Đề tài Nghiên cứu, khảo sát hệ thống điều tốc turbine Nhà máy thuỷ điện Ialy

m lưu lượng. Do đó công suất của turbine sẽ giảm đến trị số tương ứng với phụ tải mới, quá trình điều chỉnh chỉ dừng lại khi Mđ = Mc. Trong trường hợp này số vòng quay ổn định sẽ lớn hơn số vòng quay ban đầu một ít. Trường hợp phụ tải tăng, quá trình điều chỉnh sẽ tương tự nhưng theo chiều ngược lại và kết quả là số vòng quay ổn định sẽ nhỏ hơn số vòng quay ban đầu một ít. Máy điều tốc tác động trực tiếp tuy có kết cấu đơn giản nhưng có một số khuyết điểm sau: + Lực chuyển động để điều khiển thiết bị điều chỉnh bé nên chỉ dùng cho turbine công suất nhỏ. + Sự khác nhau giữa số vòng quay ứng với phụ tải khác nhau tương đối lớn. Số vòng quay lớn nhất ứng với phụ tải nhỏ nhất còn số vòng quay nhỏ nhất ứng với phụ tải lớn nhất (vì sau khi điều chỉnh, số vòng quay bao giờ cũng khác với số vòng quay ban đầu), do cơ cấu điều chỉnh là khâu tỉ lệ nên có sai số điều chỉnh. + Hiệu suất của turbine giảm do tổn thất khá nhiều khi chảy qua van phẳng. Để giảm bớt tổn thất thủy lực khi chảy qua cửa van, người ta điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi chiều cao cánh hướng dòng như dùng cửa van hình trụ kiểu thùng chụp bao quanh bộ phận hướng dòng hay nắp turbine có thể di động lên xuống. Hình 2.12: Máy điều tốc tác động trực tiếp Bánh xe công tác 4. Ống lồng Máy phát điện 5. Tay đòn Con lắc ly tâm 6. Van 2.5.2 Máy điều tốc tác động gián tiếp (hình 2.13) Để thay đổi độ mở các bộ phận điều chỉnh turbine cở trung bình và lớn, đòi hỏi phải có một lực rất lớn, mạnh đến hàng nghìn kN (tương đương hàng trăm tấn) nên lực ly tâm do quả lắc sinh ra qua hệ thống đòn không đủ để điều khiển các bộ phận điều chỉnh được. Bởi vậy, đối với turbine cở trung bình và lớn và ngay cả đối với phần lớn các turbine nhỏ, người ta dùng máy điều tốc tự động tác động gián tiếp. Loại máy này có kết cấu phức tạp hơn nhiều so với máy điều tốc tác động trực tiếp. Giữa quả lắc ly tâm và bộ phận điều chỉnh lưu lượng là hệ thống khuếch đại tín hiệu, gồm van điều phối và động cơ tiếp lực để tạo nên lực đóng mở các bộ phận điều chỉnh lưu lượng khá lớn. Để hệ thống điều chỉnh ổn định, trong máy điều tốc tác động gián tiếp còn có bộ phận phục hồi. Bộ phận phục hồi gồm có hai loại: Phục hồi cứng và phục hồi mềm. Sau đây là sơ đồ nguyên lý làm việc của máy điều tốc tác động gián tiếp có bộ phận phục hồi cứng và mềm. Hình 2.13: Máy điều tốc tác động gián tiếp Con lắc ly tâm 7. Trục điều chỉnh Cánh tay đòn 8. Thanh kéo Van phân phối 9. Trục turbine Servomotor 10. Vòng điều chỉnh Piston của servomotor 11. Cánh tay đòn của bộ phận phục hồi Cần truyền động 12. Thiết bị giảm chấn 13. Lò xo * Nguyên lý làm việc của sơ đồ tác động gián tiếp như sau: Trục của con lắc ly tâm (1) liên hệ với trục turbine nhờ bộ phận truyền động bằng dây cu-roa hay bằng điện. Cho nên mọi sự thay đổi về số vòng quay của turbine đều được thể hiện qua số vòng quay của con lắc ly tâm. Giả sử phụ tải máy phát giảm xuống, lúc đó số vòng quay của máy phát và con lắc ly tâm sẽ tăng lên làm cho tải trọng của con lắc ly tâm tách ra xa nhau và nâng