Điều chỉnh bộ điều tốc của Tuabin

CH¦¥NG 1: TæNG QUAN VÒ NHµ M¸Y THUû §IÖN Nguån thuû n¨ng vµ vai trß cña nhµ m¸y thuû ®iÖn trong ®êi sèng Môc ®Ých cña nhµ m¸y thuû ®iÖn Ph©n lo¹i nhµ m¸y thuû ®iÖn 1.3.1. Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu lßng s«ng Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu ®­êng dÉn Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu tæng hîp Nh÷ng h¹ng môc c«ng tr×nh vµ thiÕt bÞ chÝnh cña nhµ m¸y thuû ®iÖn Nhµ m¸y thuû ®iÖn PLEIKR¤NG CH¦¥NG 2: TUABIN Tuabin n­íc vµ sù ph¸t triÓn cña nã Ph©n lo¹i tuabin 2.2.1. Tuabin ph¶n lùc 2.2.1.1. Tuabin h­íng trôc Tuabin t©m trôc Tuabin h­íng chÐo 2.2.2. Tuabin xung lùc Tuabin g¸o Tuabin tia nghiªng Tuabin t¸c dông kÐp 2.3. Tuabin tr¹m PLEIKR¤NG Th«ng sè chÝnh cña tuabin KiÓu lo¹i tuabin cña tr¹m Cao tr×nh ®Æt tuabin C¸c bé phËn chÝnh cña phÇn dÉn dßng tuabin 2.3.4.1. Buång dÉn tuabin B¸nh c«ng t¸c cña tuabin Buång hót Mét sè yªu cÇu chÝnh cña kÕt cÊu tuabin CH¦¥NG 3: Bé §IÒU TèC CñA TUABIN VÊn ®Ò ®iÒu chØnh tuabin NhiÖm vô cña bé ®iÒu tèc Nguyªn lý lµm viÖc cña bé ®iÒu tèc C¸c bé phËn c¬ b¶n cña bé ®iÒu tèc Ph©n lo¹i bé ®iÒu tèc 3.5.1. Ph©n lo¹i theo nguyªn lý t¸c ®éng Bé ®iÒu tèc t¸c ®éng trùc tiÕp Bé ®iÒu tèc t¸c ®éng gi¸n tiÕp Ph©n lo¹i theo ®Æc ®iÓm cña s¬ ®å ®iÒu chØnh Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi Bé ®iÒu tèc kh«ng cã ph¶n håi Ph©n lo¹i theo tÝnh chÊt cña ph¶n håi Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi cøng Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi mÒm Ph©n lo¹i theo ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh Bé ®iÒu tèc c¬ khÝ Bé ®iÒu tèc thuû c¬ Bé ®iÒu tèc ®iÖn thuû 3.6. Bé ®iÒu tèc tuabin c¸nh quay 3.7. Bé ®iÒu tèc tuabin g¸o Bé ®iÒu tèc tuabin t©m trôc hay tuabin chong chãng Bé ®iÒu tèc cña tr¹m thuû ®iÖn PLEIKR¤NG VÊn ®Ò ®iÒu chØnh turbine §èi víi l­íi ®iÖn hiÖn ®¹i, yªu cÇu tÇn sè ®iÖn kh«ng ®æi (50Hz hoÆc 60Hz), hay nãi chÝnh x¸c h¬n, ph¹m vi biÕn ®æi rÊt nhá, d­íi 0,1%. V× vËy, nã ®ßi hái tèc ®é quay cña turbine kh«ng ®­îc thay ®æi. Song, khi phô t¶i thay ®æi, m«men (t­¬ng øng c«ng suÊt ph¸t cña turbine) vµ m« men c¶n (t­¬ng øng v¬i phô t¶i) sÏ mÊt c©n b»ng, lµm tèc ®é quay cña turbine thay ®æi. Muèn gi÷ tèc ®é quay cña turbine kh«ng thay ®æi, ph¶i t¹o nªn c©n b»ng míi gi÷a m«men quay vµ m«men c¶n. §Ó thay ®æi c«ng suÊt trªn trôc turbine, ng­êi ta th­êng thay ®æi l­u l­îng qua turbine b»ng c¸ch thay ®æi ®é më c¸nh h­íng dßng cña turbine ph¶n kÝch, hay thay ®æi ®é më vßi phun cña turbine xung kÝch. ViÖc t¨ng gi¶m ®é më turbine ®Ó thay ®æi c«ng suÊt hay dõng m¸y cã thÓ thao t¸c b»ng tay khi yªu cÇu chÝnh x¸c cña tÇn ®iÖn kh«ng cao vµ lùc ®ãng më turbine kh«ng lín, tøc chØ ®­îc dïng ë tr¹m thuû ®iÖn n«ng th«n víi turbine cùc nhá. §Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn ®­a lªn l­íi ®iÖn (gåm ®iÖn ¸p vµ tÇn sè) còng nh­ ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu dõng m¸y cÊp tèc ng­êi ta ph¶i tiÕn hµnh thao t¸c ®iÒu chØnh turbine mét c¸ch tù ®éng, tøc lµ bé phËn ®iÒu chØnh l­u l­îng qua turbine ph¶i ®­îc thao t¸c b»ng ®éng c¬ secvo cã lùc thao t¸c lín nhê ¸p lùc dÇu tõ c¸c èng dÉn dÇu ¸p lùc. DÇu ¸p lùc nµy ®­îc cung cÊp tõ thiÕt bÞ dÇu ¸p lùc vµ ®­îc ®iÒu khiÓn, khèng chÕ tõ thiÕt bÞ ®iÒu tèc. Ba bé phËn nµy hîp l¹i thµnh hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng ®é quay cña turbine. HÖ thèng dÇu bé ®iÒu tèc turbine Trong ®ã: HÖ thèng dÇu ¸p lùc: 1.1.Thïng chøa dÇu ¸p lùc 1.2.B¶ng ®iÒu khiÓn 1.3.M¸y b¬m dÇu 11.4. HÖ thèng lµm m¸t dÇu 11.5. HÖ thèng trao ®æi dÇu HÖ thèng ®iÒu tèc ®iÖn thuû lùc: Tñ ®iÒu khiÓn Tñ khëi ®éng bé ®iÒu tèc Van sù cèbé ®iÒu chØnh van ®Þnh h­íng Servomotor ThiÕt bÞ ph¶n håi Bé b¶o vÖ tÇn sè vµ chèng lång tèc HÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh turbine: Tñ ®iÒu khiÓn tù ®éng B¶ng dông cô ®o vµ ®iÒu khiÓn Vßng h­íng ®o nhiÖt ®é §ång hå ®o l­u l­îng Kho¸ van c¸nh h­íng §o møc dÇu æ trôc §o ®é më trôc c¸nh h­íng §o møc n­íc n¾p turbine §o ¸p suÊt cña n­íc d­íi b¸nh xe c«ng t¸ CH¦¥NG 1: TæNG QUAN VÒ NHµ M¸Y THUû §IÖN Nguån thuû n¨ng vµ vai trß cña nhµ m¸y thuû ®iÖn trong ®êi sèng