Đề tài Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ quay của tuabin trong nhà máy thủy điện Hòa Bình

y phát có cấu tạo nguyên khối, kiểu rỗng có vành riêng để lắp ổ hướng tuabin, đường kính trục là 1500 mm. Độ dày thành trục là 130 mm, tổng chiều dài là 6800 mm, đường kính của vành chỗ lắp ổ hướng là 1900 mm, mặt dưới của trục được nối bằng 20 bu lông M140 với mặt trên của bánh xe công tác tương tự như vậy đối với điểm nối của trục tuabin và roto máy phát. 2.13.3.8. ổ hướng : Có tác dụng định vị trí của trục tuabin. Trong quá trình làm việc ổ hướng chịu tác dụng của lực hướng kính do không cân bằng về lực cơ thuỷ lực và lực điện của roto. ổ hướng gồm có 12 xéc măng bằng thép trên bề mặt có phủ một lớp ba bít qua ống lót cách điện. Vỏ của ổ hướng : Bằng thép và được bắt chặt lên nắp tuabin nhờ bu lông và chốt định vị, phía dưới vỏ ổ hướng là thùng dầu có thể tích 1m3 để bôi trơn các xéc măng. Việc tuần hoàn dầu trong ổ hướng được thực hiện khi các trục quay nên nó có tính năng giống như bơm li tâm dẫn dầu trong thùng dầu và khoang giữa các xéc măng và vỏ của ổ hướng làm cho mức dầu ở đó đẩy lên tới mức cần để bôi trơn các xéc măng. Sau đó dầu qua lỗ ở thanh đứng của vỏ và đi theo đường ống xả đến 12 bộ làm mát bằng xung quanh thùng dầu dưới, từ dưới lên và tiếp tục vào thùng dầu. Do đó trong qúa trình làm việc phải thường xuyên kiểm tra mức dầu, nhiệt độ của dầu và nhiệt độ các xéc măng bằng các đát trích để biết tình trạng làm việc của tổ máy. 2.13.4. Các phần tử của hệ thống điều chỉnh tốc độ tuabin : Bộ điều tốc Thiết bị dầu áp lực Thiết bị tự động MHY Thiết bị tự động tuabin . Các thành phần của bộ điều tốc thuỷ lực Tủ điều tốc Bảng thiết bị Cơ cấu phản hồi Thiết bị chỉ huy Dầu áp lực từ bình chứa MHY được dẫn theo đường ống tới khối ngăn kéo chính, từ đây có 3 đường ống dẫn tới ngăn kéo sự cố rồi sau đó dẫn dầu tới các xéc vô mô tơ. Ngăn kéo sự cố : Có đường ống phụ nối với đường ống dầu áp lực và thông với bình chứa MHY, nó được sử dụng để đóng cánh hướng nước trong trường hợp bộ điều tốc bị hỏng, ngăn kéo có truyền động điện từ để điều khiển ngăn kéo sự cố. Khi tổ máy làm việc bình thường dầu dễ dàng chảy qua ngăn kéo sự cố, còn khi bộ điều tốc bị hỏng và tốc độ quay của roto tăng cao thì rơ le tần số quay sẽ được tín hiệu đi khởi động ngăn kéo sự cố có bộ dẫn động điện từ. Sau khi ngăn kéo sự cố tác động khi đó dầu sẽ được nối thông với khoang đóng các xéc vô mô tơ cánh hướng với đường dầu áp lực, còn khoang mở thông với đường xả do đó cánh hướng nước được đóng lại. Để đưa ngăn kéo sự cố trở lại vị trí đóng bình thường thì trước tiên ta phải cắt mạch điện cho ngăn kéo có truyền động điện từ để kiểm tra áp lực dầu trong buồng xéc vô mô tơ bằng các đồng hộ đo áp lực mạch phản hồi và đưa các phần tử của bộ điều tốc thuỷ lực về vị trí ban đầu. Cáp truyền : Thực hiện phản hồi cơ giữa cánh hướng nước và tủ điều tốc sẽ làm cho thiết bị chỉ huy (thực chất là các tiếp điểm hành trình) chuyển động và nó cho những tín hiệu khác nhau tuỳ theo vị trí của cánh hướng nước. Các tổ máy bơm vét dầu : Sử dụng để thu dọn dầu từ các cơ cấu điều chỉnh và kiểm tra tuabin cũng như định kỳ bơm dầu vào bể xả, ngoài ra còn dùng để tháo xả dầu cho đường ống của hệ thống điều chỉnh và tốc độ Thiết bị chỉ huy : Đảm bảo ghép và tách các mạch của hệ thống tự động điều khiển ở các vị trí xác định của cánh hướng. Thiết bị dầu áp lực và thiết bị tự động MHY : Dùng để cung cấp dầu áp lực cho các phần thuỷ lực của hệ thống điều chỉnh. Thiết bị tự động MHY : Dùng để tự động điều khiển các bộ phận của MHY thiết bị này được xác định trên cơ sở sử dụng các hệ thống không tiếp điểm và gồm có : Phần thông báo, Phần lôgic, và cơ cấu chấp hành. Ngoài ra còn một số các van xả để tháo hết nước khi cần sửa chữa hoặc kiểm tra tổ máy khi dừng. 2.13.5. Kết cấu của máy phát thuỷ lực : 2.13.5.1. Máy phát thuỷ lực : (kiểu CB1190/215 ) Trục của máy phát điện được nối trực tiếp với trục tuabin nên máy phát sẽ quay cùng với tốc độ quay của tuabin, do vậy việc điều chỉnh tần số và điện áp cảu máy phát chính là việc điều khiển tốc độ của tuabin thủy lực. Máy phát là nơi biến cơ năng do nước sinh ra thành điện năng phát lên lưới điện quốc gia. Được cấu tạo theo kiểu ô dù có 1 ổ đỡ được tỳ nên nắp tuabin và có 1 ổ hướng ở phần trung tâm của giá chữ thập trên. 2.13.5.2 Stato máy phát (phần đứng yên ): Vỏ của stato có cấu tạo từ thép tấm được hàn lại với nhau, stato được ghép vào bệ nhờ các bu lông bệ. Lõi của stato được được ghép bằng thép kỹ thuật điện cán nguội và được sơn cả hai mặt bằng sơn cách điện chịu nhiệt. Theo chiều cao của lõi thép được chia thành 41 ngăn mà giữa các ngăn có khe hở không khí làm mát. Cuộn dây của stato có dạng thanh dẫn uốn sóng hai lớp có 4 nhánh song song trên một pha và có 6 đầu ra trung tính. Số rãnh : Z= 576 Số cực : 2P=48 pha Số rãnh cho một cực và một pha : g=4 Bước quấn dây : 1-15-25 Số nhánh song song : a=4. 2.13.5.3 Roto máy phát (phần chuyển động ): Gồm có đĩa roto, thân roto có gắn đĩa phanh, các cực có cuộn dây kích từ và cuộn cảm, vành chổi than và may ơ của ổ đỡ. Đĩa roto là cấu trúc hàn đúc gồm có : Sáu nan hoa tiết diện hình hộp có thể tháo ra được. Phần trung tâm có ống lót đúc, đĩa gân và các tấm nối để bắp giữ các nan hoa. Mặt trong phía dưới của ống được đấu ghép với trục tuabin bằng các bu lông, mặt bích trên ống lót roto nối với trục phụ. 2.13.5.4 Máy phát phụ. Máy phát phụ dùng để cung cấp cho hệ thống kích thích độc lập bằng thiristor của máy phát thuỷ lực. Stato máy phát phụ được ép vào chân giá chữ thập trên còn roto được gắn vào khung bệ của roto máy phát thuỷ lực. 2.13.5.5. Máy phát điều chỉnh. Máy phát điều chỉnh thực chất là bộ xung tần số cho bộ điều tốc thuỷ lực của tuabin và nó cũng được làm máy phát đồng bộ 3 pha với phần kích thích bằng nam châm vĩnh cửu được nắp trên các cửa của roto. Để từ hoá các nam châm, mỗi cực từ có một cuộn dây đặc biệt. Cần phải tiến hành nạp từ điện áp stato thấp dưới 110 V. Tiến hành nạp từ bằng dòng một chiều 600 A, thời gian nạp không quá 1 giây. Trong thời gian làm việc, cuộn dây nạp từ phải được nối ngắn mạch. 2.13.5.6. Hệ thống thông gió. Để làm mát phần tác dụng của máy phát chính có dùng hệ thống thông gió tuần hoàn làm mát bằng không khí. Roto máy phát làm việc giống như quạt li tâm tạo nên áp lực gió làm mát cần thiết, làm mát các cực từ roto, cuộn dây và lõi thép stato và đi vào các bộ làm mát gió bằng nước, khi ra khỏi bộ làm mát khí theo hướng gió khép kín quanh stato, không khí lạnh được chia làm hai đường quay trở lại roto. Các bộ làm mát khí được nắp vào thân stato máy phát chính. 