Bài giảng - Thủy điện 2- chương 15 docx

+ Giảm từ 25 % công suất đến 0 thì: β = 0,25 max β

Chương XV: BUỒNG ĐIỀU ÁP

XV. 1. CÔNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BUỒNG ĐIỀU ÁP

Như đã trình bày ở chương XIV, một trong những biện pháp giảm áp lực nước

va trong đường ống áp lực có chiều dài lớn là xây dựng buồng điều áp (BĐA). Khi có

n - BĐA - ống turbine.

Buồng điều áp dùng để bảo vệ đường dẫn nước áp lực khỏi nước va, làm giảm trị số áp

c nước va trong ống turbine và cải thiện việc điều chỉnh công suất của turbine thủy

mặt BĐA sẽ tạo thành hệ thống dẫn nước áp lực: đường dẫ

lự

lực.

Hình 15-1. Sơ đồ bố trí BĐA và sơ đồ làm viêc của BĐA.

1- cửa lấy nước; 2- BĐA thượng lưu; 3- đường dẫn áp lực; 4- vị trí đặt BĐA có lợi về nước va;

5- ống turbine; 6- nhà máy ; 7- BĐA hạ lưu; 8- đường tháo áp lực; 9- giếng thông khí.

223

224

ng BĐA là hằng số quán tính của đường ống Tl xác định

Việc cần thiết phải xây dựng BĐA hay không tùy thuộc vào chiều dài đường dẫn

hoặc đường tháo nước có áp (đối với TTĐ ngầm) và tốc độ dòng chảy trong ống. Chỉ

tiêu chung để đặt vấn đề xây dự

theo công thức: ∑=

ng giảm

được á

được đặt gần trực tiếp ở cửa ra của ống xả.

Hình (15-1,b) trình bày sơ đồ nguyên lý làm việc của buồng điều áp thượng lưu.

BĐA sẽ làm việc khi lưu lượng của đường ống áp lực thay đổi, có liên quan đến thay

đổi công suất turbine. Khi phụ tải giảm, cơ cấu hướng dòng đóng bớt, lưu lượng trong

ống dẫn turbine đột ngột giảm từ lưu lượng đầu (Qđ) đến lưu lượng cuối (Qc). Lúc nầy

do quán tính, nước phía đường dẫn vẫn chảy về và làm dâng mực nước trong BĐA. Ở

chế độ ổn định khi lưu lượng trong đường dẫn ( Qđd ) cân bằng với lưu lượng trong

đường ống turbine ( Qtb ) thì mực nước trong BĐA nằm thấp hơn mực nước hồ một

đoạn bằng tổng của tổn thất cột nước và cột nước lưu tốc: Zđ . Từ mực nước này, sau

khi giảm tải mực nước sẽ dâng lên và đạt đến mực nước cao nhất nào đó Zm1 rồi bắt

đầu hạ đến mực nước Zn1. Quá trình giao động tiếp theo sẽ tắt dần và ổn định ở vị trí

Zc thấp hơn mực nước ở hồ tương ứng với chế độ ổn định mới của Qtb.Nếu đóng hoàn

toàn độ mở turbine với Qtb = 0 thì mực nước cuối cùng trong BĐA sẽ ổn định bằng cao

trình mực nước hồ.

Khi tăng tải, lưu lượng tăng từ Qđ đến Qc > Qđ, lúc này do đường dẫn ở xa

chưa kịp tăng lưu lượng cho kịp với yêu cầu do vậy ống dẫn turbine sẽ lấy nước từ

BĐA, làm cho mực nước trong BĐA hạ xuống và hạ xuống đến trị số cực tiểu nào đó

Zn1 rồi sau đó ổn định ở cao trình đáp ứng phụ tải mới, thấp hơn mực nước hồ một

đoạn Zc.

XV. 2. CÁC LOẠI BUỒNG ĐIỀU ÁP

Việc hình thành các loại buồng điều áp trong thực tế phải thoả mãn ba yêu cầu

căn bản sau đây: bảo đảm trạm thuỷ điện làm việc ổn định, nhanh chóng tắt giao động

mực nước trong BĐA, bảo đảm khối lượng xây dựng nhỏ. Những yêu cầu này có liên

quan đến sự làm việc của hệ thống đường dẫn - ống turbine và các thiết bị liên quan.

XV. 2. 1. Các loại buồng điều áp

BĐA có thể chia làm bốn loại cơ bản sau (hình 15-2) sau đây:

=

n

i 1 i

i

0

max

l F

L

g.H

Q T . Nếu Tl > 3÷6 s thì cần thiết xây dựng Buồng điều

áp.

(trong đó Li, Fi là chiều dài, diện tích đoạn ống thứ i. H0 là cột nước tỉnh của trạm).

Tuy nhiên quyết định cuối cùng của việc xây BĐA hay không phải qua tính toán

so sánh kinh tế kỹ thuật giữa BĐA và các biện pháp chống nước va khác thay thế BĐA.

Vị trí BĐA càng gần turbine thì đường ống turbine càng ngắn, do vậy cà

p lực nước va trong ống. Bởi vậy người ta mong muốn đặt BĐA càng gần nhà

máy càng tốt (vị trí 4 trong hình 15-1,a). Tuy nhiên điều đó sẽ có thể dẫn đến làm tăng

chiều cao BĐA. Để giảm chiều cao BĐA, thường đặt nó ở phía trên chỗ gập của tuyến

(vị trí 2) ống áp lực. Trên đường tháo nước có áp quá dài của TTĐ ngầm, BĐA hạ lưu