Thiết bị cơ khí thủy lực và thiết bị phụ

- Đặc điểm kết cấu bánh xe công tác, cánh dẫn hớng, hình thức và hệ thống điều khiển… - Đặc điểm kết cấu và các thông số kỹ thuật của các thiết bị phụ theo turbine nh: Van đĩa trớc turbi

Ch¬ng 3:

Mục lục

3.1 Phần mở đầu 3

3.2 Lựa chọn loại Turbine, số tổ máy và các thiết bị khác 3

3.2.1 Thông số ban đầu 3

2.2.2 Lựa chọn số tổ máy 4

2.2.3 Lựa chọn kiểu Turbine 4

2.2.4 Lựa chọn cao trình đặt máy 6

2.2.5 Lựa chọn phần dẫn dòng vào turbine 6

2.2.6 Mô tả một số yêu cầu chính của kết cấu turbine 7

2.3 Hệ thống điều khiển tuabine 9

2.3.1 Máy điều tốc 9

2.3.2 Thiết bị đo tốc độ quay của tổ máy 10

2.3.3 Cơ cấu chống lồng tốc 10

2.3.4 Thiết bị dầu áp lực 11

2.4 Lựa chọn máy phát điện 11

2.4.1 Công suất và tốc độ quay định mức 11

2.4.2 Hệ số công suất và điện áp định mức 11

2.4.3 Cách điện và giải pháp làm mát 11

2.4.4 Thiết bị nối đất trung tính máy phát điện 12

2.4.5 Các thông số kỹ thuật chính của máy phát điện 12

2.4.6 Mô tả và một số yêu cầu chính về kết cấu máy phát điện 12

2.5 Lựa chọn hệ thống kích thích máy phát điện 15

2.5.1 Chức năng của hệ thống kích thích 15

2.5.2 Thành phần của hệ thống kích thích 16

2.6 Các hệ thống thiết bị phụ 17

2.6.1 Hệ thống nớc kỹ thuật 17

2.6.2 Hệ thống cứu hoả 19

2.6.3 Hệ thống khí nén 20

2.6.4 Hệ thống cấp dầu 21

2.6.5 Hệ thống tiêu nớc thải sản xuất 22

2.6.6 Hệ thống đo các đại lợng thủy lực 22

2.6.7.Hệ thống thông gió và điều hoà không khí 23

Tài liệu cơ sở để thiết kế các hệ thống thông gió và điều hòa không khí 23

1 Hệ thống thông gió 23

2 Hệ thống điều hoà không khí 24

Bảng Tính toán công suất lạnh trong không gian điều hoà và bố trí thiết bị 24

Bảng Chọn các thiết bị thông gió 24

Bảng Thống kê thiết bị cơ khí thuỷ lực và thiết bị phụ nhà máy thuỷ điện 25

Chơng 3 Thiết bị cơ khí thủy lực và thiết bị phụ

3.2.1 Thông số ban đầu

Trên cơ sở tính toán và phân tích trong giai đoạn NCKT đã đợc duyệt và chính thức hóa và sau các quá trình nghiên cứu và khảo sát tiếp theo, các thông số thủy năng chính của nhà máy thủy điện Bắc Khê 1 đợc xác định nh sau:

- Dung tích hữu ích của hồ chứa 4.265x106 m3

- Công suất lắp máy 2.0 MW

- Sản lợng điện bình quân năm 7,94.106 kWh

- Thời gian sử dụng công suất lắp máy 3972 giờ

NMTĐ Bắc Khê 1 là một nhà máy thủy điện loại nhỏ với công suất lắp máy 2.0MW nằm trên địa phận huyện Tràng Định - tỉnh Lạng Sơn, nhằm đáp ứng một phần yêu cầu phụ tải của khu vực và góp phần đảm bảo chất lợng cung cấp

điện ổn định cho khu vực, đồng thời khai thác tiềm năng thủy điện của tỉnh Lạng Sơn, tham gia vào việc phát triển nguồn thuỷ điện đáp ứng nhu cầu phát triển chung của cả hệ thống Do dung tích hồ chứa nhỏ nên khả năng điều tiết hạn chế Bởi vậy NMTĐ Bắc Khê 1 sẽ vận hành trong hệ thống ở chế độ phủ

đỉnh đồ thị phụ tải Nhất là vào thời kỳ mùa kiệt với lu lợng đảm bảo thấp thì nhà máy có thể phải vận hành theo chế độ điều tiết ngày đêm

