Đề tài Nhà máy Thủy Điện Hòa Bình

LỜI NÓI ĐẦU Thực tập tốt nghiệp là kì thực tập quan trọng trong quá trình học tập nghiên cứu ở trường. Từ lí thuyết đến thực tế, sinh viên có thể tìm hiểu trọn vẹn và vững vàng hơn những gì đã được học, nắm vững lí thuyết, so sánh lí thuyết và thực tế từ đó củng cố vốn kiến thức của mình. Hơn nữa đây là cơ hội để tiếp xúc với công việc ngành nghề theo học. Địa điểm thực tập là nhà máy nhiệt điện Phả Lại - một trong những nhà máy hàng đầu của nước ta, giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điện quốc gia. Là một nhà máy nhiệt điện với ưu điểm chi phí xây dựng thấp, thời gian xây dựng ngắn, khi vận hành không phụ thuộc nhiều vào điều kiện thiên nhiên, nhà máy cung cấp nguồn điện ổn định và tương đối lớn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của sự phát triển kinh tế xã hội. Qua đợt thực tập này, em được tìm hiểu về các thiết bị, máy móc và các biện pháp an toàn khi làm việc trong nhà máy, chế độ làm việc, đặc tính kĩ thuật và quy trình vận hành của nhà máy. Đây cũng là cơ sở giúp em hoàn thành tốt hơn đồ án tốt nghiệp, có thể tự tin hơn vào công việc của em sau này. Phần 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN I/ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN: Nhà máy Thủy Điện biến đổi năng lượng sơ cấp là thủy năng thành năng lượng thứ cấp là điện năng. Trong quá trình biến đổi năng lượng không thải ra bất cứ chất thải ô nhiễm nào cả. Vì thế các nhà máy Thủy Điện thuộc loại nhà máy điện sạch. Nhiệm vụ chính cùa nhà máy: Sản suất điện năng Chống lũ Giao thông đường thủy Du lịch …. Nhà máy có hạn chế: vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu dài, có ành hưởng tới xã hội và sinh thái. Trên thế giới đã xây dựng và đưa vào hoạt động các nhà máy Thủy Điện khá lớn như: Tam Mon ở Trung Quốc vận hành năm 2004, công suất 18200 MW Itapu ở Braxin và Paraquay vận hành 1982, công suất 12600 MW Guri ở Venezuela vận hành năm 1986, công suất 10200 MW …… 1, Nguyên lí về quá trình sản xuất điện năng: Dùng đập ngăn nước để biến điện năng của dòng chảy thành thế năng. Sau đó chuyển thành cơ năng quay tuabin và chuyển thành điện năng qua máy phát Động năng à thế năng à cơ năng à điện năng 2, Các công trình của nhà máy Thủy Điện Đập ngăn nước: ngăn nước tạo ra thế năng cho dòng chảy Hồ chứa: có nhiệm vụ chứa nước phục vụ du lịch và tưới tiêu Của nhận nước: nhận nước vào Tuabin, ngăn rác… Ông dẫn nước vào tuabin Công trình thoát nước Gian máy: tuabin và máy phát Trạm phân phối: lấy điện từ nhà máy đưa vào hệ thống 3, Các thông số của nhà máy: Mức nước: mức nước chết Mức nước dâng bình thường Dung tích hồ chứa Điện năng sản xuất trung bình của nhà máy Công suất đảm bảo trung bình của nhà máy khi ít nước. 4, Các thiết bị chính của nhà máy Thủy Điện Tuabin: thủy điện vừa và nhỏ thì tuabin ngang, thủy điện trung bình trở lên thì dùng tuabin trục đứng. Các máy phát: là máy phát thủy lực tuabin nước Công suất phát: P = k.H.Q.h H: chiều cao hiệu dụng của cột nước (m) Q: lưu lượng nước (m3/s) h = 85 ÷ 99% hiệu suất k = 9,81 Các máy biến áp: máy biến áp và máy phát được thiết kế phù hợp với cột nước và điều kiện địa lí. Các tổ máy thủy điện có động cơ cao, linh hoạt trong vận hành nên có nhiệm vụ điều chỉnh tần số của hệ thống và làm việc ở phần đỉnh của phụ tải 5, Qúa trình sản xuất điện năng trong nhà máy thủy điện: Đập ngăn nước có cấu tạo kiểu bê tông, làm dâng dòng nước. Ống dẫn nước có độ nghiêng không đáng kể so với độ nghiêng của dòng sông. Trong nhà máy thủy điện máy biến áp thường được đặt gần trong khu vực đập ngăn, còn thiết bị phân phối có thể đặt ở khu đập ngăn hoặc khu vực khác tùy theo địa hình. Vào giờ thấp điểm nhà máy thủy điện làm việc như một trạm bơm làm tăng công suất tiêu thụ và nâng cao Pmin trong biểu đồ phụ tải. Vào giờ cao điểm nhà máy thủy điện làm việc hết công suất. Hiện nay trên thế giới đã có những nhà máy thủy điện tính năng đạt công suất tới 1500 ÷ 2000 MW. Đặc điểm cơ bản của quá trình sản xuất điện năng và xây dựng của nhà máy: Xây dựng gần nguồn thủy năng Phần lớn điện năng sản xuất ra được phát trên thanh góp cao áp. Làm việc với phụ tải tự do khi có hồ chứa nước. Vận hành linh hoạt, thời gian khởi động và mang tải chỉ mất 3 à 4’. Trong khi đối với nhà máy nhiệt điện, 1 tổ máy khởi động phải mất 6 – 8 giờ. Hiệu suất của nhà máy cao: 85 – 90% Vốn đầu tư xây dựng lớn, thời gan xây dựng dài, ảnh hưởng tới vấn đề xã hội và sinh thái. Gía thành điện năng thấp. 6, Vấn đề kinh tế khi xây dựng nhà máy thủy điện: Gía thành xây dựng một nhà máy thủy điện so với các nhà máy điện khác là cao hơn ( tức nhà máy điện hạt nhân). Gía tính theo kW công suất đặt: 1000 – 1200 USD/kW. Do đó giá xây dựng nhà máy thủy điện Hòa Bình (1920 MW) vảo khoảng 1,92 – 2,304 tỉ USD. Đối với nước ta, do nền kinh tế đang ở thời kì khởi đầu của sự phát triển, mặt khác do cạnh tranh của các nền kinh tế khác trong khu vực và thế giới. Nên để xây dựng nhà máy thủy điện lớn nước ta phải vay vốn nước ngoài và các tổ chức quốc tế khác. II/ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 1, Giới thiệu chung : Nhà máy được xây dựng năm 1979 và khánh thành vào năm 1994. Công trình thủy điện Hòa Bình là niềm tự hào của đội ngũ cán bộ, công nhân các ngành xây dựng, thủy lợi và năng lượng. Đánh dấu sự trưởng thành của cán bộ công nhân Việt Nam. Công trình thủy điện Hòa Bình là công trình thế kỉ nó thể hiện tình hữu nghị hợp tác tòan diện giữa Việt Nam và Liên Xô. Các mốc thời gian quan trọng: 06/ 11/ 1979: khởi công xây dựng công trình thủy điện Hòa Bình. 12/ 01/ 1982: ngăn đập sông Đà đơtj 1 09/ 01/ 1986: ngăn đập sông Đà đợt 2 31/ 12/ 1988: tổ máy 1 hòa lưới điện quốc gia 04/ 11/ 1989: tổ máy 2 hòa lưới điện quốc gia 27/ 03/ 1991: tổ máy 3 hòa lưới điện quốc gia 19/ 12/ 1991: : tổ máy 4hòa lưới điện quốc gia 15/ 01/ 1993: tổ máy 5 hòa lưói điện quốc gia 29/ 06/ 1993: tổ máy 6hòa lưới điện quốc gia 07/ 12/ 1993: tổ máy 7hòa lưới điện quốc gia 04/ 04/ 1994: tổ máy 8hòa lưới điện quốc gia 20/ 12/ 1994: khánh thành nhà máy thủy điện Hòa Bình 27/ 05/ 