水力発電所におけるタービン設備の簡単な紹介

1. 動作原理
水車は水流のエネルギーです。水車は、水流のエネルギーを回転する機械エネルギーに変換する動力機械です。上流の貯水池の水は導水管を通って水車に導かれ、水車ランナーを回転させ、発電機を駆動して発電します。

タービン出力の計算式は次のとおりです。
P=9.81H·Q·η( P:水力発電機の出力、kW;H:水頭、m;Q:水車通過流量、m³/S;η:水車効率
ヘッド h が高く、流量 Q が大きいほど、タービンの効率 η は高くなります。電力が高くなるほど、出力も大きくなります。

2. 水車の分類と適用落差
タービンの分類
反動タービン:フランシス、軸流、斜流、管状タービン
ペルトン水車:ペルトン水車、斜行程水車、複行程水車、ペルトン水車
垂直混合流
垂直軸流
斜めの流れ
適用ヘッド

反動タービン:
フランシス水車 20~700m
軸流水車 3~80m
傾斜流水車 25~200m
管状水車 1~25m

衝動タービン:
ペルトン水車 300~1700m(大型)、40~250m(小型)
斜衝突タービンの場合20~300m
ダブルクリックタービン 5~100m(小型)
タービンの種類は、作業揚程と比速度に応じて選択される。

3. 水力タービンの基本的な動作パラメータ
主に揚程h、流量Q、出力P、効率η、速度nが含まれます。
特性ヘッドH:
最大揚程 Hmax: タービンが動作できる最大の正味揚程。
最小揚程Hmin:水車を安全かつ安定して運転するために必要な最小の正味揚程。
加重平均水頭(ha):タービンの全水頭の加重平均値。
定格揚程 HR: タービンが定格出力を生成するために必要な最小正味揚程。
流量 Q: 単位時間あたりにタービンの特定の流路セクションを通過する流量。一般的に使用される単位は m3/s です。
速度 n: タービンランナーの単位時間当たりの回転数。通常は R/分で表されます。
出力 P: タービン軸端の出力。一般的に使用される単位は kW です。
効率η:水車の入力電力と出力電力の比を水車の効率と呼びます。

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4. タービンの主要構造
反動タービンの主な構造部品は、渦巻管、ステーリング、ガイド機構、トップカバー、ランナー、メインシャフト、ガイドベアリング、ボトムリング、ドラフトチューブなどです。上の写真はタービンの主な構造部品を示しています。

5. 水力タービンの工場試験
ボリュート、ランナー、メインシャフト、サーボモーター、ガイドベアリング、トップカバーなどの主要部品をチェック、操作、テストします。
主な検査・試験項目:
1) 材料検査
2)溶接検査
3) 非破壊検査
4)圧力テスト
5) 寸法チェック;
6) 工場組立
7) 動作テスト
8)ランナー静的バランス試験等


投稿日時: 2021年5月10日

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