2.13.5.7. Hệ thống phanh. Để phanh roto khi ngừng máy và khi sửa chữa. tổ máy có bố trí 24 bộ phanh kích, các phanh này có các êcu và các vít nâng 3 ngả để giữ roto, ở trạng thái nâng phanh làm việc. Thiết bị phanh gồm có van chặn không khí có bộ dẫn động điện áp kế. .. và có khả năng điều khiển bằng tay. 2.13.5.8. Hệ thống kiểm tra nhiệt độ. Máy phát được kiểm tra nhiệt độ nhờ các bộ biến đổi nhiệt điện trở và nhiệt điện kế áp lực có tín hiệu được nắp ở đầu nối để kiểm tra nhiệt độ của lõi sắt stato máy phát cả 3 pha, kiểm tra nhiệt độ các xéc măng của ổ đỡ và ổ hướng, trong bể dầu cũng có lắp các nhiệt điện trở nhiệt kế áp lực có tín hiệu. 2.13.5.9. Hệ thống cứu hoả. Máy phát thuỷ lực được trang bị hệ thống cứu hoả bằng nước phun. Thiết bị dập lửa máy phát chính có cấu tạo từ hai vòng ống dẫn bố trí xung quanh phần trên và dưới stato. Theo vòng tròn của ống góp có rất nhiều lỗ nhỏ trong đó có lắp các ống phun. Nguốn cung cấp nước cứu hoả máy phát thuỷ lực phải là nguồn độc lập. Máy phát phụ cũng được bố trí 1 ống phòng hoả riêng, trên đường ống dẫn có lắp thiết bị van chặn tác động điện. 2.14. Máy biến áp. Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp máy phát lên cấp điện áp truyền tải 110kV, 220kV, 500kV... với tần số không thay đổi. Công suất của máy biến áp được tính sao cho có thể đáp ứng được công suất tối đa của máy phát. * Các loại máy biến áp được dùng trong nhà máy thuỷ điện Hoà Bình. Các máy biến áp 1 pha, 2 cuộn dây kiểu //-105000/220-85-TB-B dùng để đấu nối 3 pha và lắp đặt vào khối máy phát biến áp. Máy biến áp tự ngẫu 3 pha, 3 cuộn dây kiểu ATD//TH6-3000/220/110-TL, có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải, dùng để liên lạc OPY-220 và cung cấp cho tự dùng nhà máy. Máy biến áp 3 pha, 2 cuộn dây kiểu TMH-6300/35-74-71 có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải, máy biến áp này được đấu vào các cuộn dây 35 KV của máy biến áp tự ngẫu và các thanh dẫn điện áp máy phát, dùng để cung cấp điện tự dùng cho nhà máy. 2.15. Kháng điện Chức năng chính của kháng điện là hạn chế dòng điện khi có sự cố sảy ra như ngắn mạch, quá điện áp khí quyển(như do sét đánh) 2.16. Máy cắt Máy cắt dùng để đóng cắt điện áp ở chế độ bình thường và tác động cắt tải hay máy phát ra khỏi lưới điện khi có sự cố sảy ra theo dòng điện. 2.17. Dao cách ly và dao nối đất. Chức năng tạo sự an toàn khi có nhu cầu kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa phần mạng điện của hệ thống. Tùy thuộc vào vị trí dao cách ly mà nó có những chức năng nhất định. Như dao cách ly đặt nối đất của đường dây có tác dụng giải phóng các điện áp dư trên mạng điện mà đã ngắt ra khỏi nguồn điện nhằm đảm bảo an toàn khi