đề tài hệ thống điều tốc của nhà máy thủy điện hàm thuận

Việc điều chỉnh Servo cánh hướng thực hiện hoàn toàn tự động, ngoài ra còn thiết kế thực hiện điều chỉnh đóng mở cánh hướng bằng tay để mở cánh hướng với độ mở mong muốn và tốc độ theo y

ĐỀ TÀI

Hệ thống điều tốc của nhà máy

thủy điện Hàm Thuận

Giáo viên hướng dẫn : Pgs Ts Trần Minh Đạo

Sinh viên thực hiện : Trần Khải Châu

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 5

Hệ thống điều tốc là một hệ thống điều khiển quan trọng của NMTĐ Hàm Thuận Nĩ cĩ chức năng điều chỉnh tốc độ và điều tải cho tổ máy Chuyên đề này cĩ bố cục nội dung gồm các chương sau: 5

.5

.5

1.1- Khái quát 6

1.2- Chức năng 6

1.3- Nhiệm vụ 7

1.4- Cấu trúc hệ thống 7

1.4.1- Phần điện 7

1.4.2- Phần cơ 12

1.5- Thơng số kỹ thuật 13

1.5.1- Phần điện 13

1.5.2- Thiết bị cơ khí 14

1.6- Nguyên lý hoạt động 14

1.6.1- Bộ micronet 14

1.6.2- Bộ phản hồi vị trí của van phân phối LVDT 14

1.6.3- Bộ phản hồi vị trí cánh hướng RVDT 14

1.6.4- Cụm van FC1250 15

1.6.5- Phương trình liên hệ của hệ thống điều tốc 16

1.6.7- Thắng cơ 17

Chương 2: QUY ĐỊNH AN TỒN 18

2.1- Biện pháp an tồn cho con người và thiết bị trong quá trình vận hành 18

2.2- Biện pháp an tồn khi đưa thiết bị ra sửa chữa 18

2.2.1- Các thủ tục 18

2.2.2- Các biện pháp an tồn 18

2.3- Biện pháp an tồn trong quá trình sửa chữa 19

2.4- Biện pháp an tồn khi đưa thiết bị vào vận hành sau khi sửa chữa 19

2.4.1- Các thủ tục 19

2.4.2- Các biện pháp an tồn 20

2.5- Danh mục những cơng việc thực hiện theo lệnh cơng tác, lệnh thao tác, phiếu cơng tác, phiếu thao tác 20

2.5.1- Những cơng viêc làm theo lệnh cơng tác, lệnh thao tác 20

2.5.2- Những danh mục làm theo phiếu cơng tác, phiếu thao tác: 20

2.6- Biện pháp an tồn cần lưu ý đặt biệt đối với thiết bị hệ thống 22

Chương 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 23

3.1- Lắp đặt: 23

3.2- Vận hành 23

3.2.1- Phương thức vận hành (cĩ 2 phương thức vận hành: tự động tại MCR và ULC hoặc bằng tay tại tủ điều tốc) 23

3.2.2- Chế độ vận hành 24

3.2.3- Kiểm tra, ghi chép các thông số 31

3.2.4- Thao tác cô lập thiết bị đưa ra sửa chữa 32

3.2.5- Thao tác đưa vào vận hành sau sửa chữa 34

3.2.6- Thao tác chuyển đổi thiết bị 35

3.3- Sửa chữa 35

3.3.1- Sửa chữa nhỏ hằng ngay và sự cố 35

3.3.2- Sửa chữa định kỳ 35

3.4- Thí nghiệm 35

3.4.1- Thí nghiệm sau khi sửa chữa sự cố 35

3.4.2- Thí nghiệm định kì 35

Chương 4: NHỮNH HIỆN TƯỢNG BẤT THƯỜNG, SỰ CỐ 36

VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ 36

4.1- Những hiện tượng bất thường không có mạch bảo vệ 36

4.2- Liệt kê các hiện tượng bất thường và sự cố có mạch bảo vệ 37

Chương 5: NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ 45

5.1- Nhận xét 45

5.1.1- Ưu điểm 45

5.1.2- Nhược điểm 45

5.2- Kiến nghị và đề xuất 45

5.3- Kinh nghiệm 45

CÁC PHỤ LỤC KÈM THEO 46

LỜI NÓI ĐẦU

Nhà máy thủy điện là nguồn điện năng chiến lược trong hệ thống điện Quốc gia Do tầm quan trọng như vậy nên việc vận hành an tồn và hiệu quả nhà máy là cần thiết để đảm bảo tính ổn định chung cho tồn hệ thống điện

Hệ thống điều tốc là một hệ thống điều khiển quan trọng của NMTĐ Hàm Thuận Nĩ cĩ chức năng điều chỉnh tốc độ và điều tải cho tổ máy Chuyên đề này

cĩ bố cục nội dung gồm các chương sau:

cĩ hạn, tính phức tạp của chuyên đề và trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế, nên trong thời gian thực hiện chuyên đề khơng tránh khỏi những sai sĩt, mong ý kiến đĩng gĩp của Lãnh đạo và đồng nghiệp để chuyên đề được hồn thiện hơn

Chương 1: MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC

1.1- Khái quát

Hệ thống kiểm soát điều tốc là hệ thống MICRONET của Woodward chạy với phần mềm GAPTM Phần mềm này có hai chế độ hoạt động: Off Line và On Line Việc điều chỉnh Servo cánh hướng thực hiện hoàn toàn tự động, ngoài ra còn thiết kế thực hiện điều chỉnh đóng mở cánh hướng bằng tay để mở cánh hướng với

độ mở mong muốn và tốc độ theo yêu cầu, lúc này các chức năng tự động bị hủy

Hệ thống điều tốc được thiết kế riêng biệt cho từng tổ máy, mỗi tổ máy gồm có:

- Hệ thống điều khiển: nằm ở một tủ đôi mặt trước tủ điều khiển.

