girlxinhxinh_timboyyeuyeu
New Member
Download Luận văn Điều khiển turbine thuỷ điện
MỤC LỤC
Lời cam đoan 1
Lời nói đầu 5
Chương 1: TỔNG QUAN 7
1.1. Máy phát điện 7
1.2. Tổng quan về nhà máy thuỷ điện 10
1.2.1. Tình hình phát triển thuỷ điện 10
1.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của nhà máy thuỷ điện 11
1.2.3. Phân loại nhà máy thuỷ điện 11
1.2.4. Cấu tạo nhà máy thuỷ điện 14
1.2.5. Hệ điều khiển công suất nhà máy thuỷ điện 19
CHưƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HỆ ĐIỀU KHIỂN CỦA TURBINE 25
2.1. Khái niệm cơ bản 25
2.2. Phân loại các loại Turbine 26
2.2.1 Turbine phản kích 27
2.2.2 Turbine hướng trục 27
2.2.3 Turbine tâm trục 28
2.2.4 Turbine hướng chéo 29
2.2.5 Turbine xung lực 30
2.2.6 Turbine gáo 30
2.2.7 Turbine tia nghiêng 31
2.2.8 Turbine tác dụng kép 31
2.3. Cấu tạo Turbine Kaplan 32
2.3.1 Buồng Turbine 32
2.3.2 Stato 33
2.3.3 Bộ phận hướng nước 33
2.3.4 Bánh xe công tác Turbine 34
2.3.5 Trục và ổ trục 35
2.3.6 Các bộ phận phụ của turbine 35
2.4. Các thong số đặc tính Turbine 36
2.4.1.Cột áp Turbine 36
2.4.2. Lưu lượng Turbine 36
2.4.3. Công suất 37
2.4.4. Hiệu suất 37
2.4.5. Đường kính bánh xe công tác và số vòng quay của Turbine 38
2.5. Hệ thống điều chỉnh Turbine nước 38
2.5.1.Các yêu cầu với hệ điều tốc Turbine 38
2.5.2. Đặc điểm của hệ thống điều chỉnh Turbine 39
2.5.3. Đặc tính của hệ thống điều chỉnh Turbine 41
2.5.4. Phân loại bộ điều tốc 44
2.5.5. Cấu trúc của hệ thống điều chỉnh Turbine nước 50
2.5.6. Tính toán thông số chính của điều tốc Turbine 53
CHưƠNG 3: TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC TURBINE 60
3.1. Đặt vấn đề 60
3.2. Mô hình toán học 61
3.2.1. Khâu Turbine 61
3.2.2. Khâu khuếch đại 62
3.2.3. Các khâu đo 63
3.3. Tổng hợp hệ thống 64
3.3.1. Tổng hợp mạch vòng vị trí 64
3.3.2. Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ 65
3.3.3.Mô phỏng hệ thống điều chỉnh turbine 67
CHưƠNG IV: NÂNG CAO CHẤT LưỢNG ĐIỀU CHỈNH TURBINE 71
4.1. Giới thiệu chung 71
4.2. Cơ sở lý thuyết về điều chỉnh LQ 71
4.2.1. Bộ điều chỉnh LQR 71
4.2.2. Bộ điều khiển LQG 73
4.2.2.1. Bài toán tuyến tính có nhiễu 73
4.2.2.2. Bộ quan sát trạng thái (lọc) Kalman 74
4.2.2.3. Bộ điều chỉnh phản hồi đầu ra LQG 75
4.2.2.4. Loop Transfer Recovery 76
4.3. Phân tích tính điều khiển được và quan sát được 77
4.3.1. Phân tích tính điều khiển được 77
4.3.2. Phân tích tính quan sát được 79
4.4. Thiết kế bộ điều chỉnh LQ 80
4.4.1. Thiết kế bộ điều chỉnh LQR 80
4.4.1.1. Xây dựng cấu trúc bộ điều chỉnh LQR 80
4.4.1.2. Tính chọn tham số của bộ điều khiển 82
4.4.1.3. Kết quả mô phỏng 83
4.4.2. Thiết lập bộ điều chỉnh LQG 85
4.4.2.1. Xây dựng cấu trúc bộ điều chỉnh khiển LQG 85
4.4.2.2. Tính chọn tham số bộ điều khiển 86
4.4.2.3. Kết quả mô phỏng 87
4.4.2.4. Loop Transfer Recovery 87
4.5. Điều khiển LQ cho mô hình phi tuyến 90
4.5.1. Điều khiển LQR cho mô hình phi tuyến 90
4.5.2. Điều khiển LQG cho mô hình phi tuyến 90
4.6. Kết luận chương 93
KẾT LUẬN 95
Tài liệu tham khảo
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
cơ cấu pittông xilanh, pittông thông qua hệ thống thanh truyền để nối với vành điều
chỉnh góc mở cánh hướng. Pittông dịch chuyển trong xilanh nhờ quá trình chênh áp
ở hai phía pittông.
