Download miễn phí Đồ án Tốt nghiệp: Chuyên đề Điều tốc nhà máy thủy điện đanhim
Lời mở đầu
Trước sự phát triển của các nền kinh tế xã hội, trong đó không thể không nói
đến sự phát triển mạnh mẽ của ngành năng lượng điện để đáp ứng nhu cầu công
nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước. Song song với sự đáp ứng nhu cầu về sự phát triển
kinh tế của xã hội thì ngành điện đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống
xã hội cũng như trong an ninh quốc phòng. Trong xu hướng hội nhập quốc tế, sự
phát triển của ngành năng lượng điện thì không thể bỏ qua được chất lượng của điện
năng. Để đảm bảo được sự tin cậy cung cấp điện liên tục, an toàn và hiệu quả cao
nhất như mong muốn, ngoài tiêu chuẩn chất lượng về điện áp thì tần số cũng là một
điều kiện rất quan trọng và quyết định tới chất lượng của điện năng.
Với mục đích nhằm củng cố các kiến thức trong các năm học và bước đầu cho
sinh viên nghiên cứu độc lập em xin nhận đề tài nghiên cứu về bộ điều tốc của nhà
máy thủy điện Đa Nhim để nhìn nhận rõ sự dao động công suất và tần số trong hệ
thống điện.
Để thực hiện thành công đồ án này, em xin chân thành Thank quý Thầy, Cô
giáo trong trường Đại học Đà Nẵng và đặc biệt là các Thầy, Cô giáo trong khoa điện
đã nhiệt tình cung cấp cho em những kiến thức cơ bản trong các năm học để em có cơ
sở thực hiện đồ án này. Trong quá trình thực hiện đồ án em xin chân thành cám ơn
Thầy giáo Tiến Sĩ Lê Kỷ đã định hướng và tận tình giúp đỡ cho em trong suốt quá
trình nghiên cứu thực hiện và hoàn thành đồ án.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót.
Rất mong được sự góp ý của các Thầy, Cô giáo và các bạn để đồ án của em được
hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày tháng năm


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU TỐC . . 5
I. DAO ĐỘNG TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN . . 5
1.1 Giới thiệu chung: . . 5
1.1.1 Giai đoạn biến đổi nhanh : . . 5
1.1.2 Giai đoạn biến đổi chậm : . . 6
1.1.2.1: Điều chỉnh sơ cấp: . . 6
1.1.2.2 Điều chỉnh thứ cấp . 7
1.2 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên turbin - máy phát . . 9
1.2.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số lên máy phát . . 9
1.2.2 Ảnh hưởng sự thay đổi tần số lên turbin . . 10
1.3 Xây dựng đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc . . 11
II. ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ VÀ CÔNG SUẤT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN . 15
2.1. Tổng quan . . 15
2.2 Điều chỉnh tần số sơ cấp: . . 15
2.2.1 Khái niệm về điều chỉnh tần số sơ cấp: . . 15
2.2.2 Khái niệm chung và nguyên lý điều chỉnh tốc độ turbin: . . 16
2.2.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều tốc turbin: . . 17
2.2.4 Các dạng đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin: . 21
2.2.4.1 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin độc lập: . 23