- Hệ thống cơ cấu chấp hành: tổ hợp van phân phối FCTM 1250, các Van

Solenoid điều khiển khác, bộ lọc dầu cho Van cầu và thắng cơ cùng nằm trong một

tủ mặt sau tủ điều khiển

+ Bộ van FC1250: Van phân phối, van tỉ lệ, 65SD, 65SE, 65RL

+ Máy phát tốc: (thuộc CD máy phát)

+ Servo cánh hướng

+ Hệ thống khí duy trì áp lực cho bình đầu điều tốc, khí thắng

Ngoài ra tại trước mặt tủ điều tốc gồm có các đồng hồ hiển thị, bảng trạng thái hoạt động của tổ máy, đèn chỉ thị sự cố và các khoá chuyển đổi

1.2- Chức năng

Hệ thống điều tốc có các chức năng chính sau:

- Điều chỉnh tốc độ

- Điều tải

+ Phát hiện tốc độ bò của tuabin

+ Tự động nạp khí bổ sung cho bồn dầu áp lực

+ Phát hiện sự cố phần cứng, mất tín hiệu tốc độ, gãy chốt cắt cánh hướng, mất nguồn điều khiển…

Out put: 24 VDC + CNV3 In Put: 110 Vdc (nguồn cấp từ tổ máy bên kia từ MCCB 27)

Out put: 24 VDC

- Nguyên lý: 3 bộ nguồn CNV1, CNV2 và CNV3 đều cấp nguồn đồng thời cho van tỷ lệ và nguồn cho màn hình 2 dòng Khi sự cố 1 trong 3 bộ nguồn thì nguồn 24VDC vẫn đảm bảo, nguồn 24VDC chỉ mất khi cả 3 bộ nguồn CNV1, CNV2 và CNV3 đồng thời bị mất

Thiết bị 1.2- Bộ nguồn PA1, PA2

- Nhiệm vụ: cấp nguồn cho CPU

- Thông sô chính

+ Bộ nguồn (PA1) In Put: 111 – 136 Vdc

Out put: 24 và 5 Vdc cấp nguồn cho các bo mạch

+ Bộ nguồn (PA2) In Put: Uvào = 200 – 240 Vac, tần số đầu vào = 47- 63

Hz

Out put:?

1.4.1.2- Khối điều khiển/xử lý

Thiết bị 2.1- Bộ micronet: Là khối thiết bị điện tử đảm nhận việc điều khiển

giám sát tốc độ, độ mở cánh hướng, cơng suất

Thiết bị 2.2- Màn hình 2 dịng: (MicroNet 2 – line display w/ keypad)

- Nhiệm vụ chung: Màn hình 2 dịng hiển thị các thơng số, trạng thái làm việc bình thường của hệ thống điều tốc và hiển thị các thơng tin khi xảy ra sự cố, ngồi ra cịn cĩ chức năng cài đặt và hiệu chỉnh các thơng số của hệ thống điều tốc:

độ lợi của PID, độ dốc, Van 65RL…

- Cấu tạo:

+ Màn hình 2 dịng gồm cĩ 1 bàn phím để thao tác xem các thơng tin và cài đặt thơng số khi cần thiết và 1 màn hình để hiển thị các thơng tin Màn hình 2 dịng được nối với CPU của bộ Micronet thơng qua cáp, nguồn sử dụng 24VDC được lấy

từ bộ nguồn CNV1, CNV2 và CNV3

+ Màn hình hai dịng được sử dụng ở các modes khác nhau cho các mục đích khác nhau cĩ các Mode sau:

SERVIVE MODE: ta cĩ thể sử dụng Service Mode trong khi máy đang vận

hành và cĩ thể thay đổi giá trị của các khối chỉnh định được ở Service Mode nếu phía trước giá trị đĩ cĩ dấu *, giá trị thay đổi này phải nằm trong khoảng cho phép (-0.1 – +0.1), khơng làm hệ thống thay đổi nhiều, bằng cách dùng phím ADJ ? hay ADJ ? kết hợp với phím FAST hay SLOW để thay đổi nhanh giá trị Vào Service Mode phải cĩ Password

MONITOR MODE: hiển thị giá trị của các khối Service mode, khơng cho

phép thay đổi giá trị các khối nên khơng cần Password để vào Mode này

CONFIGURE MODE: được sử dụng để cài đặt hệ thống cho một ứng dụng

đặc biệt trước khi vận hành thực Dừng máy trước khi sử dụng Mode này, vào Configure Mode cần cĩ Password

DEBUG MODE: được sử dụng để khắc phục sự cố hay sửa chữa hệ thống

Vào Debug Mode cần cĩ Password

OPSYS_FAULTS MODE: hiển thị các sự cố hay Alarms của hệ thống đã

xảy ra, cho phép xố các mục Alarms được ghi nhận Cần cĩ Password để vào Mode

Bình thường màn hình hai dịng được tắt, khi cĩ một phím được nhấn màn hình hiển thị:

Cấp MODE: khi màn hình hiển thị như trên ta dùng phím SCRN để vào

Bàn phímMàn hình

WOODWARD GOVERNOR COMPANY

NetCon 5000 ver xx

1.4.1.3- Khối tín hiệu vào/ra

Thiết bị 3.1- Bo A3 (FTM 103)

- Nhiệm vụ: xử lý tín hiệu vào và ra tương tự (analog)

- Tín hiệu vào tương tự (analog)

+ Tín hiệu tốc độ từ máy phát tốc (ZVPU1 và ZVPU2)

- Nhiệm vụ: xử lý tín hiệu ra tương tự (analog)

- Các tín hiệu ra tương tự (analog)