2.3.4. Bánh xe công tác Turbine.
Là bộ phận quan trọng nhất làm biến đổi thuỷ năng thành cơ năng.
Cấu trúc của bánh xe công tác gồm có: Bầu, cánh, chap nước và bộ phận cánh
quay bánh xe công tác. Tâm của phần cầu trùng với tâm của trục cánh quay. Khi
làm việc cánh quay Turbine hướng trục chịu tác dụng của áp lực nước.
Khác với cánh Turbine tâm trục các cánh ở đây không có mômen uốn lớn nhất.
Áp lực nước tác dụng lên bánh xe công tác có thể đạt tới 240 tấn. Cũng như bộ phận
cánh hướng, phải sử dụng động cơ tiếp lực dầu cao áp mới có thể làm quay được
bánh xe công tác. Động cơ tiếp lực được đặt trong bầu. Bộ phận cánh quay gồm có
trục cánh, động cơ tiếp lực hệ thống thanh truyền nối liền với pittông của động cơ
tiếp lực.
Khác với turbine tâm trục, bánh xe công tác được bố trí thấp hơn bộ phận cánh
hướng và đặt bên trong buồng bánh xe công tác. Đường kính lớn nhất của buồng
được xem như là đường kính tiêu chuẩn của cánh quay. Hình dạng bánh xe công tác
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
35
phụ thuộc vào cột nước H. Nếu H lớn số lượng cánh bánh xe công tác sẽ tăng tỷ số
1
2
d
d
cũng như độ cao tương đối
1
0
d
b
sẽ giảm.
2.3.5.Trục và ổ trục.
Là kết cấu chịu lực chính của Turbine.
Trục Turbine là để truyền mômen xoắn từ bánh xe công tác đến Rotor của máy
phát điện. Trục Turbine đứng là đoạn hình ống thành mỏng và có bích ở hai đầu.
Phía trong rỗng để lắp ống dẫn dầu hay để dẫn khí xuống phía dưới bánh xe công
tác.
Ổ trục hướng có hai loại là ổ trục bôi trơn bằng dầu và ổ trục bôi trơn bằng
nước. Các tấm bạc làm bằng cao su cứng được bôi trơn bằng nước. Đối với ổ trục
bôi trơn bằng dầu thì các tấm bạc làm bằng hợp kim babit.
2.3.6. Bộ phận phụ của Turbine.
Để đảm bảo sự làm việc bình thường của Turbine, phải có các bộ phận phụ bố
trí cạnh tổ máy, đó là: van phá chân không, van xả tải, thiết bị tháo nước rò rỉ, thiết
bị dầu bôi trơn.
2.3.6.1. Van phá chân không.
Khi đóng nhanh bộ phận hướng nước do phụ tải của tổ máy bị cắt đột ngột, áp
suất phía trước bánh xe công tác bị giảm đi rất nhiều làm cho nước từ hạ lưu chảy
ngược lên bánh xe công tác với giá trị rất lớn va đập vào Rotor tổ máy gây hỏng
Turbine và tổ máy phát. Có thể ngăn ngừa hiện tượng trên nhờ đặt trên nắp Turbine
một hay hai van phá chân không, van này có lỗ thông với phía dưới bánh xe công
tác Turbine.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
36
2.3.6.2. Van Turbine.
Van Turbine được bố trí ở ống áp lực và Turbine có tác dụng đóng không cho
nước chảy vào trong Turbine khi có sự cố trong đường dẫn hay tổ máy cũng như khi
sửa chữa chúng. Turbine cỡ lớn dùng các loại van: van đĩa, van cầu, van kim dùng
các trạm có cột nước cao. Van công tác được đóng xuống dòng nước đang chảy với
vận tốc lớn đòi hỏi phải đủ sức nặng, lực đóng phải lớn và luôn ở vị trí sẵn sàng làm
việc. Hệ thống đóng mở là hệ thống thuỷ lực điều khiển tự động từ xa.