2.2.2 Lựa chọn số tổ máy.

Việc xác định số lợng tổ máy và kiểu loại turbine nói chung cần đảm bảo các

điều kiện kỹ thuật và kinh tế Số lợng tổ máy càng ít, chi phí đầu t càng nhỏ Tuy nhiên để đảm bảo các điều kiện kỹ thuật và an toàn thờng nhà máy cần có ít nhất 2 tổ máy Đối với các trạm thuỷ điện lớn hoặc đóng vai trò then chốt trong

hệ thống điện thì việc chọn nhiều tổ máy sẽ an toàn hơn cho hệ thống và nhà máy Tuy nhiên chi phí đầu t tăng và chi phí vận hành cũng tăng cao Trạm Thuỷ điện Bắc Khê 1 không đóng vai trò then chốt trong hệ thống điện, điểm cần quan tâm khi xét chọn số tổ máy là hạn chế về công suất tối thiểu do điều kiện vận hành

Trạm Bắc Khê 1 dùng Turbine Tâm trục, lu lợng đảm bảo Qdb = 2.58 m3/s, lu ợng tối thiểu cho phép trạm làm việc bình thờng bằng 60% lu lợng định mức của một tổ máy làm việc

l-Qmin = 60%.Qtb = 60% 6.68 = 4.01 m3/s > Qdb = 2.58 m3/s

Nh vậy về mùa khô cho phép trạm thuỷ điện vẫn làm việc nhng không hoạt

động tới lu lợng đảm bảo, do trạm vận hành ở chế độ phủ đỉnh đồ thị phụ tải và

điều tiết ngày đêm vào mùa khô Do vậy vẫn đảm bảo điều kiện kỹ thuật

Vì vậy căn cứ điều kiện vận hành và hoàn cảnh địa phơng của thủy điện Bắc Khê 1 thì số lợng tổ máy chỉ nên chọn là 2 tổ máy

2.2.3 Lựa chọn kiểu Turbine.

Căn cứ sơ đồ lựa chọn kiểu loại turbine công suất vừa và nhỏ (sổ tay NEF), với công suất lắp máy 2.0MW, ở cột nớc tính toán 17.90m, thì Turbine phản kích là loại turbin thích hợp nhất Cụ thể có thể sử dụng Turbine Francis (Tâm trục)

hoặc Kaplan (Cánh quay), tuy nhiên Turbine cánh quay có cấu tạo và vận hành phức tạp và sẽ cho giá thành cao, không thích hợp với các trạm thuỷ điện nhỏ cần đơn giản về vận hành thiết bị Vì vậy chỉ chọn Turbine Tâm trục làm phơng

án tính chọn

- Phơng án 2 tổ máy Turbine Francis trục đứng với mẫu turbine A244 - 35

của Trung Quốc

- Đờng kính bánh xe công tác D1 = 1.10 m

- Hiệu suất tại điểm tính toán ηtt = 0.877

- Hiệu suất trung bình ηtb = 0.904

Ngoài ra các nhà thầu cần đa ra những đặc điểm u việt về vật liệu, kết cấu và

đặc tính vận hành nh:

- Kích thớc, trọng lợng của từng bộ phận của tổ máy

- Đặc điểm kết cấu bánh xe công tác, cánh dẫn hớng, hình thức và hệ thống điều khiển…

- Đặc điểm kết cấu và các thông số kỹ thuật của các thiết bị phụ theo turbine nh: Van đĩa trớc turbine, máy điều tốc kỹ thuật số, thiết bị dầu áp lực, hệ thống dầu bôi trơn các ổ trục, phanh hãm, máy đo tốc độ quay hoặc máy phát tốc

Dới đây là các thông số chủ yếu của turbin đợc lựa chọn :

- Hình thức và phơng thức lắp đặt Trục đứng

- Công suất định mức trên trục turbin 1053 kW.

