Mô hình máy phát Điện mini dùng sức nước

Mô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nướcMô hình máy phát Điện mini dùng sức nước

MÔ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN MINI DÙNG SỨC NƯỚC

Sinh viên thực hiện : NGUYÊN QUANG VĂN

Lớp : 54K2 CNKT ĐIỆN, ĐIỆN TU

Giăng viên hướng dẫn : TS NGUYÊN TI N

Nghệ An, 05 - 2018

Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYÊN TIEN DUNG

Cán bộ phần biện : Th§ LƯU VĂN PHÚC

Nghệ An, 05 - 2018

Vinh, Ngay .Than;

Giảng viên hướng

AN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN

LỜI MỞ ĐẦU

Năng lượng đã đóng một vai trò quan trọng trong đời sống của con người Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên diễn ra vào cuối thế kỹ 18 và đầu thế kỷ 19

đã thúc đây quá trình sản xuất vả sử dụng năng lượng Quá trình công nghiệp hóa đã

làm tăng nhu cầu năng lượng trên thể giới Trong đó nhiên liệu hóa thạch là nguồn

năng lượng chính cho nền kính tế toàn cầu Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu này là có

hạn và gây ra những vấn đề môi trường và biến đổi khí hậu, vì vậy con người đã tìm

ra những nguồn năng lượng mới thay thế được gọi là năng lượng tái tạo, nguồn

năng lượng này liên tục được bổ sung bởi các quá trình tự nhiên bao gồm năng,

lượng gió, năng lượng mặt ười, nhiên liệu sinh học, thủy điện, năng lượng sóng và

năng lượng thủy triều mà có thể khai thác bất cứ lúc nào nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của thế giới Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng năng lượng cũng đang ngày

cảng tăng, tuy nhiên nguồn nhiên liệu hóa thạch trong nước đang cạn kiệt dẫn do

Nam (EVN), hign nay

tốc độ tiêu thụ điện năng của Việt Nam có xu hướng tăng gấp đôi so với mức tăng

khai thác và sử dụng mạnh mẽ Theo Tập đoàn Điện lực Vĩi

trường GDP, trong khi điện năng được sản xuất từ thủy điện vả nhiệt điện chưa đủ

đáp ứng nhu cầu nên đã tạo áp lực cho ngành năng lượng Việt Nam, do đó cần có

chiến lược phát triển dài hạn, trong đỏ phát triển năng lượng tái tạo là lựa chọn đúng

đắn nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng quốc gia đồng thời hướng đến sự phát triển bền vững Theo “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm

2020, tầm nhìn đến năm 2050°, được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt năm 2007, đã đặt mục tiêu hướng tới của các nguồn năng lượng mới và tái tạo (đạt tỉ lệ khoảng, 5% tổng năng lượng thương mại sơ cấp đến năm 2010 và 11% vào năm 2050)

Những năm gần đây, Việt Nam ngày càng chú trọng vào việc phát triển mạnh năng,

lượng tái tạo nhằm giải quyết vấn đề môi trường, đồng thời góp phần đa dạng hóa nguồn điện, đảm bảo an ninh năng lượng trong tương lai.

LỜI CẢM ƠN

Trước khi bắt đầu đỗ án tốt nghiệp, với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin cám

ơn quý thẫy cô Viện kỹ thuật và công nghệ đã tận tỉnh truyền đạt kiến thức cũng, như giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trưởng

Đặc biệt, em xin ghi nhớ sự nhiệt tình của thầy Nguyễn Tiền Dũng, người trực

tiếp hướng dẫn và đã giúp em hoàn thành đỏ án này

Sau cùng, tôi cũng xin cám ơn những ng rời bạn đã đóng gop y kid n và hỗ trợ

thông tin để hoàn thiện đỗ án tốt nghiệp.

