Breve introdución aos equipos de turbinas en centrais hidroeléctricas

1. Principio de funcionamento
Unha turbina hidráulica aproveita a enerxía do fluxo de auga. A turbina hidráulica é a maquinaria que converte a enerxía do fluxo de auga en enerxía mecánica rotatoria. A auga do depósito augas arriba é conducida á turbina a través do tubo de derivación, que acciona o rodete da turbina para que xire e acciona o xerador para xerar electricidade.

A fórmula de cálculo da potencia de saída da turbina é a seguinte:
P=9.81H·Q· η（P - potencia do xerador hidroeléctrico, kW; H - altura de auga, m; Q - caudal a través da turbina, m3/S; η - Eficiencia da turbina hidráulica
Canto maior sexa a altura h e canto maior sexa o caudal Q, maior será a eficiencia da turbina η. Canto maior sexa a potencia, maior será a potencia de saída.

2. Clasificación e altura de turbina hidráulica aplicable
Clasificación de turbinas
Turbina de reacción: Francis, fluxo axial, fluxo oblicuo e turbina tubular
Turbina Pelton: turbina Pelton, turbina de carreira oblicua, turbina de dobre carreira e turbina Pelton
Fluxo mixto vertical
Fluxo axial vertical
Fluxo oblicuo
Cabeza aplicable

Turbina de reacción:
Turbina Francis de 20 a 700 m
Turbina de fluxo axial de 3 a 80 m
Turbina de fluxo inclinado de 25 a 200 m
Turbina tubular de 1 a 25 m

Turbina de impulso:
Turbina Pelton 300-1700 m (grande), 40-250 m (pequena)
20 ～ 300 m para turbina de impacto oblicuo
Turbina de dobre clic de 5 a 100 m (pequena)
O tipo de turbina escóllese segundo a altura de traballo e a velocidade específica

3. Parámetros básicos de funcionamento da turbina hidráulica
Inclúe principalmente a altura h, o caudal Q, a saída P e a eficiencia η, a velocidade n.
Altura característica H:
Altura máxima Hmax: a altura neta máxima coa que se lle permite funcionar a turbina.
Altura mínima Hmin: a altura neta mínima para un funcionamento seguro e estable da turbina hidráulica.
Altura media ponderada en ha: valor medio ponderado de todas as alturas de auga da turbina.
Altura nominal HR: a altura neta mínima necesaria para que a turbina xere a potencia nominal.
Caudal Q: volume de fluxo que pasa a través dunha sección de fluxo determinada da turbina na unidade de tempo, a unidade utilizada habitualmente é m3/s.
Velocidade n: o número de rotacións do rodete da turbina na unidade de tempo, úsase habitualmente en R/min.
Saída P: potencia de saída do extremo do eixe da turbina, unidade de uso común: kW.
eficiencia η: A relación entre a potencia de entrada e a potencia de saída dunha turbina hidráulica chámase eficiencia dunha turbina hidráulica.

4. Estrutura principal da turbina
Os principais compoñentes estruturais da turbina de reacción son a voluta, o anel de soporte, o mecanismo de guía, a tapa superior, o rodete, o eixe principal, o rodamento guía, o anel inferior, o tubo de tiro, etc. As imaxes de arriba mostran os principais compoñentes estruturais da turbina.

5. Proba de fábrica da turbina hidráulica
Comprobar, operar e probar as pezas principais, como a voluta, o corredor, o eixo principal, o servomotor, o rolamento guía e a tapa superior.
Principais elementos de inspección e proba:
1) Inspección de materiais;
2) Inspección de soldadura;
3) Ensaios non destrutivos;
4) Proba de presión;
5) Comprobación de dimensións;
6) Montaxe en fábrica;
7) Proba de movemento;
8) Proba de equilibrio estático do corredor, etc.