- Dự tính tổng trọng lợng/1 tổ máy 18.77 T

2.2.4 Lựa chọn cao trình đặt máy.

Căn cứ đặc tính Q = f(H) vùng hạ lu nhà máy, khi lợng chạy một tổ máy Q=6.68m3/s, mực nớc hạ lu nhà máy là 179,20m, chiều cao hút Hs = 1,2m thì chọn cao trình tâm bánh xe công tác turbine 180.40 Khi thiết kế đã lấy cao trình tâm bánh xe công tác 180.40m làm kích thớc cơ sở của nhà máy Sau này các nhà thầu phải tôn trọng và giữ nguyên kích thớc cơ sở này

2.2.5 Lựa chọn phần dẫn dòng vào turbine

Phần dẫn dòng buồng xoắn và ống xả

Buồng xoắn turbine là buồng xoắn kim loại do nhà chế tạo cung cấp đồng bộ với các thiết bị turbine, có đờng kính cửa vào phù hợp và sẽ đợc nối vào đờng ống qua một đoạn ống thép chuyển tiếp Buồng xoắn đợc tính toán theo quy luật Vu.R = const của dòng chảy với góc ôm 3450 Buồng xoắn có thể gồm nhiều

đoạn hàn nối với nhau để tiện vận chuyển và lắp đặt Buồng xoắn phải đợc thiết

kế để chịu đợc toàn bộ áp lực bên trong lớn nhất, gồm cả áp lực nớc va

Buồng xoắn cần đợc trang bị:

- Các chống đỡ để lắp đặt và chèn bê tông

- Các đờng ống tháo cạn qua van thông với ống xả

- Vành chặn tại đầu vào để truyền lực xô ngang vào bê tông xung quanh.ống xả của turbine cũng bằng kim loại, bao gồm đoạn ống côn, đoạn khuỷu cong và đoạn ra mở rộng Toàn bộ ống xả đợc chôn trong bê tông với các thép néo và bê tông chèn Đoạn ra mở rộng có thể đợc chế tạo tại hiện trờng hoặc không có bọc thép

ống xả turbine là loại ống xả tiêu chuẩn có chiều cao H = 2.5.D1, chiều dài L =

4.5.D1 Tiết diện cửa ra B5xH5 = 3.30 x 1.60m Kích thớc ống xả sẽ đợc nhà chế tạo cung cấp thiết bị turbine chuẩn hoá phù hợp với thiết bị turbine sẽ lắp đặt nhằm khôi phục động năng dòng chảy khi ra khỏi turbine và tăng tối u hiệu suất của turbine.

Tại buồng xoắn và ống xả cần trang bị các ống dẫn cấp nớc, thoát nớc và các ờng ống đo lờng thủy lực (đo áp lực, lu lợng) Tất cả các đờng ống này đều đặt sẵn trong bê tông riêng đờng ống thoát nớc thông với buồng xoắn, ống xả và hố thu nớc tại cao trình 176.98m có van chụp thông qua vít me và vo lăng đặt tại cao trình 179.30m để vận hành khi cần tháo nớc từ ống xả về hố thu, trên nóc hố thu tại cao trình 179.30m đặt máy bơm tiêu hoạt động khi cần bơm cạn ống xả Những đờng ống lớn phải có cửa chắn rác Tuy vậy cũng cần có biện pháp thông thổi bằng khí nén khi đờng ống bị tắc

đ-Hố xả của turbine có thể là dạng khối lập phơng đợc bọc thép chống ăn mòn nhằm tạo lu lợng thoát ra hạ lu với tốc độ dới 1,2m/s, ngỡng trên của cửa xả phải cao hơn mức nớc hạ lu cao nhất khoảng 0,5m

Cần có cửa kiểm tra để tiện chui vào hố xả khi kiểm tra và sửa chữa Đồng thời cần có hố thu nớc để xả nớc từ ống xả về hố thu nớc và bơm ra ngoài khi cần làm khô hố xả để sửa chữa

Việc đóng mở cửa van hạ lu ống xả sẽ đợc thực hiện bằng pa lăng điện có đờng chạy dọc theo cửa xả phía ngoài gian máy Bình thờng cửa van đợc lu giữ trong rãnh khe phai Khi dùng đến sẽ dùng pa lăng thả cửa van để đóng kín cửa

2.2.6 Mô tả một số yêu cầu chính của kết cấu turbine

Dới đây giới thiệu một số yêu cầu kết cấu của một số thiết bị chính, gồm:

1 Bánh xe công tác đợc thiết kế theo mô hình tiên tiến nhất, có các thông số cột nớc, lu lợng, công suất phù hợp điều kiện vận hành trạm thuỷ điện Bắc Khê 1, có đặc tính vận hành tối u với hiệu suất cao, có chiều cao hút Hs phù hợp với yêu cầu thiết kế Hs = 1,2 m

