Với mỗi sinh viên ngoài việc tiếp thu kiến thức lý thuyết trên giảng đường thì việc tiếp xúc thực tiễn là yêu cầu không thể thiếu. Do đó việc đi thực tế tham quan sẽ giúp ích rất nhiều cho mỗi sinh viên sau khi ra trường. Trong thời gian qua, Khoa đã tạo điều kiện cho sinh viên đi thực tập tại nhà máy thủy điện An Khê. Đây là một cơ hội rất tốt để sinh viên có được nhận thức chung về việc sản xuất và phát điện tại một trong những nhà máy điện có cấu trúc hầu như đầy đủ nhất của nhà máy thủy điện . Trong thời gian thực tập, với sự quan sát của bản thân, đồng thời được sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và sự giúp đỡ nhiệt tình của các kỹ sư công tác tại nhà máy, em đã có được những hiểu biết nhất định về nhà máy thủy điện An Khê nói riêng cũng như hệ thống thủy điện Việt Nam nói chung. Đây là kiến thực thực tiễn chuyên ngành rất bổ ích giúp chúng em hiểu rõ hơn về lý thuyết của những môn học mà mình đang học và đã được học.
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN AN KHÊ
Sự hình thành và phát triển
Hình 1.1 Nhà máy thủy điện An Khê
Nhà máy được khởi công xây dựng vào ngày 14 tháng 11 năm 2005 Sau 5 năm xây dựng, thủy điện An Khê - Kanak được khánh thành vào năm 2011.
Các mốc thời gian quan trọng cụm công trình An Khê:
- Đóng cống, tích nước hồ chứa: 10/04/2010.
Từ khi đưa vào vận hành năm 2011 đến nay, sản lượng điện sản xuất của công ty thủy điện An Khê - Ka Nak Như sau:
- Năm 2018: 581,96 Triệu kWh Đồ án môn học
This PDF document was edited with Icecream PDF
Editor Upgrade to PRO to remove watermark 8
Nhà máy thủy điện An Khê là một công trình kiến trúc độc đáo, hòa quyện giữa thiên nhiên và con người, đóng vai trò quan trọng trong ngành điện lực Việt Nam Là một nhà máy thủy điện đa chức năng, An Khê không chỉ có nhiệm vụ chống lũ mà còn sản xuất điện, cung cấp nguồn năng lượng chủ yếu cho hệ thống điện quốc gia Công trình này góp phần quan trọng vào sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
Vị trí, chức năng và nhiệm vụ của công trình thủy điện An Khê
Cụm đầu mối An Khê: nằm ở địa phận xã Cửu An, xã Thành An, Xã Tư An
(T.X An Khê) bao gồm một đập dâng – đập tràn, kênh dẫn nước, đường hầm dẫn nước.
Cụm nhà máy An Khê: nằm ở địa phận xã Tây Thuận (Tây Sơn).
Tuyến đường ống áp lực phía sau đường hầm dẫn nước có độ cao chênh lệch 350m, tận dụng độ cao này để phát điện với công suất 160MW Nước xả hạ lưu sẽ được đưa vào Sông Côn, bổ sung nước tưới cho nam Bình Định với lưu lượng bình quân 9,79m³/s, đồng thời khắc phục tình trạng thiếu nước vào mùa khô thông qua một đường ống trích từ đập An Khê.
600 để vận chuyển nước hằng năm vào mùa kiệt xả về hạ lưu khoảng 44 triệu m 3 nước).
Dự án thủy điện An Khê – KaNak là công trình cấp I bao gồm hai cụm tuyến với khoảng cách 30km dọc theo sông Ba Cụm KaNak ở thượng lưu và Cụm An Khê ở hạ lưu Hồ KaNak đóng vai trò là hồ điều tiết, chuyển nước qua nhà máy thủy điện KaNak (02x6,5MW) để cung cấp nước cho nhà máy thủy điện An Khê (02x80MW) nhằm phát điện.
Thủy điện An Khê – KaNak có vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện cho hệ thống điện Quốc gia, với tổng công suất lắp máy đạt 173MW và công suất đảm bảo là 33,2MW.
Nhà máy thủy điện An Khê sản xuất điện với công suất trung bình hàng năm đạt 645,5 triệu kWh, góp phần vào tổng điện lượng trung bình hàng năm là 701,5 triệu kWh Công trình không chỉ cung cấp điện mà còn bổ sung nguồn nước tưới cho đồng bằng hạ lưu sông Côn, phía Nam tỉnh Bình Định, đồng thời điều tiết nước cho lưu vực sông Ba trong mùa lũ và mùa khô Điện năng được phát ra từ thủy điện An Khê được hòa vào lưới điện Quốc gia với điện áp 220kV.