1995: trạm 500 kV đầu nguồn đi vào vận hành chính thức, cung cấp cho miền Trung và miền Nam. 2, Y nghí quan trọng của nhà máy thủy điện Hòa Bình: a/ Chống lũ trên đồng bằng Bắc Bộ Lượng nước trên sông Đà đổ về sông Hồng chiếm 40 – 50%. Công trình thủy điện Hòa Bình được xây dựng với khả năng chịu được trận lũ với tấn suất 10.000 năm với lưu lượng nước 37.000 m3/s. Do đó từ khi xây dựng công trình đã góp phần làm giảm 80% lũ lụt cho vùng hạ lưu, chống lũ cho đồng bằng Bắc Bộ b, Công suất: Với công suất đặt 1930 MW, nhà máy thủy điện Hòa Bình có sản lượng điện năng trung bình 8,4 tỉ kWh / năm. Từ 12/ 1994 trở về trước thì nhà máy thủy điện Hòa Bình chiêm 80% sản lượng điện cả nước. Sau năm1995 sản lượng điện nhà máy phát ra cỡ 45% sản lượng điện cả nước. c, Cải thiện giao thông đường thủy. tạo lên mạch giao thông để vận chuyển những thiết bị hàng hóa mà đường bộ không thể vận chuyển đựơc do khối lượng và kích thước lớn. d, Phục vụ nông nghiệp. chống ngập úng lũ lụt, chống hạn hán bằng hệ thống tưới tiêu, chống xâm ngập mặn, phục vụ nuôi trồng thủy sản. Từ 4 nhiệm vụ trên của nhà máy thủy điện ta thấy vai trò của nó là rất quan trọng.Ngay từ khi tổ máy 1 hòa lưới điện quốc gia nhà máy thủy điện đã bắt đầu nâng cao độ ổn định, an toàn kinh tế cho hệ thống điện. Khi 8 tổ máy hòa lưới điện quốc gia đã đưa công suất đặt của nhà máy lên đúng với thiết kế là 1920 kW. Việc đóng điện chính thức cho hệ thống truyền tải điện siêu cao áp 500 kV Bắc Nam đã hình thành hệ thống quốc gia thống nhất truyền tải điện năng từ miền Bắc vào miền Trung và miền Nam mà nguồn điện chủ lực lực là nhà mày thủy điện Hòa Bình. Năm 1994 điện năng của nhà máy chiếm khoảng gần 50% tổng công suất và 65% tổng sản lượng hệ thống điện. Từ ngày tổ máy 1 hoạt động đến nay đã sản xuất khoảng 50 kWh điện năng. sản lượng điện của nhà máy hàng năm chiếm tỉ trọng cao nhất trong lưới điện. 3, Nguyên tắc họat động của quá trình sàn suất điện năng: Nhà máy thủy điện dùng năng lượng dòng chảy để sản xuất điện năng, tận dụng độ dốc tự nhiên của dòng sông để xây dựng nhà máy thủy điện. Các công trình dẫn nứơc không đi theo chiều dài con sông mà đi tắt ngang. Đầu đoạn sông đặt công trình rồi từ đó qua ống dẫn đi vào bể áp lực. Đập làm dâng nước tạo dòng nước có thế năng lớn đi vào ống dẫn, thế năng nứơc được chuyển thành động năng. Ông dẫn có độ nghiêng không đáng kể so với độ nghiêng của đoạn sông, nước theo ống dẫn áp lực đi vào tuabin đổ ra hạ lưu qua kênh thoát nước. Các công trình nhà máy thủy điện: Đập ngăn và cơ sơ hạ tầng Hồ chứa Cửa nhận nước Ông dẫn lực Thoát nước Hạ lưu: công trình chống sụt lở và vỡ bờ. Gian máy: Tua bin và máy phát Tram phân phối điện và các công trình khác. 4, Các thông số kĩ thuật a/ Thông số về hồ chứa. Dòng sông Đà bắt nguồn từ Trung Quốc ở độ cao 1500m có chiều dài 980km với diện tích lưu vực là 52600km2 , bằng khoảng 31% diện tích lưu vực sông Hồng. Lưu lượng nước chiếm khoảng 50% lưu lượng núơc cả sông Hồng. Nhiệt độ cao nhất Tmax = 420C Nhiệt độ thấp nhất Tmin = 190C Nhiệt