ống lồng A lên vị trí A’. Đồng thời vì piston (5) của động cơ tiếp lực chưa chuyển động được (vì không có lực đủ lớn), điểm B coi như vẫn cố định, nên đầu mút C của tay đòn (2) hạ xuống đến C’. Khi đầu mút C hạ xuống, piston của van phân phối (3) cũng bị đẩy xuống và cửa sổ phía dưới của van phân phối mở để cho dầu áp lực chảy vào phía phải của piston (5) của servomotor (4). Piston của servomotor chuyển động sang trái đóng bớt độ mở của cơ cấu hướng nước (hay dịch chuyển kim phun) làm công suất turbine giảm. Nếu sự dịch chuyển của piston servomotor không bị hạn chế thì công suất của turbine đến lúc sẽ bị nhỏ hơn trị số công suất tương ứng với phụ tải của máy phát. Và do đó sẽ làm cho vòng quay của turbine giảm xuống nhỏ hơn số vòng quay định mức. Qua con lắc ly tâm ống lồng A sẽ hạ xuống còn đầu C lại được nâng lên. Cửa số phía trên của van phân phối sẽ được mở ra và dầu áp lực sẽ chảy vào phía trái của piston (5) làm mở rộng cánh hướng nước (mở kim phun). Cứ như thế sẽ xảy ra hiện tượng đóng mở liên tiếp bộ phận hướng nước, điều đó có nghĩa là quá trình điều chỉnh không ổn định. Để tránh hiện tượng này cần kịp thời đưa piston của van phân phối về vị trí trung gian. Muốn thế người ta lắp vào máy điều tốc một hệ thống truyền động tay đòn gọi là bộ phận phục hồi. Bộ phận phục hồi gồm tay đòn (11), thiết bị giảm chấn (12). Trường hợp máy điều tốc có bộ phận phục hồi cứng (chỉ có tay đòn 11 chứ không có bộ phận 12) thì quá trình điều chỉnh có khác. Khi cần (6) của piston servomotor chuyển động sang trái, bộ phận hồi phục (11) nâng điểm B lên vị trí B’, đồng thời do ống lồng của con lắc ly tâm khi số vòng quay tăng đang ở vị trí A’ nên điểm C’ cũng được đưa về điểm C. Nhờ thế piston của van phân phối trở về vị trí trung gian (cô lập đường dầu khoang đóng và mở). Sau khi van phân phối ngừng làm việc số vòng quay của tổ máy giảm xuống, nhưng vẫn còn lớn hơn số vòng quay ban đầu, do đó có độ không đồng đều của điều chỉnh. nmax : Số vòng quay của tổ máy khi không tải nmin : Số vòng quay của tổ máy khi đầy tải n0: Số vòng quay định mức Tổ máy làm việc với độ không đồng đều lớn chỉ cho phép với trạm thủy điện độc lập cung cấp cho phụ tải hoặc khi hai tổ máy làm việc riêng rẻ. Để hạn chế hoặc loại trừ “độ không đồng đều” nói chung người ta dùng máy điều tốc tác động gián tiếp có bộ phận phục hồi mềm. Trong trường hợp này, cần (6) của servomotor được nối với điểm B của tay đòn (2) nhờ bộ phận hồi phục đặc biệt bao gồm thiết bị giảm chấn (12) và lò so (13). Thiết bị giảm chấn là một xi lanh chứa dầu, ở trong piston có lỗ khoét nhỏ. Trường hợp máy điều tốc có bộ phận hồi phục mềm thì quá trình điều chỉnh xảy ra như sau: Khi cần (6) của servomotor dịch chuyển về trái (giảm tải) điểm B nhanh chóng được nâng lên vị trí B’ đồng thời ép lò so (13) lại và đưa piston của van phân phối về vị trí trung gian. Sở dĩ điểm B nhanh chóng chuyển được về vị trí B’ là vì qua lỗ khoét nhỏ của piston thiết bị giảm chấn, dầu không kịp chảy từ dưới lên trên và do đó bộ phận hồi phục mềm làm việc như hồi phục cứng. Nhưng sau đó nhờ lực đẩy của lò so (13), dầu trong thiết bị giảm