Bánh xe công tác có kết cấu hàn liền khối Cánh bánh xe công tác, vành dới, vành chắn nớc, moay ơ bánh xe công tác đợc làm bằng thép hợp kim chịu xâm thực tốt, là loại thép Crom - Nikel với thành phần Crom không dới 13%, Nikel không dới 4%

2 Stator turbine bằng kết cấu thép hàn, đợc ghép với buồng xoắn bằng thép hàn gồm vành trên và vành dới đợc gắn với nhau bằng các trụ đỡ cánh hớng tĩnh có biên dạng thuận lợi cho dòng chảy Stator turbine có thể phân làm 2 mảnh để tiện vận chuyển Ngoài nhiệm vụ hớng dòng và để liên kết các cụm chi tiết turbine, stator turbine còn có chức năng truyền toàn bộ tải trọng phần quay của tổ máy xuống bệ bê tông Stator turbine đợc liên kết với nắp

turbine và thiết bị hớng nớc.

3 Máy hớng nớc có lắp các cánh hớng nớc Các cánh hớng đều đợc chế tạo bằng thép hợp kim chịu xâm thực nh loại thép cánh bánh xe công tác Các ổ trục cánh hớng làm bằng vật liệu tổng hợp chịu mài mòn và tự bôi trơn không dùng dầu mỡ và phải có gioăng chèn tiện cho việc thay thế, sửa chữa Các cánh hớng phải có kết cấu làm kín nớc tốt nhất Các khe hở cánh hớng với nhau và với vành stator phải có lớp đệm chèn bằng vật liệu tổng hợp hoặc bằng cao su chịu dầu Các gioăng đệm phải có tính đàn hồi và chịu dầu,

đồng thời dễ điều chỉnh và thay thế Lợng rò rỉ qua cánh hớng phải nhỏ nhất,

đảm bảo độ kín khí khi máy chạy bù đồng bộ, đồng thời đảm bảo máy chạy

và dừng đợc bình thờng

4 Cơ cấu quay cánh hớng nớc gồm các tay giằng, chốt cắt đợc liên kết với vành điều chỉnh Cơ cấu này phải có sức bền cơ học cao, vận hành chắc chắn, không xộc xệch, tiện cho việc sửa chữa thay thế Vành điều chỉnh sẽ

điều khiển đóng mở các cánh hớng nớc một cách đồng đều Bởi vậy nó phải

có kết cấu chắc chắn, vận hành trơn tru

5 Servomotor điều khiển máy hớng nớc có thể là loại kép gồm có 2 servomotor đặt đối diện với vành điều chỉnh và tạo lực kéo đẩy cùng chiều Tuy nhiên phải đảm bảo việc vận hành chắc chắn và trơn tru Các servomotor vận hành với dầu áp lực 2.5MPa Lợng dầu rò rỉ qua trục servomotor phải đợc thu về bình chứa và định kỳ bơm về thùng hồi dầu của thiết bị dầu áp lực Thiết bị bơm dầu rò rỉ phải đợc trang bị đồng bộ với thiết

bị turbine Các gioăng chắn dầu servomotor phải tiện sửa chữa thay thế

6 ổ hớng trục turbine có nhiệm vụ định tâm turbine ổ hớng turbine cấu tạo bằng các secmăng có phủ babit hoặc vật liệu tổng hợp, tự bôi trơn bằng dầu turbine ổ hớng turbine đợc làm mát bằng các bộ làm mát dầu bằng nớc đặt ngay trong ổ trục Nguồn nớc làm mát lấy từ hệ thống cấp nớc kỹ thuật của nhà máy ổ hớng trục turbine phải có kết cấu thuận tiện cho việc kiểm tra, sửa chữa, điều chỉnh và thay thế Lợng dầu rò rỉ từ ổ hớng trục turbine phải kiểm soát đợc và có thể dễ dàng bổ sung thay thế