2.4. Các thông số đặc tính Turbine.
2.4.1. Cột áp Turbine.
Cột áp Turbine được xác định bằng hiệu năng lượng riêng giữa tiết diện vào của
Turbine và tiết diện ra.
Cột áp Turbine xác định theo công thức:
g
VVPP
ZZH
2
2
22
2
1121
21
(2-2)
Trong đó:
Z1: Cột nước phía tiết diện vào Turbine.
Z2: Cột nước phía tiết diện ra của Turbine
P1: Áp suất tiết diện vào Turbine.
P2: Áp suất tiết diện ra Turbine.
V1: Vận tốc tại tiết diện vào Turbine.
V2: vận tốc tại tiết diện ra Turbine.
2.4.2. Lƣu lƣợng Turbine.
Là lượng nước chảy qua Turbine trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu là Q (m3/s).
Lưu lượng là đại lượng quan trọng làm thay đổi công suất Turbine phù hợp so với
thay đổi của tải.
Khi dòng chảy chảy qua bộ phận cánh hướng và sau đó qua bánh xe công tác, ta
có công thức tính lưu lượng như sau:
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
37
2
2
2
01
01
2
2
2
ctg
F
U
br
ctgU
U
w
gH
Q
tl
(2-3)
Trong đó:
tl
là hiệu suất thuỷ lực.
U1 là vận tốc theo vận tốc quay tai mép vào bánh xe công tác.
U2 là vận tốc theo vận tốc quay tai mép ra bánh xe công tác.
b0 là chiều cao cánh hướng.
0
là góc quanh cánh hướng.
2
góc đặt bánh quay công tác.
2.4.3. Công suất.
Công suất được xác định theo cột áp và lưu lượng qua Turbine theo công thức:
QH
QH
N 81.9
102
(2-4)
Công suất hữu ích là công suất trên trục turbine bao giờ cũng nhỏ hơn công suất
vì trong quá trình biến đổi luôn có tổn thất. Công thức xác định:
Nh = N.
t
(2-5)
2.4.4. Hiệu suất.
Hiệu suất Turbine xác định theo công thức:
t
= Nh /(9,81QH) (2-6)
Hiệu suất Turbine là tích ba hiệu suất:
t
=
tl
.
0
.
ck
(2-7)
Trong đó:
tl
: Hiệu suất thuỷ lực.
0
: Hiệu suất thể tích do tổn thất rò rỉ.
ck
: Hiệu suất cơ khí do tổn thất cơ khí.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
38
2.4.5. Đƣờng kính bánh xe công tác và số vòng quay của Turbine.
Kích thước hình học của bánh xe công tác đặc trưng bởi đường kính d1.
Số vòng quay của Turbine thông thường chính là số vòng quay của máy phát. Vì
vậy khi chọn số vòng quay Turbine phải chú ý đến số vòng quay đồng bộ máy phát.
p
f
N
60
N (2-8)
Trong đó: p là số đôi cực máy phát.
Hai đại lượng này đặc trưng cho kích thước và cỡ Turbine. Chúng có mối quan
hệ mật thiết với nhau và được xác định bởi cột áp và lưu lượng của Turbine.
Turbine có công suất lớn thì đường kính lớn. Nhưng Turbine có cột càng lớn thì số
vòng quay càng lớn và kích thước càng nhỏ.
2.5. Hệ thống điều chỉnh Turbine nƣớc.
2.5.1. Các yêu cầu với hệ thống điều tốc Turbine.
- Làm việc trong tất cả các chế độ khác nhau của Turbine: Điều chỉnh tần số,
điều chỉnh công suất, điều chỉnh nhóm các tổ máy.
- Đảm bảo công suất phát, hạn chế công suất lớn nhất, công suất nhỏ nhất của
Turbine phù hợp với cột nước và mức nước hạ lưu.
- Cho phép chuyển từ chế độ làm việc này sang chế độ làm việc khác: Tại chỗ
hay từ xa.
- Đáp ứng nhanh khi tải đột biến.
- Tự động khởi động hay dừng tổ máy trong điều kiện không có dòng xoay
chiều của hệ thống từ dùng làm nhà máy.
- Chống luồng tốc: Khi tải bị cắt đột ngột, hệ thống điều chỉnh gặp phải sự cố
khi đó hệ thống dự phòng hoạt động đóng cánh Turbine và các cửa van trước
Turbine.
- Tự động điều khiển tổ máy ổn định ở các chế độ làm việc: Chạy không tải,
mang tải độc lập và mang tải trên lưới.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học ...