chấn chảy từ từ, từ dưới lên, chiều dài của bộ phận hồi phục bị giảm làm cho piston phân phối chuyển động về phía tiếp tục đóng bộ phận hướng nước. Số vòng quay của tổ máy giảm từ từ đến trị số ban đầu. Điểm B sẽ chuyển động cho đến khi lò xo (13) ở trạng thái tự do. Kết thúc quá trình điều chỉnh thì diểm B’ trở về điểm B và ống lồng của con lắc ly tâm ở điểm A. Số vòng quay của tổ máy trước và sau khi điều chỉnh vẫn không thay đổi. Quá trình điều chỉnh khi tăng tải cũng xảy ra tương tự như khi giảm tải nhưng các bộ phận của hệ thống điều chỉnh chuyển động ngược lại. Máy điều tốc ta vừa xét ở trên chỉ thay đổi lưu lượng dòng nước (bằng cánh hướng hay kim phun) gọi là điều tốc đơn. Ngoài ra trong thực tế còn có các loại điều tốc kép, vừa điều chỉnh cánh hướng vừa điều chỉnh góc quay cánh turbine (đối với turbine cánh quay), hoặc vừa điều chỉnh kim phun vừa điều chỉnh thiết bị lái dòng (đối với turbine cánh gáo). CHƯƠNG III KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN IALY A. HỆ THỐNG THỦY LỰC 3.1 Turbine thủy lực 3.1.1 Công dụng Turbine là thiết bị dùng để biến đổi thế năng của cột nước thành cơ năng để quay máy phát điện. Vì điều kiện thiên nhiên (địa hình, địa chất và thủy văn) của nhà máy thủy điện rất khác nhau nên cột nước, lưu lượng nước cũng rất khác nhau. Vì vậy turbine cũng có nhiều kiểu, nhiều cỡ khác nhau. Tùy theo kiểu tác động của dòng nước vào BXCT mà chia turbine thành hai loại chính: Turbine phản kích (do thành phần thế năng tác động là chủ yếu) và turbine xung kích (do thành phần động năng tác động là chủ yếu). Mỗi loại turbine lại được chia làm nhiều hệ khác nhau. Turbine thủy lực dùng cho nhà máy thủy điện Ialy là loại turbine phản kích trục đứng mã hiệu PO230/791ДM1-B-360 do nhà máy kim loại LêNingrát thiết kế và chế tạo. Turbine thủy lực sử dụng đồng bộ với máy phát đồng bộ 3 pha công suất 180 MW. Chế độ làm việc của turbine: Chế độ phát công suất; Chế độ không tải; Chế độ bù đồng bộ. Quá trình điều khiển turbine thủy lực được thực hiện bởi bộ điều tốc thủy lực ЭГP-MΠ-100-15, hệ thống dầu MHY 4-1-1-40-4-2, thiết bị tự động turbine, và van đĩa trước turbine. 3.1.2 Các thông số kỹ thuật - Cột áp: Tối đa : 208,5m Tối thiểu : 170,5m Tính toán : 190,0m - Công suất. Công suất định mức theo cột áp tính toán : 183,3 MW Công suất tối đa ở cột áp tối đa : 183,3 MW - Lưu lượng turbine. Lưu lượng turbine ở công suất định mức và cột áp tính toán : 104,4m3/s - Đường kính BXCT: 3,6m - Số vòng quay: Định mức: 250v/ph Lồng tốc: 500v/ph - Chiều quay: Chiều phải (theo chiều kim đồng hồ nhìn từ phía máy phát) - Chiều cao hút ở chế độ công suất định mức và cột áp tính toán: - 6,8m - Hiệu suất: Tối đa: 95,2% Trung bình (H = 193,1m) : 93,8% - Độ tăng áp suất lớn nhất tại tiết diện đầu vào của buồng xoắn, tại điểm giữa cánh hướng. Khi giảm tải toàn bộ + Từ 1 tổ máy: 263m + Đồng thời 2 tổ máy có tính đến địa chấn: 265.0m - Mức tăng số vòng quay. Tính bằng % từ số vòng quay định mức khi giảm tải toàn bộ Từ 1 tổ máy: 54% Từ 2 tổ máy: 55% - Mô men lực tổ máy: 9000TC.M - Tác động thủy lực tối đa lên trục: 340TC - Lực dọc trục từ trọng lượng