- Lộ 1: đến trạm 500/220kV Pleiku.
- Lộ 2: đến trạm 220kV Quy Nhơn.
This PDF document was edited with Icecream PDF
Editor Upgrade to PRO to remove watermark 9
Tổ chức quản lý của nhà máy An Khê
Hình 1.2 Cơ cấu tổ chức nhà máy thủy điện An Khê
- Quản đốc: là người quản lý về hành chính trong nhà máy.
- Phó quản đốc: làm việc dưới điều hành của quản đốc Một ca trực có 7 người.
Trưởng ca có vai trò quan trọng trong ca trực, đặc biệt vào các ngày cuối tuần khi họ đảm nhận chức năng quản đốc Họ chịu trách nhiệm điều hành ca trực, quản lý đập tràn, cửa nhận nước và tổ máy, đồng thời liên hệ trực tiếp với các cấp điều độ A3 (Điều độ miền trung) và A0 (Điều độ quốc gia).
- Trực chính: Chấp hành mọi mệnh lệnh thao tác và xử lý sự cố của trưởng ca một cách nhanh chóng không chậm trễ, không bàn cãi.
Trực chính chỉ huy và thao tác trực tiếp tất cả các thiết bị trong nhà máy và trạm, thực hiện công việc tại chỗ cùng với các nhân viên vận hành phụ theo chỉ đạo của Trưởng ca.
• Trực chính phải thường xuyên theo dõi: tình trạng các thiết bị, việc hoàn thành nhiệm vụ của các nhân viên vận hành phụ,…
Là người quản lý trực tiếp thiết bị và hệ thống công nghệ, bạn sẽ thực hiện các thao tác trên thiết bị điện và cơ theo phiếu thao tác của Trưởng ca.
• Chấp hành mọi mệnh lệnh thao tác và xử lý sự cố của Trưởng ca, Trực chính một cách nhanh chóng không chậm trễ, không bàn cãi.
• Ghi chép đầy đủ và chính xác những thông số vận hành của các thiết bị chính và phụ (trong điều kiện không có tự ghi).
• Vệ sinh toàn bộ thiết bị điện và cơ của hệ thống chính và phụ, các tủ điều khiển, các bảng điện.
• Điều chỉnh các chế độ làm việc của thiết bị theo lệnh của Trưởng ca, , Trực chính (trong trường hợp bằng tay),…
- Nhân viên vận hành đập tràn(2 người):
• Vận hành an toàn thiết bị được giao quản lý, thực hiện đúng các phương thức vận hành.
• Tự mình đi kiểm tra thiết bị do mình quản lý, theo lịch đã quy định.
Nhân viên phụ vận hành đập cần thực hiện các thao tác đưa thiết bị ra sửa chữa và đưa vào hoạt động sau sửa chữa theo hướng dẫn của Trưởng ca Đồng thời, họ cũng phải phối hợp với nhân viên trong đơn vị sửa chữa thực hiện theo phiếu đã được Quản đốc duyệt.
• Giám sát hoặc trực tiếp thực hiện các thao tác nâng hạ các cửa van cung theo lệnh của Trưởng ca.
• Chuẩn bị vị trí công tác và biện pháp an toàn cho đội công tác vào làm việc theo đúng thủ tục cho phép vào làm việc.
• Kiểm tra việc chấp hành các quy phạm quản lý kỹ thuật và quy phạm an toàn của các nhân viên sửa chữa.
Báo cáo kịp thời các khiếm khuyết của thiết bị cho Tổ trưởng trong phạm vi quản lý, đồng thời thông báo toàn bộ tình trạng làm việc của thiết bị cho Quản đốc phân xưởng Ngoài ra, cần báo cáo cho Lãnh đạo Nhà máy khi có yêu cầu.
CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN AN KHÊ
Tuyến năng lượng
2.1.1 Cụm công trình Ka Nak a Đập dâng: Đập đá, bê tông bản mặt (CFRD).
- Cao trình 521,6m (cả tường chắn sóng). b Đập tràn:
• Đáy ngưỡng tràn: Cao trình 502m.
• 1 van sữa chữa (5 phân đoạn).
• 3 van cung với 6 xy lanh thủy lực, 1 cầu trục chân dê.
- Cầu công tác, cầu giao thông. c Kênh vào và cửa nhận nước:
- Kênh vào: dài 65m, rộng 10m ở cao trình 482m đến cao trình 476 m.
- CNN: cao trình 477m cao trình 521,6m.
