MỤC LỤC Trang
PHẦN 1:
GIỚI THIỆU CHUNG 3
I.Các nhiệm vụ của công trình thuỷ điện Hoà Bình 3
II.Các mốc thời gian 4
III. sơ đồ tổ chức của nhà máy 4
IV. nguyên lý làm việc của nhà máy thuỷ điện hoà bình 6
Phần 2:
thuỷ năng
I.các số liệu đặc trưng thuỷ năng 8
II . các số liệu về hồ chứa 8
III .các số liệu về đập chính 9
IV. các thông số hồ chứa 11
V. điều tiết hồ chứa 11
1. Điều tiết hồ trong thời gian chống lũ 11
2. Điều tiết hồ trong các tháng tích nước 13
3. Điều tiết lũ trong thời kỳ mùa khô từ 10/11 đến 15/06 14
PHẦN 3:
CÁC THIẾT BỊ CHÍNH
I. TUA BIN 16
1.Các thông số kỹ thuật của tuabin PO115/810-B-567,2 16
2. Cấu tạo, hoạt động các bộ phận của tuabin 16
II . MÁY PHÁT
1. Thông số điện của máy phát 18
2.Thông số cấu tạo của máy phát và nguyên lý làm việc 18
1
3. Các chế độ vận hành của máy phát điện 21
III. MáY BIếN áP 24
IV. MáY CắT 26
PHầN 4
Sơ đồ nối điện 25

2
PHầN 1
GiớI THIệU CHUNG

Vào đầu những năm 70 do nhận thức được tiềm năng của thuỷ điện
trên hệ thống sông Hồng, kết hợp với yêu cầu chống lũ cho đồng bằng Bắc
Bộ, Đảng và Nhà nước ta dã giao công việc khảo sát thiết kế xây dựng các
công trình thuỷ điện cho Bộ Năng lượng cũ thuộc Viện thuỷ công Bacu (nay
thuộc nước CH Azerbaizan). Qua khảo sát, tính toán cho thấy trên sông Đà -
một nhánh sông Hồng (chiếm 31% diện tích lưu vực và 48% lưu lượng nước)
có thể xây dựng được 4 công trình thuỷ lớn: Hoà Bình 1920MW, Sơn La
3600 MW, Huội Quảng 1440 MW, Lai Châu 800MW. Đầu năm 1979 công
trình đầu tiên là thuỷ điện Hoà Bình chính thức khởi công và khánh thành vào
cuối năm 1994. Công trình tiếp theo cũng được bắt đầu đó là thuỷ điện Sơn
La.
Thuỷ điện Hoà Bình là một công trình đầu mối đem lại nhiều lợi Ých
kinh tế, xã hội tổng hợp: khống chế ngập lụt ở đồng bằng Bắc Bộ, khai thác
điện năng phục vụ phát triển kinh tế quốc dân, tăng lưu lượng nước mùa
khôcho sông Đà và sông Hồng phục vụ tưới tiêu và giao thông đường thuỷ,
tăng cường khả năng nuôi trồng và đánh bắt thuỷ sản. Ngoài ra công trình nhà
máy thuỷ điện và phần lòng hồ đã là một địa chỉ hấp dẫn cho khách thăm
quan du lịch.
I. CÁC NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN HOÀ BÌNH:
Thứ tự ưu tiên các nhiệm vụ:
1. Chống lũ
• Chống lò cho đồng bằng Bắc Bộ khi xảy ra các trận lũ như năm
1945 và năm 1971.
• Giữ mực nước ở Hà Nội không vượt quá cao trình 13,3 m.
2. Phát điện
3

• 8 tổ máy *240 MW = 1920 MW (công suất phụ tải max cả nước
hiện nay là 7500 MW, tổng công suất đặt các nhà máy là 10500
MW).
• Là nhà máy điều tần trong HTĐ quốc gia.
• Là nhà mày thuỷ điện lớn nhất Đông Nam Á.
• Trung bình năm khai thác sản lượng là 8,4 tỷ kWh, năm nhiều nước
có thể lên tới 10,2 tỷ kWh, năm Ýt nước 5,7 tỷ (sản lượng điện tiêu
thụ cả nước 2003 là 55 tỷ kWh).
3. Thuỷ lợi
• Đảm bảo lượng nước ngày đêm trung bình không nhỏ hơn 680m3/s
phía hạ du phục vụ tưới tiêu.
4. Giao thông
• Tuyến vận tải thuỷ dọc hồ chứa sông Đà dài 230 km.
• Đảm bảo lưu lượng không nhỏ hơn 550m
3
/s phía hạ du phục vụ giao
thông.
5. Nuôi trồng thuỷ sản
6.Du lịch
II.CÁC MỐC THỜI GIAN
• Ngày 06-11-1979: Khởi công xây dựng công trình thuỷ điện Hoà
Bình.
• Ngày 31-12-1988:Tổ máy số 1 hoà lưới.
• Ngày 04-11-1989:Tổ máy số 2 hoà lưới.
• Ngày 27-03-1991: Tổ máy số 3 hoà lưới.
• Ngày 19-12-1991: Tổ máy số 4 hoà lưới.
• Ngày 19-01-1993: Tổ máy số 5 hoà lưới.
• Ngày 29-061-993: Tổ máy số 6 hoà lưới.
• Ngày 07-12-1994: Tổ máy số 7 hoà lưới.
• Ngày 04-04-1994: Tổ máy số 8 hoà lưới.