phần quay turbine và áp lực nước : 450TC - Cao độ đường trung bình cánh hướng: 296.8m - Đặc tính vận hành của turbine thủy lực: Hình 3.1. Hình 3.1: Đặc tính vận hành turbine thủy lực 210 H(m) 200 190 180 170 80 90 100 110 120 130 140 160 150 170 180 190 P(MW) 85% 86% 89% 91% 93% 94,5% 95% 94% 95% 94,5% 94% Hs=4m Hs=5mm Hs=6m Hs=7m 3.1.3 Các thành phần chi tiết - Bánh xe công tác là bộ phận làm việc cơ bản của turbine thủy lực làm nhiệm vụ biến năng lượng của dòng chảy thành cơ năng quay trục turbine và truyền chuyển động quay này tới máy phát thủy lực. - Cánh hướng: Điều chỉnh lưu lượng nước qua turbine khi có sự thay đổi công suất tổ máy, đồng thời là một hệ thống bảo vệ turbine. - Buồng xoắn: Cân bằng dòng chảy của nước từ đường hầm (ống dẫn) sang máy dẫn hướng được thực hiện qua buồng xoắn. - Stator: Là thân máy cơ bản, statorr chịu lực tác dụng của buồng xoắn, chịu tải trọng của khối bê tông trên máy và tải trọng các chi tiết turbine đè lên statorr. - Ống hút: Ống hút có tác dụng tăng thêm cột nước sử dụng chính là độ chân không tạo ra sau BXCT, có nghĩa là tăng độ chênh áp lực tác dụng lên mặt BXCT turbine.Tuy nhiên, độ chân không ở mặt sau BXCT bị hạn chế bởi điều kiện xảy ra khí thực turbine . Như vậy nhiệm vụ của ống hút là: - Dẫn nước từ BXCT của turbine xuống hạ lưu với ít tổn thất thuỷ lực nhất - Sử dụng được phần lớn động năng còn lại của nước sau khi ra khỏi BXCT. 3.2 Các bộ phận, hệ thống liên quan 3.2.1 Động cơ trợ động Dùng để đóng mở, điều chỉnh cánh hướng trong quá trình turbine làm việc. Số lượng động cơ: 2 cái, 1 đặt bên trái, 1 đặt bên phải (không đổi lẫn cho nhau được) đặt trong hốc giếng turbine, vỏ động cơ trợ động bắt chặt vào móng, còn cần đẩy lắp vào vành điều chỉnh qua chốt, đường kính piston động cơ 500mm, hành trình piston tính cả độ căng 404mm. Động cơ bên trái có thước đo hành trình và trên cần piston được liên kết với cơ cấu phản hồi độ mở cánh hướng. Trên đường ống dầu áp lực có lắp đồng hồ để đo áp suất khi đóng mở. Ở 2 động cơ đều có lắp van giảm chấn hành trình đóng ở vị trí cuối piston. 3.2.2 Hệ thống điều khiển tự động turbine Hệ thống điều khiển tự động turbine đảm bảo cho turbine hoạt động bình thường mà không cần sự có mặt thường xuyên của nhân viên vận hành. Hệ thống bao gồm: Bộ điều tốc điện thủy lực ЭΓP-MΠ-100-15 Hệ thống dầu áp lực MHY Hệ thống đóng sự cố cánh hướng Hệ thống bảo vệ lồng tốc cơ khí 3.2.2.1 Bộ điều tốc điện thủy lực Bao gồm: - Panel thiết bị điện PROFI-D Máy phát tốc Cột điều khiển cơ thủy lực ЭΓP-100-15 Hệ thống phản hồi vị trí cánh hướng - Panel thiết bị điện Trong panel thiết bị điện có lắp ráp thiết bị điện tử, các khối tín hiệu điều khiển cho cột điều khiển điện thủy lực, và một số lượng cần thiết các thiết bị đầu vào và đầu ra của rơ le điện từ, cho phép sử dụng các tín hiệu của hệ thống điều khiển, và chuyển các tín hiệu điều khiển và thông tin vào hệ thống điều khiển. 3.2.2.2 Hệ thống dầu áp lực MHY MHY được sử dụng để tạo ra nguồn dầu áp lực 40kg/cm2, cung cấp cho hệ thống điều khiển phần cơ khí thủy lực của hệ thống điều tốc tổ máy (hình 3.2). 