Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 29/07/2008 00:30 (GMT+7)

Làm mát máy phát điện bằng khí hydro có lợi gì?

Tất cả các máy phát điện xoay chiều đều là những máy phát điện đồng bộ với những phần tử chủ yếu là stator (phần tĩnh), rotor (phần quay) và thiết trí kích thích: những hệ thống máy điện hoặc thiết bị cung cấp dòng điện một chiều vào cuộn dây rotor để kích thích máy điện đồng bộ. Bản thân máy kích thích có thể trực tiếp gắn rotor của máy điện đồng bộ (những máy kích thích điện tử dòng điện một chiều hoặc xoay chiều, nhờ chúng tạo ra được các hệ thống kích thích độc lập, các máy kích thích không có chổi than). Những hệ thống tự kích thích với các bộ biến đổi kiểu ion hoặc bán dẫn có điều khiển nhận được nguồn cung cấp từ cuộn dây chính hoặc phụ của stator.

Khi dòng điện đi qua các dây dẫn và có sự hiện hữu của từ thông xoay chiều, trong lõi thép sẽ phát sinh những tổn thất làm nóng máy. Để làm mát máy cần có thiết trị quạt gió cưỡng bức bởi vì hiệu quả làm mát tự nhiên không đủ.

Các máy phát điện tuabin hơi căn cứ theo phương pháp làm mát được phân chia thành các máy làm mát bằng không khí, khí hydro và chất lỏng (nước, dầu) hoặc kết hợp.

Việc nâng cao công suất máy phát điện ban đầu được thực hiện bằng cách tăng kích thước. Điều đó đã tiếp tục cho đến khi các tải cơ học của các phần tử khác nhau trên rotor (đai, nêm chèn…) đạt các trị số giới hạn. Việc tiếp tục tăng công suất máy phát điện được thực hiện chủ yếu nhờ nâng cao mật độ dòng điện trong các cuộn dây và tăng cường làm mát. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng công suất thì các tổn thất về quạt gió và ma sát giữa rotor với không khí tăng mạnh, vì vậy cần phải chuyển sang làm mát trực tiếp các cuộn dây và lõi thép của máy phát điện.

Ưu việt của sự làm mát bằng khí hydro là nhờ tỷ trọng của hydro nhỏ hơn gần 10 lần so với không khí, độ dẫn nhiệt cao gấp 7 lần không khí. Việc sử dụng hydro làm mát cho phép tăng công suất máy phát điện thêm 35 - 40% so với làm mát bằng không khí (kích thước máy phát điện như nhau), tăng hiệu suất thêm 1% trở lên, tăng tuổi thọ của máy. Thí dụ đối với máy phát điện công suất 100 MW, 3.000 vòng/ phút khi làm mát bằng hydro tăng thêm hiệu suất 1,2%; với máy phát điện làm mát bằng không khí công suất 200 MW, tổn thất thông gió là 1.195 kW, còn khi làm mát bằng hydro chỉ còn dưới 140 kW.

Những thử nghiệm ứng dụng làm mát bằng hydro cho các máy phát điện đã được thực hiện lần đầu tại Mỹ vào năm 1923. Sau đó hệ thống làm mát bằng hydro đã được thử nghiệm trên hàng loạt các máy phát điện và máy bù đồng bộ công suất lớn và chỉ từ năm 1936 - 1938 ở Mỹ mới bắt đầu chế tạo những máy phát điện tuabin hơi công suất lớn hàng trăm MW với các hệ thống làm mát bằng hydro.

Trong các máy phát điện với hệ thống làm mát bằng hydro khoang bên trong được làm kín cách ly với môi trường bên ngoài nên hầu như không có oxy trong đó. Trong điều kiện đó máy phát điện không cần trang bị thiết trí chống cháy (vì hydro không duy trì sự cháy).

Các máy phát điện làm mát bằng hydro được thiết kế với áp suất hydro khác nhau: 3; 3,5; 4 kG/cm 2. Khi áp suất hydro trong thân máy giảm thì công suất của máy phát giảm đáng kể. Thí dụ máy phát điện công suất 320 MW được thiết kế với áp suất dư của hydro 3,5 kG/cm 2thì khi áp suất đó giảm xuống 3 kG/cm 2công suất của máy phát điện chỉ còn 87% công suất định mức; khi áp suất 2,5 kG/cm 2- 73%; khi áp suất 2,0 kG/cm 2- 60% và khi áp suất 1,5 kG/cm 2chỉ còn 47% công suất định mức.

Việc duy trì độ tinh khiết của hydro là rất quan trọng xuất phát từ các quan điểm an toàn phòng nổ cũng như hiệu suất của máy phát điện. Thí dụ đối với máy phát điện làm mát trực tiếp rotor bằng hydro, sự giảm độ tinh khiết của hydro từ 98 xuống 93% gây ra sự tăng tổn thất quạt khí khoảng 1,5 lần, dẫn đến giảm hiệu suất máy phát điện khoảng 1,5 lần.

Độ ẩm của hydro tăng cao ảnh hưởng xấu tới trạng thái cách điện và độ bền cơ của các đai rotor, tạo ra sự ăn mòn lõi thép…. vì vậy cần phải duy trì độ ẩm của hydro trong thân máy không vượt quá 12 - 13 g/m 3với các trị số vận hành về áp suất và nhiệt độ của khí hydro lạnh, tức làm ứng với 30 - 40% độ ẩm tương đối.

Vào những năm 60 của thế kỷ trước, ở Liên Xô các máy phát điện có công suất 50MW trở lên được trang bị hệ thống làm mát bằng hydro. Nhưng ở các nước khác, các hệ thống làm mát bằng hydro chỉ sử dụng cho các máy phát điện công suất từ 300 MW trở lên, còn dưới 300 MW được làm mát bằng không khí.

Những máy phát điện công suất đơn vị từ 300MW đến 1.200 MW (thậm chí tới 1.500MW) có hệ thống làm mát riêng cho stator (bằng nước cất đoi trong dây dẫn rỗng của stator) và làm mát bằng hydro cho rotor.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

VUSTA xây dựng đề án vị trí việc làm giai đoạn 2027–2031
Là hội quần chúng được Đảng và Nhà nước giao nhiệm vụ ở Trung ương, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đang tập trung triển khai việc rà soát vị trí việc làm (VTVL), xây dựng phương án biên chế giai đoạn 2027–2031, nhằm hoàn thiện tổ chức bộ máy và nâng cao hiệu quả tập hợp đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ (KH&CN).
Tập huấn sử dụng hệ thống thông tin điều hành tác nghiệp Mặt trận Tổ quốc Việt Nam
Ngày 5/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Hướng dẫn sử dụng phần mềm trong quản lý và điều hành tác nghiệp văn bản đi và đến. Hội thảo nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng, khai thác hiệu quả các chức năng của hệ thống số hóa, góp phần tích cực vào quá trình chuyển đổi số toàn diện trong công tác quản lý, điều hành và xử lý văn bản nghiệp vụ tại Cơ quan VUSTA.
Lào Cai: 52 đề tài xuất sắc sẽ được trao giải Cuộc thi lần thứ 21
Chiều 3/11, Ông Giàng Quốc Hưng - Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh, Trưởng Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật (Hội thi) và Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh (Cuộc thi), chủ trì cuộc họp thống nhất công tác chuẩn bị tổng kết, trao giải Cuộc thi lần thứ 21 và phát động Cuộc thi lần thứ 22.
Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.