Nghiên cứu đề tài Tìm hiểu về thủy điện nhỏ và hệ thống điều khiển tuabin máy phát điện trong nhà máy thủy điện gồm các nội dung chính như tìm hiểu về nhà máy thủy điện nhỏ; máy phát điện trong nhà máy thủy điện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1TRƯỜNG Đ I H C ĐI N L CẠ Ọ Ệ Ự
KHOA ĐI U KHI N & T Đ NG HÓAỀ Ể Ự Ộ
Đ H ng Quyên ỗ ồ MSV: 18810410221 Hoàng Anh S nơ MSV: 18810410157 Bùi Đình Thanh MSV: 1781410030
Trang 2HÀ N I, Ộ 032022
L I NÓI Đ U Ờ Ầ
Đi n năng đệ ượ ạc t o ra t các d ng năng lừ ạ ượng khác ti m tàng trong tề ự nhiên nh công ngh bi n đ i năng lờ ệ ế ổ ượng. Ch ng h n, nhi t năng ti m tàngẳ ạ ệ ề trong các lo i nhiên li u (than đá, d u m , khí đ t, ) đạ ệ ầ ỏ ố ược gi i phóng quaả
ph n ng cháy, bi n đ i thành c năng và cu i cùng thành đi n năng cácả ứ ế ổ ơ ố ệ ở nhà máy nhi t đi n. C năng c a dòng nệ ệ ơ ủ ước (sông, su i, th y tri u, ) đố ủ ề ượ c
bi n thành đi n năng các nhà máy th y đi n. T i các nhà máy đi n nguyênế ệ ở ủ ệ ạ ệ
t , năng lử ượng gi i phóng t ph n ng h t nhân (c a các nguyên t cóả ừ ả ứ ạ ủ ố nguyên t lử ượng l n) cũng đớ ược bi n thành đi n năng qua các quá trình bi nế ệ ế
đ i nhi t c đi n t Ngoài các công ngh quan tr ng nó trên nh ngổ ệ → ơ → ệ ừ ệ ọ ữ công ngh năng lệ ượng m i đang đớ ược nghiên c u áp d ng nh : Năng lứ ụ ư ượ ng
m t tr i, năng lặ ờ ượng đia nhi t, năng lệ ượng gió, năng lượng sinh kh i, sinhố khí, Vào nh ng năm 50 c a th k trữ ủ ế ỷ ước, tuy t đ i đa s đi n năng đệ ạ ố ệ ượ c
s n xu t ra là các nhà máy nhi t đi n (trên 90%). Tuy nhiên theo th i gian tả ấ ở ệ ệ ờ ỉ
l đi n năng do các nhà máy nhi t đi n phát ra có xu hệ ệ ệ ệ ướng gi m d n,th yả ầ ủ
đi n tăng d n và có s phát tri n nhanh c a ph n đi n năng do các nhà máyệ ầ ự ể ủ ầ ệ
đi n nguyên t s n xu t. Đi u này có th đệ ử ả ấ ề ể ược gi i thích b i s c n d nả ở ự ạ ầ
c a các lo i nhiên li u và nhu c u ng d ng c a nó vào lĩnh v c kinh t khácủ ạ ệ ầ ứ ụ ủ ự ế ngày càng có giá tr h n. Trong khi đó k thu t xây d ng và khai thác th yị ơ ỹ ậ ự ủ năng l i có nh ng bạ ữ ước thay đ i vổ ượ ật b c, cho phép l p đ t nh ng t máyắ ặ ữ ổ công su t l n, đ p đ p ngăn sông xây d ng nh ng nhà máy th y đi n kh ngấ ớ ắ ậ ự ữ ủ ệ ổ
l làm cho giá thành xây d ng (tính trên m t đ n v công suât l p máy)ồ ự ộ ơ ị ắ ngày càng gi m. Nhìn ra th gi i, chúng ta đã th y s ph n vinh kinh tả ế ớ ấ ự ồ ế toàn c u đã làm chuy n đ ng m nh m tiêu th năng lầ ể ộ ạ ẽ ụ ượng m c k l c.ở ứ ỷ ụ Tuy nhiên h u qu đáng k v môi trậ ả ể ề ường nhà máy nhi t đi n đã đ t raở ệ ệ ặ nhi m v quan tr ng c a chính sách năng lệ ụ ọ ủ ượng b n v ng là phát tri nề ữ ể