+ Tín hiệu đo tốc độ đưa đến đồng hồ đo tốc độ tổ máy

+ Tín hiệu đo công suất đưa đến đồng hồ đo tốc độ tổ

+ Tín hiệu đưa đến đồng hồ chỉ thị Balance

+ Tín hiệu tốc độ đưa lên ULC

+Tín hiệu vị trí cánh hướng đưa đến ULC

+ Đưa tín hiệu tới đầu ra để thử nghiêm gồm có tốc độ và độ mở cánh hướng

Thiết bị 3.3- Bo A5 (FTM 105)

- Nhiệm vụ: xử lý tín hiệu vào và ra rời rạc (Digital)

- Tín hiệu vào rời rạc (Digital)

+ Khoá chọn chế độ vận hành tự động/bằng tay (43-20)

+ Tín hiệu tăng giảm công suất (7-77R và 7-77L)

+ Tín hiệu tăng giảm tốc độ (7-65R và 7-65L)

+ Reset sự cố (3-28GOC)

+ Tiếp điểm 65SDX

+ Khoá điều khiển thắng cơ 43-75

+ Khoá chọn đường đặt tính đọc Dốc (43-65DLS)

+Tín hiệu Governor start/stop (65S-C)

+ Khoá vận hành tăng giảm công suất bằng tay (7-77)

+ Khoá vận hành tăng giảm tốc độ (7-65F)

+ Tiếp điểm rơ le 71GP-1, 71GP-L

+ Các tín hiệu kiểm bộ nguồn CNV1, CNV2 và CNV3

+ Tín hiệu chạy điều tần AFC và phát công suất cố định ALR

Power Up Enter System

DEBUG OPSYS_

FAULTS

SERVICE MONITOR CONFIGURE

+ Tín hiệu thắng đã ON (75S-O), máy cắt đầu cực đóng (52Y)

- Tín hiệu ra rời rạc (Digital) (RB105A và RB105B)

+ Đưa tín hiệu đến cụm van 65RL

+ Tín hiệu báo Governor sẵn sàng

Thiết bị 3.4- Bộ cảm biến công suất thực

Nhiệm vụ: nhận tín hiệu dòng áp từ đầu cực máy phát để đo lường và hiển thị, không có nhiệm vụ điều khiển

1.4.1.4- Khối thiết bị khác

Thiết bị 4.1- PT, CT: Các đầu ra dòng và áp dùng để kiểm tra, thử nghiệm Thiết bị 4.2- RL-TG1 và RL-TG2 là 2 bộ rơle trung gian

Thiết bị 4.3- 65CH_Bộ sấy trong tủ điều tốc

Thông số: Điện áp 230Vac, công suất 400 W

Thiết bị 4.4- Đèn chiếu sáng bên trong tủ: Có nhiệm chiếu sáng bên trong tủ,

trên tủ có bố trí công tắc hành trình (thường kín), khi cửa mở sẽ sáng ngược lại tắt khi đóng cửa Điện áp 230Vac

Thiết bị 4.5- 30S và 30F_bảng báo trạng thái và sự cố

ALR

AFC

Active Linear Droop Non – Linear Droop On LoadGOV GOV No load Gate Limit

30S_Bảng báo trạng thái của tổ máy

30 GOV

30F_Bảng báo sự cố của hệ thống điều tốc

Thiết bị 4.6- AA, BB, CC, DD, EE_là các trạm đấu dây

Thiết bị 4.7- Các thiết bị bố trí phía trước mặt tủ

a- Ngăn bên trái tủ

Nút điều chỉnh này là loại nút hai vị trí tự giữ, để có thể sử dụng được đường đặc tuyến vận tốc (xem phần mô tả Deflective Line Control) thì nút này phải chuyển sang vị trí USE, nếu không thì chuyển sang vị trí NOT USE

+ Nút chuyển quyền điều khiển tại chỗ/từ xa và tự động/bằng tay 43-20 (TRANSER CONTROL–LOCAL/REMOTE CHANGE – OVER CONTROL – AUTO/MANUAL)

Nút điều chỉnh này là loại nút hai vị trí tự giữ, Để có thể chuyển quyền điều khiển chức năng của MicroNet sang chế độ vận hành tự động thì nút này phải chuyển sang vị trí AUTO và ngược lại khi chuyển sang vị trí MANUAL thì phương thức vận hành sẽ là bằng tay Xem các phương thức vận hành được mô tả phía sau

để rõ hơn về chức năng của nút AUTO/MANUAL

+ Nút điều khiển thắng 43-75 ON/OFF (BRAKE CONTROL SWITCH – AUTO/MAN ON)

Nút điều chỉnh này là loại nút hai vị trí tự giữ, để có thể đạt được việc thắng

tự động bởi MicroNet nút được để ở vị trí AUTO, và để thắng được bằng thắng bằng tay được lắp ở van thắng thì nút này phải ở vị trí MAN ON

+ Nút tăng/giảm vận tốc 7-65F (SPEED ADJUST – LOWER/RAISE)Nút này là loại nút tự trả về vị trí giữa bằng lò xo Để giảm vận tốc thì nút này được vặn về phía trái LOWER, và tăng vận tốc thì nút này vặn về phía bên phải RAISE Các trị số đặt của vận tốc sẽ thay đổi tùy theo vị trí của nút chuyển mạch này

+ Nút tăng/giảm cần chận tải 7-77 (LIMIT – LOWER/RAISE)

Nút này là loại nút tự trả về vị trí giữa bằng lò xo Để giảm, nút được vặn về phía bên trái, và tăng khi vặn nút về bên phải Cần chận tải di chuyển về phía tăng hay giảm tùy thuộc vào vị trí thao tác của nút chuyển Cần chận tải sẽ di chuyển đến

vị trí xác định trước đã được cài đặt qua màn hình 2 dòng

- Các nút nhấn

+ Nút ngừng khẩn cấp 5E-T (EMERGENCY STOP)

