Mô hình máy phát điện mini dùng sức nước

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN MINI DÙNG SỨC NƢỚC Sinh viên thực : NGUYỄN QUANG VĂN Lớp : 54K2 CNKT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Giảng viên hƣớng dẫn : TS NGUYỄN TIẾN DŨNG Nghệ An, 05 - 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN MINI DÙNG SỨC NƢỚC Sinh viên thực : NGUYỄN QUANG VĂN Lớp : 54K2 CNKT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Giảng viên hƣớng dẫn : TS NGUYỄN TIẾN DŨNG Cán phản biện : ThS LƢU VĂN PHÚC Nghệ An, 05 - 2018 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Vinh Ngày … Tháng… Năm 2018 Giảng viên hƣớng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Vinh Ngày … Tháng… Năm 2018 Giảng viên phản biện LỜI MỞ ĐẦU Năng lƣợng đóng vai trị quan trọng đời sống ngƣời Cuộc cách mạng công nghiệp diễn vào cuối kỷ 18 đầu kỷ 19 thúc đẩy trình sản xuất sử dụng lƣợng Q trình cơng nghiệp hóa làm tăng nhu cầu lƣợng giới Trong nhiên liệu hóa thạch nguồn lƣợng cho kinh tế tồn cầu Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu có hạn gây vấn đề mơi trƣờng biến đổi khí hậu, ngƣời tìm nguồn lƣợng thay đƣợc gọi lƣợng tái tạo, nguồn lƣợng liên tục đƣợc bổ sung trình tự nhiên bao gồm lƣợng gió, lƣợng mặt trời, nhiên liệu sinh học, thủy điện, lƣợng sóng lƣợng thủy triều mà khai thác lúc nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển giới Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng lƣợng ngày tăng, nhiên nguồn nhiên liệu hóa thạch nƣớc cạn kiệt dần khai thác sử dụng mạnh mẽ Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), tốc độ tiêu thụ điện Việt Nam có xu hƣớng tăng gấp đơi so với mức tăng trƣởng GDP, điện đƣợc sản xuất từ thủy điện nhiệt điện chƣa đủ đáp ứng nhu cầu nên tạo áp lực cho ngành lƣợng Việt Nam, cần có chiến lƣợc phát triển dài hạn, phát triển lƣợng tái tạo lựa chọn đắn nhằm đáp ứng nhu cầu lƣợng quốc gia đồng thời hƣớng đến phát triển bền vững Theo ―Chiến lƣợc phát triển lƣợng quốc gia Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050‖, đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt năm 2007, đặt mục tiêu hƣớng tới nguồn lƣợng tái tạo (đạt tỉ lệ khoảng 5% tổng lƣợng thƣơng mại sơ cấp đến năm 2010 11% vào năm 2050) Những năm gần đây, Việt Nam ngày trọng vào việc phát triển mạnh lƣợng tái tạo nhằm giải vấn đề mơi trƣờng, đồng thời góp phần đa dạng hóa nguồn điện, đảm bảo an ninh lƣợng tƣơng lai LỜI CẢM ƠN Trƣớc bắt đầu đồ án tốt nghiệp, với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin cám ơn quý thầy cô Viện kỹ thuật cơng nghệ tận tình truyền đạt kiến thức nhƣ giúp đỡ em trình học tập trƣờng Đặc biệt, em xin ghi nhớ nhiệt tình thầy Nguyễn Tiến Dũng, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn giúp em hoàn thành đồ án Bên cạnh đó, em xin chuyển lời cám ơn đến thầy giảng dạy môn điện tử nhiệt tình giúp đỡ em việc thu thập tài liệu, trao đổi thông tin tạo điều kiện thuận lợi trình xây dựng mơ hình Sau cùng, tơi xin cám