Giáo trình Thực hành cung cấp điện

MÔ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN

Sau khi hoàn thành bài học này, sinh viên sẽ có khả năng phân tích sơ đồ nối dây chính của nhà máy điện, bao gồm cả thủy điện và nhiệt điện Từ sơ đồ này, sinh viên có thể nhận diện được ưu nhược điểm của hệ thống điện trong nhà máy Bài học cũng cung cấp kiến thức nền tảng cần thiết cho việc tham quan thực tế ở bài số 7.

PHẦN 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nhà máy điện sản xuất điện năng chủ yếu dưới dạng dòng điện xoay chiều ba pha, trong khi dòng điện một chiều rất ít được phát ra Để sử dụng năng lượng dòng điện một chiều trong công nghiệp, người ta thường áp dụng phương pháp chỉnh lưu để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Nguyên lý sản xuất điện tại các nhà máy điện là chuyển đổi năng lượng sơ cấp thành điện năng thông qua cơ năng quay máy phát điện Hiện nay, năng lượng chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện là năng lượng từ chất đốt và năng lượng nước Kể từ năm 1954, một số quốc gia tiên tiến đã bắt đầu xây dựng nhà máy điện sử dụng năng lượng nguyên tử.

Nhà máy nhiệt điện là một nguồn điện truyền thống vẫn được sử dụng rộng rãi hiện nay Quá trình chuyển đổi năng lượng trong nhà máy nhiệt điện diễn ra theo một chu trình cụ thể, giúp sản xuất điện năng hiệu quả.

Nhiệt năng - cơ năng - điện năng

*Ưu điểm của nhà máy nhiệt điện:

- Có thể xây dựng ở nhiều nơi trong lãnh thổ đất nước

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý công nghệ của quá trình sản xuất điện trong các nhà máy nhiệt điện

- Phát điện không phụ thuộc vào thời tiết, chỉ cần đủ nhiên liệu

- Thời gian xây dựng ngắn

- Diện tích cho xây dựng nhà máy không lớn

*Nhược điểm của nhà máy nhiệt điện:

- Phải phải khai thác và vận chuyển nhiên liệu

- Thời gian khởi động nhà máy lâu (45) h và thời gian dừng máy kéo dài (612)h

Thiết bị phức tạp gây khó khăn trong việc tự động hóa, dẫn đến mức độ an toàn thấp hơn Hơn nữa, số lượng nhân công cần thiết cho quản lý và vận hành cao gấp khoảng 13 lần so với thủy điện.

Nhà máy thủy điện chuyển đổi năng lượng từ dòng nước để quay tuabin thủy lực, từ đó tạo ra điện năng Quá trình này diễn ra thông qua việc sử dụng năng lượng nước để làm quay các thiết bị, dẫn đến việc phát điện hiệu quả.

Thuỷ năng - Cơ năng - Điện năng Động cơ sơ cấp của máy phát là tuabin nước, nối dọc trục với máy phát

Công suất nguồn nước của nhà máy thủy điện chủ yếu phụ thuộc vào hai yếu tố chính: lưu lượng dòng nước (Q) và chiều cao cột nước (h) Công thức tính công suất được thể hiện qua biểu thức: h Q 81,9.

Trong đó: - Q: là lưu lượng của dòng nước: (m 3 /s)

- h :là chiều cao cột nước: (m)

Công suất của nhà máy thuỷ điện đƣợc xác định theo biểu thức:

Trong đó: -  TB : là hiệu suất của tuabin

-  MF : là hiệu suất của máy phát

-  BT : là hiệu suất của bộ truyền

Để tăng công suất của thuỷ điện, có thể xây dựng đập chắn trên những đoạn nước tương đối bằng phẳng nhằm tạo ra lưu lượng Q lớn, hoặc xây dựng ở những đoạn có độ chênh lệch lớn giữa hai mức nước để tạo ra độ cao h lớn.

Hình 1.2 Mô hình sản xuất điện của các nhà máy thuỷ điện

*Ưu điểm của nhà máy thuỷ điện:

- Dùng năng lượng nước để chạy máy phát điện nên không phải vận chuyển nhiên liệu như nhiệt điện, nguồn nước thiên nhiên rất phong phú

- Thời gian mở máy nhỏ (