PHỤ LỤC

1.1, Khai nigm nang lwong thity dién 7 1.2 Các công nghệ thủy điện 8 1.3 Tiềm năng phát triển thủy điện ở Việt Nam Je

1.3.1 Khai thác, sử dụng nguồn thủy điện Việt Nam „10

2.2 Sơ đồ các kiểu nhà máy thuỷ điện

2.2.1 Nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông (hay sau đập)

2.2.2 Nhà máy thủy điện kiểu đường

2.3.4, Hiệu suất tuabin

2.3.5 Đường kính bánh xe công tác và số vòng quay tuabin

2.4 Giới thiệu các thiết bị,

2.4.2 Kết cấu máy phát điện đồng bộ cực lôi

2.5 Cấu tạo nhà máy thuỷ điện

2.5.1 Turbine thuỷ lực

2.5.2 Máy phát thuỷ điện

2.6 Các thiết bị cơ khí trong nhà máy thuỷ điện

2.6.1 Cửa van trên thành ống dẫn Turbin‹

2.6.2 Cửa van cửa ra ống hút

2.8 Hệ điều khiển công suất nhà máy thuỷ điện sbi 27

2.8.1 Hệ điều chỉnh công suất tác dụng nhà máy thuỷ điện 27

2.8.2 Hệ điều chỉnh công suất phản kháng nhà máy thuỷ điện 31

2.9.1 Tua bin phan kich .32

2.10 Nguyên lý hoạt động x =—=- -.34:

3.1, Sơ đồ khối của mô hình " & 36

4.2 Nguyên lí hoạt động của mô hình 42

CHUONG I

NẴNG LƯỢNG THỦY ĐIỆN

1.1 Khái niệm năng lượng thủy điện

Thuỷ điện là nguồn điện được sản xuất từ năng lượng nước Đa số năng lượng,

thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước lâm quay tua bin

và phát ra điện Nguồn nước có thể là từ sông hoặc là đo con người tạo ra như các

đồng nước chảy từ hồ trên cao xuống thông qua các ng và chảy ra khỏi đập Thủy

điện là nguồn năng lượng tái tạo phổ biến, mang tỉnh cạnh tranh Nó đóng vai trò

quan trọng trong hệ thống điện tông hợp hiện nay (đóng góp hơn 16% tổng sản

lượng điện trên toàn thé giới và khoảng 85% điện tái tạo toàn cầu), Hơn nữa, thủy

điện giúp ôn định những biến động giữa cung và cầu Vai trò này sẽ trở nên quan trọng hơn trong những thập kỷ tới, khi những chia sẻ của nguồn điện tái tạo thay đổi

~ chủ yếu là năng lượng gió và năng lượng mặt trời - sẽ tăng lên đáng kể Đồng góp

của thủy điện vào việc giảm dần lượng các bon gồm hai phần chính: cung cấp nguồn điện tái tạo sạch và đóng góp nguồn điện vào lưới điện quốc gia Ngoài ra, các đạp thủy điện giúp kiểm soát nguồn cung cấp nước, lũ lụt và hạn hán, nước cho

tưới tiêu Tuy nhiên, việc phát triển thủy điện cũng cần tính đến các hoạt động giao thông 15 đường thủy và giải trí Những mục tiêu này có thể gây ra những mâu thuẫn

tại các thời điểm khác nhau nhưng thường là bổ sung cho nhau nhiều hơn

1.2 Các công nghệ thủy điện

- Nhà máy thủy điện trên sông (Run-off river plant): khai thác năng lượng,

để sản xuất điện chủ yếu từ các dòng chảy trên sông Những nhà máy nảy có thể

bao gồm tích trữ ngắn hạn hoặc "chứa nước", cho phép hoạt động linh hoạt theo giờ

hoặc theo ngày, tuy nhiên việc sản xuất chủ yếu được điều chính bởi điều kiện dòng