• Ngày 20-12-1994: Khánh thành nhà máy thuỷ điện Hoà Bình.
4
• Ngày 27-05-1994: Trạm 500kV đầu nguồn Hoà Bình đi vào vận
hành chính thức cung cấp điện cho miền Trung và miền Nam.
III. SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY
Số lượng nhân viên của nhà máy là 850 người , phân bổ theo các phòng
ban chức năng và 6 phân xưởng( xem so đồ tổ chức ổ trên).
Giám
đốc


P An
toàn
P Tài
vụ
PGĐ kinh
tế
P Kỹ
thuật
PGĐ kỹ
thuật
P.Tổ
chức
Văn
phòng
Phòng bảo vệ P Vật tư

PX máy PX điện Trạm
200,500
PX Vận

hành
PX Tự
động
PX thuỷ
lực
1. Phân xưởng vận hành: chịu trách nhiệm điều hành sản xuất trong nhà
máy. PXVII quản lý phần gian máy (máy phát, tuabin, máy biến áp), làm theo
chế độ 3 ca, mỗi ca trực có 22 chức danh:
- Trong gian máy gồm 14 người:
+ 1 trưởng ca, 1 trực chính trung tâm.
+ 1 trưởng kíp gian máy (điện+máy).
5
+ 2 trực chính điện (mỗi người 4 máy), 3 trực phụ điện (2 người kia
quản lý cả CRV6 + ắc quy).
+2 trực chính máy, 3 trực phụ máy .
+1 trực nén khí , trạm bơm tiêu cạn.
- Trạm OPY : 3 người gồm 1 trưởng kíp, 1 trực chính , 1 trực phụ
- 1 trực trạm (dàu áp lực cáp)
- Nhà bờ trái (đập tràn) : 4 người gồm 1 trực chính ; 3 trực phụ (ca điện,
máy)
2. Phân xưởng trạm 220, 500 kV: quản lý cả về phần nhị thứ của trạm
3. Phân xưởng điện: quản lý phần máy phát, các thiết bị phụ, thiết bị tự
dùng.
4. Phần xưởng tự động: quản lý các thiết bị điều khiển tự động máy, thiết
bị BVRL, thiết bị phụ, đo lường, thông tin.
5. Phân xưởng máy: quản lý về tuabin, tổ máy, các thiết bị nén khí, điều
nhiệt, các loại bơm, cơ khí thuỷ lực, các thiết bị phụ…
6. Phân xưởng thuỷ lực: quản lý công trình đê đập, xây dựng…
IV. nguyên lý làm việc của nhà máy thuỷ điện hoà bình
Nhà máy thuỷ điện nói chung dùng năng lượng dòng chảy của sông

suối để sản xuất điện năng. Công suất trung bình của nhà máy thuỷ điện phụ
thuộc vào lưu lượng nước Q(m3/s) và chiều cao hiệu dụng của cột nước H
(m) của dòng nước tại nơi đặt nhà máy. Công suất máy phát P (MW) được
tính như sau:
P=k.H.Q.n
Với H: Chiều cao hiệu dụng của cột nước (m)
Q: Lưu lượng nước (m3/s)
k: Hằng số, k=8,91
n: Hiệu suất (85-99%)
Các máy phát điện được thiết kế phù hợp cột nước, điều kiện địa lý.
Thuỷ điện Hoà Bình được xây dựng bằng cách tận dụng độ dốc tự nhiên của
sông. Ở đây, công trình dẫn nước không đi theo sông mà tắt ngang gọi là thuỷ
điện kiểu ống dẫn. Đầu đoạn sông đặt công trình lấy nước, rồi từ đó qua ống
6
dẫn đi vào bể áp lực. Đập làm dâng nước, tạo dòng nước mạnh đi vào ống dẫn
nước. Èng dẫn có độ nghiêng không đáng kể so với độ nghiêng tự nhiên của
đoạn sông. Èng dẫn áp lực đi vào tuabin trong gian máy rồi trở về sông qua
kênh tháo nước.
Các công trình của nhà máy thuỷ điện gồm : Đập ngăn (ngăn nước tạo
thế năng cho dòng chảy ), hồ chứa nước ( để giữ nước, thuỷ lợi, dịch vụ du
lịch), cửa nhận nước (ngăn rác, nhận nước vào tua bin), ống dẫn lực, thoát
nước (sau tua bin), hạ lưu ( chống lở, vỡ 2 bờ hạ lưu), gian máy (tuabin + máy
phát), trạm phân phối điện ( nhận điện từ gian máy và cung cấp điện cho hệ
thống điện) và các công trình khác.
Các tổ máy thuỷ điện có tính cơ động cao, linh hoạt trong vận hành
nên thường được giao nhiệm vụ điều chỉnh tần số trong hệ thống điện và làm
việc ở phần biến đổi của đồ thị phụ tải và phủ đỉnh. Do tận dụng được nguồn
năng lượng tự nhiên nên giá thành sản xuất điện của nhà máy thuỷ điện rẻ hơn
nhiều so với nhiệt điện.
Nhà máy thuỷ điện cũng có nhược điểm là cách xa trung tâm phủ tải

và phụ thuộc nhiều vào yếu tố thời tiết
7
Phần 2:
thuỷ năng
I.các số liệu đặc trưng thuỷ năng
Sông Đà bắt nguồn từ núi Nhuỵ Sơn-Trung Quốc ở độ cao 1500m, có
chiều dài 980km . Với diện tích lưu vực là 51.700km
2
,bằng khoảng 31%diện
tích lưu vực của sông Hồng, lưu lượng chiếm khoảng 48% của sông Hồng. Về
khí hậu thì nhiệt độ t
max
=42
0
,t
min
=1,9
0
,t
tb
=23
0
. Số ngày mưa trung bình
trong năm là 154 ngày với lượng mưa trung bình năm là 1960mm, lượng mưa
lớn nhất một ngày đêm là 244mm. Dòng chảy trung bình năm là 57,4.10
9
m
3
.
• Diện tích lưu vực sông Đà là 51.700km

2
.
• Tổng dòng chảy trung bình nhiều năm là 57,4.10
9
m
3
.
• Lưu lương nước về trung bình là 1800m
3
/s.
• Lượng mưa trung bình hằng năm là 1960mm.
Lưu lượng lũ:
Tần suất
Lưu lượng lũ tối
đa(m
3
/s)
Lưu lượng trung
bình ngày đêm(m
3
/s)
10,00%
1,00%
0,10%
0,01%
14.690
21.600
26.600
37.800
12.900

18.600
25.600
36.400
II . các số liệu về hồ chứa
 Diện tích lòng hồ là 240km
2
.
 Diện tích mặt hồ là 208km
2
(ở mức nước 115m)
 Dung tích có Ých là 5.65 .10
9
m
3
.
 Dung tích toàn bộ hồ là 9,45.10
9
m
3
.
 Dung tích chạy lũ là 6.10
9
m
3
.
 Chiều dài hồ ở mực nước 115m là 230km.
 Chiều rộng trung bình hồ là 1km.
 Chiều sâu trung bình hồ là 50m.
8
 Chiều cao lớn nhất H

max
=117m.
 Mực nước dâng bình thường 115m.
 Mực nước chết của hồ 80m .
 Mực nước gia cường 120m.
III .các số liệu về đập chính
Đây là công trình quan trọng nhất của nhà máy nhiệm vụ của đập là
nâng cao cột nước và tạo hồ chứa nước dự trữ của nhà máy .
6
0
m
1
2
5
mặt cắt ngang của dòng sông nơi xây dựng đập
Trong đó:
(1) và (2): Đập được xây dựng vắt qua hai ngang qua dòng sông
nơi hai quả núi đỏ .
(3): Đường hầm xả lũ, gọi là đường hầm thi công nằm dưới chân
núi đá để xả lũ khi tiến hành xây đập.
(4): Tầng aluvi: là tầng cát sỏi kéo dài từ đáy lòng sông đến tầng
đá mẹ phía dưới đây là tầng có độ thấm cao.
(5): Cửa tràn : nằm trên một bên núi đá ở độ cao 56m tới độ cao
123m.
Các số liệu chính :
• Cao độ đỉnh đập là 123m
• Chiều cao thi công đập là 128m
9
• Chiều dài mặt đập là 640m
• Chiều dài đập tràn là 120m

• Độ cao đập tràn 67m
• Cao độ đáy đập tràn 56m
• Cao độ đáy đập tràn xả mặt 102m
• Chiều rộng chân đập 720m
• Chiều rộng măt đập 20m
• Nước rò qua công trình 20m
3
/s
Cấu tạo đập :
50m
10m
123m
h¹ lu
thîng lu
I
II
III
Trong đó :
(I): lõi đập
(II): Phần chuyển tiếp
(III): Vỏ đập
Lõi đập : cấu tạo bằng đất thịt có hệ số thấm nhỏ (K=10
-7
) có nhiệm vụ
hạn chế đến tối đa nước thấm qua đập từ phía thượng lưu. Để chống thấm cho
tầng aluvi người ta tạo ra một màng chống thấm bằng dung dịch đặc biệt: Ở
độ cao 18m tiến hành khoan phun bơm dung dịch chống thấm xuống tận tầng
đá mẹ, ở độ cao 62m đến độ cao 50m tiến hành khoan đợt một và ở độ cao
90m tiến hành khoan đợt hai.
10

Ngoài cùng của hai bên đập được lát bằng đá xếp để bảo vệ phần bên
trong đập. Bề mặt đập và các phần bên trong đập được đổ bê tông để làm
đường giao thông.
IV. các thông số hồ chứa
1. Phía thượng lưu :
• Mực nước dâng bình thường 115m
• Mực nước chết 80m
• Mực nước trước lũ 88m
• Mực nước gia cường 120m
Hàng năm có thể lên đến 117m nhưng phải được phép của thủ tướng chính
phủ.
2.Phía hạ lưu:
• Mực nước khi dừng toàn bộ nhà máy 11m
• Mực nước khi chạy hết công suất 540MW(với 3 tổ máy )13,3m
• Mực nước khi chạy 8 máy công suất định mức 240MW với lưu lượng
2400m
3
/s 16,05m
• Mực nước khi xả lưu lượng không ảnh hưởng đến hạ lưu (400m
3
/s)
17,8m
• Mực nước khi xả lưu lượng tần suất 0,01%(37.800m
3
/s) 27,4m
V. ĐIỀU TIẾT HỒ CHỨA
Điều tiết hồ chứa cho nhiệm vụ chống lũ và phát điện được thực hiện
theo chu kỳ hàng năm . Mỗi chu kỳ chia làm ba giai đoạn theo quy luật thay
đổi của dòng chảy sông Đà:
+ Các tháng mùa khô: tháng 11, 12, 1, 2, 3, 4, 5, 6 đến 15/6.

