Lữ trọng hòa d9 QLNL1 (1)

Vai trò và nhiệm vụ của nhà máy thủy điện Hòa Bình đối với hệ thống điện quốc gia...9 4.2.. Các thiết bị của tổ máy.... Trong bản báo cáo này em trình bày sơ lược những kiến thức,

MỤC LỤC

CH ƯƠ NG 1 5

GI I THI U CHUNG V NHÀ MÁY TH Y ĐI N HÒA BÌNH Ớ Ệ Ề Ủ Ệ 5

1 Lịch sử thành lập và các giai đoạn của nhà máy 5

1.1 Lịch sử thành lập 5

1.2 Các giai đoạn phát triển 6

2.2 Chức năng, nhiệm vụ các phòng ban 7

3 Các thành tựu nhà máy đã đạt được 8

4 Vai trò và nhiệm vụ của nhà máy thủy điện Hòa Bình đối với hệ thống điện quốc gia 9

4.2 Sản xuất điện năng 10

4.3 Tưới tiêu trong mùa khô hạn 11

4.5 Các vai trò nhiệm vụ khác 12

5 Vị trí làm việc của nhà máy thủy điện trong đồ thị phụ tải hệ thống 12

CH ƯƠ NG 2 14

THU TH P M T S THÔNG TIN V NHÀ MÁY Ậ Ộ Ố Ề 14

1 Các thông số cơ bản làm việc của đập và cơ chế làm việc của đập chứa 14

1.1 Các thông số chính: 14

2.2 Các thiết bị của tổ máy 18

2.2.1 Tuabin 18

2.2.2 Bộ điều tốc thủy lực 19

2.2.3 Máy phát đồng bộ 3 pha 19

2.2.4 Máy biến áp 20

2.2.5 Các thiết bị phụ 21

3.2 Các thiết bị trong trạm biến áp 23

3.2.1 Máy cắt 220 kV 23

3.2.2 Máy cắt 110 kV 24

3.2.3 Dao cách ly 220kV 25

3.2.4 Dao cách ly 110kV 26

3.2.5 Máy biến áp tự ngẫu 220/110/35kV (AT1, AT2) 26

3.2.6 Máy biến áp tự dùng 35/6 kV (TD61, TD62) 27

3.2.7 Máy biến điện áp 220kV 27

3.2.8 Máy biến điện áp 110 kV 28

3.2.9 Máy biến dòng điện 220 kV 28

3.2.10 Máy biến dòng điện 110kV 29

3.2.11 Chống sét van 220kV 29

3.2.12 Chống sét van 110kV 30

CH ƯƠ NG 3 36

QUÁ TRÌNH VÀ CÁCH TH C V N HÀNH TRONG 1 CA LÀM VI C TR M PHÂN PH I Ứ Ậ Ệ Ở Ạ Ố ĐI N 220/110/35 KV VÀ TRONG T MÁY Ệ Ổ 36

3.Quá trình và cách thức vận hành trong một ca làm việc: 36

LỜI MỞ ĐẦU

Trường Đại Học Điện Lực Hà Nội là trường đại học đầu ngành của ngành điện.Từ khi thành lập tới nay trường đã đào tạo nhiều kỹ sư, cử nhân có chất lượng caophục vụ cho công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Để đạt được những thành tích trênnhà trường luôn tạo cơ hội cho sinh viên được học đi đôi với hành Trong đó thực tậpnhận thức đóng vai trò không nhỏ trong việc giúp sinh viên cọ xát với môi trường lầmviệc phục vụ cho việc phát triển sau này

Mục đích của việc tham quan nhà máy thuỷ điện Hoà Bình để giúp sinh viênhiểu rõ cấu tạo, chức năng hoạt động, tầm quan trọng của nhà máy đối với hệ thốngđiện Việt nam và đối với tình hình kinh tế, chính trị, an ninh quốc phòng của quốc gia.Việc đi thực tế nhà máy thuỷ điện Hoà Bình cũng giúp cho sinh viên nhận thấy cấu tạophức tạp của nhà máy so với lý thuyết, hệ thống điều khiển tự động, các quy trình làmviệc, các số liệu hoạt động hàng ngày của nhà máy cũng giúp ích cho sinh viên trongcác môn học trên lớp Đi lên các trạm điện giúp cho sinh viên hiểu biết rõ về các phầntử trong hệ thống điện, tác dụng và hoạt động của toàn bộ hệ thống điện

Sau hai tuần thực tập tại công ty thủy điện Hòa Bình, được sự quan tâm giúp đỡcủa thầy giáo hướng dẫn, các bác lãnh đạo và sự hướng dẫn tận tình của các cán bộcông nhân viên trong công ty, đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ thực tập nhận thứctheo đúng yêu cầu của nhà trường đề ra

Trong bản báo cáo này em trình bày sơ lược những kiến thức, hiểu biết trongthời gian thực tập tại công ty thủy điện Hòa Bình Do thời gian có hạn nên không tránhkhỏi những sai sót, rất mong được sự đóng góp chỉ bảo chân thành của cán bộ nhânviên trong công ty và các thầy cô giáo bộ môn để bài báo cáo của em được tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Lữ Trọng Hòa

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH

1 Lịch sử thành lập và các giai đoạn của nhà máy

1.1 Lịch sử thành lập

Hình 1: Nhà máy thủy điện Hòa Bình.