2.2.4.2 Đặc tính điều chỉnh tốc độ turbin phụ thuộc: . . 24
2.2.4.3 Đáp ứng của phụ tải đối với sự thay đổi tần số: . . 26
2.2.4.4 Dao động công suất, tần số trong quá trình điều chỉnh sơ cấp. 28
2.2.4.5 Những yêu cầu về điều chỉnh tần số sơ cấp: . . 29
2.3 Điều chỉnh thứ cấp: . 30
2.3.1 Khái niệm : . . 30
2.3.2 Điều khiển tần số thứ cấp trong hệ thống điện độc lập: . . 31
CHƯƠNG II: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA
NHIM 32
I.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY . 33
1.1 Lịch sử hình thành và hoạt động . 33
1.2 Công trình của nhà máy . 35
1.2.1. Caùc coâng trình thuyû löïc: . . 35
1.2.2. Coâng trình ñieän : . . 41
1.2.3. Thiết bị điện, máy điện thông số và đặc tính kỹ thuật . 42
1.2.3.1. Phaàn cô : . . 42
a. Turbine: . . 42
b. Van chính (inlet valve): . . 43
c. Heä thoáng daàu aùp löïc: . 43
d. Hệ thống dầu bôi trơn, nâng trục: . . 44
e. Goái truïc: goàm 2 goái phía turbine & phía SSG . . 45
f. Heä thoáng nöôùc laøm maùt toå maùy. 45
g. Boä ñieàu toác: . 45
1.2.3.2 Phaàn ñieän: . 46
a. Maùy phaùt . 46
b. Maùy bieán aùp chính . 47
c. MBA kích töø: . 48
d. Heä kích töø: . 48
II /.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM . 49
2.1 Bộ điều tốc: . 49
2.1.1. Các thông số kỷ thuật của bộ điều tốc . 49
1. Hiệu . 49
2. Kiểu . 49
3. Cấu trúc . 49
4. Cấu trúc 1 PLC . 49
5. Cơ cấu chấp hành: . 49
6. Nguồn cung cấp: . 50
7. Máy phát tốc: . 50
8. Final speed drop: . 50
9. Dải đặt mức tốc độ (speed level): . 50
10. Biên độ điện áp điều khiển . 50
11. Thời gian đóng mở kim . 50
12. Thời gian đóng/mở cần gạt . 50
2.1.2. Các thành phần, cấu trúc của bộ điều tốc . 50
1. Mạch cảm nhận tốc độ . 50
1.1. Máy phát tốcSpeed Signal Generator : SSG) . 50
1.2. Relay tốc độ . 50
2. LVDT: (linear variable differential transformer . 51
3. Governor unit: . 52
4. Nguồn cung cấp: . 53
5. Hộp điều khiển (control box): . 54
5.1 Tủ điều khiển . 55
5.2 Nguồn cho công cụ bảo dưỡng. 57
III.PHẦN THỦY LỰC CỦA BỘ ĐIỀU TỐC. 57
1.1 Hệ thống kim, cần gạt nước & servo cần gạt . 57
1.2 Converter valve: (van chuyển đổi) có 3 cái: . 57
a. Ñaëc ñieåm chung: . 57
b. Ñaëc ñieåm kyõ thuaät: . 58
c. Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng: . 58
d. Hoaït ñoäng baûo döôõng: . 60
1.3 Van phaân phoái cho van chính: . 60
1.4 Van phân phối cho cần gạt (distributing valve) . 61
1.5 Van 65S . 61
2. Nguồn cấp dầu cho bộ điều tốc: . 61
IV. PHẦN ĐIỆN CỦA BỘ ĐIỀU TỐC . 62
1. Chức năng hệ thống điều tốc: . 62
a. Cấu hình hệ thống bộ điều chỉnh khối điều tốc được mô tả như hình sau: . 62
b. Mô tả chức năng: . 62
c. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc. 62
d. Nguyên tắc đều khiển của bộ điều tốc . 63
1. Kiểm tra đầu vào và mức độ chuyển đổi: . 63
2. Điều khiển bằng tay Turbin: . 63
3. Điều khiển khởi động: . 63
4. Điều khiển tốc độ: . 64
5. Điều khiển tốc độ theo yêu cầu: . 65
6. Điều khiển tải: . 65
7. Điều khiển PID: . 66
8. Ưu điểm của bộ điều tốc . 72