+ Các tháng mùa lũ: từ 15/6 đến tháng 8.
+ Các tháng tích nước trong hồ : tháng 9 và 10.
1. Điều tiết hồ trong thời gian chống lũ :
Để đảm bảo an toàn cho công trình thuỷ điện và vận hành tối ưu nguồn
nước, điều tiết hồ trong thời gian chống lũ được chia làm ba giai đoạn :
. Từ 15/06 đến 15/07: giai đoạn chống lũ đầu vụ
11
. Từ 16/07 đến tháng 8: giai đoạn chống lũ chính vụ
. Từ 26/08 đến 15/09: giai đoạn chống lũ cuối vụ
Trong thời kỳ chống lũ thuỷ điện Hoà Bình được giao cho UB chỉ đạo
phòng chống lụt bão trung ương . Trong thời kỳ này, khi hồ chứa làm nhiệm
vụ sẵn sàng cắt lũ cho hạ lưu, mực nước trong từng giai đoạn phải giữ ở mức
sâu :
- Giai đoạn chống lũ đầu vụ (từ 15/06 đến 15/07):
Từ 15/06 đến 15/07 giữ mực nước hồ 90
±
2m. Nhưng nếu trước ngày
25/06 có lũ tiểu mãn mà yêu cầu cắt lũ tiểu mãn để lưu lượng xả xuống hạ lưu
không vượt quá 4000m
3
/s thì cho phép nâng mực nước hồ lên cao hơn nhưng
không vượt quá 100m, và phải đưa mực nước 91
±
2m trước ngày 10/07.
- Giai đoạn chống lũ chính vụ (16/07 đến 25/08):
Thời kỳ này phải giữ mực nước ở hồ là 89
±
1m , cố gắng giữ ở giới hạn
dưới .
- Giai đoạn chống lũ cuối vụ(26/08 đến 15/09):

Vì dung tích nước cho phép tích lại trong thời kỳ này có thể quyết
định tới hiệu Ých phát điện trong các tháng sau mùa lũ, do vậy tuỳ theo tình
hình thời tiết cuối tháng 8 và dự báo thuỷ văn trong tháng 9 làm căn cứ mà
ban chỉ đạo phòng chống lụt bão trung ương sẽ trao đổi với Tổng công ty điện
lực Việt Nam để có quyết định cụ thể về thời gian vận hành công trình cắt lũ
thường xuyên .
- Các phương án xả lũ (cắt lũ):
Vận hành công trình cắt lũ thường xuyên: khi dự báo lũ sông Hồng tại
Hà Nội có thể làm mực nước tại Hà Nội vượt quá mức 11m thì phải vận
hành công trình Hoà Bình cắt lũ thường xuyên nhằm giữ mực nước Hà Nội
không vượt quá 11,5 m, đồng thời mực nước tại Hoà Bình cũng không được
phép vượt quá 100m.
Vận hành công trình cắt lũ lớn cho hạ lưu sông Hồng. Khi mực nước tại
Hà Nội đã đạt 11,5m và mực nước hồ đã đạt 100m mà theo dự báo trong 24h
tới mực nước sông Hồng tại Hà Nội có thể vượt quá 13,3m và lũ sông Đà tiếp
tục tăng nhanh thì phải vận hành công trình cắt lũ lớn cho hạ lưu sông Hồng
nhằm giữ mực nước tại Hà Nội không vượt quá 13,3m và mực nước hồ không
12
vượt quá 117m .(khi mực nước hồ đã ở mức 115m mà dự báo nước lũ sông
Đà tiếp tục dâng thì yêu cầu phải mở cửa xả đáy, xả mặt để sau khi xả xong
thì giữ mực nước là 117m).
Vận hành công trình để chống lũ cho bản thân công trình: khi mực nước
hồ đã ở mức 115m mà dự báo lũ sông Đà tiếp tục tăng lên thì chuyển sang
vận hành công trình chống lũ cho bản thân công trình. Khi đó phải mở dần
các cửa xả đáy sao cho khi mực nước hồ là 116,5m thì các cửa xả đáy mở hết,
còn khi mực nước hồ đạt 117m thì các cửa xả mặt được mở hoàn toàn .
Trong suốt mùa lũ, mực nước trong hồ có thể thay đổi lớn từ 88m đến
117m, vậy để điều tiết chống lũ cho hạ lưu hoặc khi gặp lũ đặc biệt lớn sau
khi đã cắt lũ lớn mà công trình phải vận hành giai đoạn chống lũ cho bản thân
công trình, mực nước hồ giai đoạn này có thể lên mức 120m, chính quyền địa

phương có dân cư trong vùng hồ phải hướng dẫn nhân dân và tổ chức kiểm
tra lòng hồ để không xảy ra thiệt hại đáng tiếc .Khi mực nước hạ lưu hồ Hoà
Bình vượt mức 24,6m thì ban chỉ đạo phòng chống lụt bão trung ương và
giám đốc nhà máy thuỷ điện Hoà Bình phải thông báo cho BPCLBTW tỉnh
Hoà Bình biết trước 24h.
Trong thời kỳ chống lũ này thì 8 tổ máy làm việc liên tục để khai thác
tối đa năng lượng dòng chảy mùa lũ. Khi đó dự phòng của hệ thống không đặt
tại nhà máy thuỷ điện Hoà Bình nữa .
- Hệ thống xả lũ gồm:
• Hệ thống xả đáy gồm 12 cửa xả đáy 6
×
10 ở độ cao 56m.
• Hệ thống xả mặt gồm 6 cửa xả mặt 15
×
15m ở độ cao102m.
• 8 tổ máy đang hoạt động với khả năng xả tối đa của mỗi máy là
300m
3
/s.
Khi mực nước hồ đạt độ cao 115m thì khả năng xả tối đa của mỗi cửa xả
và cửa đáy như sau :
• Lưu lượng xả qua tua bin : 300m
3
/s
×
8 tổ =2.400m
3
/s.
• Lưu lượng qua cửa xả đáy :1700m
3

/s
×
12cửa =21.000m
3
/s
• Lưu lượng xả qua cửa xả mặt :1425m
3
/s
×
6cửa =8.550m
3
/s.
Tổng khả năng xả là : = 31.950m
3
/s
- Vận hành cửa xả lũ :
13
• Trước mùa lũ nhà máy phải kiểm tra tốt các hệ thống nâng hạ cửa xả
.
• Phải mở hết các cửa xả đáy xong mới mở cửa xả mặt.
• 2 cửa xả ở cách nhau 6 giờ để tránh sói lở hạ lưu .
• Thứ tự mở cửa xả mặt từ 1 tới 6.
2. Điều tiết hồ trong các tháng tích nước :
Vào cuối tháng mùa lũ việc tích nước hồ đến 115m cần phải được thực
hiện trong tháng 9 và tháng 10. việc tích nước phải đảm bảo trong tháng 9 và
tháng 10 sao cho chậm nhất là 30/10 phải đưa mực nước thượng lưu là 115m.
Để đảm bảo tích nước đầy hồ vào cuối tháng 10 và công suất phát điện
cao, mực nước thượng lưu hồ cần giữ theo các mức giới hạn :
+ Đến cuối tháng 9 mực nước hồ đạt 92m.
+ Đến 10/10 mực nước không thấp hơn mức 99m.