Sau khi đất nước thống nhất (1975) Đảng và nhà nước ta ra sức đẩy mạnh nềnkinh tế xã hội phát triển đưa đất nước thoát khỏi cuộc khủng hoảng kinh tế do hậu quảcủa chiến tranh để lại Muốn phát triển kinh tế xã hội thì vấn đề quan tâm hàng đầu lànăng lượng điện Vì vậy mà các mô hình nhà máy Thủy điện và Nhiệt điện đần dầnđược hình thành và góp phần thúc đẩy nền kinh tế xã hội Việt Nam với các nhà máythủy điện như: Hòa Bình, Thác Bà, Yaly… và các nhà máy Nhiệt điện như: Phả Lại,Uông Bí, Ninh Bình…

Nói đến nhà máy thủy điện thì nhà máy thủy điện Hòa Bình là nhà máy đượcquan tâm hang đầu Đây là một trong những nhà máy thủy điện lớn nhất nước ta hiệnnay Nhà máy thủy điện Hòa Bình được khởi công xây dựng từ năm 1979 và khánhthành vào năm 1994 Công trình này là niềm tự hào của đội ngũ cán bộ, công nhân cácngành xây dựng, thuỷ lợi, năng lượng đánh dấu sự trưởng thành của đội ngũ cán bộ,công nhân Việt Nam Công trình thuỷ điện Hoà Bình là công trình thế kỷ nó thể hiệntình hữu nghị, hợp tác toàn diện giữa Việt Nam và Liên Xô.

1.2 Các giai đoạn phát triển

 Ngày 06-11-1979: Khởi công xây dựng công trình thuỷ điện Hòa Bình

 Sau gần 10 năm xây dựng, 8 tổ máy lần lượt hòa lưới điện quốc gia:

• Ngày 31-12-1988: Tổ máy số 1 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 04-11-1989: Tổ máy số 2 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 27-03-1991: Tổ máy số 3 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 19-12-1991: Tổ máy số 4 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 15-01-1993: Tổ máy số 5 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 29-06-1993: Tổ máy số 6 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 07-12-1993: Tổ máy số 7 hoà lưới điện quốc gia

• Ngày 04-04-1994: Tổ máy số 8 hoà lưới điện quốc gia

 Đến ngày 27-05-1994: Trạm 500KV đầu nguồn Hoà Bình đi vào vận hànhchính thức cung cấp điện cho miền Trung và miền Nam

 Ngày 20-12-1994: Nhà máy Thủy điện Hòa Bình đã long trọng tổ chức lễkhánh thành

2 Cơ cấu tổ chức của nhà máy

2.1 Sơ đồ bộ máy tổ chức

Hình 1.2: Sơ đồ bộ máy tổ chức nhà máy thủy điện Hòa Bình.

2.2 Chức năng, nhiệm vụ các phòng ban

Tổng số phòng làm việc và vận hành của nhà máy là khoảng gần 1000 phònglớn nhỏ Số lượng công nhân viên làm việc trong nhà máy là gần 1000 người, trong đómỗi phòng ban có chức năng riêng biệt nhưng lại thống nhất với mục tiêu đảm bảo chonhà máy hoạt động ổn định, phát công suất lớn nhất có thể

• Lãnh đạo, kiểm tra và giám sát nhà máy có:

- Tập đoàn điện lực Việt Nam: Tập đoàn điện lực Việt Nam là một trong

9 Tổng công ty thuộc nhà nước Là lá cờ đầu chỉ huy sự phát triển của ngành điện ViệtNam cũng như các ngành kinh tế trọng điểm khác Trong đó, công ty thủy điện HòaBình hoạt động theo kế hoạch mà tập đoàn đề ra

- Hội đồng quản trị: Hội đồng quản trị là cơ quan quản lý Công ty do

Tập đoàn bầu ra, là cơ quan đại diện thường trực của Tập đoàn, thay mặt cho Tập đoànquản trị Công và có toàn quyền nhân danh Tập đoàn để quyết định mọi vấn đề liênquan đến mục đích, quyền lợi của Công ty, trừ những vấn đề thuộc thẩm quyền của

- Ban kiểm soát: Kiểm soát viên là những người thay mặt Tập đoàn để

kiểm tra tính hợp lý, hợp pháp trong quản lý điều hành hoạt động kinh doanh Công ty;trong ghi chép sổ sách kế toán tài chính của Công ty nhằm đảm bảo lợi ích hợp phápcho các cổ đông

• Bộ máy hành chính của nhà máy:

- Ban giám đốc: Ban Giám đốc là cấp quản lý điều hành hoạt động của

Công ty, đứng đầu là Giám đốc do Hội đồng Quản trị lựa chọn và bổnhiệm

- Các phòng/ban nghiệp vụ

 Phòng tài chính-kế toán: Thực hiện lập kế hoạch tài chính chocông ty, thực hiện việc hạch toán các nghiệp vụ kinh tế phát sinh trong suốt quá trìnhhoạt động của công ty, lập các báo cáo tài chính phục vụ công tác quản lý và theo chếđộ quy định Giám sát việc thực hiện lưu ký Chứng khoán

 Phòng tổ chức lao động: Nhiệm vụ thực hiện về tuyển dụng, đàotạo nhân sự cho công ty

 Phòng kế hoạch-kỹ thuật: Có chức năng nhiệm vụ xây dựng kếhoạch năm, kế hoạch dài hạn, kế hoạch sản xuất, kế hoạch xây dựng cơ bản, kế hoạchduy tu, bảo dưỡng và tổng hợp kế hoạch triển khai các dự án đầu tư của Công ty; Quản

lý công tác kỹ thuật

 Bộ phận sản xuất: Có chức năng tổ chức quản lý điều hành sảnxuất các nhà máy thủy điện liên tục-an toàn-hiệu quả theo kế hoạch sản lượng hàngnăm của công ty