kiểm tra và sửa chữa. Toàn bộ thao tác này được thực hiện bằng động cơ. 2.18. Hệ thống chống sét. Có tác dụng bảo vệ đường dây, các thiết bị động lực khác khi có hiện tượng quá điện áp hệ thống hoặc quá điện áp khí quyển sinh ra. 2.19. Thanh cái Là nơi tập trung chuyển công suất điện áp từ hệ thống máy phát lên lưới điện và đến các hộ tiêu thụ khác. 2.20. Biến điện áp (TU) và biến dòng điện (TI) Biến điện áp và biến dòng điện thuộc bộ phận đo lường và chỉ thị có tác dụng biến các điện áp siêu cao, cao, trung và hạ thế về các cấp điện áp nhỏ có thể tiếp xúc được các thiết bị đo lường và hiển thị các thông số của nhà máy và đường dây. 2.21. Hệ thống điện tự dùng. Hệ thống điện tự dùng công suất lấy ra từ đầu cực máy phát hay một phần công suất điện áp đưa vào trạm điện để phục vụ các hộ tiêu thụ nhỏ đây là việc nội bộ trong nhà máy thủy điện. Chương 3: bộ điều khiển tốc độ quay tuabin (Bộ điều tốc) của nhà máy thủy điện hòa bình: 3.2. Hệ thống điều khiển tốc độ quay của tuabin: Các chương trước, chúng ta đã tìm hiểu về các thiết bị trong nhà máy, gồm cả các thiết bị cơ và điện, đặc biệt là tuabin thủy lực. Song hệ thống dầu áp lực và bộ điều tốc là các thiết bị quan trọng trong nhà máy thủy điện, có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ tuabin phục vụ cho điều chỉnh tần số để hệ thống điện luôn luôn ổn định. Vì vậy chương này chúng ta sẽ đi sâu tìm hiểu nghiên cứu về nhiệm vụ cũng như nguyên lý hoạt động của bộ điều tốc. Hình vẽ tổng quan hệ thống dầu áp lực và bộ điều tốc (hình chụp sau 3.1) Hệ thống dầu áp lực gồm có : Thùng chứa dầu áp lực. 1.4 Hệ thống làm mát dầu Bảng điều khiển 1.5 Hệ thống trao đổi dầu Máy bơm dầu Hệ thống điều tốc điện thủy lực: 2.1 Tủ điều tốc 2.2 Tủ khởi động bộ điều tốc 2.3 Van sự cố bộ điều chỉnh van định hướng xecvomoto 2.4 Thiết bị phản hồi 2.5 Bộ bảo vệ tần số và chống lồng tốc. Hệ thống tự động điều chỉnh tuabin: 3.1 Tủ điều khiển tự động 3.6 Đo mức dầu ổ trục 3.2 Bảng dụng cụ đo và điều khiển 3.7 Đo độ mở trục ổ hướng 3.3 Vòng hướng đo nhiệt độ 3.8 Đo mức nước nắp tuabin 3.4 Đồng hồ đo lưu lượng 3.9 Đo áp suất của nước dưới 3.5 Khóa van cánh hướng bánh xe công tác. * Nhiệm vụ và nguyên lý làm việc của bộ điều tốc: 3.2.1. Nhiệm vụ: - Giữ số vòng quay của tổ máy không thay đổi (thay đổi trong giới hạn cho phép ) trong phạm vi thay đổi phụ tải của máy phát. - Phân bố phụ tải của các tổ máy làm việc song song. - Thực hiện qúa trình mở và tắt máy trong điều kiện bình thường và trong điều kiện có sự cố. 3.2.2. Nguyên lý làm việc: Phương trình chuyển động của rôto máy phát có dạng: MT - MC =J . (1) Trong đó : MT - Mômen của tuabin. MC - Mômen cản, phụ thuộc vào phụ tải. J – Mô men quán tính của roto tổ máy - Vận tốc góc. Mômen của tuabin được xác đinh theo công thức: MT = ; hoặc MT = . (2) Trong đó : Q lưu lượng nước H Chiều cao cột nước N Công suất tuabin Hiệu suất của tuabin Từ biểu thức (2) ta thấy trong điều kiện trạm làm việc, cột áp suất trong ngày hầu như không thay đổi, hiệu suất gần như không đổi, mômen của tuabin phụ thuộc vào lưu lượng. Nhiệm vụ cơ bản của bộ điều tốc là làm