c tạo ra điện theo nhụ

cầu, giảm phụ thuộc vào sự thay đối của dòng chảy Những hỗ chứa rất lớn có thể

tích trữ nước hàng tháng hoặc hàng năm và cung cấp các dich vụ ngăn ngửa lũ và

địch vụ tưới tiêu Việc thiết kế nhà máy phụ thuộc nhiễu vào môi trường và nhu cầu

xã hội khu vực và các điều kiện của dự án địa phương Hầu hết các hồ được tạo ra

Khi điều kiện địa

\g như những hỗ chứa

bằng việc xây dựng đập để kiểm soát các dòng chảy tự nhiê

phương cho phép, các hỗ tự nhiên cũng có chức

~ Nhà máy thủy điện tích năng (Pumped Storage Plant - PSPs) sir dung

nước được bơm từ hồ chứa thấp hơn vào hỗ chứa trên cao khi nguồn cung cấp điện

vượt quá nhu cầu hoặc giá điện thấp Khi nhu cầu vượt sản xuất đ

và điện có giá

cao, nước sẽ được 16 xả và chảy ngược lại từ hỗ chứa trên cao xuống hồ thấp hơn

thông qua các tuabin để tạo ra điện Nhà máy thủy điện tích năng lấy năng lượng từ lưới điện để đây nước lên, sau đó hoàn lại lượng nước đó (hiệu quả của chu trình

này đạt từ 70% đến 85%) Vì vậy, PSP là công nghệ tiêu thụ điện lưới, tuy nhiên lại

tích trữ điện hiệu quả Công nghệ tích năng hiện mang lại 99% tích trữ điện trong, lưới điện

1.3 Tiềm năng phát triển thị

sử dụng cho các ngành kinh tế, Trong

đó năng lượng truyền thống: than, dầu, khí đồ

dang năng lượng cơ bản; còn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ triều và năng lượng thuỷ diện cực nhỏ là những dạng năng lượng mới

Thuỷ năng ~ năng lượng của dòng chảy sông suối là một dạng năng lượng

được con người sử dụng tử rất lâu Hàng nghìn năm trước, ở Ai Cập, Ản Độ, Trung,

Quốc, người ta đã dùng bánh xe nước đơn giản sử dụng động năng của dòng chảy Tuy nhiên mãi tới thể kỷ thứ XVI thì việc sử dụng năng lượng nước mới tương đổi

rộng rãi và bánh xe nước mới có những cải tiến lớn và phát triển đến ngày nay,

Máy thuỷ lực là danh từ chung chỉ các thiết bị dùng để chuyển hoá năng,

lượng chất lỏng thành cơ năng trên các cơ cấu làm việc của máy (bánh xe công tác,

piUông ) hay ngược Ì

Tuabin nước là một loại máy thuỷ lực, biến năng lượng của chất lỏng (ở đây là đồng nước) thành cơ năng trên trục quay của tuabin để quay máy phát điện hay các

cơ cấu máy khác,

Tuabin nude được lắp đặt tại NMTĐ để chuyển hoá năng lượng nước thành cơ năng và cơ năng được chuyển hoá thảnh điện năng nhờ máy phát điện, khi nước từ

thượng lưu chảy theo đường dẫn tới tuabin, rồi chảy ra hạ lưu

A Cita léy made Duimgongap lye

2 Của nhận nước

3% Van sự cỗ đường bg

4 One hit

Hình 1.1 Sơ đồ một NMTD Nhà máy thuỷ điện có hàng loạt tu

- Có khả năng làm việc ở các chế độ phụ tải thay đổi

~ Thời gian mở máy và dừng máy ngắn

- Không làm ô nhiễm môi trường,

Mặt khác, nếu khai thác thuỷ năng tổng hợp, kết hợp với tưới tiêu, giao thông và phát điện thì giá thành điện sẽ giảm xuống, giải quyết triệt để hơn van dé

của thuỷ lợi và môi trường sinh thái của một vùng rộng lớn quanh đó

1.3.1 Khai thác, sử dụng nguồn thủy điện Việt Nam

Lãnh thổ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, có lượng mưa trung bình hàng

năm cao, khoảng 1.800 - 2.000mm Với địa hình miễn Bắc và biên giới miền Tây

đổi núi cao, phía Đông là bờ biển dài trên 3.400km nên nước ta có hệ thống sông ngòi khá dày đặc, với hơn 3.450 hệ thống Và với điều kiện tự nhiên thuận lợi như

vậy nên tiềm năng thuỷ điện của nước ta tương đối lớn

Theo tính toán lý thuyết, tổng công suất thủy điện của nước ta vào khoảng

35.000MW, trong đó 60% tập trung tại miễn Bắc, 27% phân bố ở miễn Trung và

13% thuộc khu vực miền Nam Tiềm năng kỹ thuật (tiềm năng có thẻ khai thác khả

thi) vào khoảng 26.000MW, tương ứng với gần 970 dự án được quy hoạch, hàng

năm có thể sản xuất hơn 100 tỷ kh, trong đó nói riêng thuỷ điện nhỏ có tới 800 dự

:Wh/năm

án, với tổng điện năng khoảng 15 - 20

Có thể nói, cho đến nay các dự án thủy điện lớn có công suất trên 100MW hầu

như đã được khai thác hết Các dự án có vị trí thuận lợi, có chỉ phí đầu tư thấp cũng

đã được triển khai thỉ công Còn lại trong tương lai gần, các dự án thủy điện công

suất nhỏ sẽ được đầu tư khai thác

Trong những năm qua, ngoài các dự án lớn do EVN đầu tư, có nguồn vốn và

kế hoạch thực hiện đúng tiến độ, thì các dự án vừa và nhỏ do chủ đầu tư ngoài

ngành diện thường chậm tiến độ, hoặc bị dùng Lý do của tình trạng các dự án chậm tiến độ hoặc bị đừng là đo: (1) Nền kinh tế nước ta trong thời gian qua gặp khó khăn (2) Các dự án không hiệu quả, không đũ công suất như trong quy hoạch và nghiên cứu khả thi, hoặc chỉ phí đầu tư quá cao, khó khăn trong việc hoàn vốn (3)

dự án chủ đầu tư không đủ năng lực tài chính, hoặc chủ đầu tư không có kinh

nghiệm quản lý dự án, tự thi công dẫn đến chất lượng công trình kém vả thời gian

Ngoài mục tiêu phát điện, các nhà máy thủy điện còn có nhiệm vụ cắt và

chống lũ cho hạ du trong mùa mưa bão, đồng thời cung cấp nước phục vụ sản xuất

và nhu cầu dân sinh trong mùa khô

1.3.2 Thũy

Theo phân cắp của V nhỏ

+t Nam, các nguồn thủy điện có công suất đến 30MW th được phân loại là thủy điện nhỏ Các nguồn thủy điện có công suất lớn hơn gọi là

Như đã biết, các dự án thủy điện lớn có thể gây ra những tác động tiêu cực về

môi trường và xã hội Các dự án này cần có hồ chứa rất lớn nên dẫn đến mắt rất

nhiều điện tích đất đai, trong đó chủ yếu là đất nông nghiệp; hàng nghìn vạn hộ dân phải dĩ dời, tái định cư; một khu vực văn hóa trong điện tích lòng hồ bị chén vai; lượng phát thái khí nhà kính (chú yếu là mé tan) được tạo ra do các sinh vật bị ngập

dẫn nhỏ, khối lượng xây dựng không lớn, diện tích chiếm đất không nhiều và vì vậy

mà diện tích rừng bị chặt phá phục vụ công trình cũng không lớn Mỗi trạm thủy

điện nhỏ thường chỉ có 2-3 tổ máy, máy biến áp, trạm phân phối điện và đường dây

tải điện 35kV hoặc 110kV Các nhà máy thủy điện nhỏ nếu có hồ chứa thì dung tích cũng bé, hoặc không có hồ chứa Nhiều nhà máy chạy bằng lưu lượng cơ bản của sông suối thông qua xây dựng đập dâng Vì lý do đó, nên thủy điện nhỏ không làm

được nhiệm vụ chống lũ cho hạ lưu

Theo đánh giá, tiềm năng thủy điện nhỏ của Việt Nam vào khoảng 4.000MW,

trong đó loại nguồn có công suất từ 100kW-30MW chiếm 93- 95%, còn loại nguồn

có công suất dưới 100kW chỉ chiếm 5 - 7%, với tổng công suất trên 200MW

Về hiệu quả kinh tế thì thủy điện nhỏ không bằng thuỷ điện lớn Theo thống

kê từ các công trình thủy điện đã và dang vận hành thì suất đầu tư thủy điện nhỏ vào

tỉ déng/MW

khoảng 25 - 30 tỉ đồng/MW, trong khi đối với thủy diện lớn 1a 20 -

(tinh theo mặt bing gié nam 2011)

Theo phân cấp, việc cấp phép đầu tư các dự án thủy điện nhỏ thuộc thẩm

quyền của UBND các tỉnh Và cũng đo quy mô nhỏ nên trong nhiều năm qua, nhiều địa phương đã buông lòng quản lý, dẫn đến việc quy hoạch, thiết kế, thẩm định va

Cũng cần nhắn mạnh rằng, qua nhiều năm xây dựng, phát triển thuỷ điện, lực

lượng cơ khí trong nước cũng đã có những bước trưởng thành Trong nước đã sản

1.3.3 Những bất cập:

Theo phân loại của Việt Nam thì thủy điện nhỏ (công suất £ 30MW) đã bao

gém các thủy điện vừa Điều này có nghĩa là cũng cần phải xem xét, thẩm định

tighiếđi HlŠ vê MẸ động về midi thuông 9ã xã Hội ba Ró dụ âu Thủy điện ghế bố

công suất lớn

'Như đã nói ở trên, bản thân một công trình thủy điện nhỏ, diện tích chiếm đắt

và diện tích rừng sử dụng cho một công trình là tương đối nhỏ Tuy nhiên, trong thực tế, diện tích rừng bị chặt phá nhiều do chủ đầu tư lợi dụng sự quản lý lỏng leo

và do làm đường giao thông đến công trình

Ngoài ra, một hệ lụy ti

lặc đã buôn bán gỗ lậu làm cho diện tích rim;

cực khác là khi đã có đường qua rừng thì lâm

tàn phá lớn hơn nhiều lần diện tích cần cho nhà máy thủy điện nhỏ

Theo quy định của Chính phủ, sau khi xây đựng xong công trình chủ dẫu tư

phải tổ chức thi công khôi phục lại hiện trường như phá đỡ, thu đọn nhà xưởng, san

lắp lại mặt bằng tất cä các vị trí đã đảo bới, trồng lại rừng đề bù vào diện tích rừng

bị phá Tuy nhiên, không ít nhà đầu tư đã không chấp hành nghiêm túc các quy

định này, dẫn đến môi trường ở các công trình thủy điện nhỏ bị tàn phá không hé

nhỏ,

Một bắt cập khác là do công tác điều tra, khảo sát nguồn thủy năng không đầy

đủ nên một số nhà máy thủy điện nhỏ hoạt động với hệ số công suất rất thấp Nhà

máy chỉ vận hành được trong các tháng mùa mưa Còn trong các tháng mùa khô

công suất phát rất thấp, thậm chí không thể hoạt động

1.3.4 Kết luận

Đề khai thác, phát triển thủy điện bền vững thì từ

ng tác lập quy hoạch, lập

dự án đầu tư, thiết kế kỹ thuật, thi công xây dựng công trình cho đến quản lý vận

‘hanh phải tuyệt đối tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình Ngoài ra, cần bảo đảm chất lượng công trình cũng như phải có kịch bản ứng phó liên quan đến các sự cố đập và

giảm nhẹ thiên tai cho cộng đồng

Tiếp tục rà soát quy hoạch, rà soát các công trình đang triển khai xây dựng

đảm bảo chất lượng, an toàn công trình và đáp ứng yêu cầu về môi trường

l3

Đối với các chủ đầu tư thực hiện không nghiêm túc các yêu cầu đảm bảo chất

lượng, an toàn công trình và đáp ứng yêu cầu về môi trường cẩn kiên quyết yêu cầu dừng thi công để khắc phục Đồng thời, rà soát các dự án đã được cấp phép nhưng, chưa triển khai, nếu năng lực của các chủ đầu tư không đảm bảo theo quy định cần

thu hồi dự án,

Với các dự án đã hoàn thành, nhưng chưa thực hiện đủ các yêu cầu của pháp

luật quy định sẽ không cấp phép hoạt động điện lực Tiếp tục rà soát quy trình vận

hành hồ chứa, đề xuất điều chỉnh bổ sung nếu còn những nội dung không hợp lý Kiên quyết xử lý những nhà máy thủy điện không thực hiện đúng quy trình vận

hành đã được phê duyệt Trong trường hợp vi phạm nghiêm trọng sẽ để nghị chuyển

sang co quan chức năng để xứ lý

14

CHUONG

‘TONG QUAN VE NHA MAY THUY ĐIỆN

2.1 Nguyên lý hoạt động chung của nhà máy thuỷ điện

Nhà máy thuỷ điện là công trình thuỷ điện phát ra năng lượng điện dựa trên

nguồn năng lượng cơ năng của dòng nước

Nhà máy thuỷ điện hoạt động dựa trên nguyên lý

t đơn giản nước trên các

sông, các suối cháy từ nguồn ra biển, đi từ cao đến thấp mang theo một nguồn nang

lượng Để tập trung nguồn năng lượng người ta dùng hệ thống đập tạo nên cột cao

áp tức là độ chênh cột áp trước đập và sau đập Đập có hồ nước lớn dé điều tiết lưu

lượng lòng sông Do đó nước sẽ chảy từ thượng lưu (trước đập) về hạ lưu (sau đập) rồi chảy vào buồng dẫn Turbine Nước được buồng dẫn đưa đến bánh xe công tác

Do tác dụng của áp lực nước lên cánh bánh xe công tác làm cho trục Turbine quay

‘Truc Turbine nối liền với trục Roto máy phát làm true Roto quay Roto được cung

cấp nguồn tự kích ban đầu nên có dòng điện chạy qua sẽ cảm ứng sang Stato sẽ phát điện cung cấp điện tới các trạm phân phối diện thông quan hệ thống máy bi

ác kiểu nhà máy thuỷ điện

Trong thực tế có 3 phương pháp tập trung năng lượng của đồng nước tương ứng với 3 sơ đồ nhà máy thuỷ điện (hình 2.1; 2.2; 2.3): Nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông, nhà máy thuỷ điện đường dẫn, nhà máy thuỷ điện tổng hợp

2.2.1 Nhà máy thuỷ điện kiéu lòng sông (hay sau đập)

Để tập trung năng lượng, người ta dùng đập cột áp H là độ chênh mực nước

trước và sau đập (tương ứng thượng và hạ lưu) Đập có hỗ chứa nước lớn để điều

tiết lưu lượng của dòng sông.

Hình 2.1 Sơ đồ nhà máy thấy điện kiểu lòng sông 1- bờ sông; 2- lưới chắn rác; 3- dòng thượng lưu; 4- âu thuyển;; 5- cửa xả

nước không tải; 6-7- đập đất; 8- nhà máy thủy điện; 9- dòng chảy hạ lưu

"Nhà máy thường đặt sau

đập đổi với cột nước lớn, hoặc

cột nước nhỏ Các trạm thủy điện với phương pháp tập trung

năng lượng bằng đập gọi là nhà máy kiểu lòng sông hay sau

Cột áp ở các trạm thủy điện này không lớn, thông thường không lớn hơn 30 + 40m Nhà máy thủy điện Thác Bà trên sông Chảy là nhà máy thủy điện kiểu lòng sông có cột áp H = 37 m, N = 120 MW (ba td may)

2.2.2 Nhà máy thúy điện kiếu đường dẫn

Trong sơ đỗ khi khai thác thuỷ năng kiểu đường dẫn hoặc kết hợp nha may thuỷ điện đứng riêng tách biệt khỏi công trình đầu mối Cửa lấy nước đặt cách xu

nước vào nhà máy thường là đường ống áp lực nhưng

là kênh dẫn thì có thể trong trường hợp trạm thuỷ

điện đường dẫn cột nước thấp với đường ố trí máy thuỷ:

điện kiểu ngang đập

Cả hai loại máy đường dẫn và sau đập đều sử dụng đường din dng nước vào 'Turbine nên không chịu áp lực trực tiếp từ phía thượng lưu, do đó kết cấu phần dưới nước và biện pháp chống thấm đỡ phức tạp hơn Nhà máy thường dùng với cột

nước từ 30 - 45m < H < 250 - 300m

2.2.3 Nhà máy thủy điện kiếu tổng hợp

Năng lương nước được tập

"Nhà máy kiểu nảy được dùng cho các đoạn sông mà ở trên sông có

2.3 Các thông số

2.3.1 Cột áp

Cột áp toàn phần hay còn gọi là cột áp của nhà máy được xác định bằng hiệu

dòng chảy và tuabin nước

năng lượng riêng của tiết diện A-A (thượng lưu) và tiết diện B-B (hạ lưu) Công, thức xác định cột áp toàn phần như sau:

Khi đòng chảy vào tuabin thì một phẩn công suất của đòng chảy tiêu hao

chủ yếu do tốn thất cột áp qua cửa ngăn, cửa chống rác tốn thất đọc đường từ tiết điện A-A đến 1-1 và từ 2-2 đến B-B Vì thể cột áp của tuabin nhỏ hơn cột áp toàn

+ Trọng lượng riêng của nước

áp là một trong những thông số quan trọng đẻ thiết kế tuabin

18

2.3.2 Lưu lượng

Là chỉ lưu lượng đòng chảy di qua tuabin, ky hiệu là Q, đơn vị mì

Lưu lượng tuabin cũng là một trong những thông số chính để thiết kế tuabin

2.3.3 Công suất

Công suất dòng chảy được xác định theo công thức sau:

Nac = 9,81QH Công suất trên trục tuabin, tính bằng kW được xác định:

Nr=Nanr (2-4)

Công suất trên trục tuabin luôn nhỏ công suất đồng chảy vì trong quá trình

biến đổi năng lượng luôn luôn có tốn thất

2.3.4 Hiệu suất tuabin

Trong đó: 2P - số đôi cực của máy phát ứng với tần số f— 50 Hz

Có thể chọn số vòng quay đông bộ theo băng sau:

Bang 2.1 Số vòng quay đồng bộ

19

Hai đại lượng này đặc trưng cho kích thước và cỡ tuabin Chúng có quan hệ mật thiết với nhau và được xác định bởi cột áp và lưu lượng của tuabin Thường

tuabin có công suất lớn thỉ đường kính lớn Nhưng tuabin có cột áp càng lớn thì số vòng quay cảng lớn và kích thước cảng nhỏ