 Phân xưởng vận hành: Là bộ phận chuyên môn, tham mưu vềcông tác quản lý kỹ thuật, tiếp nhận và quản lý vận hành nhà máy

3 Các thành tựu nhà máy đã đạt được

Mỗi năm nhà máy thủy điện Hòa Bình cung cấp cho đất nước trên 8 tỷ KWh,chiếm khoảng 10% trong tổng số năng lượng điện quốc gia, làm thay đổi cục diện lướiđiện của Việt Nam, góp phần quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đạihóa đất nước

Hiện nay, các trang thiết bị quan trọng của nhà máy như tuabin, rôto, các côngtrình gầm của Liên Xô cũ vẫn hoạt động tốt Ngay sau khi xây dựng xong công trình,các cán bộ công nhân viên nhà máy đã tiếp thu các công nghệ do các chuyên giatruyền lại và đến nay chúng ta đã hoàn toàn làm chủ việc điều hành, sửa chữa đến đại

tu theo đúng định kỳ nghiêm ngặt từ tháng 10 tới tháng 4 năm sau, hạn chế tối đa việc

xảy ra sự cố, hỏng hóc trong thời kỳ mùa mưa, đảm bảo cho nhà máy phát huy hếthiệu quả.

Không ngừng cải tiến kỹ thuật và nâng cao chất lượng công trình, gần 1000 cánbộ công nhân viên nhà mày trong 2 năm gần đây đã đưa công suất của nàh máy thủyđiện Hòa Bình lên 10 tỷ KWh mỗi năm, cao hơn thiết kế gần 2 tỷ KWh

Sau hơn 20 năm tổ máy số một phát điện hòa mạng lưới quốc gia, ngày17/12/2011 vừa qua, nhà máy thủy điện Hòa Bình đã ghi mốc lịch sử, đóng góp chođất nước sản lượng điện 150 tỷ KWh

Thông qua hệ thống đường dây 500 kV, nhà máy còn đóng vai trò quan trọngtrong việc đảm bảo duy trì chống giã lưới của hệ thống điện quốc gia Hồ thủy điệnHòa Bình còn góp phần cắt hơn 100 trận lũ lớn, đảm bảo an toàn cho công trình, đồngbằng Bắc Bộ và thủ đô Hà Nội Ngoài ra công trình còn đảm bảo tưới tiêu và phát triểngiao thông đường thủy

Với những thành tựu đã đạt được, toàn thể cán bộ công nhân viên nhà máyxứng đáng nhận được nhiều bằng khen như:

- Danh hiệu anh hùng thời kỳ đổi mới (tháng 6 năm 1998)

- Huân chương lao động hạng nhất, nhì, ba

- 24 huân chương lao động hạng nhì, ba cho các đơn vị trực thuộc và cá nhân

- 05 cờ luân lưu của chính phủ

- 02 cờ luân lưu của Tổng liên đoàn lao động Việt Nam

- 02 cúp bạc chất lượng Việt Nam

- Nhiều cờ, bằng khen của các Bộ, các cấp, các ngành và tỉnh Hòa Bình

4 Vai trò và nhiệm vụ của nhà máy thủy điện Hòa Bình đối với hệ thống điện quốc gia

Nhà máy thủy điện Hòa Bình có 4 nhiệm vụ chính:

• Chống lũ cho đồng bằng Bắc Bộ và Thủ đô Hà Nội

• Sản xuất điện năng

• Tưới tiêu trong mùa khô hạn

• Giao thông đường thủy

4.1 Chống lũ cho đồng bằng Bắc Bộ và Thủ đô Hà Nội

Chống lũ phải đảm bảo an toàn cho thủ đô Hà Nội và các tỉnh đồng bằng châuthổ sông Hồng – nơi có mật độ dân cư đông đúc, một vùng đồng bằng trù phú, cónhiều công trình quan trọng của đất nước được xác định là nhiệm vụ hàng đầu của nhàmáy thủy điện Hòa Bình Vì vậy hàng năm về mùa lũ, hồ chứa thủy điện Hòa Bìnhphải dành một dung tích chứa trên 5 tỷ m3 để dự phòng thực hiện nhiệm vụ cắt lũ lớn.Đây là điểm khác các công trình thủy điện ở nước ta và cũng chính vì vậy mà công tácđiều tiết để thực hiện đồng thời với nhiệm vụ phát điện và tưới tiêu là hết sức khó khănvà phức tạp.

4.2 Sản xuất điện năng

Mặc dù nhiệm vụ phát điện chỉ xếp thứ 2 nhưng không kém phần quan trọng.Nghị quyết đại hội Đảng lần thứ VI đã chỉ rõ: Kinh nghiệm nhiều năm qua cho thấy,trong bước đầu xây dựng công nghiệp hóa xã hội chủ nghĩa, vai trò của năng lượngcực kỳ quan trọng, quyết định nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế Vì vậy Đảng,nhà nước đã tập trung sức người, sức của để xây dựng một số nhà máy điện lớn nhưTrị An, Phả Lại …và đặc biệt là công trình thủy điện Hòa Bình có quy mô công suấtlớn mang tính quyết định cho hệ thống điện Việt Nam