độ trung bình Ttb = 230C Số ngày mưa trung bình trong năm là 154 ngày với lượng mưa trung bình là1960mm Lượng mưa lớn nhất trong 1 ngày đêm là 224mm. Dòng chảy trung bình hàng năm là 57,4.109 m3. Các thông số về hồ chứa: Dài 230km Rộng trung bình 0,8km Sâu trung bình 0,05km Tổng dung tích hồ 9,45.109m3 Dung tích có ích 5,65.109m3 Dung tích chống lũ 6.109m3 Chiều cao lớn nhất h = 117m Mức nước dâng bình thường 115m Mức nước chết Hchết = 80m Mức nước nhỏ nhất 75cm Mức nước cho phép dâng lên 117m Diện tích mặt hồ khi mức nươc dâng bình thường 115 là 108km2 Tổng công suất 8 tổ máy là 8 * 240 = 1920 MW Các thông số của đập: Độ cao thi công của đập 128m Độ cao mặt đập 123m Rộng mặt đập trung bình 20m Dài theo mặt đập 740m Dài theo chân đập 640m Khối lượng đất đá 22.000.000m3 Lõi đập là đất thịt dầy 50m, tiếp đến là 2 bên lớp cuội đất cát. Lớp núi hạt nhỏ rồi đến các lớp đá lớn hơn. Các lớp này tạo thành các tâng chống thấm qua công trình. Ngoài cùng của 2 bên mới đập được lát bằng đá xếp để bảo vệ các phần bên trong của đập được để bê tông để làm đường giao thông. b, Hệ thống tràn và xả lũ Nhà máy thủy điện Hòa Bình có 16 của dẫn nước vào 8 tồ máy, rồi mỗi tổ máy có 1 đường ống áp lực dẫn nước vào với đường kính 8m qua tuabin rồi qua đường ống áp lực, lưu lượng nước qua tuabin là 300m/s Đập dài 120m, cao 67m và có 18 của xả lũ trong đó có 12 của xả đáy kích thước 6,1m và 6 cửa xả mặt. Lưu lượng nước cửa xă đáy Q = 1170 m3/s Lưu lượng nước của xả mặt Q = 1425 m3/s Lưu lượng nước qua 1 tổ máy định mức Qdm = 301 m3/s Công trình thủy điện Hòa Bình được thiết kế để đảm bảo an toàn với lũ có tần suất p = 0,001 có lưu lượng xă lũ của các cửa là ∑Q = 378.000m3/s Ngưỡng cửa xả đáy ở độ cao H = 56m, điều khiển các van cổng xả đáy bằng bộ truyền động thủy lực. c, Các công trình chính: Cửa nhận nước là nơi bố trí các cửa lấy nước vào tuabin tổ máy, nó được bố trí kiểu tháp cao 17m, dài 1900m. Dọc theo chiều dài được bố trí 16 lưới chắn rác và 16 van sửa chữa sự cố tương ứng với 8 tổ máy. Các van này được điều khiển bằng 4 bộ truyền động thủy lực đặt tại cao độ 119m mỗi bộ cho 4 xilanh. Cụm máy bơm tự điều khiển PHAIP-32/320-T3 có áp lực định mức là 320 kết quả/cm3. Dao cách li dùng động cơ điện điều khiển có công suất 22kV với tốc độ quay 147 vòng/phút 5/ Các thiết bị chính a, Máy biến áp Để nâng cao điện áp từ đầu cực máy phát lên 220kV. Nhà máy thủy điện Hòa Bình dùng máy biến áp tăng áp lọai 1 pha 2 cuận dây OU-105000/220-85TB đấu với 3 pha và lắp đặt vào khối máy phát. Các thông số của máy biến áp : Công suất định mức: Sdm = 105MVA Công suất định mức của nhóm 3 pha: Sdm = 315MVA Điện áp định mức phía cao: Ucdm = 242/√3 kV Điện áp định mức phía hạ: Uhdm = 15,75kV Dòng điện định mức phía cao: Icdm = 751,5 A Dòng điện định mức phía hạ: Ihdm = 666 A Máy biến áp có hệ thống làm mát dầu. Dầu nóng của máy biến áp từ lớp trên đi vào đầu hút của bơm rồi qua van một chiều đi vào bộ làm mát, dầu được bố trí bao quanh các ống dẫn và được làm nguội qua lưới lọc vào tầng hầm dưới của