NI DUNG CHNG 5: 5.1 í NGHA V NHIM V CA TH NGHIM Mễ HèNH 5.2 S TH NGHIM 5.3 C TNH TUYN CA TUA BIN 5.4 C TNH TNG HP CA TUA BIN 5.5 C TNH QUAY LNG CA TUA BIN 5.6 THO LUN NHểM Mặc dù phơng pháp tính toán thủy lực thờng dùng để thiết kế tuabin không ngừng đợc bổ sung hoàn thiện nhng muốn thu đợc cách đầy đủ đặc tính tuabin phai thông qua thí nghiệm Phơng ơháp tính toán thủy lực theo lý thuyết cho phép nghiên cứu đề xuất số phơng án hình dạng phần nớc qua tuabin Còn việc phân tích, so sánh chọn phơng án tối u số phơng án nói thực đợc sở kết số liệu thí nghiệm mô hình Nhờ kết thí nghiệm chỉnh lí thành đờng đặc tính mô hình, từ xây dựng thành đờng đặc tính khác tuabin thực tế Thí nghiệm tuabin đợc tiến hành phòng thí nghiệm hay trờng Thí nghiệm tuabin trờng phản ánh tình hình làm việc thực tế tuabin nhng chi phí thí nghiệm tốn nghiên cứu đầy đủ điều kiện làm việc có tuabin Thí nghiệm mô hình chia hai loại: thí nghiệm lợng thí nghiệm khí thực Thí nghiệm đầu dùng để xác định hiệu suất tuabin tuabin cha bị khí thực, thí nghiệm sau dùng để xác định hệ số khí thực tuabin Thiết bị thí nghiệm lợng thờng đợc tiến hành với mẫu có đ ờng kính D1M = 250(180) ữ 400(800)mm thí nghiệm khí thực D1M bé D1M = 250 ữ 350mm Hình 6.1 sơ đồ nguyên lí giá thí nghiệm lợng Sơ đồ gồm có bể thợng lu 1, hạ lu 2, bể chứa máy bơm Mẫu thí nghiệm đợc lắp hai bể nói trên, cần đảm bảo điều kiện tơng tự hình học buồng tuabin ống hút Khi làm việc, nớc từ bể chảy qua tuabin vào bể hạ lu 2, lu lợng Q đợc đo đập tràn thành mỏng tam giác vuông Sau qua khỏi đập tràn, nớc chảy bể chứa từ nớc đợc máy bơm bơm vào bể thợng lu theo hệ thống cấp nớc tuần hoàn.Máng tràn lắp bể có tác dụng trì mức nớc bể không thay đổi, lợng nớc thừa bể đợc tháo bể chứa Lới ổn định có nhiệm vụ ổn định dòng nớc trớc chảy vào tuabin, lới ổn định có tác dụng làm lặng nớc để đo lu lợng qua đập tràn thành mỏng mà phơng pháp thể tích (thùng đong) bảo đảm đo lu lợng với độ xác cao Cột nớc thí nghiệm giá thay đổi từ 2ữ 5m Đờng cong liên hệ hai thông số tuabin, có thông số khác coi nh không đổi, gọi đờng đặc tính tuyến tính tuabin Đối với tuabin điều chỉnh đơn (tâm trục, cánh quạt) thông số khác không đổi gồm có biến số, tuabin điều chỉnh kép (cánh quay,chéo trục) gồm biến số Các dạng đờng đặc tính tuyến tính tuabin cho hình 6.5 Trong đó, hình 6.5a đờng đặc tính tuyến tính cột nớc , N = f(H) liên hệ hiệu suất(hoặc công suất) với cột nớc làm việc tuabin đờng kính nớc làm việc tuabin đờng kính D1; độ mở a0 số vòng quay n không đổi; hình 6.5b đờng đặc tính tuyến tính số vòng quay liên hệ công suất (hiệu suất v.v ) với số vòng quay D1, a0, H không đổi; hình 6.5c đờng đặc tính tuyến tính lu l ợng , N, a0=f(Q) liên hệ hiệu suất (hoặcN, a 0) với lu l ợng tuabin D1,n,H=const; hình 6.5d đờng đặc tính tuyến tính công suất(còn gọi đờng đặc tính công tác ) liên hệ hiệu suất, độ mở a thông số khác với công suất tuabin D1, n, H=const Nh vậy, tên đờng đặc tính tuyến tính đợc gọi theo tên biến số độc lập, chẳng hạn để dơn giản gọi đờng =f(H) đờng đặc tính cột nớc (H biến số độc lập) Đờng đặc tính tổng hợp vận hành Đờng đặc tính tổng hợp vận hành dờng đặc tính tổng hợp tabin thực làm việc nhà máy thuỷ điện Nó đờng biểu diễn đờng cong: - Đờng đồng hiệu suất =f(N, H), hình 6.9 - Đờng đồng chiều cao hút Hs=f(N, H) ), hình 6.10 - Đờng giới hạn công suất theo máy phát tuabin đ ờng kính bánh xe công tác D1 tốc độ quay n tuabin số Trong hệ toạ độ N,H Đờng đặc tính giúp cho ngời vận hành xác định chế đọ làm việc tuabin, xác định thông số cac chế độ làm việc Đờng đặc tính cho phép xác định khả phát công suất tuabin, giúp cho ngời làm việc phận điều độ lới điện phân phối phụ tải cho tổ máy Ngoài đờng đặc tính vận hành số liệu quan trọng so sánh lợng khả chống xâm thực tuabin chọn loại tuabin, đờng kính số vòng quay tuabin Các đờng đặc tính trạm thủy điện Trong thực tế thờng dùng đờng đặc tính TTĐ sau đây: đờng đặc tính công tác tổ máy = f(N); đờng đặc tính công tác nhóm tuabin nhóm tổ máy (hay TTĐ); đờng đặc tính công tác công suất (hay lu lợng) vận hành tuabin nhóm tổ máy TTĐ; đờng đặc tính tổng hợp vận hành tổ máy TTĐ - Đờng đặc tính công tác tổ máy tm = f(N) biểu thị liên hệ hiệu suất tổ máy phụ tải tổ máy D = const, n= const H = const Đó tổ hợp hai đờng đặc tính công tác tuabin máy phát điện Dạng cách vẽ đờng tm = f(N) - Đờng đặc tính công tác nhóm tuabin (của nhóm tổ máy TTĐ) tập hợp đờng đặc tính công tác tuabin (hay tổ máy) làm việc TTĐ Vẽ đ ờng đặc tính công tác nhóm n tuabin (hay n tổ máy) cách phân hoành độ (trục N) cho 2, 3n giữ nguyên tung độ chúng nối điểm tơng ứng nhóm 2, 3n tổ máy với (hình 6.20) - Đờng đặc tính cột nớc TTĐ:H = f(Q) thờng đợc vẽ với mức nớc th ợng lu không thay đổi - Đờng đặc tính công suất - lu lợng tuabin tổ máy đờng đặc tính công tác công suất Q =f(N) đợc vẽ cho trị số cột nớc đồ thị hình (6.22) - Đờng đặc tính công suất- lu lợng TTĐ: Biểu thị quan hệ lu lợng công suất TTĐ làm việc với số lợng tổ máy khác ứng với trị số cột nớc mực nớc thợng lu khác (theo tổ hợp lợi nhất- có lớn hình (6.23) - Đờng đặc tính tổng hợp vận hành TTĐ: Là tập hợp đờng cong đồng hiệu suất lớn tổ máy chúng làm việc với TTĐ Vẽ đờng đặc tính tổng hợp vận hành TTĐ cách nhân hoành độ, (công suât) đờng cong đồng hiệu suất (hay đồng chiều cao hút Hs) đờng đặc tính tổng hợp vận hành tổ máy lên 2, 3n tổ máy TTĐ nối điểm hiệu suất (hay Hs) số lợng tổ máy Cần ý TTĐ làm việc với hiệu suất cao tổ máy làm việc, đờng đặc tính tổng hợp vận hành bỏ qua đờng đồng hiệu suất thấp bị đờng đồng hiệu suất cao cắt Tuy nhiên phạm vi làm việc tổ máy vợt đờng giới hạn công suất 5% nêu trờng hợp công suất TTĐ vợt công suất 1, 2, tổ máy phải mở thêm tổ máy có hiệu suất tốt (hình 6.24) TI SAO PHI TH NGHIM Mễ HèNH TUA BIN? C TNH TUYN CA TUA BIN L NH TH NO? C TNH TNG HP CA TUA BIN L NH TH NO? XY DNG NG C TNH TUYN V C TNH TNG HP T U? XY DNG NG C TNH THVH T U? ... thí nghiệm lợng thờng đợc tiến hành với mẫu có đ ờng kính D1M = 250 (180) ữ 400(800)mm thí nghiệm khí thực D1M bé D1M = 250 ữ 350 mm Hình 6.1 sơ đồ nguyên lí giá thí nghiệm lợng Sơ đồ gồm có bể... (cánh quay,chéo trục) gồm biến số Các dạng đờng đặc tính tuyến tính tuabin cho hình 6 .5 Trong đó, hình 6.5a đờng đặc tính tuyến tính cột nớc , N = f(H) liên hệ hiệu suất(hoặc công suất) với cột... a0 số vòng quay n không đổi; hình 6.5b đờng đặc tính tuyến tính số vòng quay liên hệ công suất (hiệu suất v.v ) với số vòng quay D1, a0, H không đổi; hình 6.5c đờng đặc tính tuyến tính lu l ợng