Tải bản đầy đủ
1 TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TUA BIN

1 TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TUA BIN

Tải bản đầy đủ

3.

Các sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ tuabin
Theo nguyên lý tác dụng, chia ra hai loại máy điều tốc: máy điều tốc tác động trực tiếp và máy điều tốc tác động gián tiếp.

a)

Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc tác động trực tiếp
Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc tác động trực tiếp cho ở hình (8.2).
Cấu tạo của MT loại này gồm có: con lắc ly tâm 4, tay đòn HZS và vn điều tiết lu lợng 3, con lắc ly tâm 4 quay đợc nhờ động cơ
điện 2 có liên hệ bằng cơ hay điện với trục tuabin. ầu bên trái của tay đòn HZS đợc nối với con lắc nhờ hộp trục H còn bên phải nó đợc
nối với van điều tiết 3 tại điểm S. Khi cắt phụ tải, độ mở ao của các cánh hớng nớc cha thay đổi nên số vòng quay của tuabin cũng nh
số vòng quay của quả lắc li tâm tng lên, quả lắc vng ra xa, kéo hộp trục H lên trên, lúc đó tay đòn HZS sẽ quay quanh điểm tựa Z
theo chiều kim đồng hồ và đẩy van 3 xuống thấp để giảm bớt lu lợng Q qua tuabin, đảm bảo cho công suất tuabin bằng công suất máy
phát điện.
Khi tng tải quá trinh này cũng xảy ra nh thế, nhng chiều chuyển động của các bộ phận trên ngợc lại.
ờng nét đứt trên hinh (8.2) tơng đơng với vị trí tay đòn HZS ở cuối thời điểm điều chỉnh. Từ hinh vẽ này ta thấy máy điều tốc tác
động trực tiếp có cấu tạo rất đơn giản. Nhng khuyết điểm cơ bản của nó là sai số về số vòng quay tuabin khá lớn, khi phụ tải tng từ 0
đến phụ tải toàn phần. ồng thời lực để đóng mở các bộ phận điều chỉnh do quả lắc tạo ra rất nhỏ không đủ để đóng mở các bộ
phận điều chỉnh của tuabin cỡ lớn. Bởi lẽ đó nên hầu hết các máy điều tốc hiện đại đều đợc thiết kế theo sơ đồ nguyên lí tác động
gián tiếp.

b)

Sơ đồ nguyên lý máy điều tốc tác động gián tiếp
Theo sơ đồ này thì quả lắc ly tâm không trực tiếp tác động vào bộ phận điều chỉnh mà giữa quả lắc và bộ phận điều chỉnh đợc lắp thêm
một động cơ đặc biệt gọi là động cơ tiếp lực (viết tắt là ĐCTL) cùng với van phân phối (hoặc van trợt). Điều đó cho phép dùng con lắc có
trọng lợng nhỏ mà độ nhạy khá cao để chuyển dời kim trợt lắp trong van trợt đó. Theo nguyên lí làm việc của bộ phận ổn định, máy điều tốc
đợc chia ra mấy kiểu sau:

*

Máy điều tốc tác động gián tiếp không có bộ phận phản hồi ngợc
Sơ đồ nguyên lí của máy điều tốc loại này cho ở hình (8.3).
Theo sơ đồ này con lắc đợc liên hệ với van trợt 4 qua tay đòn 2. Chất lỏng có áp (dầu có áp) đợc dẫn vào van trợt 4, van này có tác dụng phân
phối dầu vào các ngăn của ĐCTL.
Lực tác động của động cơ tiếp lực phụ thuộc kích thớc và áp suất của dầu áp lực. Cấu tạo ĐCTL gồm một pittông chuyển động trong một xilanh
và pittông này đợc nối với vành điều chỉnh của bộ phận hớng dòng qua thanh kéo đẩy. Van trợt đợc thông với 2 ngăn của ĐCTL nhờ 2 ống dầu
đặt ở 2 đầu của xilanh. Cấu tạo van trợt gồm có vỏ hình trụ và một chiếc kim trợt trong đó. Trên thành vỏ có khoét 5 lỗ nhỏ (cửa sổ); cửa sổ ở
giữa đợc thông với dầu có áp lấy từ thiết bị dầu có áp tới van trợt qua cửa này: 2 cửa almf việc (ở vị trí cân bằng thì 2 cửa sổ này sẽ bị khép
kín bởi phần lồi trên và dới của kim) thông với ngăn tơng ứng của ĐCTL qua 2 ống dẫn dầu, 2 cửa xả dầu trên và dới cùng thông với thùng dầu xả. Nh
vậy, khi chuyển dời khỏi vị trí cân bằng thì dầu có áp sẽ từ cửa sổ giữa đi vào một ngăn nào đó của động cơ tiếp lực, còn dầu có áp trong
ngăn khác của ĐCTL sẽ theo cửa sổ làm việc và lỗ xả trở về thùng dầu xả, hai phía của ĐCTL có độ chênh áp lực làm chuyển động bộ phận điều
chỉnh tuabin.
Qua trình điều chỉnh tốc độ quay của tuabin theo sơ đồ này sẽ không ổn định, bởi vì pittông của ĐCTL không thể đứng im ở một vị trí
cân bằng nào cả (do kim van trợt đã không kịp trở về vị trí ban đầu). Hiện tợng dao động độ mở cánh hớng, công suất, cúng bắt nguồn từ
đây. Để khắc phục khuyết điểm trên ta sử dụng sơ đồ điều chỉnh khác.