Chóng ta ®· biÕt r»ng ®Ó ph¸t ra ®iÖn ta cã thÓ sö dông nhiÒu nguån n¨ng l­îng kh¸c nhau nh­ : víi c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ng­êi ta sö dông nhiªn liÖu lµ than, víi nhµ m¸y thuû ®iÖn th× ng­êi ta sö dông n¨ng l­îng cña dßng ch¶y. Ngoµi ra ng­êi ta cßn x©y dùng c¸c nhµ m¸y ®iÖn b»ng c¸ch khai th¸c n¨ng l­îng nguyªn tö, n¨ng l­îng mÆt trêi, n¨ng l­îng giã… Trong c¸c lo¹i nhµ m¸y ®iÖn kÓ trªn th× phæ biÕn nhÊt lµ nhµ m¸y thuû ®iÖn vµ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. Tõ nhiÒu thÕ kû tr­íc nguêi ta ®· biÕt sö dông n¨ng l­îng cña s«ng ngßi vµ cho ®Õn ngµy nay th× viÖc sö dông n¨ng l­îng cña s«ng ngßi ®· ph¸t triÓn trªn mét quy m« lín. Thuû n¨ng lµ mét d¹ng n¨ng l­îng tuÇn hoµn, ®©y lµ tÝnh ­u viÖt nhÊt cña nguån n¨ng l­îng nµy mµ c¸c nguån n¨ng luîng kh¸c nh­ nguyªn tö, than, dÇu … kh«ng thÓ cã ®­îc. Trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l­îng th× chØ cã thuû n¨ng sau khi biÕn ®æi thµnh c¬ n¨ng vµ nhiÖt n¨ng l¹i ®­îc t¸i t¹o thµnh d¹ng thuû n¨ng. Cßn c¸c d¹ng n¨ng l­îng kh¸c trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi kh«ng tù t¸i t¹o ®­îc trong tù nhiªn. Con ng­êi sö dông nguån thuû n¨ng v« tËn ®Ó phôc vô cho ®êi sèng vµ s¶n xuÊt ®Æc biÖt lµ ®Ó ph¸t ®iÖn. Trong nhµ m¸y thuû ®iÖn n¨ng l­îng dßng ch¶y ®­îc tËp chung vµo mét chç ( b»ng c¸ch ®¾p ®Ëp, ®µo kªnh dÉn…). N¨ng l­îng nµy ®­îc sö dông ®Ó quay tuabin n­íc vµ tuabin nµy kÐo theo m¸y ph¸t ®iÖn tõ ®Êy biÕn c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng So víi c¸c nhµ m¸y ®iÖn kh¸c th× nhµ m¸y thuû ®iÖn cã c¸c ­u ®iÓm : HiÖu suÊt cña nhµ m¸y thuû ®iÖn cã thÓ ®¹t ®­îc rÊt lín so víi nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn - ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n dÔ tù ®éng hãa vµ cã kh¶ n¨ng ®iÖu khiÓn rõ xa - Ýt sù cè vµ cÇn Ýt ng­êi vËn hµnh - Cã kh¶ n¨ng lµm viÖc ë phÇn t¶i thay ®æi - Thêi gian më m¸y vµ dõng m¸y ng¾n - Kh«ng lµm « nhiªm m«i tr­êng - MÆt kh¸c nÕu khai th¸c thuû n¨ng tæng hîp kÕt hîp víi t­íi tiªu,giao th«ng vµ ph¸t ®iÖn th× gi¸ thµnh diÖn sÏ gi¶m xuèng gi¶i quyÕt ®­îc triÖt ®Ó h¬n vÇn ®Ò cña thuû lîi vµ m«i tr­êng sinh th¸i cña mét vïng réng lín quanh ®ã. X©y dùng nhµ m¸y thuû ®iÖn th­êng kh«ng chØ nh»m môc ®Ých duy nhÊt ®Ó ph¸t ®iÖn mµ cßn nh»m lîi dông tæng hîp viÖc trÞ thuû vµ khai th¸c s«ng ngßi.§ã cóng lµ mét nguyªn t¾c c¬ b¶n cña vÊn ®Ò khai th¸c c¸c dßng ch¶y ®¶m b¶o ®­îc hiÖu qu¶ kinh tÕ tæng hîp cao nhÊt cho nhiÒu ngµnh kinh tÕ.Th¹t vËy x©y dùng nhµ m¸y thuû ®iÖn th­êng nh»m môc ®Ých gi¶i quyÕt c¸c nhiÖm vô sau: - T­íi ruéng : x©y dùng c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu ®Ëp t¹o nªn nh÷ng hå chøa n­íc lín . tr÷ mét khèi l­îng n­íc lín trong mïa lò lµm møc n­íc d©ng lªn cao t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc t­íi c¸c vïng ®ång b»ng hay ®åi nói réng lín. - Chèng lò: x©y dùng c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu ®Ëp t¹o thµnh nh÷ng hå chøa lín cã kh¶ n¨ng tr÷ ®¹i bé phËn l­îng n­íc trong mïa lò ®Ó ph¸t ®iÖn vµ t­íi ruéng nh­ vËy h¹n chÕ ®­îc møc n­íc lò phÝa h¹ l­u tr¸nh ®­îc c¸c tai ho¹ do lò lôt g©y ra. - Giao th«ng: ë nh÷ng khóc s«ng miÒn nói th­êng cã l¾m th¸c ghÒnh thuyÒn bÌ ®i l¹i khã kh¨n.Nhµ x©y dùng c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn víi nh÷ng hå chøa n­íc lín lµm cho dßng s«ng ch¶y Ýt xiÕt h¬n kh«ng cßn th¸c ghÒnh kh«ng cßn nh÷ng chç båi ®¾p,lßng s«ng c¹n.Do ®ã t¹o ®iÒu kiÖn cho thuyÒn bÌ ®i l¹i dÔ dµng - Nu«i c¸:Nh÷ng hå chøa n­íc lín lµ nh÷ng hå nu«i c¸ rÊt tèt ®©y còng lµ mét nguån lîi lín cÇn ®­îc suy nghÜ ®Õn khi x©y dùng nhµ m¸y thuû ®iÖn. - C¶i thiÖn ®iÒu kiÖn sinh ho¹t vÖ sinh phßng bÖnh: Nhê hå chøa n­íc t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó cung cÊp n­íc cho thµnh phã c¸c xÝ nghiÖp ®­îc ®¶m b¶o. 1.2. Ph©n lo¹i nhµ m¸y thuû ®iÖn: Trong thùc tÕ cã ba lo¹i nhµ m¸y thuû ®iÖn lµ: Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu lßng s«ng, nhµ m¸y thuû ®iÖn ®­êng dÉn vµ nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu tæng hîp. 1.2.1. Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu lßng s«ng: §Ó tËp trung n¨ng l­îng ng­êi ta dïng cét ¸p H lµ ®é chªnh mùc n­íc tr­íc vµ sau ®Ëp(t­¬ng øng th­îng l­u vµ hµ l­u) ®Ëp cã hå n­íc lín ®Ó ®iÒu tiÕt l­u l­îng dßng s«ng.Nhµ m¸y th­êng ®Æt sau ®Ëp víi cét n­íc lín hoÆc lµ mét bé phËn cña ®Ëp ®èi víi cét n­íc nhá,C¸c tr¹m thuû ®iÖn víi ph­¬ng ph¸p tÆp trung n¨ng l­îng b»ng ®Ëp gäi lµ nhµ m¸y kiÓu lßng s«ng hay sau ®Ëp. 1.2.2 Nhµ m¸y thuû ®iÖn ®­êng d©n: N­íc ®­îc ng¨n bëi mét ®Ëp thÊp råi ch¶y theo ®­êng dÉn (kªnh, m¸ng tru nen, èng dÉn) ®Õn nhµ m¸y thuû ®iÖn ë ®©y cét ¸p c¬ b¶n lµ do ®­êng d©n t¹o nªn cßn ®Ëp chØ ®Ó ng¨n n­íc.§­êng dÉn cã ®é dèc nhá h¬n ®é dèc lßng s«ng.Tr¹m kiÓu nµy th­êng dïng ë c¸c s«ng suèi cã ®é dèc lßng s«ng lín vµ l­u l­¬ng nhá. 1.2.3. Nhµ m¸y thuû ®iÖn kiÓu tæng hîp : N¨ng l­îng n­íc ®­îc tËp chung l¹i nhê ®Ëp vµ c¶ ®­êng dÉn. Cét ¸p cña tr¹m gåm 2 phÇn mét phÇn do ®Ëp t¹o nªn, phÇn cßn l¹i do ®­êng dÉn to¹ nªn. Nhµ m¸y kiÓu nµy ®­îc dïng cho c¸c ®o¹n s«ng mµ ë phÝa trªn s«ng cã ®é dèc nhá th× x©y ®Ëp ng¨n n­íc vµ hå chøa cßn phÝa d­íi cã ®é dèc lín th× x©y dùng ®­êng dÉn. 1.3. Nhµ m¸y thuû ®iÖn PLEIKR¤NG C«ng tr×nh thñy ®iÖn PLEIKR¤ NG dù kiÕn x©y dùng trªn s«ng Kr«ngP«k« mét nh¸nh chÝnh cña s«ng Sªsan. VÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh thuéc ®Þa phËn x· Sa B×nh, huyÖn Sa ThÇy vµ x· Kroong,thÞ x· Kon Tum ,tØnh Kon Tum. NhiÖm vô chÝnh cña c«ng tr×nh lµ ph¸t ®iÖn, cung cÊp ®iÖn cho c¸c tØnh miÒn Trung vµ miÒn Nam th«ng qua hÖ thèng ®­êng d©y 550KV. C«ng tr×nh cã c«ng suÊt l¾p m¸y Nlm = 110MW vµ s¶n l­îng ®iÖn hµng n¨m kho¶ng 478,5triÖu KWh. Do dung tÝch hå chøa lín, hå chøa Pleikr«ng ®­îc x©y dùng sÏ n©ng cao ®é an toµn, gia t¨ng c«ng suÊt ®¶m b¶o s¶n l­îng ®iÖn cho c¸c bËc thang bªn d­íi. Riªng thuû ®iÖn Yali(®· ®­îc x©y dùng ) víi sù ®iÒu tiÕt cña hå chøa Pleikr«ng c«ng suÊt ®¶m b¶o t¨ng lªn kho¶ng 91,7MW (t¨ng kho¶ng 40%) vµ s¶n l­îng ®iÖn hµng n¨m lµ 151,5triÖu KWh. Ngoµi nhiÖm vô chÝnh lµ ph¸t ®iÖn, thuû ®iÖn Pleikr«ng ®­îc x©y dùmg sÏ gãp phÇn thóc ®Èy ph¸t triÓn kinh tÕ, n©ng cao ®êi sèng nh©n d©n tØnh Kon Tum. 1.3.1. Th«ng sè hå chøa: + Mùc n­íc d©ng b×nh th­êng: 575 (m) + Mùc n­íc chÕt : 550(m) + Dung tÝch toµn bé : 1343,9.106 (m3) + Dung tÝch h÷u Ých : 1021,9.106 (m3) + Dung tÝch chÕt : 322.106 (m3) 1.3.2. Quy m« vµ kÕt cÊu c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh chÝnh §Ëp d©ng bª t«ng träng lùc §Ëp phô b»ng ®Êt ®ång chÊt, nÒn th­îng l­u ®¾p ®¸ gia t¶i vµ chèng xãi lë do sãng §Ëp trµn lßng s«ng (liÒn ®Ëp d©ng bª t«ng) kh«ng ch©n kh«ng kiÓu ¤phixªrèp tuyÕn n¨ng l­îng bè trÝ gÇn khu vùc lßng s«ng(gi÷a ®Ëp trµn vµ ®Ëp d©ng bª t«ng ) nhµ m¸y thuû ®iÖn sau ®Ëp ThiÕt bÞ c«ng nghÖ §Ëp trµn: cöa van cung, ®ãng më b»ng xylanh thuû lùc nhµ m¸y: tuabin h­íng trôc, trôc ®øng, nèi ®ång trôc víi m¸y ph¸t ph­¬ng ¸n ®Êu nèi nhµ m¸y vµo hÖ thèng quèc gia: ®Êu nèi nhµ m¸y thuû ®iÖn Pleikr«ng vµo hÖ thèng quèc gia b»ng ®­êng d©y 220KV, m¹ch ®¬n vµo tr¹m biÕn ¸p 500/220/110KV Pleiku. S¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh : Thanh c¸i 220KV sö dông s¬ ®å nèi tam gi¸c BiÖn ph¸p dÉn dßng thi c«ng vµ tæng tiÕn ®é thi c«ng biÖn ph¸p dÉn dßng thi c«ng b»ng 3 lç x¶ kÝch th­íc 5x9m trong th©n ®Ëp trµn vµ mét kªnh x¶ kiÖt. Tæng tݪn ®é thi c«ng c«ng tr×nh lµ 3 n¨m kh«ng kÓ n¨m chuÈn bÞ. CH¦¥NG 2 : TUABIN Tuabin n­íc vµ sù ph¸t triÓn cña nã HiÖn nay ngµnh n¨ng l­îng häc ®ang ph¸t triÓn m¹nh. Ng­êi ta tÝch cùc t×m kiÕm nh÷ng nguån n¨ng l­îng kh¸c nhau ®Ó sö dông cho c¸c ngµnh kinh tÕ. Trong ®ã n¨ng l­îng truyÒn thèng nh­ : than, dÇu, khÝ ®èt, h¹t nh©n, thuû n¨ng ®­îc coi lµ c¸c d¹ng n¨ng l­îng c¬ b¶n cßn n¨ng l­îng mÆt trêi, n¨ng l­îng giã, n¨ng l­îng thuû triÒu vµ n¨ng l­îng thuû ®iÖn cùc nhá… lµ nh­ìng d¹ng n¨ng l­îng míi. ë n­íc ta cã 2 nguån n¨ng l­îng chÝnh ®· ®­îc khai th¸c lµ than vµ n¨ng l­îng c¸c dßng s«ng vµ suèi lín. Tuabin n­íc cßn gäi lµ tuabin thuû lùc lµ mét thiÕt bÞ ®éng lùc dïng biÕn ®æi n¨ng l­îng cña dßng ch¶y(thuû n¨ng) thµnh c¬ n¨ng ®Ó kÐo m¸y ph¸t ®iÖn hoÆc m¸y c«ng cô. Tuabin n­íc lµ lo¹i m¸y thuû lùc ®Çu tiªn loµi ng­êi dïng ®Ó sö dông nguån n¨ng l­îng thiªn nhiªn phôc vô ®êi sèng vµ s¶n xuÊt, tr­íc tiªn lµ ®Ó lÊy