m nh m ngu n năng lạ ẽ ồ ượng ph c h i. Trong đó ngu n năng lụ ồ ồ ượng ph c h iụ ồ
l n nh t đã đớ ấ ược công ngh ch ng minh là th y đi n. Đây chính là l i kh ngệ ứ ủ ệ ờ ẳ
đ nh to l n v giá tr th c c a th y đi n, nh ngu n năng lị ớ ề ị ự ủ ủ ệ ư ồ ượng ph c h i,ụ ồ
s ch và b n v ng.ạ ề ữ
Chính vì nh ng lí do trên, trong khuôn kh bài ti u lu n này, nhóm s tìmữ ổ ể ậ ẽ
hi u sâu h n vể ơ ề “th y đi n nh và h th ng đi u khi n tuabin máy phát ủ ệ ỏ ệ ố ề ể
đi n trong nhà máy th y đi n ệ ủ ệ ”. Chúng em xin c mả nơ th yầ Nguy n Tùng ễ Linh đã giúp em hoàn thành bài báo cáo chuyên đ này.ề Do gi i h n v ki nớ ạ ề ế
th c nên nghiên c u còn có nhi u h n ch và thi u xót. Chúng em kínhứ ứ ề ạ ế ế mong
Trang 3đượ sự giúp đỡ và hc ướ d n c ang ẫ ủ th y,ầ cô để bài bài báo cáo chuyên đề
Trang 4CH ƯƠ NG I : TÌM HI U V NHÀ MÁY TH Y ĐI N NH Ể Ề Ủ Ệ Ỏ
1.1. Tìm hi u chung v nhà máy th y đi nể ề ủ ệ
1.1.1. Khái ni m chung ệ
Th y đi n là ngu n đi n có đủ ệ ồ ệ ượ ừc t năng lượng nước. Đa s năngố
lượng th y đi n có đủ ệ ượ ừc t th năng c a nế ủ ước được tích t i các đ pạ ậ
nước làm quay m t tu c bin nộ ố ước và máy phát đi n. Ki u ít đệ ể ược bi tế
đ n h n là s d ng năng lế ơ ử ụ ượng đ ng l c c a nộ ự ủ ước hay các ngu n nồ ướ ckhông b tích b ng các đ p nị ằ ậ ước nh năng lư ượng thu tri u. Th y đi n làỷ ề ủ ệ ngu n năng lồ ượng tái t o.ạ
Năng lượng l y đấ ượ ừ ước t n c ph thu c không ch vào th tích màụ ộ ỉ ể
c vào s khác bi t v đ cao gi a ngu n và dòng ch y ra. S khác bi tả ự ệ ề ộ ữ ồ ả ự ệ
v đ cao đề ộ ược g i là áp su t. Lọ ấ ượng năng lượng ti m tàng trong nề ướ ỷ c t
l v i áp su t. Đ có đệ ớ ấ ể ược áp su t cao nh t, nấ ấ ước cung c p cho m tấ ộ turbine nước có th để ược cho ch y qua m t ng l n g i là ng d n nả ộ ố ớ ọ ố ẫ ướ c
có áp (penstock)
Ngoài nhi u m c đích ph c v cho các m ng lề ụ ụ ụ ạ ưới đi n công c ng,ệ ộ
m t s d án th y đi n độ ố ự ủ ệ ược xây d ng cho nh ng m c đích thự ữ ụ ương m iạ
t nhân. Ví d , vi c s n xu t nhôm đòi h i tiêu hao m t lư ụ ệ ả ấ ỏ ộ ượng đi n l n,ệ ớ
vì th thông thế ường bên c nh nhà máy nhôm luôn có các công trình th yạ ủ
đi n ph c v riêng cho chúng.ệ ụ ụ
Th y đi n nh ủ ệ ỏ đây là các nhà máy th y đi n có công su t l pở ủ ệ ấ ắ
đ t dặ ưới 30MW (Vi t Nam ) .Tuy nhiên, theo T ch c th y đi n c a Liênệ ổ ứ ủ ệ ủ
hi p qu c. Thì các ngu n th y đi n có công su t t 200 kW – 10 MW g iệ ố ồ ủ ệ ấ ừ ọ