ơn ngƣời bạn đóng góp ý kiến hỗ trợ thơng tin để hồn thiện đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC CHƢƠNG I 1.1 Khái niệm lƣợng thủy điện 1.2 Các công nghệ thủy điện 1.3 Tiềm phát triển thủy điện Việt Nam 1.3.1 Khai thác, sử dụng nguồn thủy điện Việt Nam 10 1.3.2 Thủy điện nhỏ 11 1.3.3 Những bất cập: 13 1.3.4 Kết luận 13 CHƢƠNG II 15 2.1 Nguyên lý hoạt động chung nhà máy thuỷ điện 15 2.2 Sơ đồ kiểu nhà máy thuỷ điện 15 2.2.1 Nhà máy thuỷ điện kiểu lòng sông (hay sau đập) 15 2.2.2 Nhà máy thủy điện kiểu đƣờng dẫn 17 2.2.3 Nhà máy thủy điện kiểu tổng hợp 17 2.3 Các thơng số dịng chảy tuabin nƣớc 18 2.3.1 Cột áp 18 2.3.3 Công suất 19 2.3.4 Hiệu suất tuabin 19 2.3.5 Đƣờng kính bánh xe cơng tác số vòng quay tuabin 19 2.4 Giới thiệu thiết bị 20 2.4.1 Kết cấu máy đồng cực ẩn 20 2.4.2 Kết cấu máy phát điện đồng cực lồi 21 2.5 Cấu tạo nhà máy thuỷ điện 23 2.5.1 Turbine thuỷ lực 23 2.5.2 Máy phát thuỷ điện 23 2.6 Các thiết bị khí nhà máy thuỷ điện 24 2.6.1 Cửa van thành ống dẫn Turbine 24 2.6.2 Cửa van cửa ống hút 24 2.6.3 Thiết bị nâng chuyển 25 2.7 Thiết bị điện 25 2.7.1 Máy biến áp 25 2.7.2 Hệ thống điện lực tĩnh 25 2.7.3 Các hệ thống thiết bị phụ 26 2.8 Hệ điều khiển công suất nhà máy thuỷ điện 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 Tua bin thủy điện 32 2.9.1 Tua bin phản kích 32 2.10 Nguyên lý hoạt động 34 CHƢƠNG III 36 3.1 Sơ đồ khối mơ hình 36 3.1.1 Giới thiệu thiết bị 36 4.1 Lắp đặt mơ hình 41 4.2 Ngun lí hoạt động mơ hình 42 4.4 Nhƣợc điểm 43 4.5 Các thông số 43 CHƢƠNG I NĂNG LƢỢNG THỦY ĐIỆN 1.1 Khái niệm lƣợng thủy điện Thuỷ điện nguồn điện đƣợc sản xuất từ lƣợng nƣớc Đa số lƣợng thuỷ điện có đƣợc từ nƣớc đƣợc tích đập nƣớc làm quay tua bin phát điện Nguồn nƣớc từ sông ngƣời tạo nhƣ dịng nƣớc chảy từ hồ cao xuống thơng qua ống chảy khỏi đập Thủy điện nguồn lƣợng tái tạo phổ biến, mang tính cạnh tranh Nó đóng vai trị quan trọng hệ thống điện tổng hợp (đóng góp 16% tổng sản lƣợng điện toàn giới khoảng 85% điện tái tạo toàn cầu) Hơn nữa, thủy điện giúp ổn định biến động cung cầu Vai trò trở nên quan trọng thập kỷ tới, chia sẻ nguồn điện tái tạo thay đổi - chủ yếu lƣợng gió lƣợng mặt trời - tăng lên đáng kể Đóng góp thủy điện vào việc giảm dần lƣợng bon gồm hai phần chính: cung cấp nguồn điện tái tạo đóng góp nguồn điện vào lƣới điện quốc gia Ngoài ra, đạp thủy điện giúp kiểm soát nguồn cung cấp nƣớc, lũ lụt hạn hán, nƣớc cho tƣới tiêu Tuy nhiên, việc phát triển thủy điện cần tính đến hoạt động giao thơng 15 đƣờng thủy giải trí Những mục tiêu gây mâu thuẫn thời điểm khác nhƣng thƣờng bổ sung cho nhiều Biểu đồ Thủy điện dự báo trung hạn theo khu vực 1.2 Các công nghệ thủy điện - Nhà máy thủy điện sông (Run-off river plant): khai thác lƣợng để sản xuất điện chủ yếu từ dòng chảy sơng Những nhà máy bao gồm tích trữ ngắn hạn "chứa nƣớc", cho phép hoạt động linh hoạt theo theo ngày, nhiên việc sản xuất chủ yếu đƣợc điều chỉnh điều kiện dịng chảy tự nhiên sơng tháo nƣớc từ hồ chứa thƣợng nguồn (HPP) Trong trƣờng hợp hồ chứa thƣợng nguồn, việc sản xuất phụ thuộc vào lƣợng mƣa dịng chảy, thƣờng có thay đổi đáng kể theo ngày, tháng, mùa theo năm - Nhà máy thủy điện hồ chứa (Reservoir hydropower plant) dựa vào lƣợng nƣớc đƣợc tích hồ Công nghệ linh hoạt việc tạo điện theo nhu cầu, giảm phụ thuộc vào thay đổi dịng chảy Những hồ chứa lớn tích trữ nƣớc hàng tháng hàng năm cung cấp dịch vụ ngăn ngừa lũ dịch vụ tƣới tiêu Việc thiết kế nhà máy phụ thuộc nhiều vào môi trƣờng nhu cầu xã hội khu vực điều kiện dự án địa phƣơng Hầu hết hồ đƣợc tạo việc xây dựng đập để kiểm sốt dịng chảy tự nhiên Khi điều kiện địa phƣơng cho phép, hồ tự nhiên có chức nhƣ hồ chứa - Nhà máy thủy điện tích (Pumped Storage Plant - PSPs) sử dụng nƣớc đƣợc bơm từ hồ chứa thấp vào hồ chứa cao nguồn cung cấp điện vƣợt nhu cầu giá điện thấp Khi nhu cầu vƣợt sản xuất điện điện có giá cao, nƣớc đƣợc 16 xả chảy ngƣợc lại từ hồ chứa cao xuống hồ thấp thông qua tuabin để tạo điện Nhà máy thủy điện tích lấy lƣợng từ lƣới điện để đẩy nƣớc lên, sau hồn lại lƣợng nƣớc (hiệu chu trình đạt từ 70% đến 85%) Vì vậy, PSP cơng nghệ tiêu thụ điện lƣới, nhiên lại tích trữ điện hiệu Cơng nghệ tích mang lại 99% tích trữ điện lƣới điện 1.3 Tiềm phát triển thủy điện Việt Nam Hiện ngành lƣợng học phát triển mạnh Ngƣời ta tích cực tìm kiếm nguồn lƣợng khác để sử dụng cho ngành kinh tế Trong lƣợng truyền thống: than, dầu, khí đốt, hạt nhân, thuỷ điện đƣợc coi 2.8.2 Hệ điều chỉnh công suất phản kháng nhà máy thuỷ điện Điều chỉnh công suất phản kháng nhà máy thuỷ điện điều chỉnh giá trị điện áp máy phát Công suất biểu diễn máy phát biểu diễn công thức: Q= mEU mEU mU mU cos   ( xd  xq )  cos   xd xd xq xd xd Coi tốc độ quay Turbine không đổi, lƣu lƣợng chảy vào Turbine không đổi cơng suất phát Turbine khơng đổi d khơng đổi, điện áp U phát ổn định không đổi Nhƣ trình điều chỉnh cơng suất phản kháng máy phát q trình thay đổi E0 q trình thay đổi giá trị dịng kích từ máy phát Khi tăng Ikt lên làm cho E0 tăng Q tăng Khi giảm Ikt xuống làm cho E0 giảm Q giảm Ta có đồ thị phản kháng điều chỉnh công suất phản kháng: Hình 2.8 Đồ thị đặc tính cơng suất phản kháng Nhƣ phát lớn công suất phản kháng U giảm muốn ổn định điện áp U điều chỉnh hệ thống kích thích tác động làm tăng dịng kích từ (Ikti đến Ikt2) Trong tổ máy phát công suất S = P + iQ khơng đổi tổ máy phát nhiều công suất tác dụng P phát cơng suất phản kháng 31 2.9 Tua bin thủy điện 2.9.1 Tua bin phản kích Tuabin xung kích có phận sau đây: Vòi phun điều chỉnh lƣu lƣợng, BXCT, vỏ, trục, phận cắt dòng Đặc điểm chung tuabin xung kích dịng chảy từ khỏi vịi phun tác động vào cánh BXCT dạng tia tự mơi trƣờng áp lực khơng khí, sử dụng phần động có số cánh BXCT đồng thời chịu tác động tia nƣớc, mặt khác BXCT đặt cao mực nƣớc hạ lƣu Tuabin xung kích có ba hệ: tuabin gáo, tuabin tia nghiêng tuabin xung kích hai lần + Tuabin gáo (Còn gọi tuabin Pelton) Do kỹ sƣ ngƣời Mỹ Pelton đề xuất (1870) Tuabin gáo thƣờng dùng NMTĐ cột nƣớc cao, với H = 300 ÷ 2000m thuỷ điện lớn 40 ÷ 250m thuỷ điện nhỏ Tuabin gáo có nguyên lý làm việc khác với tuabin phản kích nên cấu tạo khác hẳn Tuabin gáo đặt đứng ngang, loại trục nằm ngang thƣờng có cơng suất bé có từ đến hai vịi phun cho BXCT, số lƣợng BXCT trục thƣờng hai Hình 2.9 Tuabin Pelton trục ngang hai BXCT BXCT có hai vịi phun + Tuabin tia nghiêng Tuabin tia nghiêng loại tuabin xung kích có thơng số tuabin gáo Ngun lý làm việc tuabin tia nghiêng giống nhƣ tuabin gáo nhƣng vịi phun bố trí mặt song song với trục quay với góc nghiêng khoảng 220 Với 32 góc nghiêng vịi phun hƣớng dịng tia chảy vào bao cánh Xung lực dòng tia tác dụng vào cánh BXCT nên loại có tên gọi tuabin tia nghiêng Phạm vi sử dụng tuabin tia nghiêng: cộtáp H = 50  400m, với công suất N = 10  4000 kW, hiệu suất = 75  80 % Tuabin sử dụng rộng rãi cho trạm có cơng suất nhỏ trung bình BXCT tuabin tia nghiêng có cấu tạo đơn giản so với BXCT tuabin gáo, chế tạo chúng đơn giản Vòi phun tuabin tia nghiêng có kết cấu giống nhƣ tuabin gáo + Tuabin xung kích hai lần (Cịn gọi tuabinBanki) Tuabin xung kích hai lần cịn gọi tuabin tác dụng kép Nó tuabin có kết cấu đơn giản Tuabin thƣờng có kết cấu trục ngang, trục gắn BXCT có dạng gần nhƣ guồng nƣớc BXCT gồm có hai ba đĩa, đĩa có gắn từ 12  48 cánh cong đặt song song với trục Hình 2.10 Turbine xung kích lần Nƣớc đƣợc dẫn qua đƣờng ống vào tuabin qua vịi phun có tiết diện hình chữ nhật Dịng tia khỏi vòi phun tác dụng lên cánh lần thứ nhất, vịng qua trục phía BXCT, lại tác dụng lần thứ hai vào cánh Do tác động hai lần dòng tia vào cánh BXCT nên gọi tuabin tác động kép Lần tác dụng thứ cánh nhận khoảng 70  80% lƣợng dòng tia Lần thứ hai khoảng 30  20% lƣợng lại Việc điều chỉnh lƣu lƣợng vòi phun đƣợc thực lƣỡi gà nối với tay điều chỉnh Khi vặn tay quay tiết diện vịi phun thay đổi 33 Phạm vi tác dụng tuabin xung kích hai lần với cộtáp H = 10  100m Hiệu suất đạt 60  83% Tuabin đƣợc sử dụng rộng rãi với trạm có cơng suất nhỏ, từ vài kW đến hàng ngàn kW + Tuabin bơm (Pump – Turbine) Hình 2.11 Turbine bơm Ngồi kiểu tuabin trình bày trên, ngƣời ta phát triển thêm loại máy thủy lực hoạt động thuận nghịch: vừa nhƣ tuabin phát điện vừa máy bơm nƣớc chế độ chạy bù gọi tuabin bơm sử dụng cho NMTĐ tích 2.10 Nguyên lý hoạt động Nhƣ nói trên, dịng nƣớc tác động vào cánh tuabin có hai cách khác nguyên tắc: + Tác động xung kích: Khi tia nƣớc bắn vào chắn (cánh BXCT), chắn ngăn tia nƣớc lại, động tia nƣớc truyền cho chắn, xung lực làm cho BXCT quay, khơng có tham dự thành phần áp Quá trình chuyển động tia nƣớc từ vào cánh tuabin khỏi tuabin xảy môi trƣờng khơng khí có áp suất khơng đổi Nhƣ nói trên, để điều chỉnh tuabin xung kích vịi phun có van kim tác dụng điều chỉnh lƣu lƣợng nƣớc đến BXCT 34 Hình 2.12 Tác động dịng nước A-Tác động xung kích; B-Tác động phản kích Do dòng nƣớc chảy qua BXCT bắt buộc phải chảy rãnh hai cánh BXCT, làm thay đổi độ lớn lẫn hƣớng vận tốc nƣớc Do nƣớc phải đổi hƣớng chảy tạo nên phản lực tác dụng lên cánh BXCT Phản lực tác động lên tất cánh BXCT tạo nên mômen quay tuabin Q trình tác động dịng chảy lên cánh BXCT xảy mơi trƣờng nƣớc có áp suất thay đổi, tức áp lực nƣớc điểm khác dịng nƣớc khơng giống Chuyển động dịng chảy BXCT chế độ thiết kế đảm bảo dòng chảy vào thuận gọi dòng chảy ―vào khơng va ‖ (góc tới dịng chảy góc đặt cánh mép vào trùng nhau), đồng thời dòng chảy khỏi BXCT có vận tốc nhỏ nhất, thƣờng đƣợc gọi điều kiện ―ra thẳng góc‖ Biểu thức công suất tuabin NT = 9,81QHη cho thấy để thay đổi công suất cần thay đổi lƣu lƣợng nƣớc Q qua tuabin cách thay đổi độ mở cánh hƣớng dòng tuabin Nhƣ làm thay đổi chế độ thiết kế dịng chảy tuabin chong chóng tuabin tâm trục (do cánh cố định BXCT) dẫn đến có tổn thất hiệu suất tuabin giảm xuống nhiều 35 CHƢƠNG III MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN MINI BẰNG SỨC NƢỚC 3.1 Sơ đồ khối mơ hình TAY QUAY DÂY ĐAI MÁY PHÁT ĐIỆN TẢI (THIẾT BỊ ĐIÊN) BỘ TĂNG ÁP (XL6009) ỔN ÁP 5V Bảng 3.1 Sơ đồ khối mơ hình máy phát điện mini dùng sức nước 3.1.1 Giới thiệu thiết bị Mô hình máy phát điện mini dùng sức nƣớc gồm phận: tay quay, dây đai, máy phát điện, ổn áp 5V, tăng áp, tải 3.1.1.1 Máy phát điện mini Hình 3.1 Máy phát điện mini 36 - Nguyên tắc hoạt động Stator động điện chiều thƣờng hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có cuộn dây quấn đƣợc nối với nguồn điện chiều, phần quan trọng khác động điện chiều phận chỉnh lƣu, có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện chuyển động quay rotor liên tục Thơng thƣờng phận gồm có cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp Nếu trục động điện chiều đƣợc kéo lực ngoài, động hoạt động nhƣ máy phát điện chiều, tạo sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thƣờng, rotor quay phát điện áp gọi sức phản điện động counter-EMF (CEMF) sức điện độngđối kháng, đối kháng lại điện áp bên ngồi đặt vào động Sức điện động tƣơng tự nhƣ sức điện động phát động đƣợc sử dụng nhƣ máy phát điện (nhƣ lúc ta nối điện trở tải vào đầu động cơ, kéo trục động ngẫu lực bên ngoài) Nhƣ điện áp đặt động bao gồm thành phần: sức phản điện động, điện áp giáng tạo điện trở nội cuộn dây phần ứng 37 3.1.1.2 Bộ tăng áp Hình 3.2 Bộ tăng áp Tính - Sử dụng điện áp thấp thành điện áp cao - Sử dụng mạch điện tử cần lớn điện áp có Thơng số kĩ thuật - Mạch boost DC to DC ( mạch nâng áp ) - IC XL 6009 - Điện áp In 3-32V DC - OUT : – 32V DC - Dòng OUT max 4A ( hoạt động ổn định 2,5 A) ( module khơng có bảo vệ chống ngƣợc áp ngắn mạch nên cần lƣu ý) - Tần số 400 KHz - Điều chỉnh điện biến trở - Kích thƣớc 43x21x14mm - Điện áp đầu vào bé điện áp đầu 2v module hoạt động ổn định - Công suất vào cơng suất nên lƣu ý tính cơng suất 38 3.1.1.3 Tay quay Hình 3.3 Tay quay 3.1.1.4 Dây đai Hình 3.4 Dây đai 39 3.1.1.5 Trục quay Hình 3.5 Trục quay 3.1.1.6 Bộ ổn áp 5V Hình 3.6 Bộ ổn áp 5V Ổn định điện áp mạch điều khiển điện tử để trì điện áp đầu Vout không đổi, việc thay đổi điện áp đầu vào Vin hay