thay đổi lưu lượng qua tuabin, để thay đổi mômen tuabin sao cho bằng mômen cản và giữ cho số vòng quay không đổi. Từ phương trình (1), trạng thái làm việc của hệ thống có thể mô tả qua 3 phương trình: J = 0 (3) J = const (4) MT - MC = 0 (5) Tương ứng với ba phương trình này, ta có ba nguyên lý điều chỉnh tuabin: * Theo phương trình (3) người ta chế tạo ra bộ điều tốc có nhiêm vụ điều chỉnh gia tốc sao cho d/dt =0. Bộ điều tốc này gọi là điều tốc gia tốc. * Theo phương trình (4) người ta chế tạo ra bộ điều tốc thay đổi sự thay đổi của vận tốc góc và tác động sao cho J = const. * Theo phương trình (5) người ta chế tạo ra bộ điều tốc có khả năng theo dõi sự thay đổi của mômen MC, hay là theo dõi sự thay đổi của phụ tải, để điều chỉnh mômen động lực của tuabin MT, sao cho MT cân bằng với MC. Có thể đạt được điều này bằng hai cách: Điều chỉnh MT thông qua việc điều chỉnh lưu lượng qua tuabin, sao cho MT = MC. Điều chỉnh MC thông qua việc điều chỉnh tổng mômen cản của phụ tải, sao cho MT = MC. Theo hướng này ta có loại điều tốc điều chỉnh phụ tải. Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình dùng tuabin tâm trục, nên việc điều chỉnh thực hiện nhờ hệ thống cánh hướng dòng, từ đó điều chỉnh dễ dàng MT theo MC . 3.3. Cấu tạo và hoạt động của phần cơ khí của tủ điều tốc Tủ điều tốc kiểu )/P-150-11 là phần cơ khí thủy lực của bộ điều chỉnh điện thủy lực dùng để tự động điều chỉnh tần số quay và điều khiển tuabin thủy 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. Trọn bộ điều tốc gồm có: tủ điều tốc, bảng thiết bị điện, cơ cấu liên lạc ngược và máy chỉ huy. Các số liệu kỹ thuật: - Đường kính quy ước của ngăn kéo chính:150mm - áp lực làm việc của dầu trong hệ thống điều chỉnh: 40kg/cm2 - Mác dầu trong hệ thống điều chỉnh (Dầu tuabin): T/7-30 - Nhiệt độ dầu của hệ thống điều chỉnh: +10..50oC - Thời gian làm việc của động cơ bộ hạn chế độ mở từ 0 đến 100% hoặc ngược lại: 10..30s - Hành trình lớn nhất của bộ biến đổi điện thủy lực: +(-)6mm - Kích thước tủ điều tốc (Không có ngăn kéo chính): 500x500x1715 - Trọng lượng tủ điều tốc: 1610kg Cấu tạo tủ điều tốc: Tủ điều tốc gồm các bộ phận chính sau đây: Bộ biến đổi điện thủy lực Ngăn kéo chính Cơ cấu hạn chế độ mở Cơ cấu điều chỉnh theo cột nước Cơ cấu liên lạc ngược điều chỉnh theo cột nước Trục của các bộ hạn chế Trục liên lạc ngược Bộ phát tín hiệu đứt dây cáp phản hồi Bộ lọc dầu kép ở mặt trước của tủ điều tốc có lắp vô lăng điều khiển cơ cấu hạn chế độ mở, nhờ vậy có thể điều khiển tổ máy bằng tay và khoá điều khiển cơ cấu thay đổi tần số và công suất khi tô máy làm việc ở chế độ phát điện và các đồng hồ cần thiết để theo dõi sự làm việc của tổ máy và của bộ điều tốc. - Đồng hồ tốc độ điện báo tần số quay của tổ máy - Đồng hồ chỉ độ mở của máy hướng nước và vị trí của bộ hạn chế. - Đồng hồ cân bằng chỉ giá trị và chiều dòng điện điều khiển trong cuộn dây của bộ biến đổi điện thủy lực - Các đèn tín hiệu báo vị trí các chốt vành điều khiển - áp kế báo áp lực dầu đưa vào bộ biến đổi điện thuỷ lực và các bộ báo cột nước nằm ở trong tủ điều tốc. - Dây cáp phản hồi cơ và tất cả