Download miễn phí Luận văn Điều khiển turbine thuỷ điện
MỤC LỤC
Lời cam đoan 1
Lời nói đầu 5
Chương 1: TỔNG QUAN 7
1.1. Máy phát điện 7
1.2. Tổng quan về nhà máy thuỷ điện 10
1.2.1. Tình hình phát triển thuỷ điện 10
1.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của nhà máy thuỷ điện 11
1.2.3. Phân loại nhà máy thuỷ điện 11
1.2.4. Cấu tạo nhà máy thuỷ điện 14
1.2.5. Hệ điều khiển công suất nhà máy thuỷ điện 19
CHưƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HỆ ĐIỀU KHIỂN CỦA TURBINE 25
2.1. Khái niệm cơ bản 25
2.2. Phân loại các loại Turbine 26
2.2.1 Turbine phản kích 27
2.2.2 Turbine hướng trục 27
2.2.3 Turbine tâm trục 28
2.2.4 Turbine hướng chéo 29
2.2.5 Turbine xung lực 30
2.2.6 Turbine gáo 30
2.2.7 Turbine tia nghiêng 31
2.2.8 Turbine tác dụng kép 31
2.3. Cấu tạo Turbine Kaplan 32
2.3.1 Buồng Turbine 32
2.3.2 Stato 33
2.3.3 Bộ phận hướng nước 33
2.3.4 Bánh xe công tác Turbine 34
2.3.5 Trục và ổ trục 35
2.3.6 Các bộ phận phụ của turbine 35
2.4. Các thong số đặc tính Turbine 36
2.4.1.Cột áp Turbine 36
2.4.2. Lưu lượng Turbine 36
2.4.3. Công suất 37
2.4.4. Hiệu suất 37
2.4.5. Đường kính bánh xe công tác và số vòng quay của Turbine 38
2.5. Hệ thống điều chỉnh Turbine nước 38
2.5.1.Các yêu cầu với hệ điều tốc Turbine 38
2.5.2. Đặc điểm của hệ thống điều chỉnh Turbine 39
2.5.3. Đặc tính của hệ thống điều chỉnh Turbine 41
2.5.4. Phân loại bộ điều tốc 44
2.5.5. Cấu trúc của hệ thống điều chỉnh Turbine nước 50
2.5.6. Tính toán thông số chính của điều tốc Turbine 53
CHưƠNG 3: TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC TURBINE 60
3.1. Đặt vấn đề 60
3.2. Mô hình toán học 61
3.2.1. Khâu Turbine 61
3.2.2. Khâu khuếch đại 62
3.2.3. Các khâu đo 63
3.3. Tổng hợp hệ thống 64
3.3.1. Tổng hợp mạch vòng vị trí 64
3.3.2. Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ 65
3.3.3.Mô phỏng hệ thống điều chỉnh turbine 67
CHưƠNG IV: NÂNG CAO CHẤT LưỢNG ĐIỀU CHỈNH TURBINE 71
4.1. Giới thiệu chung 71
4.2. Cơ sở lý thuyết về điều chỉnh LQ 71
4.2.1. Bộ điều chỉnh LQR 71
4.2.2. Bộ điều khiển LQG 73
4.2.2.1. Bài toán tuyến tính có nhiễu 73
4.2.2.2. Bộ quan sát trạng thái (lọc) Kalman 74
4.2.2.3. Bộ điều chỉnh phản hồi đầu ra LQG 75
4.2.2.4. Loop Transfer Recovery 76
4.3. Phân tích tính điều khiển được và quan sát được 77
4.3.1. Phân tích tính điều khiển được 77
4.3.2. Phân tích tính quan sát được 79
4.4. Thiết kế bộ điều chỉnh LQ 80
4.4.1. Thiết kế bộ điều chỉnh LQR 80
4.4.1.1. Xây dựng cấu trúc bộ điều chỉnh LQR 80
4.4.1.2. Tính chọn tham số của bộ điều khiển 82
4.4.1.3. Kết quả mô phỏng 83
4.4.2. Thiết lập bộ điều chỉnh LQG 85
4.4.2.1. Xây dựng cấu trúc bộ điều chỉnh khiển LQG 85
4.4.2.2. Tính chọn tham số bộ điều khiển 86
4.4.2.3. Kết quả mô phỏng 87
4.4.2.4. Loop Transfer Recovery 87
4.5. Điều khiển LQ cho mô hình phi tuyến 90
4.5.1. Điều khiển LQR cho mô hình phi tuyến 90
4.5.2. Điều khiển LQG cho mô hình phi tuyến 90
4.6. Kết luận chương 93
KẾT LUẬN 95
Tài liệu tham khảo
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung:
c cơ. Hệ thống thuỷ lực làcơ cấu pittông xilanh, pittông thông qua hệ thống thanh truyền để nối với vành điều
chỉnh góc mở cánh hướng. Pittông dịch chuyển trong xilanh nhờ quá trình chênh áp
ở hai phía pittông.
2.3.4. Bánh xe công tác Turbine.
Là bộ phận quan trọng nhất làm biến đổi thuỷ năng thành cơ năng.
Cấu trúc của bánh xe công tác gồm có: Bầu, cánh, chap nước và bộ phận cánh
quay bánh xe công tác. Tâm của phần cầu trùng với tâm của trục cánh quay. Khi
làm việc cánh quay Turbine hướng trục chịu tác dụng của áp lực nước.
Khác với cánh Turbine tâm trục các cánh ở đây không có mômen uốn lớn nhất.
Áp lực nước tác dụng lên bánh xe công tác có thể đạt tới 240 tấn. Cũng như bộ phận
cánh hướng, phải sử dụng động cơ tiếp lực dầu cao áp mới có thể làm quay được
bánh xe công tác. Động cơ tiếp lực được đặt trong bầu. Bộ phận cánh quay gồm có
trục cánh, động cơ tiếp lực hệ thống thanh truyền nối liền với pittông của động cơ
tiếp lực.
Khác với turbine tâm trục, bánh xe công tác được bố trí thấp hơn bộ phận cánh
hướng và đặt bên trong buồng bánh xe công tác. Đường kính lớn nhất của buồng
được xem như là đường kính tiêu chuẩn của cánh quay. Hình dạng bánh xe công tác
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
35
phụ thuộc vào cột nước H. Nếu H lớn số lượng cánh bánh xe công tác sẽ tăng tỷ số
1
2
d
d
cũng như độ cao tương đối
1
0
d
b
sẽ giảm.
2.3.5.Trục và ổ trục.
Là kết cấu chịu lực chính của Turbine.
Trục Turbine là để truyền mômen xoắn từ bánh xe công tác đến Rotor của máy
phát điện. Trục Turbine đứng là đoạn hình ống thành mỏng và có bích ở hai đầu.
Phía trong rỗng để lắp ống dẫn dầu hay để dẫn khí xuống phía dưới bánh xe công
tác.
Ổ trục hướng có hai loại là ổ trục bôi trơn bằng dầu và ổ trục bôi trơn bằng
nước. Các tấm bạc làm bằng cao su cứng được bôi trơn bằng nước. Đối với ổ trục
bôi trơn bằng dầu thì các tấm bạc làm bằng hợp kim babit.
2.3.6. Bộ phận phụ của Turbine.
Để đảm bảo sự làm việc bình thường của Turbine, phải có các bộ phận phụ bố
trí cạnh tổ máy, đó là: van phá chân không, van xả tải, thiết bị tháo nước rò rỉ, thiết
bị dầu bôi trơn.
2.3.6.1. Van phá chân không.
Khi đóng nhanh bộ phận hướng nước do phụ tải của tổ máy bị cắt đột ngột, áp
suất phía trước bánh xe công tác bị giảm đi rất nhiều làm cho nước từ hạ lưu chảy
ngược lên bánh xe công tác với giá trị rất lớn va đập vào Rotor tổ máy gây hỏng
Turbine và tổ máy phát. Có thể ngăn ngừa hiện tượng trên nhờ đặt trên nắp Turbine
một hay hai van phá chân không, van này có lỗ thông với phía dưới bánh xe công
tác Turbine.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
36
2.3.6.2. Van Turbine.
Van Turbine được bố trí ở ống áp lực và Turbine có tác dụng đóng không cho
nước chảy vào trong Turbine khi có sự cố trong đường dẫn hay tổ máy cũng như khi
sửa chữa chúng. Turbine cỡ lớn dùng các loại van: van đĩa, van cầu, van kim dùng
các trạm có cột nước cao. Van công tác được đóng xuống dòng nước đang chảy với
vận tốc lớn đòi hỏi phải đủ sức nặng, lực đóng phải lớn và luôn ở vị trí sẵn sàng làm
việc. Hệ thống đóng mở là hệ thống thuỷ lực điều khiển tự động từ xa.
2.4. Các thông số đặc tính Turbine.
2.4.1. Cột áp Turbine.
Cột áp Turbine được xác định bằng hiệu năng lượng riêng giữa tiết diện vào của
Turbine và tiết diện ra.
Cột áp Turbine xác định theo công thức:
g
VVPP
ZZH
2
2
22
2
1121
21
(2-2)
Trong đó:
Z1: Cột nước phía tiết diện vào Turbine.
Z2: Cột nước phía tiết diện ra của Turbine
P1: Áp suất tiết diện vào Turbine.
P2: Áp suất tiết diện ra Turbine.
V1: Vận tốc tại tiết diện vào Turbine.
V2: vận tốc tại tiết diện ra Turbine.
2.4.2. Lƣu lƣợng Turbine.
Là lượng nước chảy qua Turbine trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu là Q (m3/s).
Lưu lượng là đại lượng quan trọng làm thay đổi công suất Turbine phù hợp so với
thay đổi của tải.
Khi dòng chảy chảy qua bộ phận cánh hướng và sau đó qua bánh xe công tác, ta
có công thức tính lưu lượng như sau:
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
37
2
2
2
01
01
2
2
2
ctg
F
U
br
ctgU
U
w
gH
Q
tl
(2-3)
Trong đó:
tl
là hiệu suất thuỷ lực.
U1 là vận tốc theo vận tốc quay tai mép vào bánh xe công tác.
U2 là vận tốc theo vận tốc quay tai mép ra bánh xe công tác.
b0 là chiều cao cánh hướng.
0
là góc quanh cánh hướng.
2
góc đặt bánh quay công tác.
2.4.3. Công suất.
Công suất được xác định theo cột áp và lưu lượng qua Turbine theo công thức:
QH
QH
N 81.9
102
(2-4)
Công suất hữu ích là công suất trên trục turbine bao giờ cũng nhỏ hơn công suất
vì trong quá trình biến đổi luôn có tổn thất. Công thức xác định:
Nh = N.
t
(2-5)
2.4.4. Hiệu suất.
Hiệu suất Turbine xác định theo công thức:
t
= Nh /(9,81QH) (2-6)
Hiệu suất Turbine là tích ba hiệu suất:
t
=
tl
.
0
.
ck
(2-7)
Trong đó:
tl
: Hiệu suất thuỷ lực.
0
: Hiệu suất thể tích do tổn thất rò rỉ.
ck
: Hiệu suất cơ khí do tổn thất cơ khí.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
38
2.4.5. Đƣờng kính bánh xe công tác và số vòng quay của Turbine.
Kích thước hình học của bánh xe công tác đặc trưng bởi đường kính d1.
Số vòng quay của Turbine thông thường chính là số vòng quay của máy phát. Vì
vậy khi chọn số vòng quay Turbine phải chú ý đến số vòng quay đồng bộ máy phát.
p
f
N
60
N (2-8)
Trong đó: p là số đôi cực máy phát.
Hai đại lượng này đặc trưng cho kích thước và cỡ Turbine. Chúng có mối quan
hệ mật thiết với nhau và được xác định bởi cột áp và lưu lượng của Turbine.
Turbine có công suất lớn thì đường kính lớn. Nhưng Turbine có cột càng lớn thì số
vòng quay càng lớn và kích thước càng nhỏ.
2.5. Hệ thống điều chỉnh Turbine nƣớc.
2.5.1. Các yêu cầu với hệ thống điều tốc Turbine.
- Làm việc trong tất cả các chế độ khác nhau của Turbine: Điều chỉnh tần số,
điều chỉnh công suất, điều chỉnh nhóm các tổ máy.
- Đảm bảo công suất phát, hạn chế công suất lớn nhất, công suất nhỏ nhất của
Turbine phù hợp với cột nước và mức nước hạ lưu.
- Cho phép chuyển từ chế độ làm việc này sang chế độ làm việc khác: Tại chỗ
hay từ xa.
- Đáp ứng nhanh khi tải đột biến.
- Tự động khởi động hay dừng tổ máy trong điều kiện không có dòng xoay
chiều của hệ thống từ dùng làm nhà máy.
- Chống luồng tốc: Khi tải bị cắt đột ngột, hệ thống điều chỉnh gặp phải sự cố
khi đó hệ thống dự phòng hoạt động đóng cánh Turbine và các cửa van trước
Turbine.
- Tự động điều khiển tổ máy ổn định ở các chế độ làm việc: Chạy không tải,
mang tải độc lập và mang tải trên lưới.
Luận văn tốt nghiệp Cao học
Số hóa bởi Trung tâm Học ...