n­íc vµ gia c«ng l­¬ng thùc. Tuabin n­íc ®Çu tiªn lµ nh÷ng b¸nh xe ®¬n gi¶n sö dông ®éng n¨ng cña dßng ch¶y n¨m 1834 Fuar©y (Ph¸p) ®· chÕ t¹o thµnh c«ng b¸nh tuabin ®Çu tiªn n¨m 1837 Xaph«n (Nga) còng chÕ t¹o mét lo¹i tuabin n­íc kiÓu ly t©m n¨m 1838 Hopd (Mü) ®· c¶i t¹o tuabin ly t©m trªn thµnh tuabin h­íng t©m n¨m 1847-1849 Dran Franxic (Mü) ®· c¶i tiÕn tuabin Hopd thµnh tua bin t©m trôc cã hiÖu suÊt cao h¬n n¨m 1837-1841 Ghensen (§øc) vµ J«nvan (Ph¸p) ®· chÕ t¹o tuabin h­íng trôc c¸nh cè ®Þnh n¨m 1912-1924 Kaplan (TiÖp) ®· c¶i tiÕn tuanbin h­íng trôc c¸nh cè ®Þnh thµnh tuabin h­íng trôc c¸nh ®iÒu chØnh n¨m 1880 Penton (Mü) ®· c¶i tiÕn b¸nh xe n­íc vµ ph¸t minh ra tuabin g¸o Ngµy nay c¸c lo¹i tuabin n­íc kÓ trªn ®· ®­îc c¶i tiÕn vµ hoµn thiÖn ë møc ®é cao. NhiÒu kiÓu tuabin míi ®­îc ra ®êi nh­ tuabin h­íng chÐo tuabin dßng ch¶y (capsun), tuabin- b¬m (m¸y thuû lùc thuËn nghÞch dïng trong c¸c tr¹m thuû ®iÖn tÝch n¨ng). Ph©n lo¹i tuabin 2.2.1. Tuabin ph¶n lùc tuú thuéc vµo h­íng ch¶y cña dßng n­íc qua b¸nh c«ng t¸c mµ chia tuabin ph¶n lùc thµnh c¸c lo¹i : tuabin h­íng trôc, tuabin t©m trôc, tuabin h­íng chÐo trôc 2.2.1.1. Tuabin h­íng trôc tuabin h­íng trôc lµ tuabin trong ®ã h­íng chuyÓn ®éng cña dßng ch¶y trong ph¹m vi b¸nh c«ng t¸c song song víib truc quay tuabin. Tuabin h­íng trôc cã thÓ lµ lo¹i c¸nh cè ®Þnh (tuabin chong chãng) hoÆc lo¹i c¸nh ®iÒu chØnh lo¹i tuabin nµy cã thÓ lµm viÖc víi cét n­íc H= 1,5- 40 (m) Tuabin t©m trôc Trong tuabin t©m trôc h­íng cña dßng chÈy ë vïng b¸nh c«ng t¸c ban ®Çu theo ph­¬ng h­íng t©m sau ®ã chuyÓn sang ph­¬ng song song víi trôc. Tuabin nµy cßn gäi lµ tuabin Franxic, nã ®­îc sö dông réng r·i trong c¸c tr¹m cã cét n­íc cao H= 30-600 (m) Tuabin h­íng chÐo KÕt hîp ­u ®iÓm cña c¶ 2 lo¹i tuabin h­íng trôc c¸nh xoay vµ tuabin t©m trôc Dßng ch¶y trong vïng b¸nh c«ng t¸c cña tuabin h­íng chÐo cã h­íng lµm víi trôc quay 1 gãc nµo ®ã. BÇu c¸nh lµ h×nh nãn, bÇu c¸nh chøa toµn bé c¬ cÊu ®iÒu chØnh c¸nh nh­ c¬ cÊu ®iÒu chØnh c¸nh quay cña tuabin h­íng trôc c¸nh xoay Lo¹i tuabin nµy lµm viÖc trong ph¹m vi cét n­íc H = 30- 150 (m) 2.2.2. Tuabin xung lùc Tuabin xung lùc gåm : tuabin g¸o, tuabin tia nghiªng, tuabin t¸c dông kÐp 2.2.2.1. Tuabin g¸o Lµ lo¹i tuabin xung lùc ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt, phÇn dÉn dßng cña nã gåm b¸nh c«ng t¸c vµ vßi phun. B¸nh c«ng t¸c gåm nhiÒu c¸nh h×nh g¸o ®­îc g¾n chÆt lªn ®Üa bµnh c«ng t¸c H×nh 2.1. S¬ ®å tuabin Pent«n Tuabin g¸o lµm vÞªc víi cét ¸p H = 40- 300(m) 2.2.2.2. Tuabin tia nghiªng Tuabin tia nghiªng cã dßng ch¶y tõ vßi phun h­íng vµo b¸nh c«ng t¸c d­íi mét gãc nghiªng. Tuabin nµy ®­îc l¾p cho nh÷ng tr¹m thuû ®iÖn nhá 2..2.2.3. Tuabin t¸c dông kÐp (tuabin xung kÝch 2 lÇn ) dßng ch¶y tõ vßi phun t¸c dông lªn b¸nh c«ng t¸c 2 lÇn: dßng ch¶y ®i tõ ngoµi vµo t©m sau ®ã l¹i h­íng tõ t©m ra ngoµi nªn gäi lµ tuabin t¸c dông kÐp Tuabin t¸c dông kÐp cßn gäi lµ tuabin banki nã ®­îc dïng cho tr¹m thuû ®iÖn cì nhá N= 5-1000KW H×nh 2.1. tuabin t¸c dông kÐp 2.3. Tuabin tr¹m PLEIKRONG kiÓu lo¹i tuabin cña tr¹m Trªn c¬ së so s¸nh kinh tÕ- n¨ng l­îng c¸c ph­¬ng ¸n MNC cã tÝnh tíi hiÖu Ých n¨ng l­îng cña c¸c bËc thang s«ng Sª san, ®· kÕt luËn ph­¬ng ¸n MNC 537,0 víi tuèc bin Kaplan hiÖu qu¶ h¬n vµ ®­îc coi lµ ph­¬ng ¸n chän. V× vËy trong thiÕt kÕ ®· xem xÐt lùa chän ph­¬ng ¸n tuèc bin c¸nh quay víi c¸c th«ng sè ®Þnh h­íng dùa trªn m« h×nh tuèc bin Õ 60/642. Tuabin cña tr¹m cã c¸c th«ng sè sau: sè tæ m¸y : 2 tæ c«ng suÊt ®Þnh møc cña tæ m¸y N®m = 50MW c«ng suÊt trªn trôc tuabin Nt = 51,282MW ®­êng kÝnh b¸nh xe c«ng t¸c D = 5 (m) sè vßng quay ®Þnh møc n®m = 136,4V/phót sè vßng quay lång nl = 300V/phót cét n­íc tinh + cao nhÊt Hmax = 57,5 (m) + thÊp nhÊt Hmin = 22,3 (m) + trung b×nh Htb = 42,9 (m) + tÝnh to¸n Htt = 31 (m) - hiÖu suÊt tuabin cao nhÊt hmax = 93,8% - hiÖu suÊt tuabin øng víi Htt vµ Nt htt = 91,76% l­u l­îng qua tuabin øng víi Htt vµ Nt Qtt = 183,77(m3/s) chiÒu cao hót yªu cÇu Hs = -5(m) Cao tr×nh ®Æt Tuabin Cao tr×nh ®Æt tua bin quy ­íc lµ cao ®é ®­êng ®i qua ®iÓm gi÷a cña c¸nh tuèc bin, ®­îc chän ®Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng vËn hµnh tuèc bin kh«ng cã x©m thùc theo lý thuyÕt. Cao ®é ®Æt tua bin phu thuéc vµo cao ®é møc n­íc min t¹i h¹ l­u nhµ m¸y vµ chiÒu cao hót cho phÐp. Mùc n­íc nµy ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së ®­êng quan hÖ Zhl=f(Q) øng víi l­u l­îng 1 tæ m¸y vËn hµnh 40% c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 511,50m. ChiÒu cao hót Hs yªu cÇu sÏ ®­îc chÝnh x¸c l¹i sau khi tho¶ thuËn víi nhµ m¸y chÕ t¹o tuèc bin., gÝa trÞ nµy ®· ®­îc x¸c ®Þnh víi dù phßng thiªn lín theo tiªu chuÈn tÝnh to¸n cña Liªng bang Nga. Sau khi tÝnh to¸n ta chän cao tr×nh ®Æt tuabin lµ 506,5 (m) øng víi Hs = -5(m) lµ phï hîp 2.3.3. C¸c bé phËn chÝnh cña phÇn dÉn dßng tuabin PhÇn dÉn dßng cña tuabin ®­îc hiÓu lµ buång xo¾n, buång b¸nh xe c«ng t¸c vµ èng x¶ Buång xo¾n kim lo¹i víi gãc «m j0 = 3450, tiÕt diÖn c¸c mÆt c¾t ®­îc tÝnh to¸n theo quy luËt Vu.R=const cña dßng ch¶y. TiÕt diÖn t¹i mÆt c¾t cöa vµo lµ ®­êng trßn cã ®­êng kÝnh f = 6,5m. Trªn buång xo¾n ®­îc bè trÝ mét cöa kiÓm tra ®­êng kÝnh f = 0,8m. V× ®­êng èng ¸p lùc ®­îc lùa chän cã tiÕt diÖn h×nh trßn b»ng kim lo¹i cã D0= 6,5m, v× vËy viÖc liªn kÕt víi buång xo¾n kim lo¹i thuËn lîi vµ ®¬n gi¶n h¬n so víi dïng buång xo¾n bª t«ng cã mÆt c¾t h×nh ch÷ nhËt. Sö dông buång xo¾n kim lo¹i chÞu toµn bé ¸p lùc n­íc sÏ lµm ®¬n gi¶n ho¸ c«ng t¸c ®æ bª t«ng v× kh«ng cÇn dïng cèp pha phøc t¹p, cho phÐp ®Èy nhanh qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng ®­îc thi c«ng t¹i hiÖn tr­êng. èng x¶ tuabin ®­îc chän lµ lo¹i èng x¶ tiªu chuÈn víi chiÒu cao b»ng 2,3xD1=2,3x5,0m. mÆt c¾t ®o¹n ra më réng bxh=13,0x5,98m, cã mét trô pin chia ®æi cöa ra. Víi chiÒu cao vµ chiÒu dµi èng x¶ t­¬ng ®èi lín gióp c¶i thiÖn qu¸ tr×nh kh«i phôc phÇn lín ®éng n¨ng cña dßng chÈy ra ngoµi tuabin vµ t¨ng hiÖu suÊt cña tuabin 2.3.4. Mét sè yªu cÇu chÝnh cña kÕt cÊ tuabin B¸nh xe c«ng t¸c cã kÕt cÊu hµn liÒn khèi, c¸nh b¸nh xe c«ng t¸c, vµnh d­íi, may ¬, vµnh ch¾n n­íc ®­îc ®óc tõ thÐp kh«ng gØ. Stato tuabin cã kÕ cÊu thÐp hµn, ®­îc cÊu t¹o tõ c¸c vµnh trªn vµ d­íi ®­îc g¾n kÕt víi nhau b»ng c¸c cét thÐp cã biªn d¹ng Profin thuËn lîi cho dßng chÈy, bao gåm c¶ phÇn “r¨ng” cña buång xo¾n kim lo¹i. Stato ®­îc tÝnh to¸n nh­ lµ mét thµnh phÇn chÞu lùc cña kÕt cÊu x©y dùng. C¬ cÊu c¸nh h­íng n­íc: gåm 20 c¸nh víi chiÒu cao 0,37xD1 ph©n bè ®Òu theo vßng trßn ®­êng kÝnh 1,2xD1 , æ b¹c ngâng trôc cña c¸c c¸nh ®­îc chÕ t¹o tõ vËt liÖu tæng hîp kh«ng cÇn b«i tr¬n b»ng dÇu mì. C¬ cÊu c¸nh h­íng ®­îc ®iªï khiÓn ®ãng më b»ng 2 secvomotor lµm viÖc b»ng dÇu ¸p lùc cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Trôc tua bin ®Ó truyÒn t¶i m«men quay cã kÕt cÊu h×nh èng, 2 ®Çu cã mÆt bÝch ®Ó b¾t nèi víi b¸nh xe c«ng t¸c vµ trôc m¸y ph¸t æ h­íng tuabin cã nhiÖm vô ®Þnh t©m trôc quay cña tuabin, æ h­íng cÊu t¹o tõ c¸c xÐc m¨ng phñ babit hoÆc vËt liÖu tæng hîp, tù b«i tr¬n b»ng dÇu tuabin. æ chÌn trôc tuabin: æ nµy n»m phÝa d­íi æ h­íng tuabin, ng¨n kh«ng cho n­íc tõ phÇn dÉn dßng cña tuabin rß vµo kh«ng gian giÕng tuabin khi tæ m¸y ®ang lµm viÖc còng nh­ khi dõng. C¬ cÊu chÌn trôc gåm 2 phÇn : phÇn c«ng t¸c vµ phÇn söa ch÷a. CH¦¥NG 3: Bé §IÒU TèC CñA TUABIN 3.1. NhiÖm vô NhiÖm vô c¬ b¶n cña bé ®iÒu tèc lµ lµm thay ®æi l­u l­îng qua turbine ®Ó thay ®æi m«men cña turbine, sao cho b»ng m«men c¶n ®Ó gi÷ cho sè vßng quay kh«ng ®æi. Bé ®iÒu tèc tù ®éng thay ®æi m«men quay turbine b»ng c¸ch ®iÒu tiÕt chÊt mang n¨ng l­îng (n­íc, h¬i n­íc, khÝ ®èt … ) vµo turbine. §Ó ®iÒu tiÕt n¨ng l­îng vµo turbine ng­êi ta dïng c¸c van ®iÒu tiÕt, ë turbine n­íc dïng c¸nh h­íng dßng hoÆc c¸nh h­íng dßng kÕt hîp víi thay ®æi ®é nghiªng cña c¸nh turbine. Trong c¸c hÖ thèng ®iÖn hiÖn ®¹i, c¸c bé ®iÒu tèc s¬ cÊp cña turbine lµ mét trong nh÷ng phÇn tö chñ yÕu cña hÖ thèng ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt t¸c dông ngoµi nhiÖm vô ®iÒu chØnh tÇn sè nã cßn tham gia vµo qu¸ tr×nh ph©n bè c«ng suÊt t¸c dông gi÷a c¸c tæ m¸y trong nhµ m¸y. Nguyªn lý lµm viÖc Ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña r«to tæ m¸y cã d¹ng (2.1) Trong ®ã MT - m«men cña turbine . MC - m«men c¶n, phô thuécvµo phô t¶i. J - m«men