các đường ống dẫn đến tủ điều tốc từ phía dưới. Nguyên lý hoạt động: 3.3.1: Bộ biến đổi điện thủy lực [] gồm các bộ biến đổi điện từ [M)/7]-1 và bộ khuếch đại thủy lực-2. Bộ biến đổi điện từ là bộ phân gắn liền phần điện và cơ khí thủy lực của bộ điều tốc. Nó là một hệ thống điện từ làm việc trên nguyên lý tác động tương hỗ giữa từ trường của cuộn 1.3 và nam châm vĩnh cửu 1.4. Nếu trong cuộn dây có dòng điện đi qua thì cuộn dây sẽ chuyển động do tác động của lực điện từ giá trị và chiều chuyển động này tương ứng với giá trị và chiều tín hiệu điện vào cuộn dây. Cuộn dây 1.3 truyền chuyển động với bản chắn 1.5, khi bản chắn này chuyển động sẽ làm thay đổi áp lực dầu trong các khoang của bộ khuếch đại thủy lực, làm cho pittông 2.1 dịch chuyển lên trên hoặc xuống dưới ứng với chiều chuyển động của cuộn dây. Khi pittông 2.1 rời khỏi vị trí giữa thì khoang trên pittông sẽ thông với hoặc là đường dầu áp lực hoặc là đường dầu xả, do đó làm cho pittông chuyển động xuống dưới hoặc lên trên cho đến khi mạch phản hồi thông qua đát trích chuyển dịch 2.6 tác động cắt tín hiệu điều khiển vào cuộn dây1.3. Để nâng cao độ nhạy của bộ khuếch đại thuỷ lực 2, người ta dùng dòng điện xoay chiều vào cuộn dây 1.3 để tạo rung cho hệ thống chuyển động của bộ biến đổi điện từ. Biên độ dao động trên cần pittông 2.4 = +[-]0.15..0.2. Thông qua các mối liên kết cơ khí thuỷ lực tương ứng, độ dao động được truyền tới kim ngăn kéo kích thích 8.4. Đồng hồ cân bằng 10 báo giá trị về chiều dòng điện điều khiển trong cuộn dây. áp lực dầu làm việc trong bộ khuếch đại thuỷ lực là 18-20kg/cm2. Tiết lưu 4 tách dùng để giảm áp lực từ 40kg/cm2 xuống trị số nêu trên. Khi điều khiển tổ máy bằng tay thì bộ khuếch đại thuỷ lực được tách ra bằng cách bẻ cần 2.3 về vị trí “Bằng tay” khi đó áp lực dầu sẽ đưa pittông 2.4 lên vị trí trên cùng và không hạn chế độ chuyển dịch củ thanh truyền 8.6 và kim 8.4. 3.3.2: Ngăn kéo chính 8 về mặt cấu tạo được hợp nhất với ngăn kéo kích thích 8.4 và xéc vô mô tơ phụ 8.2. Lò xo đảm bảo ép giữa kim ngăn kéo kích thích 8.4 với thanh truyền 8.6 và hệ thống truyền động, bằng thanh truyền do ngăn kéo chính điều khiển và do tính sai áp của kim ở ngăn kéo kích thích nên giữa các đĩa của nó tạo ra hướng áp lực. Do tính sai áp của thân ngăn kéo chính 8.3 nên tạo ra lực hướng lên phía trên, cân bằng với lực từ phía pittông xéc vô mô tơ phụ 8.2. Kim 8.4 chuyển động lên trên và xuống dưới nhờ tác động của thanh truyền 8.6 sẽ làm cho áp lực trong khoang trên pittông 8.4 thay đổi, phá vỡ cân bằng lực tác động cần pittông, do đó pittông chuyển về hướng tương ứng (Lên trên hoặc xuống dưới) thông qua thanh truyền 8.6 đẩy kim ngăn kéo kích thích 8.4 về vị trí giữa. Thân ngăn kéo chính 8.3 chuyển động cùng với pittông, đẩy dầu áp lực vào một khoang của xéc vô mô tơ máy hướng nước và thông khoang kia với đường dầu cả. Thời gian mở và đóng của xéc vô mô tơ máy hướng nước được điều chỉnh bằng các êcu 8.1, trong đó êcu trên hạn chế hành trình xuống dưới của thân ngăn kéo chính và chỉnh thời gian đóng, còn êcu dưới hạn chế hành trình lên phí trên và chỉnh thời