7 ổ chèn trục turbine nằm phía dới ổ hớng trục turbine, nó ngăn không cho

n-ớc từ ổ chèn trục turbine chảy rò lên nắp turbine khi tổ máy vận hành và cả khi máy dừng sửa chữa Các vành chắn nớc làm bằng vật liệu đặc biệt, mềm nhng chịu ma sát cao nh các vòng graphit Ngoài vành chắn nớc vận hành nói trên còn có vành chắn nớc khi sửa chữa, đảm bảo không rò nớc khi tổ máy ở trạng thái dừng sửa chữa Nớc chèn kín trục lấy từ nguồn nớc kỹ thuật của tổ máy Vành chắn nớc khi sửa chữa chỉ sử dụng khi máy dừng Lúc đó vành chèn đợc bơm căng bằng khí nén để chèn kín trục turbine Nớc rò rỉ trên nắp turbine phải định kỳ bơm xả ra hạ lu nhà máy bằng các bơm

xiphông và bơm điện Các bơm này phải vận hành tự động và chắc chắn để duy trì mức nớc ở nắp turbine không đợc cao quá mức quy định, gây sự cố ngập nớc tổ máy Bởi vậy bơm vét nớc nắp turbine phải có bơm vận hành và bơm dự phòng Có thể dùng bơm xiphông làm bơm vận hành và bơm chạy

điện làm bơm dự phòng Công suất các bơm nớc nắp turbine đợc trang bị

đồng bộ và phù hợp với thiết bị turbine do nhà chế tạo turbine cung cấp

Hệ thống điều khiển turbine đợc trang bị đồng bộ với thiết bị turbine, nó phải có

đặc tính phù hợp với yêu cầu thao tác và vận hành của turbine Hệ thống này gồm máy điều tốc và thiết bị dầu áp lực, có thể kết cấu liền khối

2.3.1 Máy điều tốc.

Máy điều tốc cần có:

- Dung tích bình áp lực chứa dầu - khí 1260 lít

Cùng với hệ thống điều khiển tổ máy, bộ điều tốc phải bảo đảm các chức năng:

- Khởi động và dừng máy tự động và bằng tay

- Duy trì các chế độ vận hành khác nhau của turbine: điều chỉnh tần số,

điều chỉnh công suất, điều chỉnh nhóm các tổ máy

- Hạn chế công suất lớn nhất và nhỏ nhất của turbine phù hợp với cột nớc

và mức nớc hạ lu

- Cho phép chuyển đổi từ chế độ vận hành này sang chế độ vận hành khác

tại chỗ hoặc từ xa

- Tự động khởi động và dừng tổ máy trong điều kiện không có điện tự

dùng

- Tự động điều khiển tổ máy ổn định ở các chế độ vận hành: không tải,

mang tải độc lập và hòa với lới điện, xả tải và mang tải

- Bảo vệ tổ máy bằng cách tác động tới cơ cấu sự cố của hệ thống điều

khiển khi máy điều tốc bị trục trặc và tốc độ quay tăng lên tới 115% tốc

độ định mức

- Thu thập và gửi tín hiệu thông báo về chế độ vận hành và tình trạng kỹ

thuật, cũng nh các tín hiệu cảnh báo đến cấp điều khiển cao hơn

Máy điều tốc phải là điều tốc điện - thủy lực chế tạo theo công nghệ kỹ thuật số,

làm việc với tín hiệu số hoặc tín hiệu tơng tự theo nguyên lý PID (tỷ lệ - vi phân

- tích phân)

Máy điều tốc gồm 2 phần:

- Phần cơ thủy lực với đờng kính van phối áp chính thích hợp, vận hành với

áp lực dầu 2.5MPa

- Phần điện tử gồm một tủ điện Phần điện của máy điều tốc gồm các thiết

bị điện và điện tử sẽ điều khiển phần cơ thủy lực theo chơng trình phần mềm đã đợc cài đặt, phát các tín hiệu bảo vệ, điều khiển số các mạch tự

động hóa của tổ máy, truyền tín hiệu tơng tự hoặc tín hiệu số đến trung tâm điều khiển Tất cả các thông số và chế độ điều chỉnh đều đợc thể hiện trên màn hình và cho phép giao diện giữa ngời vận hành với máy

- Rơ le tốc độ và bộ phát xung

- Phần điều khiển các nam châm điện từ của hệ thống đóng sự cố các vòi phun

Hiện nay đã có những máy điều tốc có kết cấu đơn giản, kích thớc gọn

Việc lựa chọn máy điều tốc với các thông số cụ thể sẽ đợc trình bày trong Điều kiện kỹ thuật cấp hàng

2.3.2 Thiết bị đo tốc độ quay của tổ máy.

Thiết bị đo tốc độ quay của tổ máy để xác định tốc độ quay của tổ máy phục vụ cho máy điều tốc và rơ le tốc độ gồm có:

- Vành thép răng ca với số răng tỷ lệ với số cực từ của máy phát đợc lắp trên trục turbine