3.2.2.3 Hệ thống đóng sự cố cánh hướng Hệ thống đóng sự cố cánh hướng dùng cho turbine thủy lực bao gồm: Van trượt sự cố có điều khiển thủy lực, van trực tiếp tác động lên động cơ trợ động cánh hướng về phía đóng để bảo vệ tổ máy trong tình trạng sự cố. * Nguyên lý làm việc: Bình thường trượt sự cố (2) ở vị trí bên phải vì do lực căn lò xo nên kim trượt (4) ở vị trí dưới Þ dầu từ bình MHY vào khoang trái của trượt sự cố ( hai bên đều có áp lực từ bình MHY nhưng do vi sai của 2 đầu piston (2) Þ dành quyền điều khiển từ van trượt chính. Khi có lệnh sự cố khẩn cấp: Từ hệ thống bảo vệ đưa vào cuộn dây điện từ 5 hoặc từ thiết bị chống lồng tốc 160% (con lắc ly tâm). Lúc này trượt (4) đi lên trên làm thông khoang trên của trượt điều khiển (3) và khoang trái của piston (2) với đường xả Þ piston này dịch chuyển sang trái Þ bịt kín đường đóng và mở từ ngăn kéo chính và dầu áp lực từ hệ thống MHY đi thẳng đến khoang đóng servomotor, còn dầu từ khoang mở đổ về bể xả theo đường trên hình 3.2. Từ ngăn kéo chính Bình MHY Về bể xả Mở Đóng Đóng Mở Lò xo kéo Nút giải trừ 5 Từ bình MHY Thiết bị chống lồng tốc cơ khí 1 2 3 4 Xả 1: Trượt sự cố 2: Thân trượt 3: Trượt điều khiển 4: Kim trượt 5: Cuộn dây điện từ Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống van đóng sự cố 3.2.2.4 Thiết bị chống tăng tốc Thiết bị chống tăng tốc bao gồm bộ ngắt li tâm với van chống tăng tốc tác động lên van trượt sự cố để dừng sự cố tổ máy khi tốc độ vượt quá 160% tốc độ định mức, lúc này bộ ngắt ly tâm sẽ sinh ra động năng đủ lớn thắng được lực cản của lò xo tác động lên van điều khiển chống tăng tốc và cuối cùng tác động đến van trượt sự cố để dừng khẩn cấp tổ máy theo đường như hình 3.2. 3.3 Sơ đồ cơ khí thủy lực của điều tốc (hình 3.3) Hình 3.3: Sơ đồ cơ khí thủy lực của hệ thống điều tốc 3.3.1 Phần mô tả và hoạt động của tủ 3.3.1.1 Chức năng Tủ điều khiển là phần cơ thủy lực của bộ điều tốc điện thủy lực. Phần điện của bộ điều tốc là bảng tủ điện PROFI-EGR-D. Tủ điều khiển được sử dụng cho hoạt động ở chế độ điều khiển turbine thủy lực tự động hoặc bằng tay từ sự trợ giúp của các tín hiệu điện tương tự và rời rạc, truyền đến từ panel tủ điện. 3.3.1.2 Các đặc tính kỹ thuật. 1. Áp suất định mức, МПа (kg/cm2): 4,0 (40) 2. Đường kính van trượt chính, mm: 100 3. Hành trình của van trượt chính, mm: +15 4. Dầu sử dụng hoạt động: Dầu turbine ТΠ- 30 5. Độ tinh cần thiết của bộ lọc dầu, Mkm: 10 6. Nhiệt độ dầu hoạt động, Co: 10-40 7. Điện trở cuộn dây của bộ khuyếch đại thủy lực tỷ lệ, kΩ: 100 8. Điện áp điều khiển bộ khuyếch đại thủy lực tỷ lệ, V: (-10 ÷ 0 ÷ +10) 9. Điện áp của các nam châm điện điều khiển, bộ khuyếch đại điện thủy lực tỷ lệ, bộ điều khiển giám sát điện thủy lực của hệ thống, V: 24 3.3.1.3 Cấu tạo của tủ điều tốc cơ. Cấu tạo của tủ điều tốc cơ bao gồm các bộ phận cơ bản sau đây: - Van trượt chính (Main Valve); - Khối điều khiển - Cơ cấu phản hồi độ mở cánh hướng (Guide Vane Position Sensor); - Bộ lọc dầu thô F (trên sơ đồ: Filter rough cleaning); - Bộ lọc dầu tinh đôi FTO (tiếng nga ФТО; trên sơ đồ: Filter dualthin cleaning). - Phía trước mặt tủ có đặt một khoá giới hạn điện tử độ mở cánh