gian mở. 3.3.3: Cơ cấu hạn chế độ mở [MOO] Nhờ có cơ cấu hạn chế độ mở có thể ngừng và khởi động tổ máy điều khiển bằng tay và hạn chế độ mở cánh hướng nước. Cơ cấu có 2 bộ truyền động độc lập, bộ truyền động bằng tay 14.1 và bộ truyền động tự động 14.2. Khi động cơ chay hoặc quay vô lăng thì cần 14.7 sẽ truyền động làm quay trục hạn chế 18. Trục hạn chế quay sẽ tác động lên ngăn kéo chính 8 và sẽ làm cho thân ngăn kéo chuyển động. Do ngăn kéo chuyển động, xéc vô mô tơ máy hướng nước sẽ thay đổi vị trí của mình và thông qua cáp liên lạc ngược 22 làm quay trục liên lạc 19 đẩy thân ngăn kéo về vị trí giữa. Để hạn chế độ mở máy hướng nước, cơ cấu độ mở được đưa về vị trí ứng với độ mở cho phép lớn nhất tuỳ theo điều kiện vận hành. Khi máy hướng nước dịch chuyển về phía mở đạt tới độ mở đó thì liên lạc ngược thông qua trục liên lạc ngược 19 đẩy thân ngăn kéo về phía giữa và máy hướng nước ngừng chuyển động. Động cơ điện 14.2 dừng lại ở vị trí ngoài cùng nhờ các công tắc hành trình đầu cuối: Đóng 14.3, mở 14.4. 3.3.4: Cơ cấu hiệu chỉnh bộ điều chỉnh theo cột nước 15. Độ mở vào tuabin bị hạn chế nhờ cam 15.3, thông qua thanh truyền 18.2 và 18.4 tác động liên tục bộ hạn chế 18, đưa nó về vị trí ứng với độ mở cho phép lớn nhất của máy hướng nước ở cột nước đó. Cam 15.3 được chế tạo phù hợp với đường giới hạn công suất của tổ máy được xác định bởi đặc tính vận hành. 3.3.5: Cơ cấu liên lạc ngược điều chỉnh theo cột nước 17 đảm bảo cắt tín hiệu đến động cơ 15.1 của cơ cấu chỉnh bộ điều chỉnh theo cột nước khi cơ cấu điều chỉnh theo cột nước đạt tới vị trí ứng với cột nước đang làm việc. 3.3.6: Trục bộ hạn chế 18 lựa chon giá trị lớn nhất hạn chế độ mở máy hướng nước trong các giá trị hiện có ở thời điểm đó ở cơ cấu hạn chế độ mở 14 và han chế theo cột nước 15. 3.3.7: Trục liên lạc ngược 19 dùng để truyền tín hiệu liên lạc ngược từ xéc vô mô tơ máy hướng nước. Trục có quả tạ 19.3 để kéo căng dây cáp 22. Để trục không bị quay qúa trong trường hợp đứt dây cáp, người ta lắp chốt hạn chế 20.2 trên bệ máy, ở dưới qủa tạ người ta có lắp bộ phận hình dẻ quạt 19.5 để dây cáp truyền chuyển động của xéc vô mô tơ máy hướng nước đến đồng hồ chỉ độ mở của máy hướng nước 13. Vị trí bộ phận hình dẻ quạt trên quả tạ có thể được điều chỉnh nhờ cam lệch tâm. 3.3.8: Bộ lọc dầu kép 5 dùng để lọc thêm dầu vào các cơ cấu nằm trong tủ điều tốc. Cấu tạo bộ lọc đảm bảo có thể dùng dầu sạch để vệ sinh và rửa phần lưới lọc không làm việc và không phải tháo nó ra khỏi vỏ. Ngoài ra còn các đồng hồ cần thiết để theo dõi sự làm việc của tổ máy và của bộ điều tốc. - Đồng hồ tốc độ điện báo tần số quay của tổ máy - Đồng hồ chỉ độ mở của máy hướng nước và vị trí của bộ hạn chế. - Đồng hồ cân bằng chỉ giá trị và chiều dòng điện điều khiển trong cuộn dây của bộ biến đổi điện thủy lực - Các đèn tín hiệu báo vị trí các chốt vành điều khiển - áp kế báo áp lực dầu đưa vào bộ biến đổi điện thuỷ lực và các bộ báo cột nước nằm ở trong tủ điều tốc. - Dây cáp phản hồi cơ và tất cả các đường ống dẫn đến tủ điều tốc từ phía dưới. Quá trình hoạt động ở các chế độ khác nhau của tủ điều