*

Máy điều tốc tác động gián tiếp có bộ phận phản hồi cứng

Trong sơ đồ này, ngoài bộ phận ĐCTL và van trợt kể trên còn có thêm bộ phận phản hồi kiểu đòn bẩy HZS, nó có tác dụng đa
kim trợt kịp thời trở về vị trí trung gian. Từ sơ đồ nguyên lí cho ở hình (8.4) ta thấy, lúc đầu tay đòn ở vị trí 1 và sua khi
pittông ĐCTL chuển động về phía đóng bộ phận điều chỉnh thì hệ thống phản hồi cứng kiểu đòn sẽ đẩy điểm Z cùng điểm
S (nối với kim van) lên trên (ở vị trí 2), kết quả là kim trợt sẽ trở về vị trí trung gian. Khác với sơ đồ không có phản hồi, ở đây
khi quá trình điều chỉnh kết thúc, động cơ tiếp lực sẽ đứng im tại vị trí cân bằng mới và số vòng quay của tuabin cũng sẽ ổn
định ở vị trí mới tơng ứng với vị trí mới của hộp trục H. Hình (8.4) vẽ cho trơng hợp giảm phụ tải của máy phát điện. Ngợc lại tr
ờng hợp phụ tải của máy phát tăng lên, hai quả lắc xếp lại, kim trợt bị đẩy lên trên và dầu có áp sẽ đi vào ngăn bên trái của ĐCTL,
còn ngăn phải của nó thông với ống dầu xả làm cho pittông ĐCTL chuiyển dịch sang bên phải để mở to bộ phận điều chỉnh. Nh
vậy bộ phận phản hồi cứng đa kim van trở về vị trí trung gian. Qua trình điều chỉnh kết thúc thì số vòng quay của tuabin sẽ
nhỏ hơn số vòng quay ban đầu vì điểm H thấp hơn vị trí ban đầu.

*

Máy điều tốc tác động gián tiếp có bộ phận phản hồi mềm
Trong sơ đồ máy điều tốc loại này, điểm Z của đòn HZS đợc nối với pittông của động cơ tiếp lực qua một bộ phận dặc biệt gọi là bộ
hoãn xung, nhờ đó mà điểm H có thể trở về vị trí ban đầu và đứng im ở vị trí đó trong suốt cả thời gian làm việc ổn định của
tuabin.
Trong bộ phận phản hồi mềm điểm Z của đòn 2 (hình 8.5) liên hệ với lò xo 3 và điểm Z sẽ ở vị trí ban đầu nếu lò xo này ở trạng thái
tự do. Bộ hoãn xung gồm một ống xilanh (có chứa đầy dấu) và pittông, trên pittông này có khoét một lỗ nhỏ để khi pittông của bộ hoãn
xung trở về vị trí trung gian thì dầu có thể chảy chậm từ một ngăn này vào ngăn khác của xilanh qua lỗ nhỏ đó.
Ta nghiên cứu cách chuyển vận của bộ hoãn xung. Trong trờng hợp cắt phụ tải, số vòng quay tăng và động cơ tiếp lực chuyển động về
phía đóng bộ phận đièu chỉnh. Lúc đầu vì dầu cha kịp chảy từ ngăn dới lên ngăn trên của xilanh của bộ hoãn xung, do tác dụng tiết lu
lên cả pittông và xilanh cùng điểm Z đầu dịch lên trên để kịp thời đa kim trợt (điểm S) trở về vị trí ban đầu, và lò xo bị nén lại. Cho
đến thời điểm này thì quá trình điều chỉnh giống nh sơ đồ máy điều tốc tác động gián tiếp với bộ phận phản hồi cứng.
Sau đó, do tác dụng đàn hồi của lò xo 3, lò xo dãn ra và đẩy điểm Z xuống dới, đòn 2 quay quanh điểm H theo chiều kim đồng hồ và
pittông của động cơ tiếp lực lại tiếp tục chuyển động về phía đóng. Số vòng quay liên tục giảm dần cho đến khi điểm H trở về vị trí
ban đầu thì quá trình điều chỉnh kết thúc. Số vòng quay sau cùng sẽ bằng số vòng quay ban đầu. Đó là đặc điểm chính của loại
máy điều tốc này. Thời gian cần để cho điểm Z chuyển động (dới tác dụng của lực lò xo) nhanh hay chậm. Phụ thuộc vào sức cản thủy
lực ở lỗ tiết lu cũng tức là phụ thuộc vào độ mở của lỗ tiết lu trong bình hoãn xung.