Nút này thuộc loại nhấn/nhả, được bọc kín bởi một hộp bảo vệ bên ngoài Nó được sử dụng để ngừng tổ máy một cách độc lập không phụ thuộc vào bộ điều tốc Khi nút được nhấn vào, nó sẽ tác động làm đóng cánh hướng

+ Nút SYSTEM RESET 3-28GOC

Nút này thuộc loại nhấn/nhả Khi nút này được nhấn một lệnh System Reset được gởi đến bộ MicroNet, nó sẽ gây ra một số báo động hay bật máy cắt do phần mềm bị reset (khi điều kiện alarm/trip đã được trở về bình thường) Nút này cũng được dùng để reset relay phụ ngừng khẩn cấp 65SDX (sau khi nút ngừng khẩn cấp

- Màn hình 2 dòng (xem phần mô tả ở phần trên)

Thiết bị 4.8- Bộ phản hồi vị trí van phân phối LVDT và phản hồi vị trí cánh

hướng RVDT (đã trình bày trong hệ thống dầu điều tốc)

Thiết bị 4.9- Máy phát tốc (xem CD máy phát)

1.4.2- Phần cơ

Chức năng: nhận tín hiệu từ MicroNet (4 – 20 mA) điều khiển đóng mở Servo cánh hướng Hệ thống nằm ở tủ mặt sau tủ điều khiển

Cấu trúc cụm van FC 1250

1.4.2.1- Cụm Valve FC 1250 gồm có:

1- Valve manual Shutdown: dùng để đóng cánh hướng bằng tay ngay lập tức

nếu Valve điều khiển không hoạt động được

2- Bộ Valve tỷ lệ Proportional Valve 65PV: tổng hợp tín hiệu điều khiển từ MicroNet và tín hiệu phản hồi LVDT thông qua bộ khuếch đại để điều khiển Valve phân phối chính

3- Bộ khuếch đại phản hồi Feedback Amplifier 65PV/FB: khuếch đại tín hiệu

phản hồi vị trí Valve phân phối chính (LVDT) đưa vào Proportional Valve

4- Phản hồi vị trí Valve phân phối chính LVDT (Linear Variable Diffrence Transformer): biến đổi vị trí thành tín hiệu điện đưa vào bộ khuếch đại -100 đến +100 % vị trí tương ứng –0.01 đến +0.01 Vdc

5- Solenoid dừng khẩn cấp 65SE: tác động khi nguồn điều khiển 110Vdc bị mất Ở trạng thái bình thường nó luôn có nguồn

6- Solenoid normal Shutdown 65SD: dừng máy bình thường

7- Solenoid De – Energize to Rate Limit 65RL: giới hạn tốc độ đóng cánh hướng khi dừng máy khẩn cấp

8- Rate Limiter Endcap: dùng để chỉnh định thời gian đóng cánh hướng khi dừng máy khẩn cấp

1.4.2.2- Servo cánh hướng (đã trình bày trong hệ thống dầu điều tốc)

1.4.2.3- Thắng cơ: Có nhiệm vụ đưa vào để dừng tổ máy với sự phối hợp của

thắng điện như sau:

+ Khi thắng điện đưa vào làm việc (lúc tốc độ tổ máy giảm xuống còn 50%nđm) thì trong trường hợp này thắng cơ đưa vào làm việc khi tốc độ còn 6,67%nđm

+ Khi thắng điện không đưa vào làm việc (lúc sự cố phần điện tổ máy) thì trong trường hợp này thắng cơ đưa vào làm việc khi tốc độ còn 13,33%nđm

13 12

+ In Put DC: 110 – 370 Vdc; nhiệt độ cho phép 0oC- 60oC

+ Out put: 24 Vdc

- 02 bộ nguồn: cấp cho CPU

+ Bộ nguồn (PA1) Uvào = 200 – 240 Vac, tần số đầu vào = 47- 63 Hz + Bộ nguồn (PA2) Uvào = 111 – 136 Vdc U ra = 24 và 5 Vdc cấp nguồn cho các bo mạch

- Bộ đèn thắp sáng bên trong tủ điều khiển U = 230Vac

- 65CH_Bộ sưởi ; 230Vac, 400 W

- FTM103_Module xử lý tín hiệu tương tự 4 –20 mA

- FTM104_Module xuất tín hiệu tương tự 4 –20 mA

b- Bộ cảm biến vị trí cánh hướng RVDT

- Thông số kỹ thuật hệ thống CTS – 420

+ Điện áp cung cấp kín: 10 – 36 Vdc

+ Điện trở vòng kín Max: 1100 ohms

+ Đầu ra: 4 – 20 mA

+ Vật liệu vỏ: Thép không rỉ Series AISI 400

1.5.2- Thiết bị cơ khí

- Bộ phản hồi vị trí van phân phối LVDT (trong bộ van FC1250)

+ Vật liệu vỏ: Thép không rỉ Series AISI 400

+ Hàng kẹp đấu dây: Connector 6 chân

1.6.2- Bộ phản hồi vị trí của van phân phối LVDT

Khi cuộn sơ cấp có điện, được cấp từ một nguồn AC bên ngoài, sẽ sinh ra một điện áp cảm ứng ở cuộn thứ, hai cuộn thứ này mắc cực tính ngược nhau như hình bên, do đó điện áp ra tổng hợp của cảm biến là sai số của những điện áp này Khi Core ở giữa Coil, điện áp ra là Zero, đây là điểm Null của cảm biến Điện áp ra thay đổi lệch pha nhau 1 góc 180o khi Core di chuyển về phía hai đầu Coil từ điểm Null Điện áp cảm ứng này thay đổi tuyến tính so với sự thay đổi vị trí của Core

