Xả năng lượng tiềm năng hoặc động năng vào tuabin nước, tuabin nước bắt đầu quay. Nếu chúng ta kết nối máy phát điện với tuabin nước, máy phát điện có thể bắt đầu tạo ra điện. Nếu chúng ta nâng mực nước để xả tuabin, tốc độ tuabin sẽ tăng lên. Do đó, chênh lệch mực nước càng lớn, động năng thu được từ tuabin càng lớn và năng lượng điện chuyển đổi càng cao. Đây là nguyên lý cơ bản của thủy điện.
Quá trình chuyển đổi năng lượng là: thế năng hấp dẫn của nước thượng nguồn được chuyển đổi thành động năng của dòng nước. Khi nước chảy qua tua bin, động năng được truyền đến tua bin và tua bin dẫn động máy phát điện để biến động năng thành năng lượng điện. Do đó, đây là quá trình chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện.
Do điều kiện tự nhiên của các nhà máy thủy điện khác nhau nên công suất và tốc độ của các tổ máy phát thủy điện rất khác nhau. Nhìn chung, các tổ máy phát thủy điện nhỏ và tổ máy phát thủy điện tốc độ cao được dẫn động bằng tua bin xung lực chủ yếu sử dụng kết cấu nằm ngang, trong khi các tổ máy phát tốc độ lớn và trung bình chủ yếu sử dụng kết cấu thẳng đứng. Vì hầu hết các nhà máy thủy điện đều ở xa thành phố nên thường phải cung cấp điện cho phụ tải thông qua các đường dây truyền tải dài, do đó, hệ thống điện đưa ra các yêu cầu cao hơn về tính ổn định vận hành của tổ máy phát thủy điện: các thông số động cơ cần được lựa chọn cẩn thận; Yêu cầu về mômen quán tính của rôto lớn. Do đó, hình dáng của tổ máy phát thủy điện khác với tổ máy phát tua bin hơi. Đường kính rôto của tổ máy lớn và chiều dài của tổ máy ngắn. Thời gian cần thiết để khởi động và kết nối lưới điện của tổ máy phát thủy điện tương đối ngắn và việc điều độ vận hành linh hoạt. Ngoài việc phát điện nói chung, nó đặc biệt phù hợp với các tổ máy cắt đỉnh và tổ máy dự phòng khẩn cấp. Công suất tối đa của tổ máy phát tua bin nước đã đạt 700000 kilowatt.
Về nguyên lý máy phát điện, vật lý phổ thông rất rõ ràng, nguyên lý hoạt động của nó dựa trên định luật cảm ứng điện từ và định luật lực điện từ. Do đó, nguyên lý chung của cấu tạo của nó là sử dụng độ dẫn từ và vật liệu dẫn điện thích hợp để tạo thành mạch từ và mạch cảm ứng điện từ lẫn nhau để tạo ra năng lượng điện từ và đạt được mục đích chuyển đổi năng lượng.
Máy phát điện tua bin nước được dẫn động bởi tua bin nước. Roto của nó ngắn và dày, thời gian cần thiết để khởi động đơn vị và kết nối lưới điện ngắn và điều độ vận hành linh hoạt. Ngoài việc phát điện nói chung, nó đặc biệt phù hợp cho đơn vị cắt đỉnh và đơn vị dự phòng khẩn cấp. Công suất tối đa của các đơn vị máy phát điện tua bin nước đã đạt 800000 kilowatt.
Máy phát điện diesel được dẫn động bằng động cơ đốt trong. Khởi động nhanh và dễ vận hành, nhưng chi phí phát điện cao. Chủ yếu được sử dụng làm nguồn điện dự phòng khẩn cấp hoặc ở những khu vực lưới điện lớn không vươn tới và các trạm điện di động. Công suất dao động từ vài kilowatt đến vài kilowatt. Mô-men xoắn đầu ra trên trục động cơ diesel chịu tác động của xung động định kỳ, do đó phải ngăn ngừa sự cộng hưởng và tai nạn gãy trục.
Tốc độ của máy phát thủy điện sẽ quyết định tần số của dòng điện xoay chiều được tạo ra. Để đảm bảo sự ổn định của tần số này, tốc độ của rôto phải được ổn định. Để ổn định tốc độ, tốc độ của động cơ chính (tua bin nước) có thể được điều khiển ở chế độ điều khiển vòng kín. Tín hiệu tần số của nguồn điện xoay chiều được gửi ra được lấy mẫu và phản hồi trở lại hệ thống điều khiển kiểm soát góc mở và đóng của cánh dẫn hướng của tua bin nước để kiểm soát công suất đầu ra của tua bin nước. Thông qua nguyên lý điều khiển phản hồi, tốc độ của máy phát điện có thể được ổn định.
Thời gian đăng: 08-10-2022