• 1 khoan van sửa chữa, tời điện. d Đường hầm dẫn nước:
- Bê tông, khoan néo, vòm hầm. e Nhà máy và kênh xả:
- Kênh xả: 150m, đáy kênh rộng 8m.
• Cầu trục gian máy 50/10 Tấn. f Máy biến áp nâng: 2 x 6,3/22kV_10MVA. g Đường dây: 2 x 22 kV – dài 5 km nối đến TBA 110kV K’Bang.
2.1.2 Cụm công trình An Khê a Đập dâng:
- Đập đất, TL: lát đá, HL: lát đá + trồng cỏ.
- Cả TL, HL: có đống đá (lăng trụ đá). b Đập tràn:
- 4 khoan tràn x 12m, đáy ngưỡng tràn cao trình 416m, đỉnh tràn 433,3 m.
• 1 bộ van sửa chữa (5pđ), 1 cầu trục chân dê.
• 4 bộ van cung với 4 XLTL
- 1 cầu công tác, 1 cầu giao thông.
- Ở giữa đập dâng. c Kênh dẫn nước:
- Dọc kênh dẫn nước là đường thi công vận hành A2, cắt ngang kênh dẫn nước có các cầu giao thông, máng nước, đê chắn. d Cửa nhận nước:
- Trước khi vào hầm dẫn nước, thiết bị có 2 khoan vào LCR, GVR và 1 bộ van sửa chữa + 1 bộ van vận hành + 1 CTCD + 1 tời điện.
- Tại cửa nhận nước cao trình 420,9m (cuối kênh) cao trình 412m. e Đường hầm dẫn nước:
- Bê tông, khoan neo, vòm hầm.
- Tại cửa vào, cửa ra và quanh vị trí tháp điều áp có lót thép Φ 16 mm.
- Để thuận tiện cho thi công có đào một hầm phụ dài 499m và chia làm 4 hướng (4 gương hầm) khi hầm phụ xong.
• Gương 1 (cửa nhận nước vào): 746 / 791m.
• Gương 2 (phụ cửa nhận nước): 309 / 722 m.
Còn 705m đào nữa. f Tháp điều áp:
- Thiết bị: van đĩa + hệ thống điều khiển, cần trục. h Đường ống áp lực:
- Dài 914 m từ cao trình 392 m đến cao trình 44 m.
- Có 7 mố néo, 44 mố đỡ.
- Thép Đường ống áp lực có đường kính từ cao đến thấp: 3,4 3m và chiều dày từ thấp đến cao 18mm 38mm.
- Hai bên Đường ống áp lực có gia cố mái, bậc lên xuống, thoát nước, đèn chiếu sáng. i Nhà máy:
- Cầu trục gian máy: 160/50 Tấn.
- Trạm phân phối : 2 lộ vào và 2 lộ ra (1 đến TBA 500kV Pleiku, 1 đến TBA 220kV Quy Nhơn).
- Đường dây 220 kV: 2 x 3 km. j Kênh xả:
- Dài 2258m, cuối kênh nối với Suối Cô và đổ ra Sông Côn.
Các hệ thống, thiết bị chính của Nhà máy thủy điện An Khê
Bảng 2.1 Thông số máy phát điện
STT THÔNG SỐ GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ
3 Nhà chế tạo DEC China
4 Công suất biểu kiến 94,12 MVAr
5 Tần số định mức 50 Hz
6 Công suất phát định mức 80 MW
7 Công suất phát nhỏ nhất 48,7 MW
8 Hệ số công suất định mức cos φ 0,85
9 Độ dốc đặc tính điều khiển của bộ điều tốc
10 Phạm vi điều chỉnh điện áp đầu cực ±5 %
13 Các chế độ vận hành có thể sử dụng
Chế độ không tải; Chế độ phát công suất; Chế độ bù
14 Khả năng quá tải cho phép
Quá tải 10% Thời gian duy trì trong
Quá tải 25% Thời gian duy trì trong 4 phút
Quá tải 50% Thời gian duy trì trong 1 phút
15 Tốc độ quay định mức 500 Vòng/phú
16 Tốc độ lồng tốc 731 Vòng/phút a Hòa lưới
Chỉ cho phép hòa khi:
- Độ lệch điện áp chênh lệch tối đa không quá ±10%.
- Độ lệch tần số chênh lệch tối đa không quá ±0,25 Hz.
- Góc lệch pha chênh lệch không quá 30 0
- Hòa bằng tay. b Các bước hòa máy phát:
- B3: khởi động hệ thống nước làm mát, cấp nước đệm kín trục tuarbin, tắt thiết bị sấy máy phát, khởi động bơm hút hơi dầu.
- B4: nhả chốt khóa thủy lực servo cánh hướng.
- B5: khởi động bộ điều tốc.
- B6: khởi động hệ thống kích từ và đóng máy cắt kích từ.
- B7: khởi động bộ hòa đồng bộ và đóng MC.
- B8: giải phóng lệnh khởi động và kết thúc lệnh khởi động.
- B9: tổ máy xác lâp trạng thái phát công suất.
Bảng 2.1 Thông số của turbine
STT THÔNG SỐ GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ
2 Nhà sản xuất Voice Simen LB Đức
3 Cột áp tối đa Hmax 377,5 M
4 Cột áp tính toán Htt 357 M
5 Cột áp tối thiểu Hmin 356 M
6 Công suất ứng với cột áp tính toán 81,633 MW
7 Lưu lượng nước qua tua bin ứng với Pđm, Hmax
8 Lưu lượng nước qua tua bin ứng với Pđm, Htt
9 Tốc độ quay định mức 500 v/p
10 Tốc độ lồng tốc cho phép 731,4 v/p
11 Thời gian lồng tốc cho phép 5 Phút
12 Độ cao hút ứng với Pđm, Htt -6,0 M
13 Suất tiêu hao nước ở cột nước định mức m 3 /kWh 1,1
14 Hiệu suất tối đa ứng với Hmax %
15 Hiệu suất tính toán ứng với Htt 94,82 %
16 Khả năng chuyển từ phát sang bù Có
Thiết bị điều khiển chính tại cửa vào tổ máy phát tuabin của nhà máy được lắp đặt trên đường ống áp lực trước buồng xoắn, nhằm thực hiện các chức năng quan trọng trong quá trình vận hành.
Khi khởi động tổ máy, cần mở van cầu và sau đó đóng van cầu khi tổ máy hoạt động hoặc chuyển sang chế độ bù đồng bộ trong quá trình vận hành bình thường.
- Đóng khẩn cấp khi tổ máy sảy ra sự cố cơ và điện.
- Đóng van cầu khi kiểm tra sửa chữa trong buồn xoắn tuabin.
2.2.4 Hệ thống điều tốc a Giới thiệu hệ thống điều tốc
Hình 2.2 Sơ đồ điều tốc
Hệ thống điều tốc của Nhà máy thủy điện An Khê bao gồm tủ điều tốc thủy lực HGS-H21, tủ điều tốc điện HGS-E, cơ cấu phản hồi vị trí cánh hướng, phản hồi vị trí van phân phối chính và thiết bị bảo vệ chống lồng tốc cơ khí.
- Hệ thống điều tốc có các chế độ điều khiển:
• Điều khiển bằng tay tại chỗ tại tủ điều tốc điện;
• Điều khiển bằng tay (cần thao tác) tại van EV13 của hệ thống thủy lực.
- Hệ thống điều tốc đảm bảo các chế độ vận hành của tuabin thủy lực như sau:
Hệ thống tự động khởi động theo chương trình của tổ máy, điều chỉnh tốc độ đến mức định mức hoặc theo tần số lưới phù hợp, dựa trên độ rơi tốc đã được thiết lập trước trong chế độ tự động điều chỉnh tốc độ.
• Ổn định tốc độ cho tổ máy thủy lực ở cả hai chế độ vận hành không tải và cách ly với lưới;
• Giữ cố định giá trị đặt trước của công suất tác dụng (chế độ công suất);
• Giới hạn công suất tác dụng của tổ máy;
• Dừng bình thường và dừng sự cố tổ máy;
• Thông báo các hiện tượng bất thường và sự cố của hệ thống điều tốc. b Vai trò của hệ thống điều tốc
Hệ thống tự động khởi động theo chương trình của tổ máy, điều chỉnh tốc độ đến mức định mức hoặc theo tần số lưới, phù hợp với độ rơi tốc đã được cài đặt trước trong chế độ tự động.
Để duy trì ổn định tốc độ cho tổ máy thủy lực trong cả hai chế độ vận hành không tải và cách ly với lưới, cần giữ cố định giá trị đặt trước của công suất tác dụng trong chế độ công suất.
- Giới hạn công suất tác dụng của tổ máy.
- Dừng bình thường và dừng sự cố tổ máy.
- Thông báo các hiện tượng bất thường và sự cố của hệ thống điều tốc.
- Các chế độ vận hành:
• Chế độ vận hành tự động.
• Chế độ vận hành bằng tay.
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật hệ thống điều tốc
STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
1 Dải chết của tốc độ tổ máy % nđm ≤ 0,02
2 Độ phi tuyến của đặc tính tĩnh %
