Các yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự làm việc ổn định của tuabin thủy lực

Như chúng ta đã biết, tổ máy tua bin nước là bộ phận cơ khí cốt lõi và chủ yếu của công trình thủy điện.Vì vậy, việc đảm bảo hoạt động ổn định của cả tổ máy tua bin thủy lực là đặc biệt quan trọng.Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của tổ máy tua bin thủy lực, những yếu tố này đã tồn tại ngay từ khi thiết kế toàn bộ tổ máy tua bin thủy lực.

Trong toàn bộ thiết kế của tổ máy tuabin thủy lực, ảnh hưởng của thiết kế thủy lực là nhỏ.Khi tổ máy tuabin nước hoạt động trong điều kiện bình thường, dòng nước tại cửa ra của tổ máy sẽ tiếp tục chảy ra ngoài và dòng nước tại cửa ra của tổ máy sẽ không quay.Khi tuabin không ở trạng thái làm việc tối ưu, dòng chảy ở cửa ra của người chạy sẽ dần dần tạo thành dòng chảy tròn trong ống gió tuabin.Khi tuabin chịu tải một phần từ 40 ~ 70% của đầu thấp, dòng chảy tại cửa ra của người chạy sẽ quay về phía trước và dần dần tạo thành xoáy băng, thậm chí sẽ gây ra rung động cho tổ máy tuabin.
Trong hoạt động của tuabin thủy lực, yếu tố quan trọng nhất gây ra rung động của tổ máy tuabin thủy lực là xung áp suất của ống gió, và yếu tố này sẽ đe dọa đến hoạt động bình thường của tuabin Francis.Ngoài ra, nếu tàu xoáy Karman được tạo ra ở đuôi của dòng chảy xung quanh cánh quạt, nó cũng sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của tuabin thủy lực, vì nó sẽ dẫn đến rung cưỡng bức của cánh chạy của tuabin thủy lực.Khi tần số của rung động cưỡng bức này tạo thành mối quan hệ bội số với tần số dao động tự nhiên của cánh chạy, nó sẽ dẫn đến các vết nứt trên cánh chạy của tuabin thủy lực, và thậm chí dẫn đến gãy cánh chạy.
Ngoài ra, có một yếu tố khác cũng sẽ ảnh hưởng đến sự hoạt động ổn định của tuabin, đó là yếu tố thủy lực.Nếu điều kiện hoạt động của tổ máy tuabin sai lệch với điều kiện thiết kế của tuabin thì hiện tượng tách dòng sẽ xảy ra ở đầu vào và đầu ra của cánh quạt.Do tần số của hiện tượng tách dòng không ổn định nên mức độ nguy hại cũng khác nhau.Mô hình thủy lực của tuabin thủy lực là nguồn điện của cả trạm thủy điện.

Thiết kế kết cấu hợp lý và khoa học, gia công và chế tạo tổ máy tuabin nước có thể cải thiện hiệu quả tính ổn định của hoạt động tuabin nước, và các yếu tố chính ảnh hưởng đến thiết kế và chế tạo kết cấu của nó như sau:
① Đối với các bộ phận của đoạn dòng chảy, khi áp suất dòng chảy trong đoạn dòng tác dụng lên các bộ phận của đoạn dòng sẽ sinh ra ứng suất.Với sự gia tăng của ứng suất, nó sẽ dẫn đến biến dạng đàn hồi của các cấu kiện.Ngoài ra, khi dòng chảy bị kích động, mỗi thành phần cũng sẽ tạo ra rung động.Khi tần số dao động của dòng nước giống với tần số tự nhiên của các bộ phận, nó cũng sẽ tạo ra cộng hưởng, không chỉ gây ô nhiễm tiếng ồn nghiêm trọng mà còn ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của tổ máy tua bin thủy lực.Đặc biệt đối với tổ máy tuabin nước có kích thước lớn và tốc độ thấp, tần số tự nhiên của nó rất gần với tần số thấp của thủy lực nên rất dễ bị ảnh hưởng bởi hiện tượng cộng hưởng.
② Ảnh hưởng của công nghệ chế biến.Trong quá trình gia công và sản xuất tổ máy tuabin thủy lực, nếu việc gia công lưỡi cắt không chính xác, hoặc có sai sót trong quá trình hàn các bộ phận, giá trị độ mở đầu vào và đầu ra của các cánh quạt sẽ tương đối không đồng đều, điều này cuối cùng sẽ dẫn đến các vấn đề rung động của động cơ đơn vị tua bin thủy lực.
③ Khi xử lý vòng mê cung, buồng trứng lớn cũng sẽ dẫn đến các vấn đề về rung động của thiết bị.
Ngoài ra, chất lượng lắp đặt của tổ máy tuabin nước cũng sẽ ảnh hưởng đến sự vận hành ổn định của tổ máy tuabin nước.Trong số các thành phần khác nhau của tổ máy tuabin thủy lực, nếu các ổ trục dẫn hướng không đồng tâm với nhau hoặc đặt trục không đúng sẽ gây ra hiện tượng rung thủy lực và rung các bộ phận chịu lực.