Breve introdução de equipamentos de turbina em usinas hidrelétricas

1. Princípio de funcionamento
Turbina de água é a energia do fluxo de água.Turbina de água é a máquina de energia que converte a energia do fluxo de água em energia mecânica rotativa.A água no reservatório a montante é conduzida para a turbina através do tubo de desvio, que aciona o rotor da turbina para girar e aciona o gerador para gerar eletricidade.

A fórmula de cálculo da potência de saída da turbina é a seguinte:
P＝9．81H·Q· η（ P-potência do hidrogerador, kW;H – a altura da água, m;Q – vazão pela turbina, m3/S;η— Eficiência da turbina hidráulica
Quanto maior a altura manométrica h e quanto maior a vazão Q, maior a eficiência da turbina η Quanto maior a potência, maior a potência de saída.

2. Classificação e cabeça aplicável da turbina hidráulica
Classificação da turbina
Turbina de reação: Francis, fluxo axial, fluxo oblíquo e turbina tubular
Turbina Pelton: Turbina Pelton, turbina de curso oblíquo, turbina de duplo curso e turbina Pelton
Fluxo misto vertical
Fluxo axial vertical
Fluxo oblíquo
Cabeça aplicável

Turbina de reação:
Turbina Francis 20-700m
Turbina de fluxo axial 3 ~ 80m
Turbina de fluxo inclinado 25 ～ 200m
Turbina tubular 1 ~ 25m

Turbina de impulso:
Turbina Pelton 300-1700m (grande), 40-250m (pequeno)
20 ～ 300m para turbina de impacto oblíqua
Turbina de duplo clique 5 ～ 100m (pequena)
O tipo de turbina é selecionado de acordo com a cabeça de trabalho e a velocidade específica

3. Parâmetros básicos de funcionamento da turbina hidráulica
Inclui principalmente altura manométrica h, vazão Q, saída P e eficiência η、 Velocidade n.
Cabeça característica H:
Altura máxima Hmax: a altura manométrica máxima que a turbina pode operar.
Altura mínima Hmin: a carga líquida mínima para operação segura e estável da turbina hidráulica.
Queda média ponderada ha: valor médio ponderado de todas as quedas d'água da turbina.
Altura nominal HR: a carga líquida mínima necessária para que a turbina gere a potência nominal.
Descarga Q: volume de vazão que passa por uma determinada seção de vazão da turbina em unidade de tempo, a unidade comumente utilizada é m3/s.
Velocidade n: o número de rotações do rotor da turbina em unidade de tempo, comumente usado em R/min.
Saída P: potência de saída da extremidade do eixo da turbina, unidade comumente usada: kW.
eficiência η： A relação entre a potência de entrada e a potência de saída de uma turbina hidráulica é chamada de eficiência de uma turbina hidráulica.

4. Estrutura principal da turbina
Os principais componentes estruturais da turbina de reação são voluta, anel de sustentação, mecanismo guia, tampa superior, corrediça, eixo principal, rolamento guia, anel inferior, tubo de sucção, etc. As imagens acima mostram os principais componentes estruturais da turbina

5. Teste de fábrica de turbina hidráulica
Verifique, opere e teste as peças principais, como voluta, corrediça, eixo principal, servomotor, mancal guia e tampa superior.
Principais itens de inspeção e teste:
1) Inspeção de materiais;
2) Inspeção de soldagem;
3) Ensaios não destrutivos;
4) Teste de pressão;
5) Verificação de dimensão;
6) Montagem em fábrica;
7) Teste de movimento;
8) Teste de equilíbrio estático do corredor, etc.