Những năm trước khi có thủy điện Hòa Bình, tình trạng thiếu điện xảy ra gaygắt Sản lượng điện toàn quốc năm 1987 mới ở mức 6 tỷ Kwh Vào những năm1993,1994 miền Bắc xuất hiện tình trạng thừa điện Năm 1994, sản lượng điện của nhàmáy thủy điện Hòa Bình đạt 5,662 tỷ Kwh chiếm 83% sản lượng điện miền Bắc vàgần bằng sản lượng điện toàn quốc năm 1987 Tháng 5/1994 đường dây 500 KV Bắc-Nam đóng điện đưa vào vận hành, hệ thống điện thống nhất trong cả nước, vai trò củanhà máy thủy điện Hòa Bình lại vô cùng quan trọng, không những cung cấp điện chomiền Nam, Trung mà còn có nhiệm vụ làm cho đường dây 500 KV vận hành ổn địnhvà an toàn Điện Hòa Bình hòa vào lưới điện quốc gia, có mặt trên mọi miền Tổ quốcphục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Nhà máy thủy điện Hòa Bình là nhà máy điều tần cấp 1 cho HTĐ Việt Nam, lànhà máy khởi động đen chính của hệ thống điện.Nhà máy thủy điện Hòa Bình luônluôn phải cung cấp cho các phụ tải quan trọng như các văn phòng chính phủ, các tổchức văn phòng nước ngoài…(Khả năng khởi động đen là khả năng của một nhà máycó thể khởi động ít nhất một tổ máy từ trạng thái dừng hoàn toàn và hoà đồng bộ vào

lưới mà không cần nhận điện từ lưới truyền tải hoặc lưới phân phối khu vực mà dùngnguồn dự phòng từ máy phát diesel để khởi động Khởi động đen là quá trình khôiphục lại một phần hoặc toàn bộ hệ thống điện từ trạng thái ngừng toàn bộ hoặc mộtphần bằng cách sử dụng các tổ máy có khả năng khởi động đen.)

Hơn 20 năm đi vào vận hành, nhà máy thủy điện Hòa Bình với công suất và sảnlượng lớn đã thực sự là trụ cột của hệ thống điện Việt Nam với nhiều tính ưu việt đãđảm bảo cho hệ thống vận hành với chất lượng điện cao, góp phần thúc đẩy nền côngnghiệp điện nước ta tiến nhanh và vững chắc

4.3 Tưới tiêu trong mùa khô hạn

Trong những năm vừa qua, nhờ có sự điều tiết nước từ hồ chứa Hòa Bình - một

hồ chứa có dung tích rất lớn nên đã đáp ứng được nhu cầu nước cho một vùng đồngbằng rộng lớn gồm nửa triệu hecta hàng năm về mùa khô không bị thiếu nước

Theo số liệu thống kê cho thấy, mực nước sông Hồng trong những mùa khô cácnăm qua giảm xuống, chỉ còn xấp xỉ 2m, không đảm bảo cho các trạm bơm hoạt động,nhất là thời kỳ đổ ải cho nông nghiệp Trong những giai đoạn đó, nhà máy thủy điệnHòa Bình dã phát tăng sản lượng để tăng lưu lượng nước xuống hạ du từ 600-1000

m3 /s, nâng mực nước sông Hồng tại Hà Nội lên 2,7-2,8 m, đáp ứng kịp thời nhu cầucấp nước phục vụ nông nghiệp Nhờ vậy từ khi nhà máy thủy điện Hòa Bình đi vàovận hành, khu vực đông bằng châu thổ sông Hồng không xảy ra hạn hán như các vùngkhác Và nhờ có sự điều tiết hợp lý đã góp phần tăng năng suất sản lượng vụ chiêmxuân ở vùng này

Không những thế còn cải thiện điều kiện cấp nước phục vụ công nghiệp và dânsinh Từ tháng 1 tới tháng 5 hằng năm, hồ chứa Hòa Bình cấp thêm từ 5-7 tỷ m3 nướccho hạ du Đây thực sự là nguồn tài nguyên nước quý giá để góp phần đẩy mạnh sảnxuất, nâng cao mức sống của nhân dân Như vậy, nhiệm vụ tưới tiêu của công trìnhthủy điện Hòa Bình cũng mang lại hiệu quả vô cùng to lớn

4.4 Giao thông đường thủy

Trước khi công trình thủy điện Hòa Bình đi vào vận hành, tình trạng giao thôngđường thủy trên hệ thống sông ở vùng đồng bằng Bắc Bộ gặp nhiều khó khăn nhất làvề mùa khô, tàu bè bị mắc kẹt

Công trình đã tạo ra một hồ chứa có chiều dài 200 km từ Hòa Bình lên Sơn La,tạo ra đường giao thông thủy rất thuận lợi, tạo điều kiện để khai thác tiềm năng vùngnúi Tây Bắc và chuẩn bị cho công tác xây dựng nhà máy thủy điện Sơn La.

Trong điều kiện hệ thống giao thông đường bộ ngày càng quá tải, hệ thống giaothông đường thủy sẽ ngày càng phát huy tác dụng Công trình thủy điện Hòa Bình sẽcó vai trò thúc đẩy nhanh sự phát triển kinh tế-xã hội trong vùng

4.5 Các vai trò nhiệm vụ khác

Ngoài những hiệu quả to lớn nói trên, công trình thủy điện Hòa Bình là mộtcông trình kinh tế hiện đại của đất nước với một quần thể kiến trúc văn hóa đã tạo ramột khu du lịch hấp dẫn của khách trong và ngoài nước

Hồ chứa thủy điện Hòa Bình còn có tiềm năng nuôi trồng thủy sản rất lớn màhiện nay chưa được khai thác và góp phần điều hòa khí hậu, tạo ra một vùng sinh tháitốt cho sự phát triển nông - lâm nghiệp