1.6.3- Bộ phản hồi vị trí cánh hướng RVDT

Bộ biến đổi này được thiết kế để cho một tín hiệu vị trí bằng điện được sử dụng như là một tín hiệu phản hồi tích lũy Servomotor, phần tử chủ động của bộ biến đổi này là RVDT (Rotaray Variable Differential Transformer: bộ biến đổi so lệch kiểu xoay), biến đổi độ dịch chuyển xoay thành năng lượng điện RVDT cần một điên áp kín từ 10 – 36 Vdc Bộ biến đổi chuyển vị trí dịch chuyển của Servo thành một dòng điện kín thay đổi từ 4 đến 20mA tương ứng với vị trí của servo

Để đạt được một trạng thái trung hòa chấp nhận được giữa độ méo và tuyến tính tín hiệu, đối với hành trình Secvo đóng, mở hoàn toàn, chiều quay của RVDT nên ở giữa 600 và 800, bạc trược, các lò xo để chọn cho một hành trình Servo được cho trước, các bánh răng và bạc trược biến đổi hành trình cáp nối kết với servo thành chiều quay RVDT mong muốn

Các lò xo được sử dụng để bỏ qua tổn thất của sự thay đổi vị trí trong bộ biến đổi và duy trì chính xác lực căng trên cáp Điều này đảm bảo tín hiệu bộ biến đổi sẽ

di chuyển một cách chính xác theo vị trí của Servo Thêm vào bộ biến bổi RVDT có

6 tiếp điểm được vận hành Có khi những tiếp điểm này được cung cấp cho sử dụng trong mạch bảo vệ sự cố nối kết cơ khí cho mục đích tăng độ tin cậy của hệ thống

Tín hiệu bộ biến đổi là"an toàn-sự cố" Bởi vì nó được tỉ lệ với 4mA =100% hành

trình đóng nếu vòng lặp tín hiệu bị phá vỡ, dẫn đến tín hiệu 0mA sẽ tương ứng 120% hành trình servo đóng Điều này gây cho bộ khuếch đại Điện-Thủy Lực dịch chuyển Servomotor đến cuối hành trình của nó hay dưới 0% vị trí Hành trình servo được định nghĩa 0% là “an toàn” hay điều kiện “Shutdown”

Để cho sự nối kết cơ khí với Servo là "an toàn - sự cố" thì bộ biến đổi phải

được lắp sao cho Servo kéo cáp ra khỏi bạc trược của bộ biến đổi khi nó dịch chuyển về hướng 0% Do đó nếu sự nối kết giữa bộ biến đổi và servo bị phá vỡ các

lò xo trong bộ biến đổi sẽ xoay RVDT vượt hơn 100% vị trí đóng của Servo, điều

này sẽ ép Servo dịch tới vị trí " an toàn " hay shutdown của nó Nếu điều này khó

thực hiện được, cảm biến của RVDT có thể đảo ngược được đầu ra khi đó lắp bộ biến đổi sao cho nó kéo cáp khi nó tiến về phía 100% vị trí mở Trong trường hợp này một trong số các tiếp điểm vị trí được lái bằng cơ khí nên đấu dây nối nối tiếp với tín hiệu của RVDT để tiếp điểm có thể ngắt tín hiệu nếu sự nối kết cơ khí với Servo bị phá vỡ

xả → cánh hướng được mở, Tổ máy khởi động

Trong quá trình làm việc nếu áp lực dầu vẫn thấp mà mức dầu tăng cao 850mm thì rơle 71GP-1 tác động mở van 20GA và khí sẽ được nạp từ bình khí chính đến Bình dầu áp lực điều tốc

- Quá trình đóng

Tổ máy sẽ tự động ngừng khi tiếp điểm tín hiệu ngõ vào Gov start/ stop ở vị trí mở Lúc này cánh hướng đóng lại để sa thải phụ tải về không tải và quá trình đóng như sau : Máy cắt đầu cực mở, giá trị chặn tải tức khắc trả về giá trị 0% →

Solenoid ngừng máy 65SD mất điện Van 65SD đóng lại đường dầu điều khiển đưa đến van phân phối nối với đường dầu xả → van phân phối sẽ nối đường dầu áp lực điều khiển servo cánh hướng với đường dầu đi đóng secvo cánh hướng Đường dầu

đi mở servo cánh hướng nối với đường dầu xả → pitton của servo cánh hướng đóng lại, khi cánh hướng đóng hoàn toàn điều tốc ngừng làm việc

Van 65RL

làm việc theo tín hiệu điện được xuất ra từ bộ Micronet, lúc tổ máy dừng độ mở cánh hướng còn 62,5% độ mở thì 65RL mất điện làm thông lượng dầu đưa vào van phân phối để hạn chế tốc độ đóng của cánh hướng (bình thường thì 65RL luôn có điện và đường dầu bị cắt) Giá trị tác động này có thể thay đổi tại màn hình 2 dòng, thường thì chỉnh định và cài đặt khi tiến hành kiểm tra thử nghiệm tổ máy khi mới lắp đặt

Khi điều tốc ngừng làm việc, tất cả các đường dầu đi xả đều xả về thùng

chứa dầu điều tốc

1.6.5- Phương trình liên hệ của hệ thống điều tốc

Phương trình cân bằng động:

m1gh = 1/2m2v 2 + PF(MW)

m1: Xát định dựa vào lưu lượng nước vào tunbin (Q)

g: gia tốc trọng trường (9,81)

h: chiều cao cột nước

m2: Khối lượng truc máy

v: tốc độ tổ máy (tần số)

PF: Công suất điện của tổ máy phát ra

Đây là phương trình động do đó các tham số như f, Q hay PF luôn thay đổi nên ở đây ta phân tích phương trình này với điều kiện giả sử 1 thông số được cố định

* Giả sử PF = const (Trạng thái bình thường g, h, m2 = const)

Khi tần số f thay đổi (f giảm do tần số lưới giảm) → v2 giảm → m1 giảm (lưu lượng nước vào tuabin giảm), tức khi đó bộ điều tốc làm việc điều chỉnh cách hướng mở ra để tăng lưu lượng vào tuabin để kéo tần số lên