là thu đi n nh Th y đi n nh s d ng dòng ch y c a nỷ ệ ỏ ủ ệ ỏ ử ụ ả ủ ước đ làmể quay các tuabin được k t n i v i máy phát đi n đ s n xu t đi n. Th yế ố ớ ệ ể ả ấ ệ ủ
đi n nh đệ ỏ ược chia thành nhi u lo i khác nhau tùy thu c vào quy mô c aề ạ ộ ủ
nó, ch ng h n nh th y đi n nh (dẳ ạ ư ủ ệ ỏ ưới 1000kW), th y đi n vi mô (dủ ệ ướ i100kW) và th y đi n pico (nh h n 5kW) (EHSA 2005); các đ nh nghĩa cóủ ệ ỏ ơ ị
th khác nhau tùy theo các nhà s n xu t và qu c gia, vì không có đ nhể ả ấ ố ị nghĩa được qu c t ch p nh n v th y đi n nh ố ế ấ ậ ề ủ ệ ỏ
Trang 5Trung Qu c, th y đi n nh đ c dùng đ ch công su t lên đ n
25 MW, n Đ là 15 MW và Th y Đi n, t "nh " là lên đ n 1,5 MW.ở Ấ ộ ở ụ ể ừ ỏ ế Tuy nhiên, công su t lên đ n 10 MW là tiêu chu n đấ ế ẩ ược ch p nh n chungấ ậ
b i Hi p h i th y đi n nh châu Âu (ESHA), y ban châu Âu vàở ệ ộ ủ ệ ỏ Ủ UNIPEDE (Liên minh qu c t các nhà s n xu t và phân ph i đi n). Cònố ế ả ấ ố ệ các nhà máy có công su t t 10 MW – 100 MW là thu đi n v a. Th yấ ừ ỷ ệ ừ ủ
đi n quy mô nh có th là m t ngu n h u ích đ đi n khí hóa các khu v cệ ỏ ể ộ ồ ữ ể ệ ự
bi t l p và cũng có th đóng góp thêm vào s n xu t đi n qu c gia cho nhuệ ậ ể ả ấ ệ ố
c u cao đi m. ầ ể
Th y đi n là ngu n đi n có đủ ệ ồ ệ ượ ừc t năng lượng nước. Đa s năngố
lượng th y đi n có đủ ệ ượ ừc t th năng c a nế ủ ước được tích t i các đ pạ ậ
nước làm quay m t tu c bin nộ ố ước và máy phát đi n. Ki u ít đệ ể ược bi tế
đ n h n là s d ng năng lế ơ ử ụ ượng đ ng l c c a nộ ự ủ ước hay các ngu n nồ ướ ckhông b tích b ng các đ p nị ằ ậ ước nh năng lư ượng thu tri u. Th y đi n làỷ ề ủ ệ ngu n năng lồ ượng tái t o.ạ
Năng lượng l y đấ ượ ừ ước t n c ph thu c không ch vào th tích màụ ộ ỉ ể
c vào s khác bi t v đ cao gi a ngu n và dòng ch y ra. S khác bi tả ự ệ ề ộ ữ ồ ả ự ệ
v đ cao đề ộ ược g i là áp su t. Lọ ấ ượng năng lượng ti m tàng trong nề ướ ỷ c t
l v i áp su t. Đ có đệ ớ ấ ể ược áp su t cao nh t, nấ ấ ước cung c p cho m tấ ộ turbine nước có th để ược cho ch y qua m t ng l n g i là ng d n nả ộ ố ớ ọ ố ẫ ướ c
có áp
Trang 6Hinh .1 Th y đi n Vĩnh Hà xã Tân D̀ ủ ệ ở ươ ng & Th ượ ng Hà t nh Lào Cai ỉ
Th y đi n này có công su t 21 MW v i 2 t máy, s n lủ ệ ấ ớ ổ ả ượng đi n hàngệ năm 89 tri u KWh, kh i công tháng 5/2013, khánh thành tháng 9/2016.ệ ở
1.2. C u t o và nguyên lý ho t đ ng c a nhà máy nhi t đi nấ ạ ạ ộ ủ ệ ệ
1.2.1. C u t o ấ ạ
Th y đi n là ngu n năng lủ ệ ồ ượng l y đấ ượ ừ ước t n c ph thu c không chụ ộ ỉ vào th tích mà c vào s khác bi t v đ cao gi a ngu n và dòng ch y ra.ể ả ự ệ ề ộ ữ ồ ả Hay nói cách khác, th y đi n đủ ệ ược xem là ngu n năng lồ ượng tái t o b nạ ề