Xây dựng thành công và vận hành an toàn ổn định công trình thủy điện HòaBình-một công trình có quy mô to lớn và kỹ thuật phức tạp tầm cỡ quốc tế đã đào tạocho cho đất nước một đội ngũ cán bộ quản lý, kỹ sư và chuyên gia về xây dựng, lắpmáy và các công trình vận hành thủy điện ở nước ta trong tương lai Đây cũng là mộtnguồn lực hết sức quan trọng, góp phần thực hiện công nghiệp hóa-hiện đại hóa đấtnước trong giai đoạn tới

5 Vị trí làm việc của nhà máy thủy điện trong đồ thị phụ tải hệ thống

Nhà máy thủy điện Hòa Bình thuộc loại nhà máy thủy điện với điều tiết năm(mùa), đối với loại nhà máy này có 3 giai đoạn đặc trưng: tiêu hao kiệt hồ chứa, làmđầy hồ và xả lượng nước thừa

• Tiêu hao kiệt hồ chứa: giống như nhà máy thủy điện điều tiết ngày đem

được bố trí ở phần trên cùng của biểu đồ phụ tải và thực hiện điều tiết ngày đêm Điềuđó đặc biệt liên quan đến các hệ thống thiếu công suất đỉnh Đồng thời tùy thuộc vàolượng nước về tự nhiên và các dự trữ nước hiện có mà miền hoạt động của nhà máy cóthể hạ thấp xuống dưới

• Làm đầy hồ chứa: nhà máy có thể phát toàn bộ công suất đặt trong phần

đáy của biểu đồ phụ tải nếu thể tích hữu dụng của hồ chứa nhỏ hơn lưu lượng nước về

• Xả lượng nước thừa: Sau khi làm đầy hồ chứa lưu lượng nước về lớn hơn

khả năng lưu thông tối đa của các tuabin nhà máy thì lượng nước thừa sẽ không tránhkhỏi phải xả bỏ qua các cửa xả không tải, trong thời gian đó để tránh các tổn thất nănglượng không hợp lý nhà máy sẽ vận hành với công suất lớn nhất, đồng thời bố trí ởphần đáy của biểu đồ phụ tải

Sau đây là sơ đồ nhà máy thủy điện Hòa Bình trong việc thực hiện biểu đồ phụtải của hệ thống năng lượng

Hình 1.3: Nhà máy thủy điện trong biểu đồ phụ tải một năm của hệ thống năng lượng

Nhà máy thủy điện Hòa Bình với điều tiết năm và có thể đồng thời tiến hànhđiều tiết ngày đêm Vì vậy, trong trường hợp tổng quát nó chiếm vị trí cao nhất trênbiểu đồ phụ tải của hệ thống năng lượng ( hình minh họa trên) Chỉ vào những nămnhiều nước khi mà hồ chứa đã được làm đầy, nhà máy có thể căn cứ theo tiêu chuẩn tối

ưu hóa được hạ xuống phần đáy của biểu đồ phụ tải Và đặc biệt nhà mày thủy điệnHòa Bình còn cho phép tập trung tất cả các loại dự phòng bắt đầu từ dự phòng phụ tảivà kết thúc là dự phòng nền kinh tế

CHƯƠNG 2 THU THẬP MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ NHÀ MÁY

1 Các thông số cơ bản làm việc của đập và cơ chế làm việc của đập chứa

Nhà máy thủy điện Hòa Bình được xây dựng trên dòng sông Đà Sông Đà bắtnguồn từ Trung Quốc, diện tích lưu vực là 526000 km2, bằng khoảng 31% diện tíchlưu vực của sông Hồng, lưu lượng nước chiếm khoảng 50% của sông Hồng Về khíhậu thì nhiệt độ tmax=42oC, tmin=1,9oC, ttb=23oC Số ngày mưa trung bình trong năm là

154 ngày với lượng mưa trung bình năm là 1960mm, lượng mưa lớn nhất trong 1 ngàyđêm là 224mm Dòng chảy trung bình hàng năm là 57,4.109m3

Hình 2.1: Mô hình nhà máy thủy điện Hòa Bình

1.1 Các thông số chính:

- Các thông số của đập:

Ngoài ra, đập còn được đắp trên hẻm sông có tầng aluvi dài 70m, dưới lõi đập bằng đất sét là một màn chống thấm được tạo ra bằng khoan phun dày 30m.

- Các thông số về hồ chứa:

- Dài 230 km

- Rộng trung bình 0,8km

- Sâu trung bình 0,05km

- Tổng dung tích hồ là 9,45.109 m3

- Dung tích có ích 5,65 109 m3

- Dung tích chống lũ 6 109 m3

- Chiều cao lớn nhất Hmax = 117m (dung tích chứa > 1010 m3)

- Mực nước dâng bình thường 115m

- Mực nước chết của hồ 80m

- Mực nước nhỏ nhất của hồ 75m

- Mực nước gia cường 120m

- Mực nước cho phép dâng lên 117m

- Diện tích mặt thoáng ở mực nước bình thường 115m là 108 km2

- Công suất của 8 tổ máy là 8x240 = 1920MW

- Sản lượng điện trung bình là 8,4.109 kWh/năm

- Công trình xả nước vận hành là đập bê tông:

Thuỷ điện Hoà Bình có 16 cửa dẫn nước vào 8 tổ máy, cứ 2 cửa thì có 1 tổ máy.Mỗi tổ máy có một đường ống áp lực dẫn nước vào với đường kính 8m, qua tuabin rồiqua đường ống áp lực (đường kính 12m) Lưu lượng qua tuabin là 300m3/s.

