Hình 1: Khảo sát tại Nhà máy Thiết bị phát điện Nam Ninh.

Hydro-electric generator 6MW made successfully for the first time in Viet Nam

This article introduces generator 6MW made for the first time in Viet Nam by Ha Noi Electromechanical Manufacturing Joint Stock Company, installed and operated at Daksrong hydro-electric plant.

Nhu cầu về năng lượng của các quốc gia ngày càng tăng lên theo sự gia tăng dân số và sự phát triển của nền kinh tế. Ở Việt Nam nhu cầu về sử dụng điện năng thường xuyên tăng khoảng 15-17% năm. Đối với Việt Nam địa hình thực tế cho phép chúng ta phát triển được hệ thống thủy điện vừa và nhỏ. Theo Quy hoạch phát triển Điện lực Quốc gia giai đoạn 2006-2015 có xét đến 2025 yêu cầu nâng công suất các nguồn thủy điện nhỏ thêm khoảng 1.200MW giai đoạn 2006-2010 và 1.250MW giai đoạn 2011-2015.
Hiện nay nước ta có rất nhiều thủy điện vừa và nhỏ. Tuy nhiên các thiết bị trong nhà máy thủy điện đều phải nhập ngoại.
Đứng trước tình hình thực tế đó, với kinh nghiệm chế tạo máy điện mấy chục năm qua, HEM đã mạnh dạn đăng ký đề tài nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo máy phát thủy điện vừa và nhỏ. Công ty đã được Bộ Khoa học & Công nghệ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học với nội dung: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và lắp đặt máy phát thủy điện công suất 6MW của nhà máy thủy điện Đaksrong” thuộc dự án Khoa học và Công nghệ “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành thiết bị thủy điện cho nhà máy thủy điện Đaksrong công suất 6MW”.

Hình2: Bin dây máy phát thuỷ điện 6MW-600vg/ ph-6,3kV

Nội dung chủ yếu của đề tài là:
- Nghiên cứu tổng quan về máy phát thủy điện, khảo sát thu thập các số liệu liên quan trong lĩnh vực máy phát thủy điện.
- Nghiên cứu tính toán thiết kế máy phát thủy điện có công suất đến 6MW và hệ thống kích thích đồng bộ.
- Nghiên cứu phương án công nghệ. Xây dựng và lập bộ quy trình công nghệ chế tạo máy phát thủy điện 6MW.
- Chế tạo một máy phát thủy điện 6MW theo bộ bản vẽ thiết kế và theo các quy trình công nghệ.
- Nghiên cứu lắp đặt, thử nghiệm và vận hành chạy thử máy phát tại nhà máy thủy điện Đaksrong.
Trong thời gian từ năm 2006 đến năm 2010 với sự chỉ đạo của cơ quan chủ trì đề tài, sự giúp đỡ của các giáo sư, các nhà khoa học, các chuyên gia, tập thể cán bộ công nhân viên trong công ty đã nỗ lực tìm hiểu, nghiên cứu và đã hoàn thành toàn bộ các nội dung của đề tài đạt chất lượng theo đúng tiến độ.
Ngay sau khi nhận nhiệm vụ nghiên cứu, HEM đã chủ động tìm kiếm đối tác nước ngoài để hợp tác trong quá trình thiết kế và chuyển giao công nghệ. Sau quá trình tìm hiểu, kết hợp cùng với Viện Nghiên cứu Cơ khí, Tổng Công ty Cơ điện Nông nghiệp Xây dựng và Thủy lợi, HEM đã quyết định hợp tác với Nhà máy Thiết bị phát điện Nam Ninh Trung Quốc.(Hình 1)
Trong quá trình tìm hiểu, nghiên cứu chế tạo máy phát công ty gặp nhiều khó khăn do việc chế tạo những phần chính của máy phát như lõi tôn Stato, dây quấn của máy phát, ổ đỡ trên dưới… có những yêu cầu riêng đặc biệt đối với máy phát thuỷ điện.