9. Kết nối máy tính với bộ điều khiển: . 66
CHƯƠNG III. VAI TRÒ CỦA ĐIỀU TỐC TRONG CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH
CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM . 68
I. Khái Quát . 68
II. Chức năng và vai trò của bộ điều tốc. 68
2.1 Chức năng của bộ điều tốc . 68
2.2. Vai trò của bộ điều tốc . 68
2.2.1. Tự động ổn định công suất (auto load regulator: ALR) . 68
2.2.2 Điều chỉnh hữu công . 69
2.2.2.1 Điều tần . 69
2.2.2.2 Cố định . 69
CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT . 72
1. Ý nghĩa của hệ thống điều tốc trong nhà máy thủy điện Đa Nhim
2. Những đặc trưng chính của khối điều tốc
3. Các lưu ý khi vận hành hệ thống điều tốc

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/do_an_tot_nghiep_chuyen_de_dieu_toc_nha_may_thuy.0QxABGsJyK.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31481/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

daøi loõi theùp stator: 1850 mm
- Ñieän trôû cuoän daây stator ôû 75 oC: 0,0072 Ohm
- Maät ñoä doøng ñieän lôùn nhaát trong daây daãn ôû taûi & aùp ñònh möùc: 2,3A/mm2
- Caûm öùng töø lôùn nhaát ôû raêng stator: 14700 gauss
- Soá maïch song song trong 1 pha: 1
- Soá raõnh: 126
- Caùch ñieän: lôùp F
- Ñöôøng kính beân ngoaøi lôùn nhaát cuûa rotor: 2889 mm
- Troïng löôïng rotor: 117 taán
- Chieàu daøi truïc: 8.110m.
- Ñöôøng kính truïc lôùn nhaát: 1080 mm
- Löu löôïng gioù trong maùy phaùt: 2.300m3/phuùt.
- Löu löôïng ñònh möùc nöôùc laøm maùt gioù maùy phaùt: 2.400l/phuùt (#144m3/h).
- Löu löôïng toái thieåu nöôùc laøm maùt gioù maùy phaùt: 80 m3/h.
- Ñoä gia taêng nhieät ñoä cho pheùp cuûa cuoän daây: 75 K
- Nhieät ñoä toái ña cho pheùp cuûa gioù ra boä laøm maùt: 40 oC
- Coâng suaát boä söôûi: 27KW.
b. Maùy bieán aùp chính
- Hieäu: DAIHEN.
- Coâng suaát ñònh möùc: 45.000KVA
- Soá pha: 3
- Taàn soá: 50Hz
- Ñieän aùp/doøng ñieän ñònh möùc:
+ Phía cao aùp: 230KV/113A.
+ Phía haï aùp: 13,2KV/1968A.
- Troïng löôïng toång: 75.100 Kg.
- Khoái löôïng daàu: 19.400 lít.
- Toå noái daây: Ynd1.
- Caùc naác ñieän aùp phía cao aùp: (Ñoåi naác khoâng taûi)
Naác 1 2 3 4 5
Uñm (KV ) 242 236 230 224 218
Iñm (A) 107 110 113 116 119
- Möùc caùch ñieän:
+ Xung: phía 230kv: 1050KV, phía 13,2 kv: 95KV.
 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim 
GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 48
+ Taàn soá 50Hz
- Kieåu laøm maùt: daàu tuaàn hoaøn cöôõng böùc, quaït cöôõng böùc (ODAF)
+ Bôm daàu: 3KW – 380V (3 bôm).
+ Quaït: 2,5KW – 380V (3 quaït).
- Nhieät ñoä moâi tröôøng cho pheùp: -25oC – +45oC
- Dung löôïng daàu: 19400 lit
- Loaïi daàu: Jomo
- Kieåu laøm kín: tuùi cao su
- Bieán doøng ñaàu söù:
+ Phía trung tính cuoän 230 kV: 100/A, 30VA, 25KA trong 3s, 5P20
+ Pha B cuoän 230 kV: 119/4.3, 5.0, 5.7, 6.4, 7.1 A duøng ñeå ño nhieät ñoä cuoän daây
c. MBA kích töø:
- Hieäu: ABB
- Nôi saûn xuaát: Korea.
- Loaïi khoâ, trong nhaø
- Coâng suaát ñònh möùc: 450 KVA.
