Bài giảng thủy điện 2

Để đáp ứng nhu cầu học tập Thuỷ điện của sinh viên khoa Xây dựng Thuỷ lợi - Thuỷ điện thuộc Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng trong giai đoạn mới, chúng tôi biên soạn giáo trình "Turbine thuỷ lực - các thiết bị thuỷ lực và Công trình trạm Thuỷ điện" (là giáo trình môn học Thuỷ điện 2). Giáo trình này được biên soạn theo nội dung "Đề cương môn học Thuỷ điện" đã được nhà trường phê duyệt năm 2005. Giáo trình Thuỷ điện 2 gồm 17 chương, được trình bày trong hai phần lớn: phần...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng thủy điện 2 LỜI NÓI ĐẦU Để đáp ứng nhu cầu học tập Thuỷ điện của sinh viên khoa Xây dựng Thuỷlợi - Thuỷ điện thuộc Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng trong giai đoạn mới,chúng tôi biên soạn giáo trình Turbine thuỷ lực - các thiết bị thuỷ lực và Côngtrình trạm Thuỷ điện (là giáo trình môn học Thuỷ điện 2). Giáo trình này đượcbiên soạn theo nội dung Đề cương môn học Thuỷ điện đã được nhà trường phêduyệt năm 2005. Giáo trình Thuỷ điện 2 gồm 17 chương, được trình bày trong hai phần lớn:phần I (thiết bị thuỷ điện) và phần II (công trình Thuỷ điện): Phần I - Turbine thuỷ lực - các thiết bị thuỷ lực của trạm thuỷ điện, gồm8 chương (từ chương I đến chương VIII). Phần này dùng để giảng với 20 tiết trênlớp, nội dung tìm hiểu: turbine thuỷ lực, thiết bị điều tốc, các thiết bị phụ và cáchệ thống thiết bị phụ thuỷ lực ... về cấu tạo, tính năng hoạt động cũng như lựachọn, tính toán xác định các thông số cơ bản và kích thước của thiết bị đủ phụcvụ cho thiết kế trạm thuỷ điện. Phần II - Công trình trạm thuỷ điện, gồm 9 chương dùng để giảng 40tiết trên lớp, thuộc hai phần: Phần IIa -Các công trình thuộc tuyến năng lượngvới 7 chương (từ chương IX đến chương XV), bao gồm các công trình thuộctuyến năng lượng: cửa lấy nước, bể lắng cát, công trình dẫn nước, bể áp lực,đường ống turbine, buồng điều áp. Nội dung trình bày về cấu tạo cũng như tínhtoán xác định kích thước các công trình thông qua tính toán thuỷ lực và tính toándòng không ổn định của chúng. Phần IIb - Nhà máy thuỷ điện, gồm 2 chươngXVI và XVII, nội dung trình bày các loại nhà máy thuỷ điện và một số thiết bị cơđiện của chúng, cách bố trí, xác định kích thước nhà máy, tính toán ổn định vàtính kết cấu các phần dưới nước của nhà máy. Giáo trình này đề cập khá đầy đủ nội dung chuyên môn của môn học Thủyđiện 2, đáp ứng 60 tiết giảng trên lớp và còn có thể dùng tham khảo thêm sau nàykhi sinh viên ra trường tham gia vào lĩnh vực thiết kế công trình thuỷ điện sẽ gặpphải. Trong quá trình biên soạn giáo trình, do khả năng có hạn do vậy khôngtránh khỏi thiếu sót, mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của đồng nghiệp vàbạn đọc để sửa chữa cho tốt hơn. Tháng 5 - 2006 Tác giả 12 Phần I TURBINE THỦY LỰC & CÁC THIẾT BỊ THỦY LỰC CỦA TTĐ Turbine thủy lực là loại động cơ chạy bằng sức nước, nó nhận năng lượng dòngnước để quay và kéo rô to máy phát điện quay theo để tạo ra dòng điện. Tổ hợp turbinethủy lực và máy phát điện gọi là Tổ máy phát điện thủy lực. Ở phần này chúng ta chỉnghiên cứu về turbine thủy lực, thiết bị điều tốc và giới thiệu một số hệ thống thiết bịthủy lực có liên quan . Chương I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TURBINE THỦY LỰCI. 1. PHÂN LOẠI TURBINE THỦY LỰC CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN Trong quá trình đấu tranh sinh tồn và cải tạo thế giới tự nhiên, loài người đã sớmbiết sử dụng các động cơ thủy lực: từ những bánh xe nước dùng vào việc kéo máy xayxát nông sản đến phát triển chúng lên thành những turbin thuỷ lực hiện đại kéo máyphát điện để sản xuất ra điện năng ngày nay. Để sử dụng một cách có hiệu quả nănglượng dòng nước đặc trưng bởi tổ hợp cột nước và lưu lượng khác nhau cần phải có đủnhững loại turbine khác nhau về cấu tạo, kích thước cũng như quá trình làm việc củachúng. Dựa vào việc sử dụng dạng năng lượng trong cơ cấu bánh xe công tác (BXCT)của turbine người ta chia turbine thủy lực ra làm hai loại: turbine xung kích và turbinephản kích. Trong các loại lại chia ra các hệ và các kiểu turbine. Viết phương trình Becnully cho cửa vào (chỉ số1) cửa ra (chỉ số2) của bánh xecông tác turbine, ta có năng lượng viết cho một đơn vị trọng lượng nước như sau: α1 V12 − α 2 V22 p1 − p 2 H = (Z1 - Z2) + + γ 2g Z1-Z2 : là thành phần năng lượng do chênh lệch vị trí tạo ra, gọi là vị năng; p1 − p 2 : là áp năng; gộp vị năng và áp năng thành thế năng ( T ). γ α1 V12 − α 2 V2 2 : là động năng ( Đ ). 2g Từ những thành phần năng lượng trên ta có những loại turbine thuỷ lực sau:* Turbine chỉ sử dụng phần động năng để làm quay BXCT gọi là loại turbine xungkích. Loại này còn gọi là turbine dòng chảy không áp vì dòng chảy trong môi trườngkhí quyển nên chuyển động của dòng tia trên cánh BXCT là chuyển động không áp, ápsuất ở cửa vào và cửa ra như nhau và bằng áp suất khí trời. Turbine xung kích đuợc chiara các hệ sau: + Hệ turbine xung kích gáo (turbine Penton); + Hệ turbine xung kích ki ...