Thực hiện các việc trên để đảm bảo tích nước đầy hồ vào hạ tuần tháng
10. Trong tháng 10 nếu có biến động thời tiết đặc biệt , quá tình tích nước
cho phép giữ mực nước thượng lưu được vượt quá mực 115m nhưng không
vượt qua mức 116m.
Công suất đảm bảo thời kỳ tích nước là 540MW. Trong thời kỳ tích
nước, nếu phải xả xuống hạ lưu một lượng nước đủ lớn để đảm bảo việc ổn
định của các công trình dưới hạ lưu: cầu cống, kè không bị sụt lở. Lưu lượng
xả không được vượt quá lưu lượng tự nhiên vào hồ .
Lưu lượng xả từ 10/09 đến 30/10 không được tạo ra con lũ nhân tạo
gây thiệt hại cho phía hạ lưu và không được phép xả lớn hơn 4000m
3
/s.
3. Điều tiết lũ trong thời kỳ mùa khô từ 10/11 đến 15/06:
Trong thời kỳ này việc điều tiết hồ đảm bảo phát điện sử dụng tối ưu
toàn bộ khối lượng nước đã tích đầy hồ ở mức 115m. Mực nước thấp nhất
vào cuối mùa khô không được dưới mức nước chết 80m.
- Nếu năm Ýt nước cho phép khai thác hồ không được dưới mức 75m.
- Nếu công suất đảm bảo phát điện là 540MW.
- Tuy nhiên để phục vụ sản suất nông nghiệp trong thời gian đổ ải 50
ngày từ 01/01 đến 20/02 yêu cầu lưu lượng xả xuống hạ lưu là 680m
3
/s.
14
- Để cải thiện điều kiện vận tải trên sông Đà và sông Hồng yêu cầu lưu
lượng xả xuống hạ lưu là 550m
3
/s.
15
PHẦN 3:
CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

I. TUA BIN
Tua bin lắp đặt trong nhà máy thuỷ điện Hòa Bình là loại tua bin thuỷ
lực kiểu dù trục đứng hướng tâm kiểu PO115/810-B-567,2 dùng để dẫn động
cho máy phát điện ba pha công suất định mức 240MW. Tua bin được điều
khiển bởi bộ điều tốc thuỷ lực trong hộp với bộ thiết bị dầu áp lực MHY. Tổ
máy có khả năng làm việcở chế độ bù đồng bộ .
1. Các thông số kỹ thuật của tuabin PO115/810-B-567,2:
 Đường kính bánh xe công tác 5672mm.
 Chiều quay phải .
 Cột nước tính toán 88m.
 Cột nước tối đa 109m.
 Cột nước tối thiểu 60m.
 Công suất định mức 245MW.
 Lưu lượng nước qua tuabin 301,5m
3
/s.
 Tần sè quay lồng tốc (trong 2 phót) 240v/phút
 Độ cao hót (HS) cho phép -3,5m
 Hiệu suất tối đa ở cột áp định mức 95%
 Số lượng xécmăng ổ đỡ 16
 Tải trọng tính toán tối ưu trên ổ đỡ 16,1 tấn
 Tốc độ quay của tuabin 20,6m/s
 Áp lực nước trước đầu vào ống góp 2,5ata
2. Cấu tạo, hoạt động các bộ phận của tuabin:
Tuabin thuỷ lực PO115/810-B-567,3 được cấu tạo từ các thành phần
sau
a. Bulông xoắn
Có nhiệm vụ dẫn nước từ đường ống áp lực tới cánh hướng và phân bố
đÒu lưu lượng nước theo khắp chu vi . buồng xoắn được thiết kế theo hình
xoắn ốc có thiết diện thay đổi , có 20cửa và 1 ống khuếch tán , các chi tiết