- Đo tốc độ quay bằng 2 bộ cảm biến quang học hoặc cảm biến laser độc lập kiểu khe, 1 phục vụ cho máy điều tốc, 1 cho rơ le tốc độ

Có thể bố trí dự phòng 1 máy phát tốc tại đầu trục máy phát điện để phục vụ đo tốc độ quay cho máy điều tốc

2.3.3 Cơ cấu chống lồng tốc

Chức năng chống lồng tốc đợc thực hiện bằng cơ cấu sau:

- Đóng các cánh hớng nớc bằng van thủy lực “đóng sự cố” khi tốc độ quay

đạt tới 115% tốc độ định mức mà máy điều tốc không chịu đóng

- Đóng các cánh hớng nớc bằng van thủy lực tác động bởi lực ly tâm qua van “đóng sự cố” Van thủy lực này sẽ đợc tác động bởi con lắc ly tâm khi tốc

độ quay đạt tới 160% tốc độ định mức

- Đóng nhanh van nớc vào khi các cánh hớng không chịu đóng sau khi van

thủy lực tác động bởi lực ly tâm đã tác động.

2.3.4 Thiết bị dầu áp lực.

Khi thiết bị turbine đợc cấp đồng bộ với máy điều tốc sử dụng dầu áp lực 2.5MPa thì thiết bị dầu áp lực cũng đợc chọn với áp lực tơng ứng và cũng đợc cấp đồng bộ với máy điều tốc

Thiết bị dầu áp lực có thể đợc dùng chung để duy trì áp lực dầu điều chỉnh cho máy điều tốc và van nớc vào turbine Có thể thiết kế thiết bị dầu áp lực và điều tốc có cấu tạo liền khối tùy theo nhà chế tạo cung cấp nhng phải đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật đã nói ở trên

Thiết bị này gồm bình tích năng, thùng chứa dầu và thùng dầu dự trữ cùng với các máy bơm dầu kiểu bánh răng và các van xả áp lực đợc đặt ngay trên nắp thùng chứa dầu Công suất của các bơm dầu phải phù hợp với thiết bị điều khiển của turbine

Bảng điều khiển thiết bị dầu áp lực sẽ điều khiển hoạt động của các bơm dầu nhằm tự động duy trì áp lực dầu trong giới hạn quy định Cũng nh máy điều tốc

kỹ thuật số, điều khiển thiết bị dầu áp lực cũng do bộ PLC thực hiện Bảng điều khiển này đợc gắn với thiết bị dầu áp lực và điều tốc

Công suất biểu kiến S = 1.25MVA

Theo tiêu chuẩn BHTP - 41 - 94, với công suất 1.25MVA, chọn điện áp định mức máy phát điện 6.3kV

2.4.3 Cách điện và giải pháp làm mát

Cách điện của máy phát điện đợc chọn theo cấp F có nhiệt độ giới hạn nh sau:

- Cuộn dây stator 1400C

- Cuộn dây rotor 1450C

- Phần sắt từ stator 1400C

Giải pháp làm mát máy phát điện là làm mát gián tiếp bằng không khí tuần hoàn kín Không khí đợc làm mát bằng nớc kỹ thuật bơm từ hạ lu theo một chiều qua các bộ trao đổi nhiệt Nhiệt độ không khí qua bộ làm mát không đợc vợt quá

400C Nhiệt độ nớc làm mát không quá 300C

2.4.4 Thiết bị nối đất trung tính máy phát điện

Do dòng điện điện dung của máy phát điện nhỏ dới 3A nên theo quy phạm về bảo vệ cách điện cuộn dây máy phát điện, không cần nối đất điểm trung tính mà chỉ báo tín hiệu chạm đất để xử lý