v ng nh vòng tu n hoàn c a nữ ờ ầ ủ ước dướ ựi s tác đ ng c a M t tr i s d ngộ ủ ặ ờ ử ụ turbine và máy phát đi n đ chuy n hóa s c nệ ể ể ứ ước thành đi n năng.ệ
Trang 7Hinh 1.: S đ c u t o nhà máy th y đi ǹ ơ ồ ấ ạ ủ ệ
Nhà máy th y đi n đủ ệ ượ ấ ạc c u t o b i các thành ph n sau đây: ở ầ
Đ p th y đi n (Dam) ậ ủ ệ : H u h t các nhà máy th y đi n d a vào m t conầ ế ủ ệ ự ộ
đ p ch a nậ ứ ướ ạ ạc l i, t o ra m t h ch a l n. ộ ồ ứ ớ
ng d n n c (Penstock):
Ố ẫ ướ D n ngu n nẫ ồ ước đ n tuabin. C a trên đ pế ử ậ
m và l c h p d n đ y nở ự ấ ẫ ẩ ước ch y qua các đả ường ng ch u áp. Đố ị ườ ng
ng d n n c đ n tuabin. N c làm tăng d n áp l c khi nó ch y qua
đường ng này.ố
Tua bin (Turbine): Tua bin giúp g n li n v i máy phát đi n phía trênắ ề ớ ệ ở
nh m t tr c. Lo i tuabin ph bi n dùng cho nhà máy th y đi n làờ ộ ụ ạ ổ ế ủ ệ Turbine Francis, có hình d ng gi ng nh m t đĩa l n v i nh ng cánhạ ố ư ộ ớ ớ ữ cong. M i chi c tuabin có kh i lỗ ế ố ượng lên t i kho ng 172 t n và quayớ ả ấ
v i t c đ 90 vòng m i phút.ớ ố ộ ỗ
Máy phát đi n (Generator) ệ : Là lo i máy g m m t lo t các nam châmạ ồ ộ ạ
kh ng l quay quanh cu n dây đ ng. Khi các cánh tuabin quay,nh ngổ ồ ộ ồ ữ nam châm kh ng l này quay quanh cu n dây đ ng, s n sinh ra dòngổ ồ ộ ồ ả
đi n xoay chi u (AC)ệ ề
Trang 8Máy bi n áp (Transformer) ế : đ t bên trong nhà máy đi n t o ra dòngặ ệ ạ
đi n xoay chi u AC và chuy n đ i nó thành dòng đi n có đi n áp caoệ ề ể ổ ệ ệ
Ý tưởng khai thác các dòng nước đ t o ra đi n có t r t s m. Banể ạ ệ ừ ấ ớ
đ u là các bánh xe l n đ t th ng đ ng có g n các gàu múc đ đ a nầ ớ ặ ẳ ứ ắ ể ư ước lên cao. Vào cu i nh ng năm 1820, con ngố ữ ười đã bi n bánh xe thành tuabin và 50ế năm sau, con người đã g n nó v i m t máy phát đi n h l u c a m t đ pắ ớ ộ ệ ở ạ ư ủ ộ ậ
gi nữ ước h ồ
Ngày nay, có kho ng 45000 con đ p r i rác trên đ a c u, cung c pả ậ ả ị ầ ấ kho ng 1/5 lả ượng đi n tiêu th trên toàn th gi i, t c kho ng 2,4 tri u mêgaệ ụ ế ớ ứ ả ệ oát. T i Pháp, kho ng 15% đi n là th y đi n. T i châu Âu, M , Canada, ti mạ ả ệ ủ ệ ạ ỹ ề năng th y đi n đã đủ ệ ược khai thác đ n 70%.ế
1.2.2. Nguyên lý ho t đ ng c a nhà máy th y đi n ạ ộ ủ ủ ệ
Quá trình v n hành nhà máy th y đi n g m có b n giai đo n chính:ậ ủ ệ ồ ố ạ
Giai đo n 1:ạ Dòng nước v i áp l c l n ch y qua các ng thép l nớ ự ớ ả ố ớ
được g i là ng d n nọ ố ẫ ước có áp t o ra các c t nạ ộ ước kh ng l v i ápổ ồ ớ
Trang 91.3. u đi m, nhƯ ể ược đi m c a nhà máy th y đi nể ủ ủ ệ
1.3.1. u đi m Ư ể