máy biến áp 1 phần đi qua bộ lọc hút ẩm. Sơ đồ cho phép thay thế bộ làm mát làm việc của bất kì pha nào bằng bộ làm mát dự phòng. Mỗi bộ làm mát có 2 bơm dài, 1 bơm làm việc 1 bơm dự phòng. Để truyền công suất lênn hệ thống điện quốc gia, nhà máy sử dụng trạm phân phối 220/110/35 kV và tram 500kV đầu nguồn. b, Máy phát đồng bộ 3 pha: Máy phát đồng bộ dùng trong nhà máy thủy điện Hòa Bình là máy phát kiểu trục đứng có sato đấu hình sao, dây cuấn hình sóng 2 lớp. Có 3 đầu dây trung tính và 3 đầu dây chính Z = 56. Số liệu kĩ thuật của máy phát chính loại CB1190/215-48-TO Công suất biểu kiến định mức: 266700 kVA Công suất hữu công định mức: 240000 KW Điện áp dây định mức: 15,75 kV Dòng điện stato định mức: 9780 A Hệ số công suất định mức: 0,9 Tần số định mức: 50Hz Tốc độ định mức: 240 vòng/ phút Thông số kĩ thuật của máy phát phụ CB690/26-48TB4 Công suất biểu kiến định mức 3130 kVA Công suất hữu công định mức: 1740 kW Điện áp dây định mức của cả quận dây: 1295 V Điện áp của cả mạch: 530 Dòng điện stato định mức trước mạch chính 1680s. Hệ số công suất định mức với chế độ làm việc định mức của máy phát là 205A Điện áp trên vành góp rôto ở phụ tải định mức của máy phát khi nhiệt độ cuận dây kích thích ở 1250C là 150V. Số liệu kĩ thuật của máy phát điều chỉnh kiểu CHM-164/10-48784: Công suất biều kiến định mức 110V Tần số định mức: 50Hz khối lượng chung của máy phát: 1,4 tấn Nhiệm vụ: là máy phát đồng bộ 3 pha có kích từ bằng nam châm vĩnh cửu cung cấp tín hiệu về tốc độ của máy cho bộ điều tốc điện thủy lực và các role tốc độ. Hệ thống kích thích Thyristo Các máy phát thủy lực được trang bị hệ thống kích thích Thyristo độc lập kiểu CTH-700-2000-3-5T4, mà trong số được trang bị đồng bộ các thiết bị hiện chức năng điều chỉnh dòng rôto và điện áp của máy phát thủy lực theo nguyên tắc điều chỉnh đã được xác định ở chế độ vận hành bình thường và sự cố. Các số liệu kĩ thuật của hệ thống kích thích Công suất định mức của hệ thống kích thích 1000kVA Điện áp định mức: 500kV Dòng điện định mức: 2000A Dòng điện ở chế độ trưởng thành: 3420 A Bội số cường thành theo điện áp , theo dòng điện. Điện áp định mức cung cấp cho mạch tự dùng 1 chiều 220V Các bộ biến đổi Thyrito kiểu TB8-320/1650H-2T4 nối theo sơ đồ cầu 3 pha trong hệ thống kích thích máy phát phụ được làm mát bằng nước cất. c, Bộ điều tốc thủy lực Bộ điều tốc thủy lực là thiết bị điều khiển tuabin dùng loại ETP21-150-11B, cùng thiết bị dao cách li dầu áp lực loại MHV-12,5/I-40-12,5-2HTB. Điều tốc có tác dụng điều khiển tần số quay và điều khiển tuabin thủy lực hướng tâm, hướng trục. Các thông số kĩ thuật Đường kính quy ước của ngăn kéo chính 150mm Ap lực làm việc của dầu trong hệ thống điều chỉnh 40kg/cm3 Nhiệt độ dầu của hệ thống điều chỉnh 10-500C Trọng lượng của tủ điều tốc 1610kg d, Tuabin Nhà máy thủy điện Hòa Bình có máy phát kiểu trục đứng. Sự dụng tua bin trục đứng kiểu PO-115/810/BS67,2. Các thông số của tuabin: Đường kính bánh xe công tác 567,2cm Cột nước tính toán 88m Cột nước làm việc cao nhất 109m. Cột