- Soá pha: 3.
- Taàn soá: 50Hz.
- Ñieän aùp ñònh möùc:
+ Phía cao aùp: 13,2 KV + 2 x 2,5% (ñoåi naác khoâng taûi)
Nấc 1 2 3 4 5
Uđm ( V ) 13860 13530 13200 12870 12540
+ Phía hạ áp: 410 V
- Doøng ñieän ñònh möùc (HV/LV): 19,7/633,7 A
- Troïng löôïng toång: 2500 kg.
- Toå noái daây: Ynd1.
- Möùc caùch ly: F/F
+ Xung: phía 13,2 kv: 75 KV .
+ Taàn soá 50Hz: phía 13,2 kv: 28KV, phía 410V: 3KV.
- Kieåu laøm maùt: gioù töï nhieân (AN)
- Ñoä taêng nhieät ñoä cuoän daây cho pheùp: 100 K (F class)
d. Heä kích töø:
- Loaïi: MEC 600 digital AVR cuûa Misubishi electric corp
- Kieåu keânh keùp: 1 master 1 reduntdant
- Caùc thoâng soá ñònh möùc 128,1 KW; 183V; 700 A
- Ñieän aùp & doøng kích töø ñònh möùc (ôû UF = 13,2 KV & S = 45MVA): 158,7V/614A
 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim 
GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 49
- Caáp chính xaùc cuûa ñieän aùp: 0,5 %
- Thôøi gian laáy maãu: 10 ms
- Chænh löu:
+ Soá boä chænh löu: 2 (1 döï phoøng: redundant)
- Kieåu: chænh löu toaøn caàu 3 pha duøng thyristor loaïi FT1000BV70
+ Doøng ñieän thuaän trung bình: 1000A.
+ Ñieän aùp ngöôïc chòu ñöïng: 3.500V
- Maùy caét kích töø:
+ Kieåu: AT12 (maùy caét khí AC)
+ Ñieän aùp ñònh möùc: 690V.
+ Doøng ñieän ñònh möùc: 1250A.
+ Doøng caét: 45KA.
- Quaït laøm maùt: 2 x 1,5 kW - 200 VAC (1 döï phoøng)
- Nguoàn cung caáp:
+ AC cho ñieàu khieån: 220 V – 2 kVA
+ DC cho ñieàu khieån: 220 V – 3 kW
+ AC cho söôûi, chieáu saùng: 220 V – 3 x 120 W.
+DC cho maïch kích moài: 220 V – 11 kW
- Phaïm vi ñieàu chænh ñieän aùp:
+ Cheá ñoä Auto: + 5% Ufñm(13,2kv) khi mang taûi & töø 50% - 110% Ufñm khi khoâng
taûi.
+ Cheá ñoä Manu: 25% ôû khoâng taûi ñeán 120% ôû taûi ñònh möùc.
+ Caáp chính xaùc ñieän aùp: + 0,5%.
II /. Tổng quan về bộ điều tốc của nhà máy thủy điện Đa Nhim
2.1 Bộ điều tốc:
2.1.1. Các thông số kỷ thuật của bộ điều tốc
1. Hiệu: TOSMAP-GS/RE0XP phiên bản 5.2E của Toshiba
2. Kiểu: US 19AG29
3. Cấu trúc: 2 PLC 1 master & 1 standby
4. Cấu trúc 1 PLC:
- 1 board CPU: DDCP03G011
- 1 board analog input: DIFS02G002 : nhận tín hiệu tốc độ
- 3 board analog input/output: XVGX02G008: giao tiếp & điều khiển
2 kim, cần gạt, van điều khiển cần gat.
- 1 board analog output: AOC15G003
- 1 board digital input: DIC10G021
- 1 board digital output: DOS10G021
5. Cơ cấu chấp hành:
- Servo dầu áp lực
 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim 
GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 50
6. Nguồn cung cấp:
- Gồm 2 nguồn 220 VAC 1 pha & 220 VDC cho từng PLC
7. Máy phát tốc:
- Được gắn đồng trục với máy phát: 500 rPhần mềm – 1 kHz,
- 2 output: xung vuông & sin.