L i ích l n nh t c a th y đi n là h n ch đợ ớ ấ ủ ủ ệ ạ ế ược giá thành nhiên li u.ệ Các nhà máy th y đi n không ph i ch u c nh tăng giá c a nhiên li u hóaủ ệ ả ị ả ủ ệ
th ch nh d u m , khí thiên nhiên hay than đá, và không c n ph i nh p nhiênạ ư ầ ỏ ầ ả ậ
li u. Các nhà máy th y đi n cũng có tu i th l n h n các nhà máy nhi t đi n,ệ ủ ệ ổ ọ ớ ơ ệ ệ
m t s nhà máy th y đi n đang ho t đ ng hi n nay đã độ ố ủ ệ ạ ộ ệ ược xây d ng t 50ự ừ
đ n 100 năm trế ước. Chi phí nhân công cũng th p b i vì các nhà máy này đấ ở ượ c
t đ ng hoá cao và có ít ngự ộ ười làm vi c t i ch khi v n hành thông thệ ạ ỗ ậ ường
Các nhà máy th y đi n h ch a b ng b m hi n là công c đáng chú ýủ ệ ồ ứ ằ ơ ệ ụ
nh t đ tích tr năng lấ ể ữ ượng v tính h u d ng, cho phép phát đi n m cề ữ ụ ệ ở ứ
th p vào gi th p đi m (đi u này x y ra b i vì các nhà máy nhi t đi n khôngấ ờ ấ ể ề ả ở ệ ệ
th d ng l i hoàn toàn hàng ngày) đ tích nể ừ ạ ể ước sau đó cho ch y ra đ phátả ể
đi n vào gi cao đi m hàng ngày. Vi c v n hành cách nhà máy th y đi n hệ ờ ể ệ ậ ủ ệ ồ
ch a b ng b m c i thi n h s t i đi n c a h th ng phát đi n.ứ ằ ơ ả ệ ệ ố ả ệ ủ ệ ố ệ
Nh ng h ch a đữ ồ ứ ược xây d ng cùng v i các nhà máy th y đi nự ớ ủ ệ
thường là nh ng đ a đi m th giãn tuy t v i cho các môn th thao nữ ị ể ư ệ ờ ể ước, và
tr thành đi m thu hút khách du l ch. Các đ p đa ch c năng đở ể ị ậ ứ ược xây d ngự
đ tể ưới tiêu, ki m soát lũ, hay gi i trí, có th xây thêm m t nhà máy th yể ả ể ộ ủ
đi n v i giá thành th p, t o ngu n thu h u ích trong vi c đi u hành đ p.ệ ớ ấ ạ ồ ữ ệ ề ậ Sông và su i mang theo tr m tích trong dòng ch y c a chúng. Tr m tích nàyố ầ ả ủ ầ
có th nhi u v trí khác nhau trong dòng ch y, ph thu c vào s cân b ngể ở ề ị ả ụ ộ ự ằ
gi a v n t c hữ ậ ố ướng lên trên h t (l c kéo và l c nâng) và [v n t c l ng đ ngạ ự ự ậ ố ắ ọ
v n t c thi t b đ u cu i] c a h t. Các m i quan h này đậ ố ế ị ầ ố ủ ạ ố ệ ược th hi n trongể ệ
b ng sau cho Rouse number, đây là t l v n t c r i tr m tích v i v n t cả ỷ ệ ậ ố ơ ầ ớ ậ ố
hướng lên trên
1.3.2. Nh ượ c đi m ể
Trên th c t , vi c s d ng nự ế ệ ử ụ ước tích tr th nh tho ng khá ph c t p b iữ ỉ ả ứ ạ ở
vì yêu c u tầ ưới tiêu có th x y ra không trùng v i th i đi m yêu c u đi n lênể ả ớ ờ ể ầ ệ
m c cao nh t. Nh ng th i đi m h n hán có th gây ra các v n đ r c r i,ứ ấ ữ ờ ể ạ ể ấ ề ắ ố
b i vì m c b sung nở ứ ổ ước không th tăng k p v i m c yêu c u s d ng. N uể ị ớ ứ ầ ử ụ ế yêu c u v m c nầ ề ứ ước b sung t i thi u không đ , có th gây ra gi m hi uổ ố ể ủ ể ả ệ
su t và vi c l p đ t m t turbine nh cho dòng ch y đó là không kinh t ấ ệ ắ ặ ộ ỏ ả ế
Trang 10S phát đi n c a nhà máy đi n cũng có th nh hự ệ ủ ệ ể ả ưởng đ n môi trế ườ ng
c a dòng sông bên dủ ưới. Th nh t, nứ ấ ước sau khi ra kh i turbine thỏ ường ch aứ
r t ít c n l l ng, có th gây ra tình tr ng x i s ch lòng sông và làm s t l bấ ặ ơ ử ể ạ ố ạ ạ ở ờ sông. Th hai, vì các turbine thứ ường m không liên t c, có th quan sát th yở ụ ể ấ
s thay đ i nhanh chóng và b t thự ổ ấ ường c a dòng ch y.ủ ả
M t cái h i n a c a các đ p th y đi n là vi c tái đ nh c dân chúngộ ạ ữ ủ ậ ủ ệ ệ ị ư
s ng trong vùng h ch a. Trong nhi u trố ồ ứ ề ường h p không m t kho n b iợ ộ ả ồ
thường nào có th bù đ p để ắ ượ ự ắc s g n bó c a h v t tiên và văn hoá g nủ ọ ề ổ ắ
li n v i đ a đi m đó vì chúng có giá tr tinh th n đ i v i h H n n a, về ớ ị ể ị ầ ố ớ ọ ơ ữ ề
m t l ch s và văn hoá các đ a đi m quan tr ng có th b bi n m t, nh d ánặ ị ử ị ể ọ ể ị ế ấ ư ự
Đ p Tam Hi p Trung Qu c, đ p Clyde New Zealand và đ p Ilisu đôngậ ệ ở ố ậ ở ậ ở nam Th Nhĩ K ổ ỳ
Vi c xây đ p t i v trí đ a lý không h p lý có th gây ra nh ng th mệ ậ ạ ị ị ợ ể ữ ả
ho nh v Đ p Vajont t i Ý, gây ra cái ch t c a 2001 ngạ ư ụ ậ ạ ế ủ ười năm 1963
1.3.3. Vai trò c a nhà máy th y đi n ủ ủ ệ
Th y đi n v i c ch s d ng đ ng l c hay năng lủ ệ ớ ơ ế ử ụ ộ ự ượng dòng ch yả
c a các con sông hi n nay chi m 20% lủ ệ ế ượng đi n c a toàn th gi i. Ngoàiệ ủ ế ớ
m t s nộ ố ước có nhi u ti m năng th y đi n, năng l c nề ề ủ ệ ự ước cũng thườ ng
được dùng đ đáp ng cho gi cao đi m b i vì có th tích tr nó vào giể ứ ờ ể ở ể ữ ờ
th p đi m (trên th c t các h ch a th y đi n b ng b m – pumpedstorageấ ể ự ế ồ ứ ủ ệ ằ ơ hydroelectric reservoir th nh tho ng đỉ ả ược dùng đ tích tr đi n để ữ ệ ược s nả
xu t b i các nhà máy nhi t đi n đ dành s d ng vào gi cao đi m). Th yấ ở ệ ệ ể ử ụ ờ ể ủ
đi n không ph i là m t s l a ch n ch ch t t i các nệ ả ộ ự ự ọ ủ ố ạ ước phát tri n b i vìể ở
đa s các đ a đi m chính t i các nố ị ể ạ ước đó có ti m năng khai thác th y đi nề ủ ệ theo cách đó đã b khai thác r i hay không th khai thác đị ồ ể ược vì các lý do khác
nh môi trư ường
Các nhà máy th y đi n c a EVN đóng vai trò h t s c quan tr ng trongủ ệ ủ ế ứ ọ
h th ng đi n qu c gia, đóng vai trò ch đ o trong vi c cung c p đi n choệ ố ệ ố ủ ạ ệ ấ ệ
h th ng, ph c v phát tri n kinh t xã h i c a đ t nệ ố ụ ụ ể ế ộ ủ ấ ước và h i nh p qu cộ ậ ố
t ế
Bên c nh đó, các nhà máy th y đi n còn đóng vai trò chính trong vi cạ ủ ệ ệ
ch ng lũ l t cho các vùng đ ng b ng và cung c p nố ụ ồ ằ ấ ướ ước t i tiêu cho vùng hạ
du, đ ng th i h n ch xâm nh p m n trong b i c nh bi n đ i khí h u, nồ ờ ạ ế ậ ặ ố ả ế ổ ậ ướ c
bi n dâng.ể
Trang 11Nhà máy th y đi n cũng mang l i ngu n thu ngân sách cho các t nh,ủ ệ ạ ồ ỉ xây d ng các khu tái đ nh c v i đ y đ c s h t ng nh "đi n, đự ị ư ớ ầ ủ ơ ở ạ ầ ư ệ ường,
trường, tr m", gi i quy t công ăn vi c làm cho m t b ph n thanh niên trênạ ả ế ệ ộ ộ ậ
đ a bàn, t o đi u ki n đ đ ng bào vùng sâu, vùng xa ti p xúc v i tri th cị ạ ề ệ ể ồ ế ớ ứ văn hóa m i.ớ
1.4. Các h th ng đi u khi n trong nhà máy th y đi nệ ố ề ể ủ ệ
H th ng đi u khi n c a máy ch th y đi n đệ ố ề ể ủ ủ ủ ệ ược thi t k đóng v iế ế ớ
kh năng ki m soát t i ch c a nhà máy. Trang thi t b hi n đ i có vai tròả ể ạ ỗ ủ ế ị ệ ạ tích h p thông tin đ ph c v công tác qu n lý, đi u khi n.ợ ể ụ ụ ả ề ể
H th ng giám sát và đi u khi n tích h p ICMSệ ố ề ể ợ
H th ng giám sát và đi u khi n tích h p (ICMS) bao g m hai hệ ố ề ể ợ ồ ệ
th ng: H th ng giám sát và đi u khi n t máy (UCMS), h th ng giám sátố ệ ố ề ể ổ ệ ố
Trang 12 Các liên k t n i ti p khác nhau dùng giao th c truy n thông côngế ố ế ứ ề nghi p, nh Modbus.ệ ư
H th ng máy phát và thi t b đóng c t trung cao th ệ ố ế ị ắ ế
Ghép n i v i m ng SCADA c a trung tâm đi u đ qu c gia.ố ớ ạ ủ ề ộ ố
H th ng UCMS có quá trình x lý vào/ra, các ch c năng giao ti pệ ố ử ứ ế
người máy (HMD, x lý hi n th , hi n th và thu th p d li u, l u tr dứ ể ị ể ị ậ ữ ệ ư ữ ữ
li u, truy c p d li u d li u trong quá kh , x lý s c , báo cáo quá trình,ệ ậ ữ ệ ữ ệ ứ ử ự ố các ti n ích v đ t c u hình các vòng đi u khi n, c s d li u t p trung vàệ ề ặ ấ ề ể ơ ở ữ ệ ậ
b o trì k thu t. H th ng ICMS có kh năng thông tin v i trung tâm phânả ỹ ậ ệ ố ả ớ
ph i đi n năng vùng ho c qu c gia thông qua m ng SCADA và/ho c đố ệ ặ ố ạ ặ ườ ngtruy n Phase Line Carrier đ đi u khi n t đ ng máy phát và giám sát t xa.ề ể ề ể ự ộ ừ
Ngày nay các h th ng UCMS đệ ố ược xây d ng t h th ng đi u khi nự ừ ệ ố ề ể phân tán (DCS) d a trên các b vi x lý cũng nh các ph n m m và ph nự ộ ử ư ầ ề ầ
Các ghép n i đóng c t đi n và role b o v ố ắ ệ ả ệ
Các liên k t n i ti p khác nhau dùng giao th c truy n thông côngế ố ế ứ ề nghi p, nh Modbus.ệ ư
Tr m b m nạ ơ ước làm mát c w
Trang 13H th ng SCMS có quá trình x lý vào/ra, các ch c năng giao ti pệ ố ử ứ ế
người máy (HMI), x lý hi n th , hi n th và thu th p d li u, l u tr dử ể ị ể ị ậ ữ ệ ư ữ ữ
li u, truy c p dệ ậ ữ li u d li u trong quá kh , x lý s c , báo cáo quá trình,ệ ữ ệ ứ ử ự ố các ti n ích v đ t c uệ ề ặ ấ hình các vòng đi u khi n, c s d li u t p trung vàề ể ơ ở ữ ệ ậ
H th ng SCMS ph i là h th ng DCS có các HMI thông qua vi c s d ngệ ố ả ệ ố ệ ử ụ