nước làm việc thấp nhất 65m Lưu lượng nước qua tuabin ở công suất định mức và cột nươc tính toán là Q = 301,5m3/s Tốc độ quay định mức là 125 vòng/phút Tốc độ quay lồng sóc là 240 vòng/phút Hiệu suất tối đa ở cột áp định mức h = 95% Trọng tải tối đa 16,1 tấn. 7/ Sản suất điện năng và khả năng làm việc trong hệ thống: 8 tổ máy của nhà máy thủy điện Hòa Bình , mối tổ máy có công suất 240 MW Tổng công suất của cả nhà máy là 1920 MW việc sản suất điện năng được đặt cho 8 tổ máy phát. Hệ thống điện của nhà máy được đặt trong lòng núi. Tổng số phòng làm việc và vận hành của nhà máy khoảng 1000 phòng lớn nhỏ. Số lượng công nhân làm việc trong nhà máy khoảng 720 người. Các máy phát đồng bộ phát điện lên thanh cái nhờ biến đổi thủy năng dòng chày thành điện năng. Lượng điện sản suất ra chia làm 2 luồng phân phối: phân phối trong nhà và ngoài trời. Phân phối trong nhà cấp điện cho hệ thống tự dùng trong nhà máy. Phân phôi ngoài trời gồm 2 tram 220 kV và 500kV được truyền tải lên lưới điện quốc gia 7/ 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 Thyristo của tổ máy có các thông số sau: Các bộ làm mát khí cho máy phát 760m3/h Các bộ làm mát dầu cho ổ đỡ máy phát 250m3/h Các bộ làm mát dầu cho cho ổ chứa tuabin 36m3/h Các bộ làm mát biến đổi Thyristo 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 thủy điện Hòa Bình còn có hệ thống khí nén hạ áp dùng để cung cấp khi nén áp lực 8kg/cm3 cho các bộ phận tiêu thụ như: Hệ thống phanh các tổ máy Các đồng hồ thủy 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 hầm cáp gian máy. Các dụng cụ làm bằng khí nén trong công tác sửa chữa thiết bị, trạm khí nén gian máy có đặt 2 máy nên khí hạ áp kiều TB2-10/9M-04 và 2 bình chứa khí mỗi bình có thể tích 10m3, áp lực định mức 8kg/cm2. Các thông số chính của máy nén cát khí hạ áp: Tốc độ quay: 727 vòng/phút Công suất cơ điện: 75 kW Năng suất nén khí: 12m3/phút Ap lực dư sau cấp 1: 2à 2,5 kết quả/cm2 Ap lực dư sau cấp 2: 8kg/cm2 Đường kính xilanh cấp 1: 330mm Đường kính xilanh cấp 2: 200mm Làm mát khí nén bằng nước. Ngoài ra nhà máy thủy điện Hòa 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 ắc quy có các thông số sau: Dung lượng định mức 540 Ah Dòng điện trực áp lớn nhất : 126A Dòng điện đảm bảo phóng nhanh trong 1h: 285A Dung tích bảo hành trong 1h phóng: 259 Ah Dòng phóng trong 2h 154A Dung tích bảo hành trong 2h phóng: 308 Ah Điện áp định mức của 1 bình ắc quy: 2,15 Dòng phóng nhanh trong 3h: 126A Dung tích bảo hành trong 3h: 378Ah. 8/ Khả năng làm việc trong hệ thống điện. Do nhà máy thủy điện Hòa Bình có tỉ trọng lớn trong hệ thống điện, khả năng thích ứng trong mọi sự thay đổi của phụ tải về công suất hữu công và điện áp. Hệ thống điều khiển của nhà máy đảm bảo cho nhà máy làm việc tốt. Cùng với việc đưa đường dây 500kV vào vận hành với khả năng tải công suất lớn đã đặt ra vấn đề. Khi đường dây 500kV đang mang tải lớn mà bị sự cố thì có thể đe dọa tới sự ổn định của hệ thống điện. Để khấc phục nhà máy thủy điện đã được trang bị các thiết bị tự động chống