lệnh công tác đã kết thúc, thiết bị đủ tiêu chuẩn vận hành

2 Các đơn vị sửa chữa đã đăng ký trao trả thiết bị cho đơn vị quản lý vận hành sau sửa chữa

Phần tổ máy: (Thao tác đối với tổ máy 1).

1 Kiểm tra cửa tròn vào buồng xoắn, ống xả tổ máy 1 đã đóng kín

2 Kiểm tra van tháo cạn buồng xoắn (BX1), ống xả (OX1) đã đóng kín

3 Kiểm tra trạm bơm thoát nước rò rỉ nắp tuabine làm việc tốt

4 Kiểm tra mức dầu ổ đỡ (ổ hướng trên), ổ hướng dưới, ổ hướng turbine trong giới hạn cho phép

5 Kiểm tra van xả dầu bình dầu điều tốc đóng

6 Đưa hệ thống bơm dầu điều tốc làm việc tự động, kiểm tra áp lực dầu điều tốc trong giới hạn cho phép

8 Kiểm tra cánh hướng nước đóng về 0%.

9 Kiểm tra máy điều tốc sẵn sàng làm việc, chuyển khoá điều khiển về Tự động

10 Kiểm tra cửa van vận hành cửa nhận nước mở hoàn toàn

11 Kiểm tra thao tác mở van sửa chữa hạ lưu của tổ máy

12 Mở hoàn toàn van bướm dẫn nước vào turbine (hoặc giám sát mở khi khởi động tổ máy theo logic)

13 Kiểm tra hệ thống bơm nước kỹ thuật sẵn sàng làm việc, khoá điều khiển chuyển về vị trí từ xa

14 Kiểm tra hệ thống phanh sẵn sàng làm việc, các má phanh đã nhả hết, chế độ điều khiển phanh tự động

15 Xả khí gioăng chèn trục (hoặc giám sát mở theo logic)

16 Giải trừ các bảo vệ

17 Chuyển chế độ điều khiển phù hợp theo yêu cầu khởi động (khởi động không điện, có kích từ, hoà lưới)

18 Khởi động tổ máy (từ xa hoặc tại chỗ theo yêu cầu)

19 Giám sát quá trình khởi động tổ máy tại trung tâm và gian máy

20 Sau khi khởi động phải kiểm tra tình trạng làm việc của tất cả các thiết

bị tổ máy và ghi các thông số ban đầu

Chú ý: Thực hiện tương tự đối với tổ máy H2.

Chương IV

XỬ LÝ CÁC HIỆN TƯỢNG VẬN HÀNH KHÔNG BÌNH THƯỜNG VÀ SỰ CỐ

Điều 15 Nguyên tắc chung:

1 Áp dụng mọi biện pháp để loại trừ nguy hiểm cho người và thiết bị

2 Phải theo dõi quá trình làm việc của các thiết bị tự động, trường hợp cần thiết phải có sự hỗ trợ bằng tay

3 Áp dụng mọi khả năng để duy trì sự làm việc bình thường của tổ máy chính và thiết bị phụ

4 Trên cơ sở chỉ số của các đồng hồ đo lường, bảo vệ tín hiệu và những biểu hiện khác mà nhanh chóng phán đoán phạm vi và tính chất của sự cố để xử lý

5 Khi sự cố phải bình tĩnh áp dụng mọi khả năng kỹ thuật sẵn có và kinh nghiệm để xử lý sự cố chính xác và nhanh chóng

6 Kịp thời báo cáo với trực ban cấp trên những diễn biến và quá trình xử lý của mình

Điều 16 Các bảo vệ cơ khí thuỷ lực của tổ máy:

Bảo vệ cơ khí thuỷ lực của tổ máy được chia thành 2 cấp tác động :

- Bảo vệ ngừng sự cố tổ máy (cấp 1): là cấp tác động đi cắt máy cắt đầu cực, đi ngừng tổ máy sự cố qua bộ điều chỉnh tốc độ

- Bảo vệ ngừng khẩn cấp tổ máy (cấp 2): tác động đi ngừng sự cố tổ máy

và đóng van bướm

Điều 17 Có tiếng chấn động trong buồng BXCT, độ rung tổ máy không bình

thường:

1 Nguyên nhân:

- Xâm thực lớn trong buồng tua bin hoặc hư hỏng tuyến dẫn nước;

- Vật cứng lọt qua cánh hướng cuốn vào BXCT;

- Mối liên hợp bị phá vỡ chế độ dòng chảy xấu;

- Đứt chốt cắt cánh hướng nước

2 Xử lý:

- Điều chỉnh công suất tổ máy về vùng ổn định và duy trì mức hạn chế tại đó;

- Nếu chấn động không mất phải báo cáo trực ban cấp trên, nếu mức độ tăng lên gây đe doạ tổ máy thì ngừng máy;

- Kiểm tra chế độ liên hợp nếu sai lệch lớn phải điều chỉnh độ liên hợp theo đặc tính;

- Kiểm tra chốt cắt cánh hướng nếu vị trí tay quay bị sai lệch là bị đứt chốt

xử lý theo điều 20

Điều 18 Nhiệt độ các ổ tăng cao:

2 Hiện tượng:

- Cấp 1 Tín hiệu cảnh báo tại trung tâm và gian máy

- Cấp 2 Tín hiệu sự cố tại trung tâm và gian máy bảo vệ tác động ngừng máy

- Kiểm tra phát hiện thấy nhiệt độ các ổ tăng cao

3 Nguyên nhân:

- Do áp lực, lưu lượng nước làm mát không đủ

- Chất lượng dầu không đảm bảo, độ nhớt kém

- Độ rung, độ đảo trục tăng cao

- Do thiếu dầu

- Bảo vệ tác động sai.

4 Xử lý:

+ Cấp 1:

- Kiểm tra hệ thống nước làm mát

- Xả khí hệ thống nước kỹ thuật

- Kiểm tra chất lượng dầu, mức dầu nếu thiếu dầu thì bổ sung

- Kiểm tra độ rung, độ đảo trục có trong giới hạn cho phép

- Kiểm tra lại mạch tín hiệu, bảo vệ nếu tác động nhầm báo sửa chữa xử lý

- Giảm công suất của tổ máy cho phù hợp, tăng cường theo dõi nhiệt độ của các ổ

+ Cấp 2:

- Giám sát ngừng máy an toàn

- Báo P.TGĐ KT để có phương án xử lý

Điều 19 Mức dầu các ổ không bình thường:

1 Hiện tượng:

- Tín hiệu tại trung tâm và gian máy

- Mức dầu trong ống thuỷ thấp hoặc cao

2 Nguyên nhân:

- Mức dầu thấp có thể dầu rò qua các mặt bích, các van chặn đóng không kín dầu rò về bể dầu

- Mức dầu cao do bị thủng lớn bộ làm mát làm nước tràn vào ổ

3 Xử lý :

- Kiểm tra lại toàn bộ hệ thống dầu tĩnh thuộc tổ máy, đóng lại các van, xiết lại các mặt bích nếu phát hiện thấy rò dầu

- Nếu do nguyên nhân thủng bộ làm mát phải đóng các van nước vào và ngừng máy để xử lý

Điều 20 Đứt chốt cắt cánh hướng:

1 Hiện tượng:

- Tín hiệu tại trung tâm và gian máy

- Chấn động mạnh trong buồng bánh xe công tác

- Điều chỉnh công suất không nhạy

2 Nguyên nhân :

- Do có dị vật kẹt giữa các cánh hướng

3 Xử lý: