Công nghệ và Thiết bị Khai thác Năng lượng Dòng chảy Nước Tự nhiên phục vụ Phát điện Vùng sâu, Vùng xa

Vị trí vòi phun

Mặt dòng tia trụ tròn cắt mặt phẳng cửa nhận n−ớc có dạng hình ô van (gọi là hình ô van dòng tia). Nếu sự dịch chuyển này (T) không gây cho dòng tia vấp phải vành bao ngoài có thể nâng cao tốc độ đơn.

Hệ thống thí nghiệm

- Thiết bị đo lưu lượng: Thùng đong bằng tay có lưỡi gạt chuyển cho nước chảy vào thùng hoặc xuống bể.

Qui trình thí nghiệm và đặc tính vận hành

Vẫn đặt van tại mức cột áp cũ ,điều chỉnh vòi phun đóng 25%, thực hiện các dộng tác i… cho đến ix. Số liệu sau khi đo đ−ợc cần xử lý bằng cách loại bỏ các giá trị sai khác quá.

Các kết luận rút ra từ thực nghiệm

- Chất l−ợng làm việc của các tổ máy cao hơn hẳn so với các tổ máy cung loại do Trung quốc và một số hãng khác sản xuất. - Đường đặc tính vận hành các tổ máy cho thấy vùng làm việc của các tổ máy khá rộng, cho phép phủ kín dải cột nước từ 4 - 14m và hiệu suất làm việc ít thay đổi. - Với chất l−ợng các tổ máy thu đ−ợc, có thể đ−a vào sản xuất hàng lọat để phục vụ nhu cầu của ng−ời sử dụng.

Các tổ máy nhỏ thì việc đảm bảo chất l−ợng điện đơn giản hơn nhiều so với các hệ thống lớn hay lưới lớn, nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu về giá thành (giá thành hạ).

Phân loại điều tốc tải giả và nguyên lý làm việc

Tại thời điểm bất kỳ trong một nửa chu kỳ xung sin điện áp máy phát, sau khi nhận đ−ợc xung kích thích hợp tại cực cửa triac sẽ mở cho tới hết một nửa chu kỳ còn lại của chu kỳ đó. Thyristor hoặc triac đ−ợc điều khiển bằng một dòng kích rất ngắn ở cực cửa, chúng sẽ mở thông cho tới hết một nửa chu kỳ từ thời điểm đ−ợc mở trong một nửa chu kỳ đó. Từ đó thấy rằng điện áp thứ hai có thể đ−ợc điều khiển bằng việc điều chỉnh chu kỳ thực của dòng điện sử dụng: Hệ số thời gian để đóng một tải thường được thực hiện bằng cách thay đổi độ rộng của mỗi xung trong khi đó khoảng thời gian giữa các xung là hằng số.

Việc đóng bao nhiêu chiếc sẽ quyết định công suất d− thừa từ máy phát ra tải giả và với mỗi số l−ợng tải khác nhau được đóng sẽ có lượng công suất khác nhau tương ứng với nó.

Thiết bị điều khiển tải giả cho tổ máy công suất nhỏ hơn 1kW

Khi phụ tải thấp, toàn bộ công suất d− thừa của máy phát sẽ đ−ợc chuyển hết ra tải giả và ng−ợc lại khi công suất tiêu thụ lớn, dựa vào l−ợng điện tiêu thụ, mạch sẽ điều chỉnh l−ợng công suất đổ ra tải giả hợp lý để đảm bảo đ−ợc công suất định mức máy phát là một hằng số. Để công suất đầu ra nhỏ ta th−ờng sử dụng tải làm mát bằng không khí do công suất tiêu hao trên tải giả của các trạm thuỷ điện siêu nhỏ không lớn. (loại tải giả này th−ờng đ−ợc. Hiệu suất máy phát η. Công suất trên tải tiêu thụ. Bộ điều khiển điện áp Công suất. Công suất không sử dụng tới. Công suất trên tải giả. Công suất cơ. khí từ tuabin. lựa chọn cho các trạm công suất nhỏ hơn 10kw).

Đối với các trạm công suất lớn hơn nên sử dụng loại tải giả làm mát bằng n−ớc vì công suất trạm lớn hơn, yêu cầu tiêu hao công suất trên tải giả cũng phải lớn hơn do vậy nhiệt l−ợng cần tiêu hao là khá.

Thiết bị điều khiển tải giả tổ máy thủy điện siêu nhỏ

- Lựa chọn loại dây đơn tiết diện φ 0.5mm2 đối với máy phát công suất 200W cho việc cấp nguồn cho thiết bị, từ thiết bị ra tải giả, từ máy phát tới tải tiêu thô. - Chỉnh biến trở lại cho tới khi có điện áp ra tải giả (nếu cần thiết) theo chỉ dẫn chi tiết của nhà sản xuất (chỉ những ng−ời có chuyên môn mới đ−ợc thực hiện b−ớc này). Lưu lượng của nguồn nước tính bằng đơn vị l/s(số lít nước chảy qua đường ống trong một giây). Thông số này cùng với cột nước quyết định công suất có thể phát ra được của tổ máy. Phương pháp xác định lưu lượng như hình 32. Phương pháp đo lưu lượng nguồn nước. đoạn ống có đường kính bằng đường kính ống áp lực để dẫn nước khi lắp máy) đến một thùng chứa khoảng 100 ữ 200lít nước.

- Tùy theo địa hình mà đặt máy sao cho có lợi nhất về mặt kinh tế: đường ống dẫn n−ớc ngắn nhất, đ−ờng dây dẫn điện từ tổ máy về nơi tiêu thụ ngắn nhất.

Công trình trạm tổ máy TĐSN

- Vị trí đặt máy cũng cần đảm bảo sao cho khi có nước lũ hoặc mưa lớn bất th−ờng không làm ngập tổ máy gây hỏng thiết bị. Đối với các trạm thủy điện siêu nhỏ hộ gia đình cột n−ớc cao thì có thể không cần bể áp lực mà lấy n−ớc trực tiếp từ thân tường(đập)ngăn dòng trên sông suối. Khi lắp đạt đường ống áp lực cần chú ý những điểm đã trình bày ở mục 6.1.3 và phải cần giảm tối thiểu các góc ngoặt trên đường ống để tránh các tổn thất thủy lực làm giảm khả năng phát điện của tổ máy.

Van trước tổ máy có nhiệm vụ để đóng không cho nước chảy xuống khi dừng tổ máy và khi có yêu cầu sửa chữa, bảo d−ỡng.

Công tác quản lý vận hành

Tuy nhiên một số chi tiết tiêu chuẩn nên thay thế định kỳ để tăng khả năng làm việc của tổ máy, đó là các vòng bi và phớt làm kín, chúng nên đ−ợc thay thế định kỳ kháang 3 n¨m mét lÇn. - Mở nắp máy phát ra tháo êcu kẹp ro to máy phát, dùng hai bu lông M8 bắt vào 2 lỗ ở đỉnh roto để tháo ro to ra, công việc này cần tiến hành cẩn thận để tránh ảnh hưởng xấu đến nam châm vĩnh cửu. - Từ các kết quả nghiên cứu về tua bin tia nghiêng, đã đ−a ra đ−ợc các tính tóan thiết kế cho loại tổ máy TĐSN cột n−ớc cao phù hợp với nhu cầu sử dụng của hộ gia đình vùng sâu vùng xa, nơi chưa có điện lưới đi qua.

- Cung cấp tài liệu h−ớng dẫn thiết kế công trình trạm, các kiến thức quản lý sử dụng và sửa chữa giúp cho ng−ời sử dụng có thể sử dụng các tổ máy một cách an tòan và có hiệu quả cao nhất.

Kiến nghị

- Chất l−ợng các tổ máy cao hơn hẳn so với sản phẩm do Trung quốc và một số hãng khác sản xuất. - Các đường đặc tính thực nghiệm cho thấy chỉ với 4 lọai tổ máy TĐSN có thể sử dụng được cho mọi nhu cầu về điện đến 1000W trong phạm vi dải cột nước làm việc rộng (từ 4m đến 14m). - Xây dựng được đường đặc tính vận hành của các tổ máy từ đó giúp cho ng−ời sử dụng dễ dàng lựa chọn đ−ợc loại phù hợp vơí nhu cầu dùng điện và khả.

- Bước đầu đã xuất khẩu được một số tổ máy vào thị trường EU và được đánh giá cao mở ra cơ hội cho việc hướng tới các thị trường khó tính để thu nguồn ngọai tệ mạnh về cho đất nước.