* Giả sử m1 = const, tức vị trí cách hướng không đổi (Trạng thái bình thường

g, h, m2 = const)

Khi công suất PF thay đổi (PF giảm) → v2 tăng → phải tăng tần số f lên, tức khi đó bộ điều tốc làm việc điều chỉnh tăng tần số lên rơi vào khoảng cho phép bằng cách điều chỉnh công suất PF tăng lên hay nhận công suất P từ lưới về.1.6.6- Máy phát tốc (xem CD máy phát)

1.6.7- Thắng cơ

- Có hai chế độ hoạt động

+ Tự Động (Automatic): Khi dừng máy tự động (43-20 ở Auto), bộ

MicroNet tự động dò tốc độ và phát lệnh thắng đóng tiếp điểm cấp nguồn 110 Vdc cho cuộn dây Solenoid Khí từ bình khí thắng (được trích từ bình khí chính áp lực Normal Min 10 Kg/cm2, Normal Max 15 kg/cm2), qua đường cấp thông qua đường thắng, đội má thắng áp vào vành dưới Rotor, thắng trục lại 30 giây sau khi trục ngừng hẳn, MicroNet phát lệnh mở tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn dây Solenoid Đuờng thắng thông với đường xả, thắng nhả, máy dừng hoàn toàn

+ Bằng Tay (Manual): Khi dừng máy bằng tay (43-20 ở Manual), ta phải

giám sát tốc độ của máy, nhìn vào đồng hồ Tachometer hay màn hình hai dòng thì chính xác hơn, khi tốc độ xuống đến mức cho phép ta On Switch 43-75 trên tủ, cấp nguồn 110 Vdc cho Solenoid thắng, khi trục ngừng hẳn Off Switch 43-75 nhả thắng Nếu mạch thắng hỏng ta thắng trực tiếp bằng tay thắng (hình trên), trước hết bóp tay thắng để Unlock thắng, sau đó đè cần thắng xuống dưới, nghe đường khí thông, giữ cần thắng cho đến khi trục ngừng hẳn mới thả tay, nhả thắng, máy dừng hoàn toàn

Chương 2: QUY ĐỊNH AN TOÀN

2.1- Biện pháp an toàn cho con người và thiết bị trong quá trình vận hành

Để an toàn cho người và thiết bị trong quá trình vận hành hệ thống điều tốc cần thực hiện các vấn đề sau

- Trong quá trình vận hành, không được phép thao tác chuyển đổi thiết bị khi

không có sự cho phép của người vận hành đương phiên hoặc lãnh đạo cấp trên

- Khi đi kiểm tra thiết bị cần trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ, dụng cụ kiểm tra chuyên dụng

- Thường xuyên kiểm tra trực tiếp sự làm việc của thiết bị trong quá trình vận hành, ghi chép, đo đạc các thông số thiết bị đang làm việc

- Không được sờ mó, thay đổi, … khi không am hiểu về thiết bị đó

* Cấm vận hành hệ thống điều tốc khi:

- Có cháy gần khu vực hệ thống điều tốc

- Không có tiếp địa tại tủ điều tốc và các thiết bị điện của hệ thống

- Các thiết bị điện phát nóng bất thường và có mùi khét

- Có rò rỉ dầu tại các van, mặt bích liên kết, khớp nối của các đường ống

- Có hiện tượng giật cục bộ của các chi tiết cơ khí tại tủ khi có điều chỉnh đóng mở cánh hướng (điều chỉnh không mềm mại)

- Có bất kỳ hư hỏng nào trong hệ thống nhưng chưa tìm ra nguyên nhân và khắc phục hư hỏng đó

2.2- Biện pháp an toàn khi đưa thiết bị ra sửa chữa

2.2.1- Các thủ tục

- Đăng kí với các cấp có liên quan về công việc sửa chữa bao gồm:

+ Tên thiết bị cần sửa chữa

+ Nội dung công việc chính

+ Thời gian dự kiến bắt đầu và kết thúc công việc sửa chửa

- Chỉ có đơn vị quản lí vận hành thiết bị mới có quyền đăng ký tách thiết bị

ra khỏi vận hành Các bên thi công hoặc các đơn vị khác khi cần tách thiết bị phải đăng ký với đơn vị quản lí vận hành

- Tiến hành thí nghiệm nhanh các thiết bị cần sửa chữa để nhận các số liệu cần thiết nhằm phân tích sự làm việc và tình trạng của thiết bị

- Chuẩn bị các tài liệu sửa chữa cần thiết

- Chuẩn bị vật tư, phụ tùng thay thế cần thiết dựa theo bảng thống kê khối lượng công việc

2.2.2- Các biện pháp an toàn

- Để chuẩn bị nơi làm việc cần chuẩn bị các công việc sau:

+ Tiến hành cắt điện để cô lập bộ phận cần sửa chữa Các thao tác được tiến hành theo trình tự đã được ghi trong phiếu thao tác

+ Treo biển báo cấm đóng diện tại các MCCB đã được OFF và các biển báo này được treo bởi người thao tác cắt điện Chỉ có người treo biển hoặc người chỉ định thay thế mới được tháo các biên báo này

+ Tiến hành kiểm tra không còn điện bằng các dụng cụ chuyên dụng, không được căn cứ vào tín hiệu đèn, rơle, đồng hồ để xác định là còn điện hay

+ Đặt rào chắn tại nơi làm việc và treo các biển báo an toàn

Biện pháp an toàn cho từng thiết bị, bộ phận cụ thể trong quá trình vận hành của hệ thống điều tốc