Đập tràn dài 120m, cao 67m có 18 cửa xả lũ trong đó có 12 cửa xả đáy( kíchthứơc 6,1 m) và 6 cửa xả mặt( kích thước 15,5m)

+ Lưu lượng xả 1 cửa xả đáy Q = 1750m3

+ Lưu lượng xả 1 cửa xả mặt Q = 1425m3

+ Lưu lượng qua 1 tổ máy định mức Qđm = 301 m3

Công trình thuỷ điện Hoà Bình được thiết kế để bảo đảm an toàn với lũ có tầnsuất P = 0,001% có lưu lượng xả lũ của các cửa là: ∑Q = 378.000 m3

Ngưỡng cửa xả đáy độ cao H = 56m, điều khiển các van cổng xả đáy bằng bộtruyền động thủy lực, bộ truyền động này có tác dụng nâng cách phai dưới áp lực, giữcách phai ở vị trí trên cùng, hạ cách phai đến vị trí an toàn của cửa xả đáy, nâng tựđộng cách phai về vị trí trên cùng Mỗi cách phai được truyền động bằng 1 xi lanhthuỷ lực

1.3 Các công trình chính

Cửa nhận nước là nơi bố trí các cửa lấy nước vào tuabin tổ máy, nó được bố tríkiểu tháp cao 17m, dài 190m, dọc theo chiều dài được bố trí 16 lưới chắn rác và 16van sửa chữa sự cố tương ứng cho 8 tổ máy Các van này được điều khiển bằng 4 bộtruyền động tíiuỷ lực đặt tại cao độ 119m, mỗi bộ cho 4 xi lanh của 4 cách phai sửachữa sự cố tương ứng với 2 tổ máy

Các thông số

- Đường kính trong xi lanh 450mm

- Đường kính cần xi lanh thuỷ lực 220mm

- Lực nâng cách phai 300.103kg

- Lực giữ cách phai 250.103kg

- Áp lực làm việc của dầu trong xi lanh khi nâng 261 kG/cm3

- Hành trình đầy đủ của píttông 11,5m

- Hành trình công tác của píttông 11,15m

- Tốc độ chuyển động của xi lanh :

+ Khi nâng 0,37m/phút

+ Khi hạ 2,23m/phút

- Thời gian nâng một cách phai 30 phút

- Thời gian hạ một cách phai 5 phút

- Loại dầu sử dụng T22 hoặc T 30

- Thể tích toàn bộ xi lanh 13m3

Cụm máy bơm tự diều khiển PHAIP-32/320-T3 có áp lực định mức là320kG/cm3 Dùng động cơ điện điều khiển có công suất 22kW, với tốc độ quay 1470vòng/phút Đặc tính kỹ thuật của các cửa van sửa chữa sự cố gồm chiều cao 10m,chiều ngang 4m, tải trọng chính lên cửa van là 23 03.103kg, lực nâng tính toán290.103kg, trọng lượng 1 cửa van là 9226l kG Nước được vào tuabin bằng 8 ống dẫnáp lực tới các tổ máy, và thoát ra bằng các ống dẫn áp lực nước ra

Gian máy là nơi đặt 8 tổ máy, nó được xây dựng ngầm trong lòng núi đá

Gian máy có chiều cao 50,5m; rộng 19,5m; dài 240m Các buồng đặt các thiết

bị điện và phòng điều khiển trung tâm được nối với gian máy, song song với gian máylà các gian máy biến thế(MBT) gồm 24 MBT 1 pha công suất 105MVA ghép lại thành

- Công suất định mức: 240 MW

- Công suất làm việc: tùy vào từng mùa và từng thời gian cụ thể mà công suấtlàm việc của mỗi tổ máy là khác nhau

Các buồng thiết bị điện và phòng điều khiển trung tâm được đặt nối với gian máy Song song với gian máy là các gian máy biến áp một pha gồm 24 máy, mỗi máy có dung lượng 105 MVA được đấu lại với nhau thành 8 khối dùng để nâng điện áp từ

trạm chuyển tiếp nối vào đường dây trên không ra trạm phân phối ngoài trời

- Đường kính bánh xe công tác : 567,2cm

- Cột nước tính toán : 88m

- Cột nước làm việc cao nhất là : 109m

- Cột nước làm việc thấp nhất là : 65m

- Lưu lượng nước qua tuabin ở công suất định mức và cột nước tính toán

- Tốc độ quay định mức là : 125vòng/phút

- Tốc độ quay lồng tốc : 240vòng/phút

- Hiệu suất tối đa ở cột áp định mức : η = 95%

- Trọng tải tính toán tối đa trên ổ đỡ : 16,1 tấn

- Cấu tạo:

• Stato : Có nhiệm vụ nhận và truyền tải trong nhà máy, của bê tông trên nó, lực

của áp lực nước tác dụng của tuabin gồm có đai trên và đai dưới cấu tạo từ 4 vành hìnhquạt và hình này được nối với nhau bằng 18 cột stato bằng thép tấm, 5 trụ ở vành đầuvào buồng xoắn được làm bẳng thép rèn Các trụ stato ngoài mục đích chịu lực nó cònnhiệm vụ hướng dòng vào cách hướng động sao cho về mặt thủy năng là có lợi nhất

• Buồng xoắn : Bánh xe công tác là bộ phận chính của tuabin làm nhiệm vụ biến

đổi năng lương của dòng chảy thành cơ năng quay máy phát điện Bánh xe công tácbao gồm vành trên và vành dưới và 16 cánh chúng được hàn với nhau bằng phươngpháp điện Ở phía dưới cửa tuabin có bắt nắp rẽ dòng, nắp này tạo nên sự thay đổi củadòng chảy từ hướng tâm chuyến sang hướng trục một cách êm dịu

• Trục tuabin: Dùng để chuyền momen quay từ bánh xe công tác đến máy phát

điện, trục tuabin có cấu tạo nguyên khối kiểu rỗng, đường kính 1.5 m, độ dày thànhtrục 13 cm, chiều dài 6.8 m

• Cánh hứng nước : Dùng để điều chỉnh lượng nước vào tuabin khi thay đổi công suất tổ máy cũng như ngăn không cho nước vào tuabin khi ngừng máy.