16
làm bằng thép tấm có độ dày khác nhau . để chui vào bên trong buồng xoắn
có bố trí 1 cửa tròn .
b. Bánh xe công tác
Bánh xe công tác là bộ phận làm việc chính của tuabin dùng để biến đổi
năng lượng của dòng chảy thành cơ năng quay máy phát điện. Nước đổ vào
bánh xe công tác qua các cánh hướng, cánh hướng điều chỉnh lưu lượng nước
qua tuabin. Việc dẫn nước đồng đÒu tới cánh hướng thực hiện bằng buồng
xoắn stato và cánh hướng tĩnh. Bánh xe công tác bao gồm vành trên 16 cánh
và vành dưới chúng được hàn gắn với nhau bằng phương pháp hàn điện hàn
với mặt bích của stato còn phần dưới hàn với vỏ đoạn chóp côn ống xả.
Ở phía dưới của tuabin có các bulông bắt ghép lắp rẽ dòng . Nắp này
tạo lên sự thay đổi của dòng chảy từ hướng tâm chuyển sang hướng trục một
cách êm dịu .
Để tháo nước từ buồng phía trên bánh xe công tác, ở vành trên có 10 lỗ
xả, có rãnh chèn hình răng lược ở giữa nắp tuabin và vành dưới của cánh
hướng. Để chui vào ống xả có bố trí một cửa vuông.
c. Stato tuabin
Stato tuabin nhận và truyền cho bệ móng tải trọng của tổ máy và bê
tông nằm về phía trên, lực Ðp do áp suất của nước trong buồng xoắn, cánh
hướng bánh xe công tác tạo nên.
Cấu trúc của stato gồm có phần đai trên và đai dưới được cấu tạo từ 4
phần gắn với các vành đó là 48 trụ chịu lực, 5 trụ ở vành đầu vào buồng xoắn
được làm bằng thép đúc, các trụ khác được làm bằng thép tấm. Đai trên của
stato được nối đai tăng cường chịu áp lực bằng bê tông cột sắt .
d. Trục tuabin:
Dùng để truyền mô men quay từ bánh xe công tác tới trục máy phát
điện, trục tuabin có cấu tạo nguyên khối kiểu rỗng (có vành để lắp ổ hướng),
đường kính 1,5m, độ dầy của thành trục 13cm, chiều dài 6,8m.
e. Cánh hướng nước:

Dùng để điều chỉnh lượng nước vào tuabin khi thay đổi công suất của
tổ máy cũng như ngăn không cho nước vào tuabin khi ngừng máy. Bộ máy
17
cánh hướng nước có dạng hình trụ gồm: nắp tuabinvành dưới, vành điều
chỉnh các gối đỡ và 20 cánh hướng nước được đúc bằng thép cacbon. Các
cánh đều có bạc định hướng tâm. Ổ đỡ giữa cũng đồng thời là ổ chắn để bắt
giữ chặt cánh hướng khỏi bị lực nâng lên .
f. Servomotor
Để điều khiển độ mở của cánh hướng mỗi tuabin được trang bị 4 sec vô
mô tơ điều khiển kép (tác động hai chiều), các sec vô mô tơ được điều khiển
bằng đầu áp lực 40ata. Lực được truyền qua vành điều chỉnh thanh giằng, bản
giằng tay đòn để truyền đến cánh hướng .
g.ổ hướng tuabin
Dùng để định vị cho tuabin. Trong quá trình làm việcổ hướng chịu lực
hướng kính do không cân bằng về lực cơ thuỷ lực và lực điện của rotor . Ổ
hướng gồm có 12 xecmăngbăng thép trên bề mặt có phủ một lơp babít. Vỏ
của ổ hướng bằng thép và được bắt chặt lên nắp tuabin. Phía dưới của ổ
hương là thùng dầu dưới có thể tích là 1m
3
. Việc tuần hoàn trong ổ hướng
được thực hiện khi các trục quay ổ hướng kính trong vành định hướng của nó
có tính năng giống như bơm âm li tâm dẫn đầu từ trong khoang trong của
thùng dầu dưới vào khoang giữa các xecmăng và vỏ của ổ hướng làm cho
mức dầu ở đó đẩy lên tới mứ cần đủ bôi trơn xecmăng.
II . MÁY PHÁT
2. Thông số điện của máy phát
Máy phát đồng bộ thuỷ lực 3 pha trục đứng kiểu CB-1190/215-48
TB4.
- Công suất định mức biểu kiến: KVA 266700
- Công suất định mức hữu công: KW 240000

- Điện áp dây định mức: KV 15.75
- Dòng điện stator định mức: A 9780
- Hệ số ccong suất định mức: cos 0,9
- Tần số định mức: Hz 50
- Tần số quay định mức: v/p 125
- Tần số quay lồng tốc: v/p 240
18
- Dòng điện kích thích định mức: A 1710
- Điện áp trên vòng rotor ở phụ tải định mức: V430
- Hiệu suất định mức: % 98,3
2.Thông số cấu tạo của máy phát và nguyên lý làm việc
Máy phát được cấu tạo theo kiểu ổ dù có ổ đỡ đặt trên nắp tuabinvà
một ổ hướng nằm ở giữa giá chữ thập trên lằm đồng trục với máy phát là máy
phát phụ và máy phát điều chỉnh. Tại vùng trung tâm của đĩa rotor máy phát
chính có lắp rotor máy phát phụ. Phía dưới giá chữ thập treo stato máy phát
phụ . vòng chổi than của máy phát chính, phụ và máy phát điều chỉnh nằm
trong hộp hình côn lắp ở giá chữ thập trên. Máy phát được trang bị hệ thống
phanh, cứu hoả, các thiết bị kiểm tra nhiệt độ và bảo vệ ổ đỡ, ổ hướng .
a.stator
Vá stato được hàn bằng thép tấm ,có vành trên và vành dưới. Để có thể
vận chuyển dễ dàng stato được cấu tạo thành 6 phần. Stato được bắt vào
móng nhờ 12 tấm bulông móng. Cuộn dây stato máy phát thuỷ lực làm bằng
thanh dẫn lượn sóng 2 lớp kép, có 3 đầu chính và đầu ra trung tính .
Số rãnh Z=576.
Số cực 2p= 48.
Số rãnh cho mét cực và một pha g=4.
Bước dây quấn 1-15-25.
Số nhánh song song n= 4.
b. Rotor:
Rotor máy phát điện thuỷ lực gồm đĩa rotor, thân rotor có gắn đĩa phanh,

các cực có cuộn dây kích thích và cuộn cản, thanh dẫn nối các cuộn kích từ
với các vành chổi than đoạn trục phụ trên đó có lắp ống lót cho ổ hướng .
Đĩa rotor là một kết cấu hàn đúc gồm trung tâm và 6 nan hoa tiết diện
hình hộp có thể tháo ra được. Thân roto là các mảnh dẹp bằng thép tấm ghép
lại và được chia thành 12 đoạn theo chiều cao.
c. Máy phát phô
Công suất biểu kiến định mức KVA 3130
19
Công suất hữu công định mức KW 1740
Điện áp định mức của cả cuộn dây V 1295
Điện áp định mức của mạch trích V 530
Dòng điện stator trước mạch trích A 1680
Dòng điện sau trước mạch trích A 1200
Hệ số công suất định mức ứng với chế độ làm việc định
mức của máy phát
Cosφ 0.556
Tần số định mức Hz 50
Tần sè quay định mức v/p 125
Tần sè quay lồng tốc v/p 240
Dòng điện kích thích ở chế độ làm việc bình thường A 205
Điện áp trên vòng rotor ở chế độ làm việc bình thường V 450