hướng của tổ máy. Ngoài ra, trước mặt tủ có đặt các thiết bị đo lường kiểm tra và báo hiệu cần thiết sau đây để giám sát hoạt động của tổ máy và tủ điều tốc: Tốc kế điện, hiển thị tần số quay của tổ máy. Đồng hồ hiển thị độ mở cánh hướng. Dụng cụ cân bằng, hiển thị giá trị và cực tính điện áp điều khiển bộ khuyếch đại thủy lực tỷ lệ. Đèn tín hiệu vị trí bộ hãm của servomotor cánh hướng. Các đường ống dẫn dầu được nối với tủ từ phía dưới. 3.4 Cơ cấu thiết bị của tủ điều khiển. Phần mô tả được thực hiện theo sơ đồ nguyên lý thủy lực hình 3.3. Các thành phần của sơ đồ được biểu hiện tại vị trí tương ứng với chế độ làm việc được xác lập trong quá trình điều khiển tự động. 3.4.1 Khối điều khiển. Khối điều khiển bao gồm: - Van thủy lực tỷ lệ ПГР hay còn gọi bộ biến đổi điện – thủy lực EHT (trong sơ đồ: Servo solenoid valve); - Cơ cấu khởi động - dừng МПО (hay SSV: Start-Stop Valve); - Van điều khiển bằng tay (Manual Control Valve). Van thủy lực tỷ lệ ПГР biến đổi tín hiệu điện đầu vào thành dòng dầu tỷ lệ cung cấp cho servomotor phụ trợ của van trượt chính. Khối điều khiển của hệ thống giám sát điện thủy lực điều khiển van thủy lực tỷ lệ ПГР với điện áp điều khiển 0+10V và điện áp nguồn cấp là 24V. Khi không có tín hiệu điều khiển, dưới tác động của lò xo, van thủy lực tỷ lệ ПГР được xác lập tại vị trí mà tất cả các ống dẫn dầu của nó được đóng lại. Cơ cấu khởi động - dừng МПО thực hiện khởi động tổ máy ở chế độ tự động, đồng thời dừng nhanh tổ máy. Việc chuyển đổi vị trí “khởi động/dừng” (tương ứng với vị trí “B”/“A”) của cơ cấu МПО được thực hiện bằng việc đóng/cắt dòng điện một chiều 24V qua một nam châm điện. Khi có điện áp 24V, cơ cấu МПО dịch chuyển sang vị trí “B”. Khi mất điện áp này, cơ cấu sẽ trở về vị trí “A” dưới tác động của lò xo đàn hồi. Cơ cấu khởi động - dừng có lắp đặt cảm biến vị trí theo nguyên lý cảm ứng. Ở vị trí “B”, cơ cấu khởi động - dừng thực hiện nối ống dẫn dầu điều khiển từ bộ biến đổi điện thủy lực đến khoang điều khiển servomotor phụ (Pilot Valve). Ở vị trí “A”, cơ cấu МПО thực hiện kết nối khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve) với đường ống cấp dầu áp lực, làm van trượt chính được dịch chuyển xuống phía dưới. Khi dịch chuyển xuống dưới, van trượt chính thông đường dầu đến khoang đóng servomotor để đóng hoàn toàn cánh hướng. Van điều khiển bằng tay (Manual Control Valve) là cơ cấu phân phối thủy lực có cần gạt điều khiển (có tác dụng khi tay gạt của van 16 ở vị trí “M”). Van điều khiển bằng tay có 1 vị trí trung gian và 2 vị trí điều khiển. Ở vị trí điều khiển “A”, van thực hiện nối đường dầu xả với khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve), do đó làm van trượt chính dịch chuyển mở cánh hướng. Ở vị trị điều khiển “B”, nó thực hiện kết nối khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve) với đường ống cấp dầu áp lực. Lúc đó, van trượt chính dịch chuyển xuống phía dưới làm thông dầu áp lực vào khoang đóng của servomotor để đóng cánh hướng. 