Giới thiệu sơ lược về thiết bị tuabin trong các nhà máy thủy điện

1. Nguyên lý hoạt động
Tuabin nước là nguồn năng lượng từ dòng chảy của nước. Tuabin nước là thiết bị máy móc chuyển đổi năng lượng của dòng chảy nước thành năng lượng cơ học quay. Nước trong hồ chứa phía thượng nguồn được dẫn đến tuabin thông qua ống dẫn, làm quay cánh quạt tuabin và dẫn động máy phát điện để tạo ra điện.

Công thức tính công suất đầu ra của tuabin như sau:
P = 9.81H·Q·η (P - công suất máy phát thủy điện, kW; H - cột nước, m; Q - lưu lượng nước qua tuabin, m³/s; η - hiệu suất của tuabin thủy lực)
Cột nước h càng cao và lưu lượng Q càng lớn thì hiệu suất của tuabin η càng cao. Công suất càng cao thì công suất đầu ra càng lớn.

2. Phân loại và cột áp áp dụng của tuabin nước
Phân loại tuabin
Tuabin phản lực: Tuabin Francis, tuabin dòng trục, tuabin dòng xiên và tuabin ống.
Tuabin Pelton: Tuabin Pelton, tuabin hành trình xiên, tuabin hành trình kép và tuabin Pelton.
Dòng chảy hỗn hợp thẳng đứng
dòng chảy trục thẳng đứng
Dòng chảy xiên
Đầu áp dụng

Tuabin phản lực:
Tuabin Francis 20-700m
Tuabin dòng chảy hướng trục 3 ～ 80m
Tuabin dòng chảy nghiêng 25 ～ 200m
Tuabin ống 1 ～ 25m

Tuabin xung lực:
Tuabin Pelton 300-1700m (loại lớn), 40-250m (loại nhỏ)
20 ～ 300m đối với tuabin va đập xiên
Tuabin bấm đúp 5 ～ 100m (cỡ nhỏ)
Loại tuabin được lựa chọn dựa trên cột áp làm việc và tốc độ riêng.

3. Các thông số hoạt động cơ bản của tuabin thủy lực
Nó chủ yếu bao gồm cột áp h, lưu lượng Q, công suất P và hiệu suất η, tốc độ n.
Đặc điểm đầu H:
Cột áp tối đa Hmax: cột áp thực tối đa mà tuabin được phép vận hành.
Cột áp tối thiểu Hmin: cột áp thực tối thiểu để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của tuabin thủy lực.
Cột nước trung bình có trọng số (ha): giá trị trung bình có trọng số của tất cả các cột nước trước tuabin.
Cột áp định mức HR: cột áp thực tối thiểu cần thiết để tuabin tạo ra công suất định mức.
Lưu lượng Q: thể tích dòng chảy đi qua một tiết diện nhất định của tuabin trong một đơn vị thời gian, đơn vị thường dùng là m³/s.
Tốc độ n: số vòng quay của cánh quạt tuabin trong một đơn vị thời gian, thường được sử dụng theo đơn vị R/phút.
Công suất đầu ra P: công suất đầu ra của trục tuabin, đơn vị thường dùng: kW.
Hiệu suất η: Tỷ lệ giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra của tuabin thủy lực được gọi là hiệu suất của tuabin thủy lực.

4. Cấu trúc chính của tuabin
Các bộ phận cấu thành chính của tuabin phản lực bao gồm: vỏ xoắn ốc, vòng đỡ, cơ cấu dẫn hướng, nắp trên, cánh quạt, trục chính, ổ đỡ dẫn hướng, vòng dưới, ống dẫn hướng, v.v. Các hình ảnh trên thể hiện các bộ phận cấu thành chính của tuabin.

5. Thử nghiệm tuabin thủy lực tại nhà máy
Kiểm tra, vận hành và thử nghiệm các bộ phận chính như vỏ xoắn ốc, trục quay, trục chính, động cơ servo, ổ đỡ dẫn hướng và nắp trên.
Các hạng mục kiểm tra và thử nghiệm chính:
1) Kiểm tra vật liệu;
2) Kiểm tra mối hàn;
3) Kiểm tra không phá hủy;
4) Thử nghiệm áp suất;
5) Kiểm tra kích thước;
6) Lắp ráp tại nhà máy;
7) Kiểm tra khả năng vận động;
8) Kiểm tra cân bằng tĩnh của người chạy, v.v.