- Máy phát phụ dùng để cung cấp điện cho hệ thống kích thích độc lập
bằng thyristor của máy phát chính.
- Stator của máy phát phụ được lắp vào chân giá chữ thập trên, còn rotor
được lắp vào đĩa rotor máy phát chính.
d. Máy phát điều chỉnh:
Công suất biểu kiến định mức: KVA 0.25
Điện áp dây định mức V 110
Tần số định mức Hz 50

Tần sè quay định mức v/p 125
Tần sè quay lồng tốc v/p 240
Khối lượng chung của máy phát Tấn 1.4
- Máy phát điều chỉnh là máy phát tần số cho bộ điều tốc điện thuỷ lực của
tuabin và rơle tốc độ. Nó là máy phát đồng bộ 3 pha có kích thích bằng nam
châm vĩnh cửu.
- Để từ hoá nam châm, mỗi cực từ có một cuộn dây đặc biệt. Cần phải tiến
hành nạp từ điện áp thấp dưới 110V, bằng dòng điện một chiều 600A, thời
gian nạp không quá 1s.
e. Các bộ phận khác của máy điện:
20
- Ổ đỡ , ổ hướng.
- Hệ thống thông gió.
- Hệ thống phanh.
- Kiểm tra nhiệt độ.
- Hệ thống cứu hoả.
- Đường ống thiết bị trọn bộ và đồng hồ.
3. Các chế độ vận hành của máy phát điện:
a. Chế độ định mức:
Công suất định mức (266700 KVA) ứng với công suất lâu dài khi phụ
tải đối xứng và các trị số khác cũng là định mức. Trong quá trình vận hành có
thể xê dịch các thông số này trong khoảng cho phép mà không làm thay đổi
chế độ định mức của máy phát.
b. Chế độ khới động máy phát:
Máy phát được phép khởi động khi:
- Không có áp lực không khí trong hệ thống phanh.
- Mức dầu trong các bình dầu của ổ hướng và ổ đỡ phải nằm trong giới
hạn cho phép.
- Nhiệt độ của dầu làm mát không được nhỏ hơn 10˚C.
- Có nước tuần hoàn trong hệ thống làm mát khí và dầu.

- Hệ thống ejector nước kỹ thuật làm mát máy phát sẵn sàng làm việc.
c. Đóng máy phát vào lưới và nâng phụ tải:
Nâng điên áp máy phát từ 0 đến điện áp định mức, tiến hành hoà vào lưới
bằng phương pháp đồng bộ chính xác bằng tay hoặc hoà đồng bộ chính xác
bằng tự động, cho mang tải đến mức cần thiết. Tốc độ mang tải phụ thuộc vào
điều kiện làm việc của tuabin, máy phát và điều kiện làm việc của lưới
(thường 2 phút là mang tải đầy tải). Tốc độ nâng điện áp và dòng stator là
không quy định.
d. Máy phát quay với tần số cao:
21
- Máy phát điện thuỷ lực chịu được tần số quay 240 v/p trong vòng 2
phút mà không bị biến dạng dư.
- Nếu hệ thống điều chỉnh làm việc tốt cho phép sau khi sa thải phụ tải
100% thì cho phép khởi động lại máy mà không cần kiểm tra
e. Chế độ làm việc cho phép của máy phát khi thay đổi các đại lượng
định mức:
Khi điện áp thay đổi (Không cho phép làm việc quá 110% điện áp định
mức).
Điện áp Stator Công suất Dòng điện Rotor
% V % KVA % I
90 14175 94 250698 105 10269
91 14332 95 253365 105 10269
92 14490 96 256032 105 10269
93 14647 97 258699 105 10269
94 14805 98 261366 105 10269
95 14962 100 266700 105 10269
96 15120 100 266700 104 10171
97 15277 100 266700 103 10073
98 15435 100 266700 102 9975
99 15592 100 266700 101 9877

100 15750 100 266700 100 9780
101 15907 100 266700 99 9682
102 16065 100 266700 98 9584
103 16222 100 266700 97 9486
104 16380 100 266700 96 9388
105 16537 100 266700 95 9291
106 16695 98 261366 92 9000
107 16852 96 256032 89 8704
108 17010 94 250698 87 8509
109 17167 92 245364 84 8215
110 17325 90 240030 81 7922
Khi tần số thay đổi:
- Khi tần số thay đổi trong giới hạn ±2.5% (48.75 ữ 51.25Hz) so
với định mức (50Hz) thì cho phép máy phát làm việc với công suất
định mức.
22
- Máy phát cho phép làm việc lâu dài với P = 240 000 KW khi
cosφ= 1.
- Việc mang công suất hữu công lớn nhất của máy phát được xác
định bởi điều kiện làm việc của tuabin.
- Máy phát thuỷ lực được cho phép làm việc lâu dài ở chế độ bù
đồng bộ có hệ số công suất bằng 0 và điện áp định mức.
- Khả năng nhận công suất vô công được xác định bằng đặc tính
OMB (hạn chế kích thích tối thiểu).
f. Các chế độ làm việc của máy phát khi thay đổi nhiệt bộ không khí vào:
Không cho phép máy phát làm việc với không khí làm mát có nhiệt độ
lớn hơn 40˚C trừ trường hợp sấy. Nhiệt độ cho phép của không khí làm mát
trong khoảng 35˚C ữ 45˚C. Máy phát không nên làm việc khi nhiệt độ không
khí làm mát nhỏ hơn 15˚C. Nếu nhiết độ không khí làm mát nhỏ hơn 10˚C
không cho phép máy phát làm việc.