qu¸n tÝnh cña r«to tæ m¸y. w - vËn tèc gãc. M«men cña turbine cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : ; hoÆc (2.2) Tõ biÓu thøc (2.1) ta thÊy trong ®iÒu kiÖn tr¹m lµm viÖc cét ¸p trong ngµy hÇu nh­ kh«ng thay ®æi, hiÖu suÊt gÇn nh­ kh«ng thay ®æi. M«men turbine phô thuéc vµo l­u l­îng. Tõ ph­¬ng tr×nh (2.1) ta nhËn xÐt thÊy tr¹ng th¸i lµm viÖc cña hÖ thèng cã thÓ m« t¶ qua ba ph­¬ng tr×nh : (2.3) T­¬ng øng víi ba ph­¬ng tr×nh ta cã ba nguyªn lý ®iÒu chØnh turbine. Theo ph­¬ng tr×nh ®Çu ng­êi ta chÕ t¹o c¸c bé ®iÒu tèc cã nhiÖm vô ®iÒu chØnh gia tèc sao cho =0. Bé diÒu tèc nµy gäi lµ bé ®iÒu tèc gia tèc. Theo nguyªn lý cña ph­¬ng tr×nh thø hai ng­êi ta chÕ t¹o ra bé ®iÒu tèc cã kh¶ n¨ng theo dâi sù thay ®æi cña phô t¶i, ®Ó ®iÒu chØnh m«men ®éng lùc cña turbine MT th«ng qua viÖc ®iÒu chØnh l­u l­îng qua turbine, sao cho MT c©n b»ng víi MC. Theo ph­¬ng tr×nh thø ba ng­íi ta chÕ t¹o ra bé ®iÒu tèc theo dâi sù thay ®æi cña vËn tèc gãc w vµ nghiªn cøu t¸c ®éng sao cho . Bé ®iÒu tèc gåm c¸c c¬ cÊu phøc t¹p ®Ó thao t¸c ®iÒu chØnh tù ®éng tèc ®é quay cña turbine còng nh­ c¸c thao t¸c ®iÒu khiÓn, khèng chÕ chÕ ®é lµm viÖc cña turbine. C¸c bé phËn chÝnh cña bé ®iÒu tèc w 2 5 4 Turbine 3 1 w® 1 - PhÇn tö ®o l­êng ; 2 - PhÇn tö khuÕch ®¹i 3 - C¬ cÊu chÊp hµnh thuû lùc ; 4 - C¬ cÊu ph¶n håi 5 - PhÇn tö ®Æt vµ hiÖu chØnh tèc ®é quay H×nh 2.2 S¬ ®å khèi bé ®iÒu tèc turbine PhÇn tö ®o l­êng ghi nhËn møc ®é thay ®æi tèc ®é quay cña tæ m¸y (so víi tèc ®é quay cña ®ång hå), th­êng lµ con l¾c c¬ hoÆc con l¾c ®iÖn vµ truyÒn tÝn hiÖu ®ã cho bé phËn tiÕp theo. Bé phËn khuÕch ®¹i: lµm nhiÖm vô nhËn tÝn hiÖu tõ bé phËn c¶m biÕn vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÒu chØnh vµ truyÒn c¸c tÝn hiÖu ®· ®­îc khuÕch ®¹i tíi bé phËn ®iÒu chØnh. Bé phËn ph©n phèi dÇu ¸p lùc: c¨n cø vµo tÝn hiÖu tõ bé phËn c¶m biÕn ®Ó ®iÒu phèi dÇu ¸p lùc tíi ®éng c¬ secvo thao t¸c ®ãng më bé phËn h­íng dßng cña turbine. §ã lµ van tr­ît ph©n phèi (cßn gäi lµ van ®iÒu phèi hay zalotnhit) C¬ cÊu chÊp hµnh: thùc hiÖn mÖnh lÖnh ®ãng më c¸c c¸nh h­íng turbine. §ã lµ ®éng c¬ secvo (cßn gäi lµ ®éng c¬ tiÕp lùc) gåm xilanh vµ pittong di chuyÓn bªn trong xilanh theo h­íng ®ãng hoÆc më c¸c c¸nh h­íng turbine tuú thuéc vµo h­íng t¸c dông cña dÇu ¸p lùc, do van tr­ît ph©n phèi ®iÒu phèi. C¬ cÊu ph¶n håi: gåm ph¶n håi cøng vµ ph¶n håi mÒm nh»m ®­a tÝn hiÖu vÞ trÝ pittong ®éng c¬ secvo ph¶n håi trë l¹i ®Ó c¸c bé phËn con l¾c vµ van ®iÒu phèi trë l¹i vÞ trÝ cò øng víi tr¹ng th¸i c©n b»ng míi cña turbine. C¬ cÊu æn ®Þnh: lµm nhiÖm vô æn ®Þnh hÖ thèng ®iÒu chØnh, ®¶m b¶o chÊt l­îng cña bé ®iÒu tèc. PhÇn tö ®Æt vµ hiÖu chØnh tèc ®é quay cã nhiÖm vô ®Æt vµ hiÖu chØnh vµ hiÖu chØnh tèc ®é quay Ngoµi ra, trong Bé ®iÒu tèc cßn cã mét sè bé phËn ®iÒu khiÓn nh­ c¬ cÊu biÕn tèc, c¬ cÊu giíi h¹n ®é më...dïng ®Ó thay ®æi phô t¶i tæ m¸y ®¶m nhËn, hay khèng chÕ ®é më tèi ®a cña c¸nh h­íng dßng ... Ph©n lo¹i bé ®iÒu tèc Ng­êi ta ph©n lo¹i c¸c Bé ®iÒu tèc theo nhiÒu c¸ch : Theo nguyªn lý t¸c ®éng cã thÓ chia ra +Bé ®iÒu tèc t¸c ®éng trùc tiÕp: tÝn hiÖu sai lÖch qua khuÕch ®¹i truyÒn trùc tiÕp ®Õn bé ®iÒu chØnh, kh«ng qua mét c¬ cÊu trung gian nµo. H×nh 2.3 S¬ ®å nguyªn lý Bé ®iÒu tèc t¸c dông trùc tiÕp. DÇu håi H H' Z §ãng - Më DÇu tõ nguån D Çu håi S' S Bé ®iÒu tèc gi¸n tiÕp: qu¸ tr×nh truyÒn tÝn hiÖu ®Õn bé phËn ®iÒu chØnh cßn qua mét sè phÇn tö trung gian lµm t¨ng ®é chÝnh x¸c vµ æn ®iÞnh hÖ thèng. H×nh 2.4 S¬ ®å nguyªn lý Bé ®iÒu tèc t¸c dông gi¸n tiÕp Theo ®Æc ®iÓm s¬ ®å ®iÒu chØnh Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi Bé ®iÒu tèc kh«ng cã ph¶n håi (ph¶n håi hay cßn gäi lµ mèi liªn hÖ ng­îc) Theo tÝnh chÊt ph¶n håi Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi cøng Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi mÒm H×nh 2.5 S¬ ®å nguyªn lý Bé ®iÒu tèc cã ph¶n håi cøng. Bé ®iÒu tèc ph©n lo¹i theo ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh Bé ®iÒu tèc c¬ khÝ Bé ®iÒu tèc c¬ thuû lùc Cã hai lo¹i: P dïng cho ®iÒu chØnh ®¬n vµ PK, PKM dïng cho ®iÒu khiÓn kÐp.N¨ng lùc lµm viÖc cña Bé ®iÒu tèc ®­îc x¸c ®Þnh theo ®­êng kÝnh dÉn dÇu cña van tr­ît ph©n phèi, cã c¸c cì 60, 100, 150, 200mm. + Bé ®iÒu tèc ®iÖn thuû lùc H×nh 2.6 Bé ®iÒu tèc turbine ®iÖn thuû lùc Trong bé ®iÒu tèc turbine ®iÖn thuû lùc th× c¬ cÊu chi tiÕt bªn trong ®­îc m« h×nh ho¸ trong h×nh 2.7 sau: H×nh 2.7 S¬ ®å nguyªn lý cô thÓ bé ®iÒu tèc ®iÖn thñy lùc Víi: èng cung cÊp dÇu ¸p lùc Van tõ cho khëi ®éng vµ ng¾t Bé chuyÓn ®æi Bé ®iÒu chØnh turbine §iÒu khiÓn pit«ng Van Pilot Van ph©n phèi chÝnh Thanh kÐo Van ng¾t Cung cÊp dÇu ¸p lùc §o tèc ®é turbine èng dÉn ThiÕt bÞ ®ãng ng¾t Bé biÕn ®æi tÇn sè cho ph¶n håi Bé giíi h¹n ®é më ®éng c¬ Secvor Kho¸ giíi h¹n cña vÞ trÝ ®é më §ång hå ®o vÞ trÝ ®é më Bé chuyÓn ®æi vÞ trÝ cho ®ång hå ®o vÞ trÝ ®é më §éng c¬ cho giíi h¹n ®é më Kho¸ giíi h¹n cho bé chuyÓn ®æi vÞ trÝ ®é më ThiÕt bÞ ®o vÞ trÝ giíi h¹n C¸n giíi h¹n ®é më Bé ph¶n håi c¬ khÝ Qu¶ c©n §éng c¬ Secvor Turbin Cã hai lo¹i: ЭГР dïng cho ®iÒu chØnh ®¬n vµ ЭГРК dïng cho ®iÒu chØnh kÐp. ë Bé ®iÒu tèc ®iÖn thuû lùc, mét sè bé phËn c¬ ®­îc thay b»ng phÇn ®iÖn tö nh­: con l¾c ®iÖn, bé phËn khuÕch ®¹i tæng hîp, bé phËn ph¶n håi mÒm,... ngoµi ra cßn cã c¸c r¬le cÇn thiÕt cho viÖc ®iÒu khiÓn tù ®éng. Bé ®iÒu tèc turbine t©m trôc hay turbine chong chãng ë turbine t©m trôc hay turbine chong chãng, bé ®iÒu tèc chØ nh»m thay ®æi ®é më bé phËn h­íng dßng turbine, gäi lµ bé ®iÒu tèc ®iÒu chØnh ®¬n (cã mét bé phËn ®iÒu chØnh)tur Bé ®iÒu tèc turbine c¸ch quay Turbine c¸nh ®iÒu chØnh trong qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh cïng ph¶i thay ®æi cïng mét lóc ®é më c¸nh h­íng vµ gãc ®Æt c¸nh b¸nh c«ng t¸c. §ã lµ ®iÒu chØnh kÐp. Nhê ®iÒu chØnh kÐp mµ dßng ch¶y qua turbine ªm, kh«ng va ®Ëp nªn hiÖu suÊt turbine cao trong mét ph¹m vi thay ®æi phô t¶i lín. Bé ®iÒu tèc gåm hai bé phËn: bé phËn ®iÒu chØnh c¸nh h­íng vµ bé phËn ®iÒu chØnh gãc ®Æt b¸nh c«ng t¸c. Gãc ®Æt b¸nh xe c«ng t¸c ®­îc thay ®æi tuú thuéc vµo cét n­íc vµ ®é më c¸nh h­íng dßng, v× vËy gi÷a hai bé phËn nµy cã quan hÖ víi nhau theo mét mèi liªn kÕt nhÊt ®Þnh. Mèi quan hÖ nµy thiÕt lËp trªn c¬ së thùc nghiÖm trong c¸c chÕ ®é tèi ­u. Trong bé ®iÒu chØnh turbine c¸nh quay mèi quan hÖ nµy ®­îc biÓu thÞ b»ng mét cam gäi lµ bé phËn liªn hîp. ThiÕt kÕ cam dùa vµo quan hÖ tèi ­u gi÷a a0 vµ gãc ®Æt c¸nh b¸nh c«ng t¸c lÊy tõ ®­êng ®Æc tÝnh tæng hîp chÝnh cña turbine c¸nh ®iÒu chØnh. Do sù thay ®æi phô t¶i, nªn sinh ra tÝn hiÖu ®iÒu chØnh ®é më c¸nh h­íng. §ång thêi còng truyÒn tÝn hiÖu nµy nhê cam ®Õn bé phËn ®iÒu chin chØnh gãc ®Æt b¸nh c«ng t¸c. Mèi quan hÖ gi÷a ®é më c¸nh h­íng vµ gãc ®Æt b¸nh c«ng t¸c trong c¸c chÕ ®é tèi ­u víi c¸c cé ¸p kh¸c nhau. V× thÕ t­¬ng øng víi mäi cét ¸p cã c¸c biªn d¹ng cam kh¸c nhau cã thÓ chÕ t¹o ®­îc mét cam kh«ng gian ®Ó t­¬ng øng víi quan hÖ a0=f(j). Bé ®iÒu tèc turbine g¸o Nh­ ta ®· biÕt, ®Ó thay ®æi l­u l­îng cña turbine g¸o th× cÇn thay ®æi vÞ trÝ kim phun. Qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh l­u l­îng, qu¸ tr×nh më, ®ãng b×nh th­êng vµ quan träng nhÊt lµ tr­êng hîp ®ãng do sù cè ®Òu ®­îc ®iÒu chØnh trong bé ®iÒu tèc. Víi yªu cÇu ®ãng nhanh vµ ®iÒu chØnh l­u l­îng tíi gi¸ trÞ b»ng kh«ng b»ng kim phun th× sÏ g©y ra va ®Ëp trong ®­êng èng rÊt lín. V× thÕ trong qu¸ tr×nh t¾t m¸y th× cÇn ®iÒu chØnh kim phun ®Õn mét gi¸ trÞ nµo ®ã, t­¬ng øng víi l­u l­îng cho phÐp mµ ®­êng èng cã thÓ chÞu ®­îc ¸p suÊt, tÝnh víi ¸p suÊt do hiÖn t­îng n­íc va. Sau ®ã cÇn ph¶i h­íng dßng tia ®i ra khái b¸nh c«ng t¸c. Trong chÕ ®é æn ®Þnh víi viÖc ®iÒu chØnh l­u l­îng phï hîp víi phô t¶i th× c¬ cÊu h­íng tia n­íc lu«n lu«n ë xa dßng dßng tia phun kho¶ng 2¸3mm. Trong tr­êng hîp b×nh th­êng, bé ®iÒu tèc lµm viÖc ®iÒu chØnh vÞ trÝ kim phun. Trong tr­êng hîp sî cè, phô t¶i mÊt ®ét ngét, qu¶ l¨ng xÕp l¹i. Pittong c¶n xilanh lùc chuyÓn ®éng nhanh sang ph¶i, ®ãng vßi phun nhê hÖ thèng thanh truyÒn, cam, con tr­ît vµ xilanh lùc. §ång thêi, tÝn hiÖu ®­îc truyÒn ®Õn c¬ cÊu h­íng tia n­íc ®Ó h­íng dßng tia ra khái b¸nh c«ng t¸c. Trong c¸c ch­¬ng tíi chóng ta sÏ tËp trung nghiªn cøu vÒ bé ®iÒu tèc cña turbine, tõ ®©y x©y dùng nªn c¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i dïng cho hÖ thèng ®iÒu tèc turbine cña nhµ m¸y thuû ®iÖn. . 