Hình3: Stato lồng dây máy phát thuỷ điện 6MW-600vg/ph-6,3kV

Đối với máy phát thuỷ điện 6MW do yêu cầu về điều kiện làm việc khắc nghiệt nên đối với động cơ thông thường lá tôn secmăng Stato chỉ cần 1 lớp cách điện của nhà sản xuất tôn Silic là đủ. Tuy nhiên đối với lá tôn Stato của máy phát thuỷ điện yêu cầu cần phải tráng thêm 1 lớp sơn cách điện ở cả hai mặt. Đây là một bước công nghệ hoàn toàn mới chưa bao giờ thực hiện tại công ty. Khi nghiên cứu thiết kế chưa lường đến mức độ khó khăn phức tạp của công nghệ này. Vì vậy nhóm đề tài đã tập trung nghiên cứu từng bước công nghệ và đã xây dựng quy trình công nghệ, thiết kế hệ thống đồ gá công nghệ, phương tiện vận chuyển, lò sấy lá tôn… để thực hiện. Sau khi thực hiện chế tạo lá tôn Secmăng đã được các chuyên gia về chế tạo máy phát thuỷ điện đánh giá cao.
Đối việc chế tạo cuộn dây Stato của máy phát phía giám sát Trung Quốc yêu cầu rất cao về chất lượng. Để có thể giải quyết Công ty đã nỗ lực nghiên cứu tìm hiểu về tính chất cơ lý của các loại vật liệu cách điện cho bin dây, công nghệ ép bối dây, chế tạo khuôn gá để ép định hình bin dây, quy trình tẩm sấy…(Hình2)
Với sự nỗ lực và quyết tâm, công ty đã chế tạo thành công bin dây Stato máy phát đáp ứng hoàn toàn các hạng mục thử nghiệm của phía Trung Quốc yêu cầu. Bin dây phải được thử cao áp trong phòng tối hoàn toàn để phát hiện tia lửa đánh leo, nếu xuất hiện tia lửa là không đạt yêu cầu phải làm lại. Đặc biệt các bin dây đạt tiêu chuẩn xuất xưởng tại công ty phải lấy mẫu gửi sang phòng thử nghiệm quốc gia Trung Quốc đặt tại Quế Lâm-Quảng Tây để thử nghiệm một số chỉ tiêu đặt biệt. Chỉ khi đạt các chỉ tiêu này thì mới được phép sử dụng. (Hình3)  
Sản phẩm máy phát thuỷ điện 6MW-600vg/ph-6,3kV đã được chế tạo thành công tại công ty Chế tạo Điện cơ Hà Nội dưới sự giám sát của Tổng Cty Cơ điện Nông nghiệp Xây dựng và Thủy lợi, và Nhà máy Thiết bị phát điện Nam Ninh Trung Quốc.

Hình 4: Máy phát thuỷ điện 6MW-600vg/ph-6,3kV tại nhà máy thuỷ điện Đaksrong

Máy phát đã được lắp đặt tại Nhà máy Thuỷ điện Đaksrong và chính thức phát điện lên lưới điện quốc gia vào ngày 31 tháng 8 năm 2010.
Việc lần đầu tiên chế tạo thành công máy phát thuỷ điện công suất đến 6MW tại Việt Nam với tỷ lệ nội địa hoá đến 60% mang một ý nghĩa lớn và đã mở ra một hướng mới cho ngành công nghiệp chế tạo máy phát thuỷ điện tại Việt Nam, giảm được sự phụ thuộc thiết bị trong nhà máy thuỷ điện từ nước ngoài. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong giai đoạn hiện nay khi hàng loạt các thuỷ điện vừa và nhỏ đang tiếp tục được thực hiện với các thiết bị chính của nhà máy vẫn phải nhập ngoại. Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo thành công máy phát thuỷ điện cũng đã nâng cao được tay nghề, năng lực đội ngũ kỹ sư, công nhân, phát huy các sáng kiến, giải pháp kỹ thuật công nghệ của công ty. Điều này cũng đặc biệt có ý nghĩa đối với công ty để hướng đến chế tạo máy phát thuỷ điện có công suất lớn hơn phục vụ nhu cầu phát triển thuỷ vừa và nhỏ tại Việt Nam và chủ động được việc sửa chữa bảo dưỡng các máy phát thuỷ điện đang lắp đặt tại Việt Nam.

Số 126 (5/2011)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay