Nhà máy thủy điện và cách vận hành

Đây là cuốn sách đề tài có mọi kỹ năng mà tất cả mọi người đều cần có cho một năm thành công và hạnh phúc, chiến lược kinh doanh và tất cả các thứ khác, kể cả kinh doanh và cuộc sống . đây là người bạn có thể liên hệ để học được kỹ năng kinh doanh mà tất cả mọi người đều cần có cho một năm thành công và hạnh phúc, chiến lược kinh doanh và tất cả các thứ khác : https:www.facebook.comtairichloc các bạn có thể mua nhiều tài liệu với giá rẻ hơn, chi tiết liên hệ nick fb ở trên nha Các đồng chí có cần tìm và thêm tải tài liệu thì nhấp zô link này nhá : Tài Liệu Trần Thu Thảo – 123doc http:bit.ly2nsmI3T Các bợn giải trí thì zô kênh youtube này nhá : Tài Rich Entertaiment YouTube http:bit.ly2lPU1S0 Nếu các bạn cần tư vấn về tập gym , chăm sóc sức khỏe thì liên hệ : Tài – 0969 78 10 18 Chân thành cảm ơn, Have a nice day.

Bài Luận Nhà máy thủy điện Nhà Máy Thủy Điện CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN I KHÁI NIỆM VỀ THỦY ĐIỆN Thuỷ điện nguồn điện có từ lượng nước Đa số lượng thuỷ điện có từ nước tích đập nước làm quay tuốc bin nước máy phát điện Kiểu biết đến sử dụng lượng động lực nước hay nguồn nước không bị tích đập nước lượng thuỷ triều Thuỷ điện nguồn lượng hồi phục Năng lượng lấy từ nước phụ thuộc không vào thể tích mà vào khác biệt độ cao nguồn dòng chảy Sự khác biệt độ cao gọi áp suất Lượng lượng tiềm tàng nước tỷ lệ với áp suất Để có áp suất cao nhất, nước cung cấp cho turbine nước cho chảy qua ống lớn gọi ống dẫn nước có áp Nước thiên nhiên mang lượng dạng: hoá năng, nhiệt năng, Hoá nước thể chủ yếu việc tạo thành dung dịch muối hoà tan loại đất đồi núi nước sông Nhiệt nước thể chênh lệch nhiệt độ lớp nước mặt đáy sông, nước mặt đất nước ngầm Hai dạng lượng nước nói có trữ lượng lớn, song phân tán, kỹ thuật sử dụng nhiều khó khăn, chưa khai thác Cơ nước thiên nhiên thể mưa rơi, dòng chảy sông suối, dòng nước thuỷ triều Dạng lượng lớn, ta có khả điều kiện sử dụng Trong dòng sông có nguồn lượng lớn khai thác dễ dàng Năng lượng tiềm tàng thường ngày bị tiêu hao cách vô ích vào việc khắc phục trở lực đường chuyển động, ma sát nội bộ, bào mòn xói lở bờ sông lòng sông, vận chuyển phù sa bùn cát vật rắn, công sản để vận chuyển khối nước Nhóm 1 Nhà Máy Thủy Điện Nước ta vùng nhiệt đới, mưa nhiều, lượng mưa thường từ 1500-2000 mm/năm Có vùng Hà Giang, dọc Hoàng Liên Sơn, Tây Côn Lĩnh , Tây Nguyên lượng mưa đến 4000-5000 mm/năm nên nguồn nước phong phú II SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THỦY ĐIỆN VIỆT NAM Ở nước ta việc khai thác sử dụng dòng nước có từ lâu, từ đầu kỷ thứ XX phát triển mạnh mẽ Hàng nghìn năm trước, tổ tiên ta số dân tộc Aicập, Trung Quốc biết lợi dụng sông suối để xay lúa, giã gạo làm cọn nước để đưa nước lên cao phục vụ nông nghiệp Trong thời gian trước năm 1960, Miền Bắc số TTĐ với quy mô công suất nhỏ xây dựng mà lớn TĐ Cấm Sơn sông Hóa (Lạng Sơn) với Nlm =4800 KW (những năm 1980 bị tháo bỏ tổ máy không hiệu quả, có phương án lắp máy phục hồi lại), hồ chứa 250 triệu m3, số TTĐ nhỏ; TTĐ Bàn Thạch kênh gần đập Bái Thượng Thanh Hóa có Nlm = 960 KW xây dựng từ năm 1959, đến 1963 khánh thành Một số TTĐ nhỏ (với Nlm khoảng vài trăm KW) có mặt rải rác tỉnh Lào Cai, Bắc Cạn, Lạng Sơn Những năm từ 1960 đến 1975 có TTĐ quy mô lớn xây dựng TTĐ Đa Nhim sông Đa Nhim (thượng nguồn dòng Đồng Nai) người Nhật xây dựng từ 4/1961 đến 1/1964 hoàn thành với Nlm = 160.000 KW, hồ chứa 165 triệu m3, cột nước phát điện 798 m TTĐ Thác Bà sông Chảy (Yên Bái) xây dựng từ năm 1960-1961 theo kế hoạch hoàn thành năm 1965, có Nlm = 108.000 KW, hồ chứa có tổng dung tích 3,94 tỷ m3(Do chiến tranh, trình thi công gián đoạn, nên thực tế đến 5/1971 mưới hoàn thành phát tổ máy với công suất 108MW Năm 1986 thức nâng công suất trạm lên 120MW) Nhóm Nhà Máy Thủy Điện Tên nhà máy Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình Thác Bà Trị An Đa Nhim - Sông Pha Thác Mơ Vĩnh Sơn Ialy Sông Hinh Hàm Thuận - Đa Mi Thuỷ điện nhỏ Nhóm Công suất thiết kế (MW) Năm 2003 Năm 2004 4155 1920 120 420 167 150 66 720 70 476 46 4155 1920 120 420 167 150 66 720 70 476 46 Nhà Máy Thủy Điện CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG TIỀM TÀNG CỦA DÒNG NƯỚC I.TÍNH TRỮ LƯỢNG CHO MỘT CON SÔNG Muốn tính tữ lượng thuỷ nặng cho mọt sông, ta phân nhiều đoạn, dùng công thức (1-11) tính trữ lượng thuỷ cho đoạn sau cộng dồn lại N  9,81.Q.H (KW) N  9,81.103.Q.H (W)  Nguyên tắc phân đoạn: Ta biết, muốn tính công suất, phải biết lưu lượng Q cột nước H đoạn Khi phân đoạn cần tuân theo số nguyên tắc như:  Phân đoạn từ nguồn đến cửa sông  Phân đoạn nơi Q H thay đổi đặc biệt nơi có sông nhánh suối lớn chảy vào làm cho lưu lượng tăng lên rõ rệt, nơi có độ dốc lòng sông bắt đầu thay đổi đặc biệt nơi có thác ghềnh thiên nhiên Đó nguyên tắc chọn mặt cắt phận đoạn phải lưu ý vị trí thuận tiện có lợi cho việc khai thác, nơi có khả chọn làm tuyến xây dựng công trình thuỷ điện sau II CÔNG SUẤT VÀ THỦY LƯỢNG CHO MỘT TRẠM THỦY ĐIỆN Muốn khai thác thuỷ để phát điện, phả xây dựng trạm thuỷ điện Công trình chủ yếu trạm thuỷ điện công trình dâng nước (đập), công trình tràn xả nước thừa, công trình lấy nước dẫn nước, thiết bị máy móc thuỷ lực điện nhà máy trạm thuỷ điện trình khai thác có tổn thất Tổn thất thuỷ trạm thuỷ điện thể ở:  Tổn thất lưu lượng bốc hơi, ngấm theo đường nước ngầm, thấm qua lòng hồ, vai đập thân đập rò rỉ qua công trình phần lưu lượng thừa Nhóm Nhà Máy Thủy Điện phải xả bỏ lưu lượng đến nhiều mà công trình không đủ khả trữ, turbine không đủ khả tháo lưu lượng lớn  Tổn thất cột nước chảy qua cửa lấy nước, công trình dẫn nước turbine tổn thất khác máy phát điện hệ thống truyền động Vì công suất trạm thuỷ điện bé công suất thiên nhiên tính theo (1-11) Công suất trạm thuỷ điện xác định theo công thức: N  9,81..H Q (1-12) Trong công thức (1-12) lưu lượng Q cột nước H trừ tổn thất lưu lượng cột nước Mặt khác để thể tổn thất qua máy móc thiết bị công thức có hệ số η Hệ số η gọi hiệu suất trạm thuỷ điện Hiệu suất nhỏ bằng:   TB mf td Trong đó: TB – hiệu suất turbine  mf – hiệu suất máy phát td – hiệu suất truyền động Nếu turbine máy phát nối trực tiếp (liên tục) td  Công thức (1-12) viết dạng: N  K Q.H (1-13) Trong đó: K = 9,81  Thông thường tính toán thuỷ năng, chưa chọn thiết bị, nên chưa xác định η Khi tính toán thường lấy theo kinh nghiệm  Trạm thủy điện lớn: K = - 8,5  Trạm thủy điện vừa: K = –  Trạm thủy điện nhỏ: K = – Nhóm Nhà Máy Thủy Điện Điện lượng E trạm thuỷ điện điện lượng thực tế mà trạm thuỷ điện phát đầu máy phát Trị số phụ thuộc vào công suất thời gian làm việc trạm Dạng chung để tính điện lượng trạm là: t E   Hdt (1-14) Hoặc: n E   N i ti (1-15) i 1 Trong đó: ti – thời gian mà trạm làm việc với công suất Ni n – số đoạn làm việc Nhóm Nhà Máy Thủy Điện CHƯƠNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN I KHÁI QUÁT THÀNH PHẦN CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN Nhà máy thủy điện bố trí thiết bị nhà máy Nhà máy thủy điện chia làm hai phần, lấy cao trình sàn máy phát làm ranh giới phân chia: phần nước phần khô Phần kết cấu nhà công nghiệp thông thường chứa hệ thống cầu trục, phần máy phát điện, tủ điều khiển tổ máy thiết bị điều tốc Phần nước chủ yếu chứa phận máy phát, ống áp lực, buồng turbine, BXCT, ống xả bố trí hệ thống thiết bị thiết bị phụ điện Trong nhà máy, tổ máy phát điện có cầu trục dùng để lắp ráp vận chuyển cụm lớn turbine, máy phát điện, máy biến áp động lực Nhóm Nhà Máy Thủy Điện thiết bị phụ nhà máy, gian máy thường dùng cầu trục cầu Ngoài gian máy thường dùng cần trục chữ môn loại máy trục khác tời, máy nâng kích thủy lực đặt chỗ Cửa lấy nước ống xả trang bị lưới chắn rác, cửa van trang thiết bị khí thuỷ công khác Trạm máy biến áp đặt song song thượng hạ lưu tổ máy để rút ngắn chiều dài máy phát, điều kiện nhà máy ngang đập có ống xả dài đặt trạm biến áp phía hạ lưu nhà máy thuận tiện kinh tế II Phân loại nhà máy thuỷ điện Nhà máy thuỷ điện phân loại theo cách sau: Phân loại theo công suất lắp máy Phân loại theo cách mang tính tương đối tuỳ thuộc vào mức độ phát triển kinh tế - kỹ thuật quốc gia quốc gia tuỳ theo thời kỳ Nói chung thường phân cách tương đối loại nhà máy sau:  Trạm thuỷ điện nhỏ, công suất lắp máy Nlm < 5.000 kW  Trạm thuỷ điện trung bình, công suất lắp máy Nlm = 5.000 50.000 kW  Trạm thuỷ điện lớn, khi công suất lắp máy Nlm > 50.000 1.000.000 kW Theo TCVN 285 - 2002 phân cấp TTĐ sau:  Trạm thuỷ điện cấp V, khi công suất lắp Nlm < 200 kW  Trạm thuỷ điện cấp IV, công suất lắp Nlm < 5.000 - 200 kW  Trạm thuỷ điện cấp III, công suất lắp Nlm < 50.000 - 5.000 kW  Trạm thuỷ điện cấp II, công suất lắp Nlm < 300.000 - 50.000kW  Trạm thuỷ điện cấp I, công suất lắp Nlm ≥ 300.000 kW  Khi trạm thủy điện công suất lắp Nlm > 1.000.000 kW thường coi trạm thủy điện cấp đặc biệt Nhóm Nhà Máy Thủy Điện Phân loại theo điều kiện chịu áp lực nước thượng lưu Phân loại theo cách ta có:  Nhà máy thuỷ điện ngang đập (nhà máy trực tiếp chịu áp lực nước thượng lưu)  Nhà máy thuỷ điện sau đập nhà máy đường dẫn (không trực tiếp chịu áp lực nước thượng lưu) Phân loại theo cột nước trạm thuỷ điện Phân loại theo cách ta có:  Trạm thuỷ điện cột nước thấp, Hmax < 50 m  Trạm thuỷ điện cột nước trung bình, 50 m ≤ Hmax ≤ 400 m  Trạm thuỷ điện cột nước cao, Hmax > 400 m Phân loại theo kết cấu nhà máy Theo cách phân loại ta có loại nhà máy sau:  Nhà máy thuỷ điện không kết hợp xả lũ (công trình xả lũ nằm nhà máy)  Nhà máy thuỷ điện kết hợp xả lũ (công trình xả lũ nằm nhà máy)  Nhà máy thuỷ điện kết hợp kết cấu (nhà máy thân đập, nhà máy mố trụ, nhà máy tháp xả nước )  Nhà máy ngầm nửa ngầm  Nhà máy thuỷ điện tích Nhà máy thuỷ điện thuỷ triều III NGUYÊN LÝ KHAI THÁC THUỶ NĂNG Từ công thức N = 9,81.η Q.H hay N = K.Q.H, ta thấy N tỉ lệ thuận với Q,H, η Do muốn tăng công suất phải tìm cách tăng Q, H, η Việc tăng lưu lượng Q dùng biện pháp tập trung điều tiết dòng chảy, Nhóm Nhà Máy Thủy Điện  NMP ≤ 70 MW điên áp máy phát: UMF = 10,5 kV  NMP > 70 MW điên áp máy phát: UMF = 18 kV 2) Cầu trục nhà máy thuỷ điện Trong nhà máy TĐ để phục vụ cho việc lắp ráp sửa chữa tổ máy cần phải có cầu trục Thông thường cầu trục bố trí gian máy chính, tầm hoạt động phải bao quát toàn gian máy sàn lắp ráp Chọn cầu trục nhà máy vào trọng lượng kích thước vật nâng lớn (rotor máy phát + trục, BXCT turbine + trục, MBA ) kích thước đủ bố trí thiết bị lại theo bề rộng gian máy Trường hợp cầu trục sản xuất đặt hàng chế tạo đơn chiếc, chế tạo đơn lâu đắt hơn… 3) Máy biến áp Việc truyền tải điện xa tiến hành với điện áp cao nhằm giảm tổn thất dây tải giảm tiết diện dây tải, khoảng cách tải xa công Nhóm 27 Nhà Máy Thủy Điện suất tải lớn điện áp phải cao Ví dụ để tải 500 MW xa 100 - 200 km cần phải có điện áp 220 kV Khi nâng áp để tải điện xa cuối đường dây lại phải hạ áp xuống đến kV, thường 380 V để cấp cho hộ sử dụng điện Do máy biến áp phải làm nhiệm vụ nâng giảm điện áp Máy biến áp đại thường có hiệu suất cao (đến 99% hơn), nhiên tổn hao chung cho trạm biến áp vào khoảng - 6% điện hàng năm trạm điện sản Máy biến áp phân loại theo số cuộn dây: Máy biến áp hai dây (dùng nâng điện áp lên cấp) máy biến áp ba dây (dùng nâng điện áp lên hai cấp điện áp trung áp cao áp cho hai hệ thống khác nhau) Hoặc phân loại theo số pha: máy biến áp ba pha máy biến áp pha Cùng với máy biến áp ba dây cuốn, TTĐ sử dụng máy biễn áp tự ngẫu, điểm khác quan hệ điện từ mà có quan hệ điện cuộn dây trung áp cao áp Loại có nhiều ưu điểm vận hành cho phép giảm điện áp ngắn mạch xảy cuộn thấp áp pha cuộn cao áp 4) Bố trí thiết bị phụ nhà máy thủy điện Yêu cầu bố trí thiết bị bảo đảm vận hành an toàn, tiện lợi kinh tế Cần chọn sơ đồ làm việc chắn đơn giản, thao tác thuận tiện, phòng có liên quan cần đặt gần để rút ngắn đường dây cáp điện, diện tích phòng vừa phải, không lãng phí Đối với nhà máy nhỏ, bố trí phòng gian máy, nhà máy lớn phải bố trí riêng biệt bảo đảm đủ diện tích yêu cầu Các thiết bị thuộc nhóm phòng thao tác  Phòng điều hiển trung tâm đầu não huy toàn trạm Trong phòng bố trí bảng điều khiển, tủ tín hiệu đo lường rơle bảo vệ Diện tích phòng vào khoảng 80 - 200m2 với chiều cao - m, cột Phòng điều Nhóm 28 Nhà Máy Thủy Điện  khiển trung tâm cần bảo đảm sáng sủa, thuận tiện liên lạc với phận trạm thông qua cáp nhị thứ từ nơi dẫn Vị trí phòng thường đặt cao trình với sàn máy phát để rút ngắn đường cáp nhị thứ Do phòng đặt thiết bị đo lường, tín hiệu xác nên cần bố trí nơi yên tĩnh, tránh rung động khách vãn lai Để sớm đưa tổ máy đầu vào vận hành cần đặt phòng điều khiển đầu nhà máy gần tổ máy  Nhóm phòng điện chiều: có nhiệm vụ cung cấp dòng chiều cho thiết bị đo lường, tín hiệu, điều khiển thắp sáng cố nhà máy Cụm phòng gồm phòng ắc quy, axit phòng máy nạp điện cho ắc quy Do khí độc từ ắc quy axit nên chúng phải đặt tách biệt với phòng khác có cửa thông gió riêng, không dùng chung cửa hệ thống thông gió với phòng khác Máy nạp nên đặt cạnh phòng ắc quy axit, máy nạp có trọng lượng không lớn hay dùng chỉnh lưu thuỷ ngân đặt tầng gần phòng điều khiển trung tâm, tiện theo dõi nạp điện Diện tích phòng ắc quy cần 30 - 60 m2, phòng axit 10 - 15 m2, phòng nạp điện 20 - 40 m2 Nhóm 29 Nhà Máy Thủy Điện  Phòng phân phối cấp điện áp máy phát : Phòng đặt thiết bị đóng, ngắt (máy cắt, dao cách ly, cầu chì ) để phân phối điện từ máy phát đến trạm máy biến áp, máy biến áp tự dùng đường dây tải khác Để rút ngắn chiều dài từ máy phát đến máy biến áp nên đặt phòng hai máy gần sát máy phát, tầng xây ghé với gian máy phát cao trình sàn máy phát, tầng turbine sát máy phát Phòng phân phối cần cao ráo, bảo đảm an toàn lại, rộng chừng - 8m, dài theo gian máy  Phòng điện tự dùng: Phòng thường bố trí máy biến áp tự dùng bảng điện tự dùng, ước chừng 30 - 50 m2 Bố trí phòng thuộc nhóm sản xuất Đây nhóm phòng bảo đảm làm việc bình thường, gồm: hệ thống dầu, cấp nước kỹ thuật, khí nén , xưởng sửa chữa khí, kĩ thuật điện, đo lường điện, thí nghiệm điện cao áp Nhóm thiết bị điện bố trí tầng đảm bảo khô ráo, an toàn Các nhóm dầu, nước thường bố trí tầng turbine, dọc nhà máy, phòng khí nén xưởng khí thường tầng turbine - sàn lắp ráp, thiết bị cấp nước kỹ thuật bơm tháo nước thường đặt gần tổ máy chính, tầng turbine 5) Turbine thủy lực trạm thủy điện Trong trình đấu tranh sinh tồn cải tạo giới tự nhiên, loài người sớm biết sử dụng động thủy lực: từ bánh xe nước dùng vào việc kéo máy xay xát nông sản đến phát triển chúng lên thành turbin thuỷ lực đại kéo máy phát điện để sản xuất điện ngày Để sử dụng cách có hiệu lượng dòng nước đặc trưng tổ hợp cột nước lưu lượng khác cần phải có đủ loại turbine khác cấu tạo, kích thước trình làm việc chúng Dựa vào việc sử dụng dạng lượng cấu bánh xe công tác turbine người ta chia turbine thủy lực làm hai loại: turbine xung kích turbine Nhóm 30 Nhà Máy Thủy Điện phản kích Trong loại lại chia hệ kiểu turbine  Turbine sử dụng phần động để làm quay bánh xe công tác gọi loại turbine xung kích Loại gọi turbine dòng chảy không áp dòng chảy môi trường khí nên chuyển động dòng tia cánh bánh xe công tác chuyển động không áp, áp suất cửa vào cửa áp suất khí trời Turbine xung kích đuợc chia hệ sau:  Hệ turbine xung kích gáo (turbine Penton)  Hệ turbine xung kích kiểu phun xiên  Hệ turbine xung kích hai lần (turbine Banki)  Turbine sử dụng động năng, phần chủ yếu gọi loại turbine phản kích Loại gọi turbine dòng chảy có áp, áp lực dòng chảy cửa vào bánh xe công tác lớn áp lực cửa Dòng chảy qua turbine dòng liên tục điền đầy nước toàn máng cánh Loại chia hệ sau:  Hệ TB xuyên tâm hướng trục (gọi tắt là turbine tâm trục, hay Franxis)  Hệ TB hướng trục (gồm turbine cánh quạt turbine cánh quay)  Hệ TB hướng chéo  Hệ TB dòng (gồm turbine dòng nửa thẳng turbine dòng thẳng)  Hệ TB thuận nghịch (làm việc theo hai chế độ: máy bơm turbine) a Turbine xung kích Turbine xung kích loại sử dụng phần động dòng chảy Ở loại turbine này, dòng nước sau khỏi vòi phun toàn lượng dòng chảy biến thành động để đẩy bánh xe công tác Vì chảy môi trường khí nên chuyển động dòng tia cánh bánh xe công tác chuyển động không áp hay gọi dòng tia tự Sau nghiên cứu cụ thể hệ turbine xung kích: Nhóm 31 Nhà Máy Thủy Điện  Turbine xung kích gáo (còn gọi turbine Pelton) Turbine người Mỹ tên Penton đưa năm 1880 nên gọi turbine Penton Quá trình hoạt động turbine gáo sau: nước từ thượng lưu theo ống áp lực chảy qua vòi phun (ở lưu lượng điều chỉnh trước phóng vào cánh bánh xe công tác nhờ van kim), phóng vào cánh dạng gáo turbine, làm quay bánh xe công tác kéo theo trục turbine quay, nước đập vào cánh gáo bị bắn hai phía vỏ turbine gom lại dẫn hầm xả để tháo hạ lưu nhà máy Turbine gáo sử dụng động để quay cần tạo nên vận tốc dòng phun lớn để tăng công suất turbine, măt khác kết cấu bánh xe công tác vững turbine sử dụng với cột nước cao lưu lượng nhỏ Turbine gáo loại lớn có phạm vi sử dụng cột nước từ 200 ÷ 2000m nữa, turbine gáo loại nhỏ từ 40 ÷ 250m Trục turbine gáo đứng ngang Trạm TĐ Bôgôta Côlombia đạt đến cột nước cao H = 2000m, công suất lắp máy N = 500 MW Trạm Raisec Úc có cột nước H = 1767m Nước ta có Nhóm 32 Nhà Máy Thủy Điện trạm H = 500÷800m Vĩnh Sơn Đa Nhim, sử dụng hệ turbine xung kích gáo  Turbine xung kích hai lần (turbine Banki) Turbine xung kích hai lần có phạm vi sử dụng cột nước từ ÷ 150m, thường từ 10 ÷ 60m Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo nên sử dụng rộng rãi trạm thủy điện nhỏ có lưu lượng bé, cột nước vừa, trục thường nằm ngang Turbine gồm có vòi phun tiết diện hình chữ nhật nối liền với đoạn ống chuyển tiếp Vòi có cấu điều chỉnh lưu lượng gồm van phẳng gắn với trục điều khiển có tay quay vô lăng Khi vô lăng quay, trục điều chỉnh tịnh tiến phía trước phía sau làm cho tiết diện vòi phun thay đổi, nên lưu lượng Nhóm 33 Nhà Máy Thủy Điện vào turbine thay đổi theo Bánh xe công tác gồm cánh cong gắn đĩa, số cánh từ 12 ÷ 48 Trục turbine xuyên qua bánh xe công tác gắn chặt với đĩa then Vỏ (buồng) dùng để chắn không cho nước từ bánh xe công tác bắn Hầm xả có nhiệm vụ dẫn nước hạ lưu Hình dáng bánh xe công tác turbine xung kích hai lần gần giống lồng sóc Dòng nước từ vòi phun tác dụng vào cánh phía (nhận khoảng chừng 80% lượng dòng nước) đẩy bánh xe công tác lần thứ nhất, xong lại vào khoảng trống bánh xe công tác lại tác dụng lần thứ hai vào cánh trước khỏi bánh xe công tác (nhận thêm 20 ÷ 30% phần lượng lại) Cũng ta gọi turbine xung kích hai lần  Turbine xung kích phun xiên Turbine xung kích phun xiên có hình dạng giống turbine gáo khác kết cấu bánh xe công tác hướng tia nước vào bánh xe công tác Tia nước bắn vào bánh xe công tác không trực giao với cánh mà làm với cánh góc α, nhờ làm vành ghép mép bánh xe công tác nên đơn giản hóa Nhóm 34 Nhà Máy Thủy Điện cách ghép cánh vào đĩa Hình dạng cánh loại dễ chế tạo Nó cho phép gia công hàng loạt cách đập Turbine tia nghiêng sử dụng rộng rãi, sử dụng trạm thủy điện nhỏ có cột nước vào khoảng H = 30 ÷ 400m b Turbine phản kích Turbine phản kích loại sử dụng phần phần động dòng nước Bánh xe công tác làm việc môi trường chất lỏng liên tục áp lực nước phía trước bánh xe công tác lớn phía sau Khi chảy qua rãnh tạo bề mặt cong cánh, dòng nước thay đổi hướng tác dụng lên cánh làm quay bánh xe công tác Dựa vào hướng dòng nước cửa vào cửa bánh xe công tác người ta chia turbine làm hệ: tâm trục, hướng trục, cánh chéo, turbine dòng, thuận nghịch Bánh xe công tác turbine tâm trục (turbine Franxis) Turbine tâm trục hệ turbine phản kích sử dụng rộng rãi Chất lỏng từ buồng qua cánh hướng dòng vào cửa vào cánh bánh xe công tác theo hướng xuyên tâm chuyển chuyển hướng 900 khỏi bánh xe Nhóm 35 Nhà Máy Thủy Điện công tác để vào ống xả theo hướng dọc trục Do gọi turbine tâm trục Turbine kỹ sư người Pháp tên Franxis hoàn chỉnh năm 1849 nên gọi turbine Franxis Bánh xe công tác turbine tâm trục gồm có vành 14 vành 13, cánh có dạng cong không gian ba chiều gắn chặt vào hai vành Số cánh từ 12 đến 22 cánh, thường 14 đến 18 cánh Thường bánh xe công tác đúc liền thành khối, trường hợp bị điều kiện vận chuyển hạn chế chế tạo bánh xe công tác thành phần, lắp ráp dùng bulông ghép vành đai ghép nóng vành phần lại hàn nối rãnh phân chia Đối với turbine nhỏ dập cánh, sau định vị chúng đúc liền vành để bánh xe công tác liền khối vững Bánh xe công tác turbine hướng trục cánh quạt Bánh xe công tác turbine cánh quạt gồm có bầu, có gắn từ đến cánh, thông thường đến cánh Cánh chế tạo liền với bầu tạo thành khối thống chế tạo riêng biệt sau gắn chặt vào bầu bulông Khi qua mặt cong cánh, dòng nước buộc phải đổi hướng chuyển động tạo áp lực tác dụng lên cánh làm quay bánh xe công tác Nhược Nhóm 36 Nhà Máy Thủy Điện điểm loại bánh xe công tác có đường đặc tính công tác dốc, lưu lượng, cột nước công suất thay đổi lệch với chế độ thiết kế hiệu suất turbine giảm nhanh Đối turbine tỷ tốc cao cần lưu lượng giảm đến 45% lưu lượng tính toán hiệu suất công suất giảm đến không Do nên cho turbine cánh quạt đảm nhận công suất cột nước thay đổi Turbine cánh quạt sử dụng Trạm thuỷ điện có cột nước H = 1.5÷40m, thường dùng trạm thủy điện nhỏ, có turbine dạng đường kính đạt đến m Bánh xe công tác turbine cánh quay (Kaplan) Turbine cánh quay loại đời sau cánh quạt Năm 1924 giáo sư người Tiệp tên Kaplan cải tiến thành công turbine cánh cố định thành cánh quay được, nên turbine gọi turbine Kaplan Nhờ cánh quay xung quanh bầu, thích ứng chế độ làm việc khác chế độ thiết kế dẫn đến vùng làm việc turbine với hiệu suất cao mở rộng Do turbine cánh quay có khả làm việc với công suất cột nước thay đổi nhiều Bánh xe công tác turbine cánh quay gồm có: bầu, cánh, chóp thoát Nhóm 37 Nhà Máy Thủy Điện nước phận quay cánh xung quanh bánh xe công tác Bầu phải có hình cầu để giảm bớt khe hở cánh với bầu quay cánh Chóp thoát nước có tác dụng làm cho nước chảy khỏi bánh xe công tác thuận dòng giảm tác dụng mạch động Khi làm việc, cánh bánh xe công tác hướng trục chịu tác dụng áp lực nước dạng sơ đồ chịu lực kiểu dầm côngxôn vành dưới, nơi tiếp giáp cánh với bầu chịu mômen uốn lớn Người ta đo áp lực nước tác dụng lên cánh đạt tới 240 Do phải sử dụng động tiếp lực dầu cao áp quay cánh Bộ phận quay cánh gồm trục cánh, động tiếp lực, hệ thống truyền Tay quay nối với trục cánh, truyền có chốt nối liền píttông động tiếp lực với tay quay Pittông chia xi lanh động tiếp lực làm hai ngăn: Dầu có áp từ thiết bị dầu áp lực qua hai ống dẫn đồng tâm lồng vào nằm bên trục tổ máy Khi dầu có áp vào ngăn xi lanh ngăn dầu thông với lỗ dầu xả pittông