thay đổi dòng Thời gian đáp ứng khoảng thời gian mà mạch ổn áp thay đổi có thay đổi điện áp đầu vào Mạch ổn định điện áp phải thoả mãn hai tiêu chuẩn: điện áp ổn định thời gian đáp ứng nhanh 40 CHƢƠNG IV LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH 4.1 Lắp đặt mơ hình 41 Hình 4.1 Mơ hình máy phát điện mini dùng sức nƣớc 4.2 Ngun lí hoạt động mơ hình - Dƣới tác dụng trọng lực, nƣớc đổ từ cao xuống thấp (thế năng) làm quay lƣỡi turbin - Các lƣỡi turbin đƣợc kết nối với máy phát điện - Điện tạo từ turbin quay đƣợc đƣa qua tăng áp giảm áp vào mạng lƣới phân phối điện - Lƣợng điện tạo đƣợc xác định nhiều yếu tố Hai số yếu tố khối lƣợng dòng chảy áp suất thủy lực Áp suất có liên quan đến khoảng cách mặt nƣớc – tua bin phụ thuộc vào lƣợng nƣớc hồ chứa 42 4.3 Ƣu điểm Với tính trội việc sử dụng máy phát điện chạy nƣớc giải hai vấn đề bản: Thứ vấn đề kinh tế: Tuổi thọ cao, lên đến 5-6 năm, nguyên vật liệu làm máy có giá rẻ nhiều lần, nhiên liệu để vận hành hồn tồn tự nhiên Dịng máy giúp ngƣời dùng tiết kiệm đáng kể nguồn kinh phí cho khâu đầu tƣ nhƣ khâu vận hành Thứ hai vấn đề mơi trƣờng: Trong q trình hoạt động máy phát điện nƣớc đặc biệt không gây tiếng ồn nhƣ động khác Do chạy nƣớc nên nguồn khí thải máy phát điện phát nƣớc nƣớc nên đƣợc xem nguồn lƣợng sạch, hồn tồn thân thiện mơi trƣờng 4.4 Nhƣợc điểm - Công suất tạo nhỏ - Phải phụ thuộc vào dòng nƣớc - Hoạt động không ổn định - Dễ bị hƣ hỏng sử dụng lâu dài 4.5 Các thông số - Điện áp đầu vào 5V - Điện áp đầu qua ổn áp tăng áp 12V - Điện áp đầu có tải 3V 43 KẾT LUẬN Nội dung đề tài em nghiên cứu lƣợng thủy điện lắp ráp mô hình máy phát mini sức nƣớc cơng suất nhỏ Năng lƣợngthủy điện giới đà phát triển Việt Nam có tiềm phát triển lớn với có nhiều sơng dài độ dốc cao Đề tài lắp đặt mơ hình máy phát điện mini dùng sức nƣớc công suất nhỏ.Đây mô hình em dùng linh kiện thiết bị đơn giản để tạo nguôn điện 5-12V Mô hình sử dụng cho thiết bị cơng suất nhỏ Đây mơ hình mà em làm nên cịn có nhiều thiếu sót chƣa hợp lý 44 Tài liệu tham khảo Bộ mơn tự động hóa, Đại học Bách khoa Hà Nội (2006), Lý thuyết điều khiển tự động Đại học Bách khoa Đà Nẵng (2006), Turbine thủy lực Các thiết bị thủy lực Cơng trình trạm thủy điện Nguyễn Doãn Phƣớc (2007), Lý thuyết điều khiển tuyến tính, NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội 45 ... dùng sức nước 3.1.1 Giới thiệu thiết bị Mơ hình máy phát điện mini dùng sức nƣớc gồm phận: tay quay, dây đai, máy phát điện, ổn áp 5V, tăng áp, tải 3.1.1.1 Máy phát điện mini Hình 3.1 Máy phát điện. .. MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN MINI BẰNG SỨC NƢỚC 3.1 Sơ đồ khối mơ hình TAY QUAY DÂY ĐAI MÁY PHÁT ĐIỆN TẢI (THIẾT BỊ ĐIÊN) BỘ TĂNG ÁP (XL6009) ỔN ÁP 5V Bảng 3.1 Sơ đồ khối mơ hình máy phát điện mini dùng. .. cực máy phát E0: Sức điện động cửa máy phát không tải xd, xq: điện kháng đồng dọc trục ngang trục máy phát 6: góc lệch pha U E0 cịn gọi góc tải Máy phát điện nhà máy thuỷ điện Thác Bà loại máy phát