I.1 Công dụng
Turbine là thiết bị dùng để biến đổi thế năng của cột nước thành cơ năng để quay máy phát điện.
Vì điều kiện thiên nhiên (địa hình, địa chất và thuỷ văn) của nhà máy thuỷ điện rất khác nhau nên cột nước, lưu lượng nước cũng rất khác nhau. Vì vậy turbine cũng có nhiều kiểu, nhiều cỡ khác nhau.
Tuỳ theo kiểu tác động của dòng nước vào BXCT mà chia turbine thành hai loại chính: Turbine phản kích (do thành phần thế năng tác động là chủ yếu) và turbine xung kích (do thành phần động năng tác động là chủ yếu). Mỗi loại turbine lại được chia làm nhiều hệ khác nhau.
Turbine thủy lực dùng cho nhà máy thủy điện Ialy là loại turbine phản kích trục đứng mã hiệu PO230/791ДM1-B-360 do nhà máy kim loại LêNingrát thiết kế và chế tạo.
Turbine thủy lực sử dụng đồng bộ với máy phát đồng bộ 3 pha công suất 180 MW.
Chế độ làm việc của turbine: Chế độ phát công suất; Chế độ không tải; Chế độ bù đồng bộ.
Quá trình điều khiển turbine thủy lực được thực hiện bởi bộ điều tốc thủy lực ЭГP-MΠ-100-15, hệ thống dầu MHY 4-1-1-40-4-2, thiết bị tự động turbine, và van đĩa trước turbine.
I.2 Các thông số kỹ thuật
- Cột áp:
Tối đa : 208,5m Tối thiểu : 170,5m Tính toán : 190,0m - Công suất.
Công suất định mức theo cột áp tính toán : 183,3 MW Công suất tối đa ở cột áp tối đa : 183,3 MW - Lưu lượng turbine.
Lưu lượng turbine ở công suất định mức và cột áp tính toán : 104,4m3/s - Đường kính BXCT: 3,6m
- Số vòng quay:
Định mức: 250v/ph
Lồng tốc: 500v/ph
- Chiều quay: Chiều phải (theo chiều kim đồng hồ nhìn từ phía máy phát) - Chiều cao hút ở chế độ công suất định mức và cột áp tính toán: - 6,8m - Hiệu suất:
Tối đa: 95,2%
Trung bình (H = 193,1m) : 93,8%
- Độ tăng áp suất lớn nhất tại tiết diện đầu vào của buồng xoắn, tại điểm giữa cánh hướng.
- Khi giảm tải toàn bộ
+ Từ 1 tổ máy: 263m
+ Đồng thời 2 tổ máy có tính đến địa chấn: 265.0m - Mức tăng số vòng quay.
Tính bằng % từ số vòng quay định mức khi giảm tải toàn bộ
Từ 1 tổ máy: 54%
Từ 2 tổ máy: 55%
- Mô men lực tổ máy: 9000TC.M
- Tác động thủy lực tối đa lên trục: 340TC
- Lực dọc trục từ trọng lượng phần quay turbine và áp lực nước : 450TC - Cao độ đường trung bình cánh hướng: 296.8m
- Đặc tính vận hành của turbine thuỷ lực: Hình 3.1.
I.3 Các thành phần chi tiết
- Bánh xe công tác là bộ phận làm việc cơ bản của turbine thủy lực làm nhiệm vụ biến năng lượng của dòng chảy thành cơ năng quay trục turbine và truyền chuyển động quay này tới máy phát thủy lực.
- Cánh hướng: Điều chỉnh lưu lượng nước qua turbine khi có sự thay đổi công suất tổ máy, đồng thời là một hệ thống bảo vệ turbine.
- Buồng xoắn: Cân bằng dòng chảy của nước từ đường hầm (ống dẫn) sang máy dẫn hướng được thực hiện qua buồng xoắn.
- Stator: Là thân máy cơ bản Statorr chịu lực tác dụng của buồng xoắn, chịu tải trọng của khối bê tông trên máy và tải trọng các chi tiết turbine đè lên statorr.
- Ống hút: Ống hút có tác dụng tăng thêm cột nước sử dụng chính là độ chân không tạo ra sau BXCT, có nghĩa là tăng độ chênh áp lực tác dụng lên mặt BXCT turbine . Tuy nhiên, độ chân không ở mặt sau BXCT bị hạn chế bởi điều kiện xảy ra khí thực turbine . Như vậy nhiệm vụ của ống hút là:
Hình 3.1: Đặc tính vận hành turbine thuỷlực 210 H(m) 200 190 180 170 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 P(MW) 85 % 86 % 89 % 91 % 93 % 94 ,5 % 95 % 94 % 95 % 94 ,5 % 94 % Hs=4m Hs=5m m Hs=6m Hs=7m
- Dẫn nước từ BXCT của turbine xuống hạ lưu với ít tổn thất thuỷ lực nhất - Sử dụng được phần lớn động năng còn lại của nước sau khi ra khỏi BXCT.