Trong quá trình làm việc của TTĐ, nhu cầu phụ tải luôn thay đổi trong phạm vi rất rộng. Nếu không có biện pháp chuyên môn để điều chỉnh công suất của
động cơ turbin phát ra cho lới điện thì sẽ xảy ra sự thay đổi tần số điện quá giới hạn cho phép. Quy trình kĩ thuật vận hành điện quy định tần số điện không đổi, độ sai lệch tạm thời với giá trị định mức (50Hz) không quá ±0,2%.
Tần số dòng điện xoay chiều phụ thuộc tốc độ quay của rôto máy phát:
f = p n
60. (Hz).
Trong đó: p - là số đôi cực từ của máy phát.
n - số vòng quay của rôto MPĐ trong một phút (v/ph).
Do đó, đối với mỗi loại MPĐ đã định (p=const) thì tần số phụ thuộc vào tốc
độ quay của roto, mặt khác theo cơ học thì phơng trình đặc trng cho sự chuyển
động của roto tổ máy có dạng: J
dt
dω = Mq - Mc. Trong đó: J - mômen quán tính roto tổ máy.
ω - tốc độ góc rôto tổ máy.
Mq, Mc - mômen lực và mômen cản chuyển động rôto tổ máy.
t - thêi gian.
Từ phơng trình trên ta thấy muốn giữ cho tốc độ góc là hằng số (
dt
dω=0), th× cÇn duy trì sự cân bằng: Mq = Mc. Mô men cản Mc phụ thuộc phụ tải máy phát điện luôn thay đổi, còn mô men chuyển động Mq phụ thuộc công suất của tuabin Ntb:
Mq=
ω η
= γ ω
H . Q . .
Ntb .
Từ phơng trình này ta thấy sự cân bằng giữa Mq và Mc thực hiện đợc khi công suất máy phát luôn bằng công suất tuabin ở mọi thời điểm, mà ta thấy chỉ có thể thay đổi công suất tuabin bằng cách thay đổi lu lợng Q, cột nớc H và hiệu suất
ηcủa tuabin. Sự thay đổi cột nớc hay hiệu suất là điều mà về kĩ thuật cũng nh kinh tế rất khó thực hiện. Thông thờng, ta hay dùng cách điều chỉnh lu lợng vào tuabin
để thay đổi Ntb. Đối với các tuabin nói chung và ở đây là turbin PO75 khi thay đổi lu lợng vào turbin ngời ta dùng cơ cấu điều chỉnh để thay đổi độ mở cánh hớng n-
ơc của turbin, bao gồm: Động cơ tiếp lực, máy điều tốc, thùng dầu áp lực.
2. Chọn động cơ tiếp lực.
Để quay đợc các cánh hớng nớc động cơ tiếp lực phải tạo đợc mômen kéo đủ
để thắng mômen thuỷ lực tác dụng lên tất cả các cánh hớng nớc, mômen ma sát trong ổ trục, trong các khớp của thanh kéo và trong bệ tỳ của vành điều khiển và mômen phụ để làm kín các cánh hớng nớc khi đóng. Nh vậy, mômen kéo do động cơ tiếp lực tạo ra phải lớn hơn tổng mômen thuỷ lực và mômen ma sát:
Mk > Mtl + Mms.
Với turbin đã chọn PO75/702 ta chọn động cơ tiếp lực chuyển động thẳng, mỗi turbin có 2 động cơ, động cơ đợc đặt trong hầm turbin.
1. Chọn đờng kính ĐCTL:
dH = λ.D1. Hmax.b0 = 0,03.2,5. 62,9.0,25= 0,297(m).
Trong đó: b0=
1 o
D
b = 0,25 - là chiều cao tơng đối của cánh hớng nớc.
λ = 0,03 - hệ số phụ thuộc số cánh hớng nớc Z0 (24 cánh).
Chọn dH theo đờng kính tiêu chuẩn đợc dH = 300 (mm).
2. Tính độ dịch chuyển lớn nhất của ĐCTL:
SHmax = (1,4 ÷1,6).ao max= 1,45.ao max = 1,45.0,19 = 0,28 m.
ở đây: ao max = aoM.
o oM
oM o
Z D
Z D
.
. = 0,035.
24 . 534 , 0
24 . 9 ,
2 = 0,19 m.
Trong đó: - ao và aoM- độ mở của cánh hớng dòng của tuabin và mẫu.
- Do và DoM- đờng kính vòng tròn đi qua tâm các cánh hớng dòng của tuabin và mẫu.
- Zo và ZoM- số lợng cánh hớng dòng của tuabin và mẫu.
aoM = 35mm = 0,035m (nội suy tại điểm tính toán trên đờng ĐTTHC) Từ bảng 5-5 GTTBTL và hình vẽ của turbin mẩu ta có:
Do = 2,9 m, DoM = 0,534 m, Zo =ZoM = 24.
3. Tính thể tích của ĐCTL:
VH =
4
π.ZH.dH2.ψH.SHmax=
4 14
3, .2.(0,3)2.0,9.0,28 = 0,037 m3.
Trong đó: - ZH- số lợng pitton của các ĐCTL, ZH= 2(tác dụng 2 bên).
- ψH- hệ số co hẹp do có cần pitton chiếm chỗ trong xi lanh, lấy theo kinh nghiệm ψH= (0,7ữ1), chọn ψH = 0,9.
4. Tính lực tác dụng lớn nhất của ĐCTL:
PH = Po.
4
π. dH2.ZH.ψH =2453.
4
π. (0,3)2. 2.0,9 = 312KN.
Trong đó Po là áp lực làm việc lớn nhất của dầu có áp, với cột nớc trung b×nh cã thÓ lÊy Po =25 at =2453 KN/m2.
5. Tính khả năng công tác của ĐCTL:
AH = Po.VH = 2453.0,037 = 90,8(KN.m)=9080(kg.m).
3. Lựa chọn máy điều tốc.
Đây là máy điều tốc loại lớn ( năng lực làm việcAH =9080>3000kg.m).
nên đợc xác định theo kích thớc đờng kính van trợt chính của máy điều tốc, đờng kính này lấy bằng đờng kính ống dẫn dầu từ van trợt đến ĐCTL của BPHN, đợc xác định theo công thức:
dô = dvt =
s H
T V
. π.v
. 4
d
= 3,14.5.5 037 , 0 .
4 =0,043m =43mm.
Trong đó: vd là vận tốc dầu có áp trong ống dẫn, vd=(4ữ6)m/s. chọn vd = 5( m/s).
TS là thời gian đóng cánh hớng nớc TS = (3 ữ 5)s, chọn TS = 5s.
⇒ Ta chọn cấp đờng kính tiêu chuẩn: do = 100 mm Từ đó ta chọn đợc thiết bị máy điều tốc có ký hiệu: P-100.
Kích thớc ngoài của máy điều tốc: cao.dài.rộng là: 1,9.0,8.0,8.
4. Lựa chọn thiết bị dầu áp lực (TBDAL).KÝch thíc TBDAL phô thuéc vào thể tích nồi hơi, dung tích của nó phải đủ
để đóng BPHN trong điều kiện bất lợi khi áp lực nồi hơi thấp hơn áp suất định mức( 25 at) khoảng (35ữ40)%, đồng thời đủ để bổ sung l- ợng dầu rò rỉ. Thiết bị dầu có áp đợc tính theo dung tích của nồi hơi:
V=(18 ÷ 20).VH =(0,67÷0,74)m3.
Từ đó tra bảng 9.1 GTTBTL ta chọn đợc thiết bị dầu áp lực có ký hiệu MHY-1, có các thông số và kích thớc cơ bản trong bảng sau:
Thùng dầu Máy bơm dầu
ThÓ tÝch ( m3)
Kích thớc (mm) Trọng lợng ( T )
Lu l- ợng ( l/s )
Công suÊt (KW)
Số vòng quay
(v/p)
§êng kÝnh
H L B A èng
2,5 990 1600 1800 1250 2,8 3,5 19 2930 50