• Servemotor: Để điều khiển độ mở của mỗi tuabin hướng mỗi tuabin được trang

bị 4servemotor điều khiển kép, các servemotor dùng điều khiển dầu áp lực 40ata

• Ngăn kéo sự cố : Được sử dụng để đóng cánh hứng nước trong trường hợp bộ

điều tốc bị hỏng từ ngăn kéo có đường ống phụ nối thông đường ống áp lực tới bìnhMHY Khi tốc độ quay của roto tổ máy tăng cao thì role tần số quay sẽ đưa tín hiệu đikhởi động ngăn kéo sự cố có dẫn động điện từ Khi ngăn kéo tác động sẽ nối thôngkhoan đóng với secvomoto cánh hứng với đường áp lực để đi đóng cánh hứng

2.2.2 Bộ điều tốc thủy lực.

Bộ điều tốc thuỷ lực dùng để điều khiển tua-bin, nó là bộ điều tốc thuỷ lực kiểu

∃ΓP21-150-11B cùng thiết bị dầu áp lực MHY-12,5/I-40-12,5-2HBT Điều tốc có tác dụng điều chỉnh tần số quay và điều khiển tour-bin thuỷ lực hướng tâm, hướng trục ở các chế độ khác nhau,đồng thời dùng để điều chỉnh riêng và điều chỉnh theo nhóm công suất hữu công của tổ máy Còn thiết bị dầu áp lực dùng để cung cấp dầu TΠ-30-

ΓOCT9972-74 hoặc dầu tương đương có áp lực cho hệ thống điều chỉnh thuỷ lực của tua-bin thuỷ lực

Các số liệu kỹ thuật :

• Đường kính quy ước của ngăn kéo chính 150mm

• Áp lực làm việc của dầu trong hệ thóng đIều chỉnh 40kG/cm3

• Nhiệt độ dầu của hệ thống điều chỉnh +10 ÷ +50 0C

• Trọng lượng tủ điều tốc 1610 kG

2.2.3 Máy phát đồng bộ 3 pha

Máy phát đồng bộ dùng trong nhà máy thuỷ điện Hoà Bình là máy kiểu trụcđứng, có stato đấu hình Y, dây quấn hình sóng 2 lớp, có 3 đầu dây trung tính và 3 đầudây chính, Z = 576, số rãnh cho 1 cực và 1 pha g = 4, có 4 nhánh song song từngnhánh a=4, bước quấn 1-15-25

Các thông số :

• Công suất biểu kiến : Sđm = 266,7MVA

• Công suất hữu công định mức : Pđm = 240MW

• Điện áp stator định mức : Uđm = 15,75kV

• Dòng stator định mức: Iđm = 9780A

• Dòng kích thích định mức: Ikđm = 1710A

• Tốc độ quay định mức: nđm = 125vòng/phút

• Tốc độ quay lồng tốc: nl = 240vòng/phút

• Điện áp rôto phụ tải định mức U = 430V

• Cosϕđm : 0,9

• Khối lượng lắp ráp rôto là: 610.103kg

• Điện áp phát lên thanh cái là: 15,75kV.

Hình 2.3: Máy phát đồng bộ 3 pha nhà máy thủy điện Hòa Bình

2.2.4 Máy biến áp

Máy biến áp (MBA) dùng trong nhà máy này là loại MBA 1 pha 2 cuộn dâykiểu OR-105000/220-85TB3 đầu nối 3 pha và lắp đật vào khố máy phát

Các thông số của MBA:

• Công suất định mức của MBA: Sđm = 105MVA

• Công suất định mức của nhóm 3 pha: Snđm = 315MVA

• Điện áp định mức phía cao áp: 242

3

cdm

• Điện áp định mức phía hạ áp: Uhđm = 15,75kV

• Dòng điện định mức phía cao áp: Icđm = 751,5A

• Dòng điện định mức phía hạ áp: Ihđm = 6666A

Các MBA khối có hệ thống làm mát dầu, nước kiểu R (tuần hoàn cưỡng bứcdầu và nước), dầu nóng của MBA từ lớp trên đi vào đầu hút của bơm rồi qua van 1chiều đi vào bộ làm mát dầu, ở đây dầu bao quanh các dàn ống (trong đó có nước tuầnhoàn) và được làm nguội đi qua lưới lọc vào tầng hầm dưới của MBA, một phần dầu