tốc: * Khởi động tổ máy: Vị trí của các cơ cấu và các bộ phận riêng biệt trước khi khởi động tổ máy như sau : Van 7 trong tủ điều tốc mở, áp lực dầu bằng 18-20kg/cm2. Cần 2.3 của bộ biến đổi điện thuỷ lực nằm ở vị trí Tự động. Cơ cấu hạn chế mở nằm ở vị trí tương ứng với vị trí máy hướng nước đóng hoàn toàn. Kim đỏ của đồng hồ 13 nằm ở chấm đỏ kể từ phía 0 của thang đo. Kim đen chỉ máy hướng nước đóng hoàn toàn. Đèn tín hiệu 12 báo xéc vô mô tơ máy hướng nước đã tháo chốt ( Đèn xanh sáng). Khi phát tín hiệu khởi động, động cơ 14.2 đóng điện đẩy cần 14.7 của bộ hạn chế độ mở lên phía trên. Khi cần bắt đầu chuyển động thì tiếp điểm cuối14.3 tác động và phát tín hiệu điều khiển vào cuộn dây của bộ biến đổi điện thủy lực làm việc nhở tín hiệu của bộ hạn chế điện trên bảng thiết bị điện. Tổ máy bắt đầu quay, khi tần số quay gần bằng tần số quay định mức và máy hướng nước mở đến độ mở không tải thì tiến hành đồng bộ và hoà tổ máy vào lưới. Khi đóng máy ngắt của máy phát thì bộ hạn chế điện được cắt ra. Tổ máy có thể mang tải đến phụ tải cho phép lớn nhất của cột nước đó. * Ngừng máy : Khi phát tín hiệu ngừng tổ máy bình thường thì cơ cấu thay đổi tần số và công suất sẽ giảm bớt phụ tải của tổ máy bằng cách đóng bớt máy hướng nước của tuabin. Khi máy hướng nước đạt tới độ mở không tải thì tổ máy được cắt khỏi lưới nhờ tiếp điểm hành trình của máy chỉ huy, lúc đó động cơ bộ hạn chế độ mở đóng điện làm việc về phía đóng, máy hướng nước đóng hoàn toàn, tổ máy ngừng. Tiếp điểm hành trình tác động cắt điện động cơ. * Tổ máy làm việc dưới tải: Tần số trong lưới điện tăng lên làm cho tần số quay của tổ máy cũng tăng lên. Khi tần số đó vượt quá giá trị số bộ nhạy của bộ điêu tốc thì trên bảng điện sẽ tạo ra tín hiệu tỷ lệ với độ sai lệch tần số và có chiều hướng khôi phục trạng thái cân bằng, nghĩa là có chiều hướng đóng bớt máy hướng nước. * Sa thải phụ tải: Khi máy ngắt của máy phát nhảy, bảng thiết bị điện hình thành tín hiệu “Đi đóng” truyền qua bộ biến đổi thuỷ lực, do đó thân ngăn kéo chính 8.3 chuyển động hết xuống dưới và máy hướng nước đóng lại với tốc độ lớn nhất mà điều kiện đảm bảo điều chỉnh cho phép. * Ngừng sự cố tổ máy. Nếu sau khi máy ngắt của máy phát nhảy mà thân ngăn kéo chính không chuyển động xuống dưới và công tắc hành trình củ mạch bảo vệ chống lồng tốc 21 không nhả ra thì ngăn kéo sự cố sẽ tác động khi tần số quay của tổ máy đạt bằng 115% tốc độ định mức và ngăn kéo sự cố sẽ đóng máy hướng nước không qua ngăn kéo chính của bộ điều tốc. Ngăn kéo sự cố cũng tác động để đóng máy hướng nước khi bất kỳ bảo vệ cơ khí thuỷ lực vào làm việc mà máy hướng nước không đóng lại được bằng ngăn kéo chính của bộ điều tốc. Khi lồng tốc 170% nguyên lý làm việc của ngăn kéo sự cố có bộ truyền động điện tử. Việc ngừng sự cố tổ máy do các nguyên nhân không liên quan tới lồng tốc được thực hiện bằng cách đống điện động cơ của các cơ cấu hạn chế độ mở. Trong trường hợp này máy phát được cắt khỏi lưới điện nhờ công tắc hành trình của máy chỉ huy khi các máy hướng nước đạt tới độ mở không tải. * Điều khiển bằng tay. Để điều khiển bằng tay,