8. Final speed drop:
12% => Permanent speed drop # 4,4%
9. Dải đặt mức tốc độ (speed level):
- 0 + 110% khi hòa lưới (65P)
& +15% khi không hoà lưới (65F)
10. Biên độ điện áp điều khiển: + 2V
11. Thời gian đóng mở kim : 50 + 5 sec
12. Thời gian đóng/mở cần gạt: 2 + 0,2 sec / 20 + 10 sec
2.1.2. Các thành phần, cấu trúc của bộ điều tốc.
1. Mạch cảm nhận tốc độ:
- Bao gồm máy phát tốc & các relay tốc độ
1.1. Máy phát tốc:(Speed Signal Generator : SSG)
- Được lắp đặt tại vị trí trên cùng của trục máy phát. SSG bao gồm các phần chính: một
bánh răng dò, và 3 bộ cảm nhận từ là thiết bị để đo tốc độ quay của trục máy phát nhờ đếm
số lượng các răng đi qua bộ cảm nhận trong một đơn vị thời gian. 2 bộ cung cấp cho 2
kênh của bộ điều tốc, 1 bộ cung cấp cho relay tốc độ & qua transducer 0-2 KHz / 4-20mA
cấp tín hiệu cho đồng hồ tốc độ & PLC. Tín hiệu 0-500 rPhần mềm sẽ được biến đổi thành tín
hiệu hình sin tần số 0Hz -1000 Hz cấp cho 2 kênh của bộ điều tốc. Tín hiệu cấp cho relay
tốc độ dạng xung vuông 0 Hz - 1000 Hz.
Hình 2.5 Cấu tạo máy phát tốc SSG với 3 đầu dò
1.2. Relay tốc độ: có 2 dạng cơ & điện.
- Relay cơ: dạng tiếp điểm ly tâm b contact gắn đồng trục máy phát cùng phía với SSG.
Khi tốc độ tổ máy > 128% định mức. tiếp điểm này mở, relay 12-2MX reset, gởi tín
hiệu vượt tốc đến relay 029XR (tủ 0*GTA002AR).
- Relay điện: gồm 2 cái, nhận tín hiệu từ xung vuông từ SSG qua bộ cấp nguồn PWS-N
( loại YDCS-02A ). Bộ này nhằm giúp cho biên độ xung ra ổn định ( 13V ) khi biên độ
xung đầu vào thay đổi (+30-(-20)% định mức).
 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nhà Máy Thủy Điện ĐaNhim 
GVHD: TS Lê Kỷ Trang SVTH: Nguyễn Văn Giang 51
Hình 2.6 Hai Relay tốc độ trên tủ điều khiển
- Các tín hiệu của relay điện :
12 : khi tốc độ N > 600 rPhần mềm (120 % định mức), 12X ON
13 : khi tốc độ N > 450 rPhần mềm (90 % định mức), 13X ON
14-1 : khi tốc độ N < 380 rPhần mềm (76 % định mức), 14-1X ON
14-2 : khi tốc độ N < 15 rPhần mềm ( 3 % định mức), 14-2X ON
2. LVDT: (linear variable differential transformer: biến áp vi sai tuyến tính):
- Mỗi servo kim, cần gạt & van phân phối cho cần gạt đều được lắp 2 bộ LVDT để truyền
tín hiệu vị trí đến 2 kênh của điều tốc
- Mỗi bộ LVDT trên cùng 1 thiết bị nối với 1 kênh khác nhau của bộ điều tốc.
- Điện áp ra của LVDT tuyến tính với độ dịch chuyển của lỏi MBA này.
- Có 3 dạng khác nhau: TS2937EN18 cho van phân phối cần gạt; LS-450TM cho cần gạt
& LS-150TM cho kim.
 Đồ Án Tốt Nghiệp : Chuyên Đề Điều Tốc Nh

---