đi qua bô lọc hút ẩm thường xuyên ở trạng thái làm việc Nhóm MBA 3 pha có 4 bộlàm mát dầu, mỗi pha có 1 bộ làm mát làm việc và 1 bộ dự phòng chung cho cả 3 pha,

sơ đồ cho phép thay thế bộ làm mát làm việc của bất kỳ pha nào bằng bộ làm mát dựphòng, mỗi bộ làm mát làm việc có 2 bơm dầu, một bơm làm việc và một bơm dựphòng Để chuyển công suất từ các máy biến thế chính ở gian biến thế ngầm của nhàmáy đến trạm chuyển tiếp người ta dùng dầu áp lực MBDTK-1x625/220 có tiết diệnlõi cáp là 625mm2, điện áp 220kV, 3 sợi của 3 pha đều đặt trong ống thép đường kính219mm, dầu nạp vào ống đã được khử khí loạI R-5A với áp lực từ 11÷16kG/cm2.Thiết bị áp lực bổ xung dầu áp lực (AΠY) dùng để duy trì áp lực dầu trong các đườngcáp dầu áp lực trong các giới hạn quy định, thiết bị này được lắp đặt ở độ cao 31mtrong nhà hành chính sản xuất AΠK và AΠY2 được đặt trong các buồng riêng biệtnhau, cả hai tổ máy bơm đều được nối lên hệ thống góp chung 2 phân đoạn, các đườngống dẫn dầu cho các đường ống dẫn cáp cũng được đấu nối với hệ thống ống góp đó,để khử khí trong ống dùng thiết bị khử khí Thiết bị AΠY có hai bể chứa dung tích 4m3để chứa dầu cáp đã được khử khí và được duy trì chân không bằng bơm chân không,các bơm dầu sẽ tự động duy trì áp lực dầu trong đường ống góp từ 13,5÷15,5kG/cm2,nếu áp lực tụt xuống 12,5kG/cm2 thì bơm dầu dự phòng làm việc và có tín hiệu.

2.2.5 Các thiết bị phụ.

Hệ thống nước làm mát riêng của mỗi tổ máy lấy từ buồng xoắn ở cao độ 6,2m,để làm mát cho tổ máy bao gồm cả hệ thống làm mát biến đổi Thyristor của tổ máy vớicác thông số sau:

• Các bộ làm mát khí cho máy phát: 760m3/h

• Các bộ làm dầu cho ổ đỡ máy phát: 250m3/h

• Các bộ làm dầu cho ổ hướng máy phát: 40m3/h

• Các bộ làm dầu cho ổ hướng tua bin: 36m3/h

• Các bộ làm mát biến đổi Thyristor: 15m3/h

• Các bộ làm mát dầu hệ thống điều chỉnh: 11m3/h

Hệ thống làm mát nhóm các máy biến thế 1 pha lấy từ buồng xoắn lên cao độ 9,8m với khả năng đảm bảo cung cấp nước khoảng 120÷150m3/h Nhà máy thuỷ điện này còn có hệ thống khí nén hạ áp dùng để cung cấp khí nén áp lực 8kG/cm2 cho các bộ phận tiêu thụ như:

- Hệ thống phanh các tổ máy: Các đồng hồ thuỷ khí giám sát và điều khiển

các trạm bơm khô phần nước qua tổ máy, các máy bơm tiêu nước, thải nước sau làm mát máy biến thế khối và các hầm cáp trong gian máy

- Các dụng cụ làm bằng khí nén dùng trong công tác sửa chữa thiết bị: Trạm

khí nén gian máy có đặt hai máy nén khí hạ áp kiểu B?2-10/9M-04 và hai bình chứa khí, mỗi bình có thể tích 10m3, áp lực định mức 8kG/cm2, các thông số chính của máy nén cắt khí hạ áp là:

 Tốc độ quay: 727vòng/phút

 Công suất cơ điện: 75kW

 Năng suất nén khí: 12m3/phút

 Áp lực dư sau cấp 1: 2÷2,5 kG/cm2

 Áp lực dư sau cấp 2: 8 kG/cm2

 Đường kính xi lanh cấp 1: 330mm

 Đường kính xi lanh cấp 2: 200mm Làm mát khí nén bằng nước

Ngoài ra Thuỷ điện Hoà Bình còn có hệ thống khí nén cao áp dùng để cung cấp khí nén áp lực 40kG/cm2 Và hệ thống khí nén OPY dùng để cung cấp khí nén cho các máy cắt không khí OPY-220kV, OPY-110kV

Hệ thống nguồn điện 1 chiều được cung cấp bởi 108 ắc quy phục vụ cho các mạch điều khiển, rơle bảo vệ tín hiệu và cung cấp ánh sáng khi sự cố mất điện tự dùng nhà máy Hệ thống ắc quy có các thông số sau:

Kiểu ắc quy dùng trong trạm làm việc ở chế độ phóng CK-14

- Dung lượng định mức (Ah): 540

- Dòng trực áp lớn nhất I3 (A): 126

- Dòng điện bảo đảm phóng nhanh trong 10h (A): 50

- Dòng điện bảo đảm phóng nhanh trong 1h (A): 259

- Dung tích bảo hành trong 1h phóng (Ah): 259

- Dòng phóng trong 2h (A): 154

- Dung tích bảo hành trong 2h phóng(Ah): 308

- Dòng phóng nhanh trong 3h(A): 126

- Dung tích bảo hành trong 3h (Ah): 378

- Điện áp định mức của 1 bình ắc quy (V): 2,15

Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động bình thường thì còn có nhiều thiết bị hỗ trợ khác như hệ thống nước sản xuất, hệ tống nước sinh hoạt, các trạm bơm khô phần nước qua của các tổ máy, bơm tiêu nước, bơm thải nước sau cứu hoả

3 Trạm biến áp

3.1 Giới thiệu chung

Thuỷ điện Hoà Bình có hai trạm điện: Trạm 220kV và Trạm 500kV Để truyền tải công suất trên đến các hộ tiêu thụ điện, sử dụng trạm phân phối 220/110/35 kV Sơ