- Án động phần cơ tổ máy

+ Biên pháp kỹ thuật: làm theo phiếu thao tác

+ Biện pháp tổ chức: Có phiếu thao tác kèm theo trong phụ lục 7

- Cô lập bộ van điều khiển FC-1250

+ Biên pháp kỹ thuật: làm theo phiếu thao tác

+ Biện pháp tổ chức: Có phiếu thao tác kèm theo trong phụ lục 7

2.3- Biện pháp an toàn trong quá trình sửa chữa

Trong quá trình sửa chữa phải tuân thủ các qui định an toàn, sau đây là một vài ví dụ đảm bảo an toàn trong quá trình sửa chữa:

- Không để rơi các thiết bị, công cụ và các phần nhỏ Khi bị rơi bất cứ một vật gì phải tìm cho ra và nhặt lên Bởi vì nó có thể gây nguy hiểm như làm ngắn mạch thiết bị hoặc làm các phần cơ của thiết bị điều khiển bị hỏng

- Lắp các thiết bị, vật bảo vệ nếu thấy cần thiết trong khi sửa chữa

- Không được làm rơi vãi dầu Nếu có rơi vãi phải thấm ngay bằng vải

- Các công cụ, thiết bị kiểm tra, những phần liên quan cho công việc được đặt trên sàn và có sự giám sát Các thiết bị phòng trong những trường hợp khẩn cấp phải được chuẩn bị sẵn

- Người thao tác với thiết bị phải có những biện pháp xử lý trong những trường hợp nguy hiểm

Chỉ được phép hàn đường ống, các cụm chi tiết cơ khí của hệ thống khi:

- Đã xả hết dầu, lau và thổi sạch dầu trên bề mặt cần hàn

- Có giấy phép làm việc phát sinh tia lửa do cấp có thẩm quyền cấp

- Thợ hàn bậc cao được cấp thẩm quyền cấp phép cho phép hàn các thiết bị chịu áp lực và còn hiệu lực

2.4- Biện pháp an toàn khi đưa thiết bị vào vận hành sau khi sửa chữa2.4.1- Các thủ tục

- Chỉ được tiến hành các công việc vận hành thử nghiệm khi nơi công tác đã được đội sửa chữa làm vệ sinh sạch sẽ

- Tiến hành nghiệm thu các thiết bị đã được sửa chữa trước khi đưa vào vận hành phải theo đúng quy định trong các quy phạm hiện hành

- Khi tiến hành vận hành thử nghiệm nếu phát hiện những khiếm khuyết, sai sót còn tồn tại thì tổ sửa chữa và các bên có liên quan phai nhanh chóng khắc phục trước khi chạy thử lại lần 2

- Trước khi tiến hành vận hành thử nghiệm mà có phát hiện những sai sót thì không cho phép vận hành mà phải nhanh chóng tiến hành khắc phục các sai sót đó

- Khi thiết bị được đưa vào vận hành thử nghiệm phải so sánh các thông số vận hành mới của thiết bị với các thông số vận hành theo định mức trước đó để co

sự so sánh giữa chúng Nếu độ lệch giữa các thông số đó vượt quá giới hạn cho phép phải nhanh chóng tiến hành khắc phục

- Khi không còn sai sót tồn tại trên thiết bị thì thực hiện các thủ tục bàn giao thiết bị cho phân xưởng vận hành Khi bàn giao phải có đầy đủ các hồ sơ tài liệu

như: biên bản nghiệm thu, các biên bản kiểm tra thử nghiệm, các biên bản hiệu chỉnh trong quá trình chạy thử nghiệm.

2.4.2- Các biện pháp an toàn

- Tiến hành thu dọn các rào chắn xung quanh khu vực công tác

- Tiến hành gỡ các biển báo đã treo trên các MCCB

- Tiến hành thao tác để đưa thiết bị cần sửa chữa vào vận hành theo trình tự

đã ghi trong phiếu thao tác

Biện pháp an toàn cho từng thiết bị, bộ phận cụ thể trong quá trình vận hành của hệ thống điều tốc và hệ thống dầu điều tốc

- Chạy nhích trục tổ máy

+ Biên pháp kỹ thuật: làm theo phiếu thao tác

+ Biện pháp tổ chức: Có phiếu thao tác kèm theo trong phần phụ lục 7

- Giải toả án động phần cơ tổ máy:

+ Biên pháp kỹ thuật: làm theo phiếu thao tác

+ Biện pháp tổ chức: Có phiếu thao tác kèm theo trong phần phụ lục 7

2.5- Danh mục những công việc thực hiện theo lệnh công tác, lệnh thao tác, phiếu công tác, phiếu thao tác

2.5.1- Những công viêc làm theo lệnh công tác, lệnh thao tác

- Những công việc nhỏ lẻ, đơn giản, có số lần thao tác không quá 3

- Xử lý sự cố

2.5.2- Những danh mục làm theo phiếu công tác, phiếu thao tác:

- Những công việc phức tạp, thời gian kéo dài: Sửa chữa thiết bị theo kế hoạch, định kỳ như đại tu, trung tu, tiểu tu Kiểm tra chốt cánh hướng

- Kiểm tra, chuyển đổi vận hành thiết bị phụ dịch (phần liên quan đến điều tốc) theo định kỳ

Khối nguồn điện

1 1.1-Bộ nguồn CNV1, CNV2 và CNV3 Kiểm tra, vệ sinh

2 1.2- Bộ nguồn PA1, PA2 Kiểm tra, vệ sinh

Khối tín hiệu vào/ra

5 3.1- Bo A3 (FTM 103)

3.2- Bo A4 (FTM 104)

3.3- Bo A5 (FTM 105)

Kiểm tra, vệ sinh

6 3.4- Bộ cảm biến công suất thực Kiểm tra, vệ sinh

Khối thiết bị khác

7 4.1- PT, CT: Các đầu ra dòng và áp Kiểm tra, vệ sinh

8 4.2- RL-TG1 và RL-TG2 là 2 bộ rơle

trung gian

9 4.3- 65CH_Bộ sấy trong tủ điều tốc (nt)