g. Qúa tải cho phép về dòng stator và rotor:
Trong những trường hợp sự cố máy phát điện cho phép quá tải tức thời
về dòng stator và rotor như sau:
Bộ số tải 2 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1
Thời gian quá tải của Stator (phót) 50sec 2 3 4 6 60
Thời gian quá tải của Rotor (phót) 50sec 2 3 4 6,5 Lâu dài
h. Phụ tải không đối xứng cho phép:
Máy phát cho phép phụ tải không đối xứng lâu dài với điều kiện dòng
điện các pha không được vượt quá dòng điện định mức (9780A) và hiệu dòng
điện các pha không vượt quá 15% (1467A) dòng điện mức 1 pha.
l. Chế độ phóng đường dây:
Ở chế độ phóng đường dây máy phát được làm việc với công suất vô
công là 177 MVAR với điện áp định mức trong vòng 5 phót. (160,2 ữ 190
MVAR).
m. Ngắn mạch không đối xứng cho phép:
23
Máy phát điện thuỷ lực khi ngắn mạch không đối xứng tức thời với
điều kiện tích bình phương dòng điện thứ tự nghịch trung bình I
2
với thời gian
ngắn mạch nêu ở bảng sau:
I
2
(đơn vị tương đối) 1 1,5 2 3 4
t (sec) 40 18 10 4 2
n. Chế độ phi đồng bộ:
Máy phát không được phép làm việc ở chế đé phi đồng bộ. Khi mất
đồng bộ máy phải cắt sự cố khỏi lưới.
q. Chế độ chạm đất một pha:
Không cho phép máy điện làm việc trong tình trạng này.

Không cho phép máy phát điện làm việc trong tình trạng chạm đất 1
điểm trong mạch kích thích.
k. Đô rung - độ ồn:
Độ rung cho phép ở mặt phẳng đứng và ngang giá chữ thập của máy
phát trong tất cả các chế độ làm việc với vận tốc quay định mức không vượt
quá 0,15mm và 0,26mm.
Độ ồn lớn nhất cách máy phát 1 mét không quá 85dB.
p. Nhiệt độ max:
Trong tất cả các chÕ độ làm việc của máy phát, nhiệt độ lớn nhất các
bộ phận không được quá ngưỡng sau:
- Thép stator máy phát chính: 120˚C
- Đồng stator máy phát chính: 120˚C
- Thép stator máy phát phụ: 105˚C
- Đồng stator máy phát phụ: 105˚C
III. MáY BIếN áP
NMTĐ Hoà Bình có các loại máy biến áp sau:
24
- Máy biến áp đầu cực máy phát 1 pha 2 cuộn dây kiểu: OГI-105000/220-
85-TB-B, ta tạm gọi là kiểu 1. Máy này dùng để đấu nối 3 pha giữa máy phát
và hệ thống thanh cái 220KV (T1-T2).
- Máy biến áp tự ngẫu 3 pha 3 cuộn dây kiểu: ATDSTH-63000/220/110-
TL, ta tạm gọi là kiểu 2. Máy này có bộ điều áp dưới tải phía trung áp, dùng
để liên lạc giữa OPY-220 với OPY-110 và cung cấp tự dùng cho nhà máy
(AT1, AT2).
- Máy biến áp tự ngẫu 3 pha 2 cuộn dây kiểu: TNH-63000/35-74-71, ta
tạm gọi là kiểu 3. Máy này có bộ điều áp dưới tải nối giữa cuộn dây 35KV
của máy biến áp tự ngẫu và phần điện áp tự dùng 6KV (TD1, TD2).
- Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây kiểu: TNH-63000/6-74-71, ta tạm gọi là
kiểu 4. Máy này nối giữa điện áp đầu cực máy phát và phần thanh cái tự dùng
(TD91, TD92).

Các số liệu của máy biến áp như sau:
Thông sè
Kiểu MBA
Kiểu 1 Kiểu 2 Kiểu 3 Kiểu 4
Công suất định mức (KVA) 105000
63000 6300 6300
Công suất định mức của nhóm (KVA) 315000
Điện áp định mức phía cao thế (KV) 242
230 35 15.75
Điện áp định mức phía trung thế (KV)
121
Điện áp định mức phía hạ thế (KV) 15.75
38.5 6.3 6.3
Dòng điện định mức phía cao áp (KV) 715.5
156 104 230.9
Dòng điện định mức phía trung áp
(KV)
301
Dòng điện định mức phía hạ áp (KV) 6666.67
577 577
Số nấc điều áp dưới tải
±8*1.5% ±8*1.5% ±8*1.5%
Sơ đồ và nhóm dây của MBA I/I-0 Y0/Δ-11 Y/Δ-11
Các chó ý về máy biến áp:
- MBA khối đầu cực máy phát được làm mát theo kiểu dầu nước với
điều kiện tuần hoàn cưỡng bức dầu và nước.
- Nhóm MBA 3 pha có 4 bộ làm mát dầu- nước, mỗi pha có 1 bộ làm
mát làm việc và 1 bộ dự phòng dùng chung cho cả 3 pha.
25