2.4 Giới thiệu các thiết bị

Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Phạm vỉ sử dụng

chính là biến đổi co năng thành điện năng, nghĩa là làm máy phát điện, điện năng ba

pha được sử dụng rộng rãi trong nẻn kinh tế quốc dân và trong đời sống sản suất từ

các máy phát điện quay bằng Turbine hơi, Turbine khí hoặc Turbine nước

Máy điện đồng bộ còn được dùng làm động cơ, đặc biệt trong các thị

bị lớn

vì khác với các động cơ không đồng bộ, chúng có khả năng phát ra công suất phản

kháng

Thông thường các máy diện đồng bộ dược tính toán sao cho chúng có khả

năng phát ra công suất phản kháng bằng công suất tác dụng

Máy phát điện đồng bộ:

Máy phát điện đồng bộ thường được kéo bởi các Turbine hơi hoặc Turbine nước Máy phát Turbine hơi có tốc độ quay cao hơn do đó được chế tạo theo kiểu

cực ấn và có trục máy nằm ngang Máy phát Turbine nước thường có tốc độ quay:

thấp nên có kết cấu theo kiểu cực lỗi và nói chung trục máy được đặt thẳng đứng

Trong trường hợpmáy phát điện có công suất nhỏ và cần di động thì thường ding Điêzen thường có cầu tạo cực lỗi

Kết cầu:

Để thấy rõ đặc điểm về kết cấu của máy điện đồng bộ, ta xét riêng rẽ kết cầu

'tũa my cục Án vi'tnáy Eữd lất

2.4.1 Kết cấu của máy đồng bộ cực ẩn

Roto của máy đồng bộ cực ân làm bằng thép hợp kim chất lượng cao, được

rèn thành khối hình trụ, sau đó gia công và phay rãnh đề đặt dây quần kích từ

to thành lồi thép Roto, đường kinh d của Roto

lăng chiều dài | cua

Roto Chiều dài tối đa của Roto vào khoảng 6.5 mét

Đây quấn kích từ đặt trong rãnh Roto được chế tạo từ dây đồng trần, tiết diện chữ nhật, quấn theo chiều mỏng thành các bối dây đồng tâm Các vòng đây của bối đây này được cách điện với nhau bằng một lớp Mica mong Để cố định và ép chặt

đầu trục thông qua hai chdi điện để nói với dòng kích từ một chị

Máy kích từ này thường được nối trục với trục máy đồng bộ hoặc có trục chung với máy đồng bộ

Stato của máy đồng bộ cực an bao gồm lõi thép, trong đó có đặt dây quấn ba pha và thân máy, nắp máy Lõi thép stato được ép bằng các lá tôn silic dày 0.5mm,

hai mặt có phủ sơn cách điện Dọc chiều đài lõi thép stato cứ cách khoảng 6em lại

có một rãnh thông gió ngang trục, rộng 10mm Lõi thép stato được đặt cổ định trong

thân máy Trong các máy đồng bộ có công suất trung bình và lớn, thân máy được cấu tạo theo kết cấu khung thép, mặt ngoài bọc bằng cac tam thép dat day Thar

kế và cấu tạo sao cho trong nó hình thành hệ thống đường thông gió

máy phải thi

làm lạnh máy điện Nắp máy cũng được chế tạo từ thép tắm hoặc từ gang đúc Ở

Máy phát điện đồng bộ cực lỗi thường có tốc độ quay thấp, vì vậy khác với

máy điện đồng bộ cực dn, đường kính Rôto đ của nó có thể lên tới 15m trong khi

chiều đài | lai nho.véi ti 1g Vd = 0.15-0.2

Roto ciia may điện cực lỗi công suất nhỏ và trung bình có lõi thép được được

chế tạo bằng thép đúc và gia công thành khối lăng trụ hoặc khối hình trụ (bánh xe) trên mặt đó đặt các cực từ Ở các máy lớn lõi thép đó được hình thành bởi các tắm

thép dày 1- 6mm, được đập hoặc đúc định hình sẵn để ghép thành các khối lăng trụ

và lõi thép này thường không trực tiếp lồng vào trục máy, Cực từ đặt trên lõi thép Rolo được ghép bằng những lá thép dày 1 - 1.5mm

21