3.4.2 Van trượt chính (Main Valve) Van chính là cơ cấu phân phối thủy lực có kết cấu liên kết với servomotor phụ (hay còn gọi Pilot Valve). Dưới tác dụng vi sai của các đĩa van, lực hướng lên phía trên được cân bằng với lực của piston servomotor phụ (Pilot Valve). Lượng dầu đi qua van chính chuyển đến servomotor cánh hướng phụ thuộc vào độ dịch chuyển của van trượt chính so với vị trí cân bằng. Thời gian đóng mở các servomotor cánh hướng có thể được điều chỉnh bởi các đai ốc đặc biệt. 3.4.3 Cơ cấu phản hồi van trượt chính (Main Valve) Tín hiệu phản hồi vị trí van trượt chính được thực hiện theo nguyên lý điện và được hình thành từ hai cảm biến tịnh tiến thẳng. * Cảm biến vị trí ngăn kéo chính họ DTA-5D-SA Những cảm biến nhạy cảm với độ dịch chuyển, sử dụng nguyên tắc LVDT (máy biến áp vi phân tuyến tính) gồm một cuộn dây sơ cấp và hai cuộn dây thứ cấp và lõi từ di chuyển chung. Nguồn kích thích tạo dao động được cấp cho cuộn dây sơ cấp với tần số không đổi. Dòng điện cảm ứng trong hai cuộn dây thứ cấp có biên độ phụ thuộc vào vị trí của lõi từ. Một sự dịch chuyển của lõi từ sẽ làm xuất hiện một điện áp cao ở cuộn thứ cấp này sẽ làm xuất hiện một điện áp thấp ở cuộn thứ cấp thứ hai, độ lớn của sự sai lệch điện áp giữa hai cuộn dây thứ cấp tỷ lệ với sự dịch chuyển. Cảm biến dịch chuyển làm việc với piston di chuyển tự do không có liên hệ nào về mặt cơ khí với thân cảm biến. Piston được định vị với đối tượng dịch chuyển thông qua thanh ray và giá đỡ. * Hình mô tả về cảm biến như sau: * Đặc tính làm việc của cảm biến: * Thông số kỹ thuật Kiểu: DTA-5D-SA; Dải tuyến tính: ±5mm; Kết nối điện: SA (hộp đấu nối); Độ tuyến tính 5%; Tần số nguồn kích từ: 5kHz; Biên độ nguồn kích từ: 5V; Độ nhạy cảm (Sensitivity mV/Vmm): 53; Dải nhiệt độ làm việc: -20 ÷ 80oC; Dòng đầu ra (4 ÷ 20)mA. 3.4.4 Bộ lọc thô Ф (Filter rough cleaning). Bộ lộc dầu thô sử dụng để làm sạch dầu áp lực cấp cho các cơ cấu lắp đặt trong tủ điều tốc cơ. Bộ lọc dầu được chế tạo kép gồm hai phần tử lọc độc lập. Cấu tạo các phần tử lọc gồm các tấm lưới và đảm bảo độ tinh của bộ lọc dầu 70 micron. Trên đầu cần gạt của bộ lọc có hai mũi tên: Mũi tên lớn có dòng chữ “Work” (làm việc) và mũi tên nhỏ với dòng chữ “Washing” (súc rửa). Mũi tên lớn có gắn nhãn đỏ trên nắp của nó cho biết phần tử lọc đó đang làm việc. Kết cấu bộ lọc cho phép súc rửa phần tử lọc đang dự phòng của bộ lọc khi tủ điều tốc cơ đang làm việc mà không cần lấy chúng ra khỏi bộ lọc. 3.4.5 Bộ lọc dầu tinh kép FTO (trên sơ đồ: Filter dualthin cleaning) Bộ lọc dầu tinh kép FTO dùng để làm sạch dầu áp lực dẫn đến các cơ cấu trong tủ điều tốc cơ. Bộ lọc dầu tinh kép FTO được chế tạo kép, gồm hai phần tử lọc độc lập. Những phần tử lọc kim loại đảm bảo độ tinh đến 10 µm. Dầu áp lực từ nguồn cung cấp được dẫn vào một trong hai phần tử lọc của bộ lọc dầu tinh kép FTO. Các phần tử lọc có thể tái sử dụng và hoán đổi lẫn nhau. Việc làm sạch các phần tử lọc được thực hiện trong buồng siêu âm. Nếu không sử dụng các phần tử lọc tái sử dụng này thì có thể dùng các phần tử lọc sử dụng một lần. Việc thay thế những phần tử lọc được thực hiện sau khi đã khóa các đường ống dầu áp lực bằng cách quay cần gạt. Độ bẩn của các phần tử lọc được kiểm tra bằng các cảm biến. Khi áp lực dầu qua