10 4.4- Đèn chiếu sáng bên trong tủ Thay thế, kiểm tra

13 4.7- Các thiết bị bố trí phía trước mặt

14 4.8- Bộ phản hồi vị trí van phân phối

LVDT và phản hồi vị trí cánh hướng

RVDT (đã trình bày trong hệ thống

dầu điều tốc)

kiểm tra, vệ sinh

15 4.9- Máy phát tốc (xem CD máy phát)

3 Tổ máy dừng khẩn cấp tại thiết bị Nhấn nút 5E tại tủ

điều tốc

Các công việc làm theo PCT

2 Kiểm tra sửa chữa khi có khí lọt vào

đường ống điều khiển

Theo phần phụ lục

3 Sửa chữa, trung tu bộ van FCTM1250 Theo phần phụ lục

4 Thay chốt cắt cánh hướng Theo phần phụ lục

5 Sửa chữa hay thay các bo mạch thuộc

phần điện như đã trình bày ở trên

Theo phần phụ lục

Các công việc làm theo PTT

2 Kiểm tra sửa chữa khi có khí lọt vào

đường ống điều khiển

Theo phần phụ lục

3 Sửa chữa, trung tu bộ van FCTM1250 Theo phần phụ lục

4 Thay chốt cắt cánh hướng Theo phần phụ lục

5 Sửa chữa hay thay các bo mạch thuộc

phần điện như đã trình bày ở trên Theo phần phụ lục

2.6- Biện pháp an toàn cần lưu ý đặt biệt đối với thiết bị hệ thống

- Không được sử dụng vô tuyến trong buồng tuabin: Vì khi sử dụng vô tuyến trong buồng máy phát sẽ dẫn đến hiện tượng nhiễu loạn tín hiện phản hồi vị trí cách hướng từ bộ phản hồi RVDT làm cho độ mở cách hướng dao động có thể dẫn đến Trip máy (dao động quá 5%)

- Nút nhấn sự cố ngừng khẩn cấp 5E thường được dán lại bằng băng keo trắng mỏng để tránh những thao tác ngoài ý muốn

Chương 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ

3.1- Lắp đặt:

3.2- Vận hành

3.2.1- Phương thức vận hành (có 2 phương thức vận hành: tự động tại MCR và

ULC hoặc bằng tay tại tủ điều tốc)

Phương thức vận hành tự động: khoá 43-20 chuyển sang vị trí AUTO

Phương thức vận hành tự động tại phòng điều khiển trung tâm MCR: khoá

43 R tại ULC chuyển sang vị trí REMOTE

Phương thức vận hành tự động tại phòng ULC: khoá 43 R tại ULC chuyển sang vị trí LOCAL

3.2.1.1- Phương thức vận hành tự động (MicroNet Unit Control)

Phương thức vận hành tự động có hiệu lực khi nút chuyển mạch điều khiển AUTO/MANUAL 43-20 được đặc ở vị trí AUTO Ở chế độ này độ mở cánh hướng tùy thuộc vào giá trị vận tốc đặc trước của tổ máy và những thông số động lực khác của hệ thống như tốc độ tổ máy, độ dốc cố định Giá trị cài đặc của tốc độ sẽ tự động thay đổi trong quá trình khởi động và dừng máy (xem trình tự khởi động/ngừng máy) Giá trị tốc độ và giới hạn cần chận tải chỉ có thể được điều khiển bởi một lệnh phát ra từ ULC trong chế độ vận hành tự động thông qua một tiếp điểm riêng biệt

Nút chuyển mạch 43-20 nằm ở tủ OCP được đặt sang vị trí AUTO bởi ý định của điều hành viên

Việc lựa chọn chế độ vận hành tự động chỉ có thể thao tác tại tủ OCP Khi được chọn vận hành tự động MicroNet Unit Control được đặt ở trạng thái vận hành bình thường theo trình tự của phương thức vận hành tự động

Khi phương thức vận hành tự động đã được chọn, nó có thể bị hủy bỏ nếu điều hành viên chuyển nút 43-20 sang vị trí MANUAL

3.2.1.2- Phương thức vận hành bằng tay tại tủ điều khiển tại chỗ LCP (khoá

43 R tại ULC chuyển sang vị trí MANUAL

Chế độ vận hành bằng tay được sử dụng cho phép điều hành viên điều chỉnh bằng tay tốc độ cài đặt của điều tốc Trong phương thức này vị trí của cánh hướng cũng tùy thuộc vào giá trị đặt trước và các tham số hệ thống khác như tốc độ và độ dốc (tương tự như phương thức vận hành tự động) Tuy nhiên giá trị cài đặc tốc độ của điều tốc sẽ không tự động điều chỉnh bởi MicroNet trong trình tự khởi động và dừng máy Điều hành viên có nhiệm vụ phải điều chỉnh tốc độ cài đặc của điều tốc qua những nút điều khiển được đặc tại OCP

Chú ý: Trong phương thức vận hành bằng tay, tất cả các van điều khiển

solenoid (như van cầu, van bypass, van nén mực nước ) đã được tách rời khỏi mạch điều khiển tại ULC Các van solenoid phải được trực tiếp vận hành bằng tay thông qua các nút điều chỉnh trực tiếp trên thân van

Phương thức vận hành bằng tay được lựa chọn với mục đích vận hành của điều hành viên khi chuyển nút CHANGE-OVER CONTROL – AUTO/MANUAL

43 –20 sang MANUAL tại OCP

Nếu nút CHANGE-OVER CONTROL – AUTO/MANUAL 43 –20 được đặt ở vị trí MANUAL, MicroNet sẽ duy trì trị giá đặc về vận tốc tại thời điểm chuyển mạch, tuy nhiên, nó chỉ thay đổi khi nút SPEED SETPOINT (RAISE) hoặc