lẫn truyền dịch lên xuống, làm xoay cánh theo góc quay So với turbine cánh quạt turbine cánh quay dùng với cột nước thấp khả chịu lực có yếu Cùng với turbine tâm trục, turbine cánh quay sử dụng rộng rãi Bánh xe công tác turbine cánh chéo Turbine cánh chéo đời chậm loại turbine trên, loại trung gian tâm trục hướng trục Nó kết hợp ưu điểm hai hệ turbine Turbine cánh chéo sử dụng trạm thủy điện có cột nước H = 30 ÷ 150m Nó thuộc loại turbine cánh quay Bánh xe công tác gồm 10 đến 14 cánh gắn vào bầu hình chóp nhờ trục cánh Trục cánh làm với trục turbine góc 300,450,600 nên dòng chảy bánh xe công tác chéo góc với trục Cũng turbine cánh quay, cánh bánh xe công tác quay quanh trục nó, nhờ cấu quay cánh gồm vành truyền nằm bầu Nhóm 38 Nhà Máy Thủy Điện nên hiệu suất bình quân cao turbine tâm trục hầu hết chế độ làm việc Mặt khác số cánh bánh xe công tác turbine nhiều so với turbine cánh quay nên làm việc với cột nước cao mà không bị khí thực Ngoài ra, turbine cánh quay làm việc với cột nước thấp, muốn chịu cột nước cao phải tăng số lượng cánh bánh xe công tác lên từ đến 10 cánh Như bầu bánh xe công tác phải có đường kính lớn Để tăng số cánh mà tăng đường kính tốt hết trục cánh lắp hai cánh kép Bánh xe công tác turbine dòng nửa thẳng Turbine gọi turbine Capxun Tổ máy có turbine trục ngang nối liền trục với trục máy phát điện đặt bọc kín kim loại (gọi cáp xun) có dạng thuận dòng Cápxun chứa máy phát điện nằm trước bánh xe công tác nằm sau bánh xe công tác ống hút thẳng Các cánh hướng dòng thuộc loại hướng tâm hình chóp Stator thuộc loại với trụ tựa truyền tải trọng tổ máy lên móng máy Liên hệ thiết bị đặt cáp xun với gian máy tháp Turbine capxun có hiệu suất cao so với turbine phản kích khác đến 30% khả tháo nước Bánh xe công tác turbine dòng thẳng Ở turbine dòng thẳng, dòng nước theo buồng turbine hình trụ thẳng qua Stato trước vào phận hướng dòng tác động vào bánh xe công tác hạ lưu theo dòng thẳng Roto máy phát điện gắn vào mút cánh turbine, bánh xe công tác quay rotor quay Turbine dòng thẳng có cấu tạo phức tạp, đặc biệt vòng đệm chống thấm vòng quanh mà hiệu suất không cao turbine hướng trục bình thường mấy, nên sử dụng Bánh xe công tác turbine thuận nghịch Turbine thuận nghịch dùng " tổ máy hai máy" trạm thủy điện tích năng, có khả làm việc hai chế độ: bơm nước phát điện Tổ máy gồm có hai máy: turbine thuận nghịch máy điện ("máy phát điện - động điện") làm việc chế độ máy phát động Tổ máy loại thay cho Nhóm 39 Nhà Máy Thủy Điện loại tổ máy làm việc chế độ riêng biệt không kinh tế " tổ máy ba máy" Nguyên lý làm việc turbine máy bơm trái ngược nhau, để làm việc chế độ cụ thể phải chỉnh chiều quay cánh thích hợp với chế độ làm việc Một số ưu nhược điểm nhà máy thủy điện VII Ưu điểm • • • • • • • Sử dụng nguồn thủy dồi vô tận thiên thiên Vận hành đơn giản, an toàn, dễ dàng tự đông hóa Giá thành điện nhà máy thủy điện thấp nhiều so với nhà máy nhiệt điện Nhược điểm Vốn đầu tư lớn, thời gian xây dựng lâu Nhà máy thủy điện thường lợi dụng tổng hợp(thủy lợi, chống lũ, giao thông, chăn nuôi) Nguồn nước thay đổi ngẫu nhiên biến động mạnh theo thời gian Ảnh hưởng manh đến hệ sinh thái môi trường Nhóm 40 Nhà Máy Thủy Điện Nhóm 41