Có thể áp dụng phơng thức nối đất trung tính máy phát điện qua một máy biến

điện áp kiểu khô và một điện trở thuần thứ cấp đặt trong một tủ kim loại

2.4.5 Các thông số kỹ thuật chính của máy phát điện

- Loại máy phát điện: Đồng bộ 3 pha trục đứng, kiểu treo

- Công suất định mức: 1,0MW/1.25MVA

- Hiệu suất máy phát điện: 95%

- Dải dao động điện áp ∆U: +5%

- Moment đà yêu cầu GD2: 16,5Tm2

- Hằng số quán tính Ta: 4,781 sec

- Giải pháp làm mát: làm mát gián tiếp bằng không khí

- Nhiệt độ nớc làm mát < 300C

- Trọng lợng máy phát ớc tính 25T

- Trọng lợng rotor ớc tính 12.5T

Máy phát điện đợc thiết kế, chế tạo và cung cấp phù hợp với tiêu chuẩn IEC-34

2.4.6 Mô tả và một số yêu cầu chính về kết cấu máy phát điện

Máy phát điện đợc nối trục với turbine, có kết cấu kiểu treo, ổ đỡ nằm phía trên

rotor máy phát Toàn bộ lực hớng trục của tổ máy, bao gồm trọng lợng phần quay của máy phát điện và turbine với lực đẩy thủy lực sẽ truyền lên ổ đỡ, qua giá chữ thập trên, qua khung stator truyền xuống bệ bê tông của máy phát điện.Cách điện cuộn dây stator và cuộn dây rotor là cách điện cấp F có khả năng chịu nhiệt cao đến 1550C Lõi sắt rotor và stator dùng loại tôn silic có đặc tính từ cảm tốt nhất, đợc sơn với lớp sơn cách điện bền và chịu nhiệt cao.

Stator máy phát điện có thể chia làm 2 hoặc 3 phần lắp ghép để tiện vận chuyển.Rotor máy phát điện gồm phần nan hoa với vành sắt từ và các cực từ có thể tháo rời Vành sắt từ và các cực từ sẽ đợc tổ hợp với phần nan hoa tại sàn lắp ráp của nhà máy Các đầu dây cực từ đợc hàn nối với nhau và với vành góp, chổi than Dòng điện kích từ cho rotor đợc đa đến qua các chổi than - vành góp này Rotor máy phát điện có lắp các cánh quạt gió đảm bảo sự làm mát đều đặn trong tất cả các khu vực của máy phát, đặc biệt ở phần đầu cuộn dây stator và các cực từ rotor Phía dới nan hoa rotor có lắp các vành phanh hãm rotor để có thể hãm rotor khi máy đang dừng và giảm tốc độ đến 15% tốc độ định mức

Rotor máy phát điện phải có kết cấu bền chắc với trị số GD2 = 16,5Tm2 đủ lớn

để đảm bảo tổ máy vận hành ổn định ở mọi chế độ quá độ, kể cả khi tổ máy bị

sự cố lồng tốc đến 1,8 lần tốc độ định mức trong thời gian 2 phút

ở các vị trí thích hợp cần đặt đủ số lợng các bộ cảm biến nhiệt độ tại lõi sắt, cuộn dây stator, cuộn dây rotor, không khí nóng lạnh, nhiệt độ nớc làm mát, nhiệt độ các secmăng ổ đỡ, ổ hớng để tiện giám sát trong vận hành

Không khí làm mát máy phát điện đợc tuần hoàn bởi 2 vành quạt gió lắp ở phía trên và dới của rotor máy phát, lu lợng gió đợc phân bố đều qua các buồng phân phối có các cửa điều chỉnh lắp tại phần tĩnh của stator và thông qua các bộ trao

đổi nhiệt lắp xung quanh sờn stator máy phát điện Các bộ làm mát không khí máy phát phải đủ khả năng duy trì nhiệt độ gió nóng ra khỏi máy phát không quá 400C khi nhiệt độ môi trờng nóng nhất trong năm là 350C và phải chịu đợc

áp lực nớc làm mát đến 5kg/cm2 Hệ thống làm mát máy phát điện phải đợc thiết kế để vận hành máy phát điện với công suất định mức trong điều khiển mất nớc tuần hoàn trong 1 hoặc 2 bộ trao đổi nhiệt của máy phát Nớc làm mát đợc lấy từ hệ thống cấp nớc kỹ thuật của tổ máy và xả về hạ lu qua ống xả của turbine

Máy phát điện có giá đỡ trên và giá đỡ dới Giá đỡ trên sẽ lắp ổ đỡ và ổ hớng trên của máy phát, nên nó phải chịu toàn bộ tải trọng phần quay của tổ máy và tải trọng thuỷ lực của turbine, nó truyền toàn bộ tải trọng này lên khung stator máy phát điện và bệ máy bằng bê tông Giá đỡ dới chỉ để lắp ổ hớng dới máy phát điện và các phanh hãm máy phát điện

Hệ thống phanh hãm tổ máy có dạng xilanh áp lực để ép các má phanh với vành