bộ lọc suy giảm 0.25MPа (2,5 kgf/cm2) thì sẽ kích hoạt cảm biến áp lực điện hoạt động. 3.5 Hoạt động của tủ điều khiển. Tủ điều khiển đảm bảo thực hiện các chế độ làm việc sau đây: 3.5.1 Khởi động máy. Vị trí các cơ cấu và các bộ phận riêng lẻ trước khi khởi động tổ máy như sau: - Van bi của tủ điều tốc cơ ở vị trí mở; - Tay gạt của van 16 ở vị trí tự động “A”; - Cơ cấu khởi động-dừng МПО ở vị trí tận cùng bên trái (vị trí “A”); - Van trượt chính dịch chuyển về hướng đóng cánh hướng; - Đồng hồ chỉ báo độ mở cánh hướng ở vị trí 0%; - Chốt servomotor cánh hướng được tháo (đèn H2 (màu xanh) trên tủ MEX20 sáng). Khi có tín hiệu khởi động, cơ cấu khởi động - dừng МПО dịch chuyển sang vị trí tận cùng bên phải (vị trí “B”) và nối bộ khuyếch đại điện thủy lực với khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve). Nhờ tín hiệu điện đưa đến bộ khuyếch đại điện thủy lực (ở chế độ tự động) hoặc khóa điều khiển trên tủ điều tốc cơ, cánh hướng mở đến độ mở khởi động. Khi tốc độ tổ máy đạt gần đến tốc độ định mức, điều chỉnh độ mở cánh hướng đến độ mở không tải và hòa đồng bộ tổ máy vào lưới. Khả năng mang tải tối đa của tổ máy phụ thuộc cột nước tại thời điểm vận hành. 3.5.2 Dừng tổ máy Khi có tín hiệu dừng tổ máy bình thường, bộ điều chỉnh đóng cánh hướng để giảm tải tổ máy. Khi cánh hướng đạt độ mở không tải, tổ máy được tách khỏi lưới và cơ cấu khởi động - dừng МПО chuyển qua vị trí “A”, nối khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve) với đường dầu áp lực. Van trượt chính chuyển về hướng đóng hoàn toàn cánh hướng dừng tổ máy. Tủ điều tốc cơ được điều khiển từ tủ điều tốc điện theo cấu trúc mạch điều chỉnh khép kín theo vị trí nhờ cảm biến phản hồi độ mở cánh hướng. Lúc đó cơ cấu khởi động - dừng МПО ở vị trí “B” và nối van thủy lực tỷ lệ với servomotor phụ (Pilot Valve). Khi tổ máy dừng bình thường, cơ cấu khởi động - dừng МПО xác lập ở vị trí “A”, khi đó khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve) của van trượt chính được nối với đường dầu áp lực làm van trượt chính dịch chuyển thông đường dầu đóng cánh hướng và duy trì trạng thái đóng cho đến lần khởi động tổ máy tiếp theo. 3.5.3 Chế độ điều khiển tay với sự trợ giúp của van điều khiển tay. Chế độ điều khiển bằng tay thực hiện được khi bộ tay gạt của van chuyển đường dầu điều khiển tự động - bằng tay 16 tại tủ MEX20 nằm ở vị trí bằng tay “M”. Để mở cánh hướng, quay tay quay của van điều khiển bằng tay sang vị trí “A”, lúc đó khoang điều khiển của servomotor phụ thông với bình dầu xả, và van trượt chính dịch chuyển theo hướng mở cánh hướng. Để đóng cánh hướng, quay tay quay của van điều khiển bằng tay sang vị trí “B”, lúc đó khoang điều khiển của servomotor phụ (Pilot Valve) nối với đường dầu áp lực và điều khiển van trượt chính dịch chuyển theo hướng đóng hoàn toàn cánh hướng. 3.5.4 Chế độ đóng nhanh. Khi có tín hiệu lớn điều khiển đóng cánh hướng НА, ví dụ trong trường hợp sa thải phụ tải, van trượt chính dịch chuyển với tốc độ tối đa dưới sự kiểm soát của hành trình giới hạn. Nếu vì lý do nào đó van trượt chính không thực hiện việc đóng cánh hướng được, sẽ có t