sự cố có liên quan đến sự thay đổi về chế độ làm việc không cho phép của hệ thống điện. Đường dây 500kV có dung lượng lớn chỉ bù đựơc 1 phần nhờ kháng vì vậy điện áp sẽ tăng lên đáng kể khi đóng điện cho đường dây. Ngoài ra còn phải đảm bảo công suất do đường dấy sinh ra có thể hấp thụ được bởi các máy phát điện đồng bộ trước khi đóng điện. : Phần 2: TRẠM PHÂN PHỐI 220/110/35 kV Sơ đồ nối điện chính của nhà máy thủy điện Hòa Bình I/ TRẠM PHÂN PHỐI 220/110/35KV 1, Giới thiệu chung: Nhà máy thủy điện Hòa Bình gồm 8 tổ máy với tổng công suất đặt là 1920 MW. Để truyền tải công suất đến các hộ tiêu thụ điện, người ta dùng trạm phân phối 220/110/35 kV. Tại thời điểm hiện nay thì trạm phân phối bao gồm: Hệ thống 2 thanh cái làm việc song song hệ thống thanh cái 110kV 2 phân đọan có dao cách li liên lạc làm việc độc lập. 7 đường dây 220kV: Đường dây 270 đi Thanh Hóa Đường dây 271 đi Ninh Bình Đường dây 272 đi Việt Trì Đường dây 273 đi Chèm Đương dây 274 đi Xuân Mai Đường dây 275, 276 đi Bala 3 đường dây 110kV Đường dây 171, 172 đi Hòa Bình Đường dây 173 đi Mộc Châu Hai lộ nối trạm 500kV đi Hòa Bình trực tiếp vào 2 thanh cái 220kV Hai máy biến áp tự ngẫu 220/110/35kV công suất mỗi máy là 63000kVA Hai máy biến áp tự ngẫu dùng cho toàn nhà máy 2, Nhiệm vụ của trạm phân phối Cung cấp điện lên trạm 500kV Hòa Bình, liên lạc hệ thống điện quốc gia qua đường dây 500kV. Cung cấp điện lên các đường dây 220kV, 110kV cung cấp điện cho hệ thống điện miền Bắc. Cung cấp điện cho hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Hòa Bình qua 2 máy biến áp tự dùng TD61 và TD62. 3, Sơ đồ nối điện chính của trạm phân phối: Với 2 hệ thống cái 220kV làm việc song song đảm bảo rất an toàn và linh hoạt. Sơ đồ của trạm cho phép sửa chữa bất kì một máy cắt nào khi cần mà không bị mất điện. 4, Thông số kĩ thuật các phần tử chính trong sơ đồ: a/ máy cắt 220kV Máy cắt làm nhiệm vụ đóng cắt trong chế độ làm việc bình thường, tự động đóng cắt khi có sự cố trên thiết bị được bảo vệ. Có 3 loại máy cẳt Máy cắt không khí: là lọai máy cắt dùng không khí nén để dập hồ quang. Các thông số của máy cắt: Điện áp định mức: 220kV Điện áp định mức làm việc cực đại: 252kV Dòng điện định mức: 2000A Dòng cắt định mức: 40kA Ap lực không khí định mức: 32 atm Giới hạn áp lực làm việc 26 à 32 atm Số tầng 2 Thời gian cắt: 60 5 ms Thời gian đóng: 200 50 ms Máy cắt SF6: là loại máy cắt dùng khí trơ SF6 để dập hồ quang. Có 2 loại máy cắt SF6: Loại máy cắt SF6 3AP1-F1 Điện áp định mức 245kV Tần số định mức Dòng cắt định mức 40Ka Dòng cắt lớn nhất cho phép 100kA. Thời gian đóng: 100ms Thời gian cẳt: 50ms Thời gan dập hồ quang ≤ 19ms Ap lực khí SF6 ở 200C: 0,68 MPa Ap lực SF6 báo tín hiệu: 0,58 MPa Ap lực SF6 khóa thao tác 0,55MPa Loại máy cắt SF6 loại S124SF3 do AEG sản xuất:Điện áp định mức: 245kV Tần số định mức; 50 Hz Dòng cắt định mức 40kA Dòng cắt lớn nhất cho phép 100kA Thời gian đóng 60 6ms Thời gian cắt: 37 4 ms Thời gian dập hồ quang ≤19 ms Ap lực khí SF6 ở 200C : 6 bar Ap lực SF6 báo tín hiệu: 5,2 bar Ap lực