ho cặ
các b đi u khiên d ng DCS ho c các PLC phân tánộ ề ạ ặ
CHƯƠNG II: MÁY PHÁT ĐI N TRONG NHÀ MÁY TH Y ĐI NỆ Ủ Ệ
2.1. Tìm hi u v máy phát đi nể ề ệ
2.1.1. Ch c năng nhi m v c a máy phát đi n ứ ệ ụ ủ ệ
May phat điên noi chung la thiêt bi co tac dung biên đôi c năng thanh́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̉ ơ ̀ điên năng thông tḥ ương s dung nguyên ly cam ng điên t ̀ ử ̣ ́ ̉ ứ ̣ ư Ngu n c năng̀ ồ ơ
s c p có th là tuabin nơ ấ ể ước, tua bin h n, tuabin gió, đ ng c đ t trong ho cơ ộ ơ ố ặ các ngu n c năng khác.ồ ơ
Máy phát đi nệ có ba ch c năng chính đó là phát đi n, ch nh l u và hi uứ ệ ỉ ư ệ
ch nh đi n áp.ỉ ệ
Phát đi n:ệ V i h th ng c u trúc đ ng c quay, truy n chuy n đ ngớ ệ ố ấ ộ ơ ề ể ộ quay đ n máy phát đi n thông qua dây đai hình ch V. K t c u Rotor c aế ệ ữ ế ấ ủ máy phát là m t nam châm đi n t o ra t trộ ệ ạ ừ ường, t đó từ ương tác lên dây
qu n trong stator đ phát sinh ra đi n.ấ ể ệ
Ch nh l uỉ ư : Các thi t b đi n s không s d ng đế ị ệ ẽ ử ụ ược tr c ti p dòng đi nự ế ệ xoay chi u t o ra trongề ạ máy phát đi nệ mà c n ph i đầ ả ược ch nh l u thànhỉ ư dòng đi n m t chi u. Nh b ch nh l u, dòng đi n xoay chi u s đệ ộ ề ờ ộ ỉ ư ệ ề ẽ ược đi uề
Trang 14 Phân lo i theo phạ ương pháp làm mát
Trong v n hành vi c làm mát cho máy phát đi n ph i trao đ i truy nậ ệ ệ ả ổ ề
d n nhi t c a máy phát ra môi trẫ ệ ủ ường bên ngoài nh m m c đích gi m nhi tằ ụ ả ệ
đ c a máy phát ộ ủ
Làm mát b m tề ặ
Làm mát b m t b ng không khí ề ặ ằ
Làm mát b ng không khí H2 ằ
Làm mát tr c ti p: ự ế Làm mát tr c ti p là phự ế ương phápp cho khí H² gió,
tu n hoàn tr c ti p bên trong ng dây d n hay đi qua đầ ự ế ố ẫ ường ng có ti p xúcố ế
v i dây d n đi n. ớ ẫ ệ
Phân lo i theo phạ ương pháp kích từ
Các máy phát tuabin nước thường dùng h th ng kích t b ng ngu nệ ố ừ ằ ồ
đi n xoay chi u, dòng đi n xoay chi u ch nh l u thành m t chi u đệ ề ệ ề ỉ ư ộ ề ược đ aư vào cu n dây kích thích máy phát b ng h th ng ch i than và vành góp ộ ằ ệ ố ổ
Phân lo i theo hạ ướng tr c c a máy phátụ ủ
G m 2 lo i: Ki u tr c đ ng và ki u tr c ngangồ ạ ể ụ ừ ể ụ
+ Tr c Đ ng: ki u Rotor máy d ng th ng đ ngụ ứ ể ự ẳ ứ
+ Tr c Ngang: Là ki u roto máy phát n mụ ể ằ
Phân lo i theo cách b trí tr c ạ ố ổ ụ
Tr c máy phát đụ ược đ b ng tr c.ỡ ằ ổ ụ
Đ v i lo i máy phát theo ki u tr c ngang thì tr c đố ớ ạ ể ụ ổ ụ ược b trí cố ả
v 2 phía c a roto, h th ng bôi tr n đề ủ ệ ố ơ ược b trí ngay trên tr c ố ụ
Đ i v i máy ki u đ ng thì dùng đ ki u treo và đ ki u ô l n t c đố ớ ể ứ ỡ ể ổ ỡ ể ớ ố ộ
th p. ấ