3.8. Bé ®iÒu tèc cña tr¹m thuû ®iÖn pleikr«ng cïng víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn tæ m¸y, bé ®iÒu tèc ph¶i ®¶m b¶o ®­îc: Khëi ®éng vµ dõng tæ m¸y tù ®éng vµ ®iÒu khiÓn b»ng tay Trong c¸c chÕ ®é lµm viÖc kh¸c nhau cña tuabin : ®iÒu chØnh tÇn sè, ®iÒu chØnh c«ng suÊt, ®iÒu chØnh nhomã c¸c tæ m¸y. H¹n chÕ c«ng suÊt lín nhÊt, c«ng suÊt nhá nhÊt cña tuabin phï hîp víi cét n­íc vµ mùc n­íc h¹ l­u. Cho phÐp chuyÓn tõ chÕ ®é lµm viÖc nµy sang chÕ ®é lµm viÖc kh¸c : t¹i chç hoÆc tõ xa. Tù ®éng khëi ®éng vµ dõng tæ m¸y trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã dßng xoay chiÒu cña hÖ thèng tù dõng nhµ m¸y. Tù ®éng ®iÒu khiÓn tæ m¸y æn ®Þnh ë c¸c chÕ ®é lµm viÖc: ch¹y kh«ng t¶i, mang t¶i ®éc lËp vµ mang t¶i trªn l­íi. Tù ®éng ®ãng c¸nh h­íng n­íc trong ®iÒu kiÖn mÊt “ph¶n håi ng­îc tõ bé c¸nh h­íng”. B¶o vÖ tæ m¸y b»ng c¸ch t¸c ®éng tíi c¬ cÊu sù cè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn khi bé ®iÒu tèc bÞ trôc trÆc vµ tÇn sè quay t¨ng lªn tíi 115% tèc ®é ®Þnh møc. Thu thËp vµ göi tÝn hiÖu th«ng b¸o vÒ chÕ ®é lµm viÖc vµ t×nh tr¹ng kü thuËt, còng nh­ c¸c tÝn hiÖu c¶nh b¸o vÒ cÊp ®iÒu khiÓn cao h¬n. Bé ®iÒu tèc ®­îc lùa chän lµ bé ®iÒu tèc §iÖn-Thuû lùc hiÖn ®¹i, c«ng nghÖ kü thuËt sè, víi khèi PID lµm viÖc theo nguyªn lý: tû lÖ – tÝch ph©n- vi ph©n. Bé ®iÒu tèc gåm c¸c phÇn: PhÇn c¬ thuû lùc bao gåm: c¸c van ph©n phèi, van ®iÒu chØnh, cã ®­êng kÝnh kh¸c nhau vµ thiÕt bÞ dÇu ¸p lùc 6,3MP PhÇn ®o ®Õm tèc ®é phôc vô cho ®iÒu chØnh vµ r¬le tÇn sè quay, ho¹t ®éng theo nguyªn lý tõ. PhÇn ®iÖn tö ®­îc bè trÝ thµnh mét tñ gåm: + PhÇn ®iÖn tö cña bé ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt. + R¬ le tÇn sè quay vµ c¸c bé ph¸t lÖnh + R¬ le trung gian ®iÒu khiÓn ®éng c¬ cña c¬ cÊu h¹n chÕ ®é m¬ c¸nh h­íng + PhÇn ®iÒu khiÓn dÉn ®éng c¸c nam ch©m ®iÖn cña hÖ thèng ®ãng sù cè c¸nh h­íng. PhÇn ®iÖn tö ®Ó ®iÒu khiÓn phÇn c¬ thuû lùc theo c¸c ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm ®· ®­îc cµi ®Æt, phat ra c¸c tÝn hiÖu b¶o vÖ, ®iÒu khiÓn sè cho c¸c m¹ch tù ®éng ho¸ cña tá m¸y, chuyÓn tÝn hiÖu th«ng b¸o tíi trung t©m ®iÒu khiÓn. TÊt c¶ c¸c th«ng sè vµ chÕ ®é ®iÒu chØnh ®­îc thÓ hiÖn trªn mµn h×nh, cho phÐp giao diÖn gi÷a ng­êi vËn hµnh vµ m¸y. C¸c th«ng sè chÝnh cña ®iÒu tèc nh­ sau: D¶i kh«ng t¸c ®éng theo tÇn sè, % f®m :0,01 Vïng ®iÒu chØnh tÇn sè, % F®m :90-110 Thêi gian trÔ thÞ tr­êng gi©y :0,2 HiÖn nay, cã nhiÒu h·ng trªn thÕ giíi cã kh¶ n¨ng cung cÊp bé ®iÒu tèc hiÖn ®¹i, kü thuËt sè víi c¸c th«ng sè kü thuËt cao, d¸p øng ®­îc ®ßi hái vÒ ®é nh¹y, ®é æn ®Þnh cao cña l­íi ®iÖn, cho phÐp chñ ®Çu t­ më réng ®­îc kh¶ n¨ng lùa chän. C¸c ­u ®iÓm chÝnh cña bé ®iÒu tèc víi khèi PID lµ: §é chÝnh x¸c ®iÒu chØnh c¸c th«ng sè cao(tÇn sè, c«ng suÊt,v.v…) Xö lý vµ cÊp tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn nhanh. Cã kh¶ n¨ng tiÕp nhËn, truyÒn sè l­îng lín c¸c tÝn hiÑu t­¬ng tù cu·ng nh­ tÝn hiÖu s«. Cã c¸c chøc n¨ng míi(kiÓm tra l­u l­¬ng, kiÓm tra mùc n­íc th­îng l­u, h¹ l­u, quy luËt ®ãng më c¸c cöa van). DÔ dµng thay ®æi vµ ®iÒu chØnh l¹i bÊt kú c¸c th«ng sè nµo nhê c¸c ch­¬ng tr×nh dÞch vô riªng. HiÓn thÞ trªn mµn h×nh bÊt kú c¸c th«ng sè nµo táng thêi gian thùc hiÖn c¶u qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh. L­u gi÷ liªn tôc qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh, tÊt c¶ c¸c t×nh huèng ngoµi dù kiÕn vµ sù cè. Lien tôc tù kiÓm tra bé ®iÒu tèc, cÊp tÝn hiÖu vÒ sù gi¸n ®o¹ vµ h­ háng. T¨ng ®é tin cËy vµ ®é bÒn nhê ¸p dông kü thuËt vi xö lý kiÓu cÊu t¹o c«ng nghiÖp vµ gi¶m thiÓu c¸c bé phËn truyÒn ®éng b»ng c¬ khÝ. T¨ng ®é chÝnh x¸c cña vÞ trÝ nhê lo¹i bá sù liªn hÖ c¬ khÝ ng­îc( d©y c¸p, cÇu, con l¨n, v.v…). ThÝch øng dÔ dµng vµ trao ®æi th«ng tin ®­îc víi ®iÒu khiÓn nhµ m¸y. Phï hîp víi tÊt c¶ mäi yªu cÇu vÒ ®iÒu chØnh tuèc bin thuû lùc nªu trong tiªu chuÈn IEC 308. ViÖc lùa chän bé ®iÒu tèc víi c¸c th«ng sè cô thÓ sÏ ®­îc tr×nh bµy trong “ §iÒu kiÖn kü thuËt cÊp hµng” ®­îc so¹n th¶o trong giai ®o¹n II TKKT. Dù kiÕn bè trÝ m¸y ®iÒu tèc cña hai tæ m¸y t¹i sµn m¸y Ñ515,40m, bªn c¹nh t­êng cãc m¸y ph¸t cña mçi tæ m¸y.