SF6 khóa thao tác: 5bar b/ Máy cắt 110kV Hiện tại trạm phân phối 220/110/35kV tồn tại 3 loại máy cắt 110 đó là: Máy cắt không khí: dùng khí nén để điều khiển và dập hồ quang. Các thông số kĩ thuật: Mã hiệu: BBT-110b-31,5-11600T1 do Liên Xô sản xuất. Điện áp định mức 110kV Điện áp làm việc lớn nhất 126kV Dòng điện định mức 31,5 kA Thời gian cắt: 45 5ms Ap lực khí nén định mức: 20 atm Giới hạn áp lực khí nén làm việc: 16 21 atm Số tầng 1 tầng Máy cắt SF6: Máy cắt SF6 loại 3AP1-FG do Siemens sản xuất Điện áp định mức 145kV Tần số định mức 50/60 Hz Dòng điện định mức: 3150 A Dòng cắt định mức: 40kA Dòng cắt lớn nhất: 100kA Thời gian đóng: 50 8ms Thời gian cắt: 30 4ms Ap lực khí SF6 định mức ở 200 (bar) 6,3 Ap lực khí SF6 báo tín hiệu: 5,2bar Ap lực khí SF6 khóa thao tác: 5bar Máy cắt SF6 loại EIFSL2-III do Trung Quốc sản xuất có các thông số sau: Điện áp định mức 145kV Tần số định mức 50/60 Hz Dòng điện định mức: 2500 A Dòng cắt định mức: 31,5kA Dòng cắt lớn nhất: 80kA Thời gian đóng: 135ms Thời gian cắt: 30 ms Ap lực khí SF6 định mức ở 200 C: 0,7 Ap lực khí SF6 báo tín hiệu: 0,63 MPa Ap lực khí SF6 khóa thao tác: 0,61 MPa c/ Dao cách li 220kV Dao cách li làm nhiệm vụ tạo khoảng cách nhìn thấy được phục vụ công tác sửa chữa các thiết bị chính như máy biến áp, máy cắt, đường dây… Các thông số: Mã hiệu: PHA3-2-220/3200T1 do Liên Xô sản xuất. Điện áp định mức 220kV Điện áp lớn nhất cho phép 252kV Dòng điện định mức 3200A Tần số định mức: 50Hz Dòng điện ổn định động định mức 125kA Dòng điện ổn định nhiệt định mức: 50kA Lực kéo chịu được < 1200 d/ Dao cách li 110kV Mã hiệu: PH43-110/630T1 do Liên Xô sản xuất. Điện áp định mức 110kV Điện áp lớn nhất cho phép 126kV Dòng điện định mức 630A Tần số định mức: 50Hz e/ Máy biến áp tự ngẫu 220/110/35 kV Mã hiệu AT∆ UTH-63000/220/110/35 kV sản xuất tại Liên Xô Tần số định mức: 50Hz Số pha: 3 pha Công suất định mức: 63000/63000/32000 kVA Điện áp định mức: 236/121/38,5 kV Dòng điện định mức: 158/ 301/ 480 A Tổ đấu dây: Y0 / Y0 / ∆-11. ∆PN = 215kW , ∆P0 = 45kW Điều chính dưới tải cuận trung ap f/ Máy biến áp tự dùng: Thông số: Mã hiệu: TMH-6300/35T1 Tần số định mức: 50Hz Số pha: 3 Điện áp định mức 35/6,3 kV Dòng điện định mức 104/577A Tổ đấu dây: Y/∆ - 11 Điều chỉnh dưới tải cuận cao áp Số nấc điều chỉnh: 6x 1,5% Khối lượng dầu TK∏: 4650kg g/ Máy biến điện áp 220kV: Là thiết bị biến đổi điện áp từ 220kV xuống điện áp tiêu chuẩn phục vụ cho công tác điều khiển, bảo vệ, nó cách li mạch cao áp với mạch thứ cấp. Thông số: Mã hiệu: HKФ – 220 – 58T1 1 pha Điện áp sơ cấp định mức 220/√3 kV Điện áp thứ cấp định mức: 100.100/√3. h/ Máy biến điện áp 110kV Mã hiệu: HKФ – 110 – 83T1 loại 1 pha Điện áp sơ cấp định mức 110/√3 kV Điện áp thứ cấp định mức: 100.100/√3. V Công suất định mức: 2000VA Tần số định mức: 50Hz Tổ đấu dây: Y0/Y0/∆ Loại dây TK∏ Số tầng sứ 1 tầng g/ Máy biến dòng điện 220kV Mã hiệu: TФ3M – 220 – 1T1 Điện áp định mức 220kV Điện áp lớn nhất cho phép 252 kV Điện áp thử nghiệm. 400 kV Dòng sơ câp định mức: 1500A, 750A Dòng thứ