Unit 7: Bài đọc Các loại máy phát điện Tổ máy nước: Tổ máy phát điện nước (nhiệt) là các nhà máy điện chạy nền tiêu biểu Hơi nước được tạo nồi làm quay tuabin để chạy máy phát điên (Hình 3a) Nhiên liệu hóa thạch (than đã, dầu mỏ và các sản phẩm của dầu mỏ, khí tự nhiên hoặc các nhiên liệu khí khác) và nhiên liệu dễ cháy, khối sinh học và phế phẩm, được đốt nồi để tạo nước Các nhà máy điện hạt nhân sử dụng sự phân hạch hạt nhân là nguồn nhiệt để tạo nước Năng lượng địa nhiệt hoặc lượng mặt trời cũng sản xuất nước Hiệu suất nhiệt của các nhà máy điện nước chạy bằng lượng hóa thạch là khoảng 33 tới 35% Nhiệt dư thừa được tỏa khỏi nhà máy hoặc trực tiếp vào bầu khí quyển, thông qua tháp làm lạnh, hoặc được chuyển tới hồ để làm mát Một máy bơm nước đưa nước dư thừa từ bình ngưng trở lại nồi Tổ máy khí đốt: Tuabin khí và động đốt sử dụng khí nóng từ nhiên liệu hóa thạch cháy, thay vì nước, làm quay tuabin để chạy máy phát điện Những nhà máy này có thể được khởi động và phát điện cách nhanh chóng, và vậy nên được dùng các nhà máy chạy phủ đỉnh Số lượng của các tuabin khí tăng lên bởi các tiến bộ kỹ thuật thiết kế tuabin khí và sự giảm giá của khí đốt đã làm cho tuabin khí cạnh tranh với các nhà máy điện nước lớn Tuy nhiên, hiệu suất nhiệt lại ít một chút so với của các nhà máy điện nước lớn (Hình 3b) Khí dư thừa được thải qua ống khí thải Tổ máy chu trình hỗn hợp: Các nhà máy có chu trình hỗn hợp sử dụng tuabin khí trước tiên để tạo lượng và sau đó sử dụng khí dư máy phát điện nước để sản xuất thêm điện Do vậy, các nhà máy có chu trình hỗn hợp làm việc sử dụng lượng nhiệt hiệu quả với nhiên liệu hóa thach Công nghệ mới cải tiến hiệu suất nhiệt của các nhà máy có chu trình hỗn hợp, với một vài báo cáo là 50 tới 60% hiệu suất nhiệt (hình 3c) Tổ máy đồng phát: Các máy phát điện đồng phát, còn được biết đến các máy phát điện kết hợp nhiệt và lượng, là các công cụ để sử dụng nhiệt cho việc sản xuất điện và cho dạng khác của nhiệt hữu ích (hơi nước hoặc nước nóng), cho các quá trình sản xuất hoặc cho hệ thống sưởi trung tâm Có hai loại của hệ thống đồng phát: chu kì đáy và chu kì đỉnh Trong một cấu hình của chu kì đáy, một quá trình sản xuất sử dụng có nhiệt độ cao trước hết và nồi phục hồi nhiệt dư thu hồi lại lượng ko được sử dụng và dùng nó để quay tuabin – máy phát để sản xuất điện Trong một hai cấu hình chu trình đỉnh, nồi sản xuất nhiệt nước để chạy tuabin – máy phát để sản xuất điện năng, và nước mà rời tuabin được dùng các ứng dụng nhiệt là sưởi ấm không gian hoặc việc chuẩn bị thức ăn Trong cấu hình khác của chu trình đỉnh, một tuabin đốt hoặc động diesel đốt nhiên liệu để quay trục được nối với máy phát để sản xuất điện năng, và nhiệt dư từ nhiêu liệu cháy được thu hồi nồi phục hồi nhiệt dư để dùng sưởi ấm trực tiếp hoặc sản xuất nước cho các ứng dụng nhiệt(hình 3d) Các tổ máy khác: Động của chuyển động nước và gió đã được dùng để quay tuabin các nhà máy thủy điện và các máy phát điện bằng sức gió để sản xuất điện Các dạng khác của việc chuyển đổi lượng bao gồm các tấm quang điện mà chuyển hóa lượng áng sáng trực tiếp thành điện năng, và các pin nhiên liệu chuyển hóa lượng hóa học trực tiếp thành điện Task Công suất của một máy phát điện đồng bộ bằng tích số của điện áp mỗi pha, dòng điện mỗi pha, và số pha Công suất này thường được định là MVA đối với những máy phát điện lớn hoặc kVA đối với những máy phát điện nhỏ Cả điện áp và dòng điện đều là giá trị hiệu dụng, hay rms, giá trị (bằng giá trị đỉnh chia cho ) Điện áp định mức của các máy phát điện thường được định bởi điện áp làm việc giữa hai ba đầu cực của máy phát – nghĩa là điện áp dây Đối với cuộn dây nối theo kiểu tam giác, thì điện áp định mức bằng điện áp pha Đối với cuộn dây nối theo kiểu hình sao, thì nó bằng lần điện áp pha Công suất định mức của máy móc khác với công suất trục của nó bởi hai yếu tố – đó là hệ số công suất và hiệu suất Hệ số công suất là tỉ số giữa công suất thực được truyền tới tải điện chia cho tổng của tích số giữa điện áp và dòng của tất cả các pha Hiệu suất là tỉ số giữa công suất điện đầu công suất đầu vào Sự khác giữa hai giá trị công suất đó là tổn thất công suất gồm có tổn thất sắt từ bởi thông lượng thay đổi, tổn thất điện trở của dây dẫn stator và rotor, và tổn thất bởi ma sát giữa cuộn dây và ổ trục Trong các máy phát điện đồng bộ lớn, những tổn thất này thông thường nhỏ % của công suất định mức Những tổn thất này phải được loại bỏ khỏi máy phát điện bởi hệ thống làm mát để trì nhiệt độ giới hạn được quy định bởi sự cách điện của bó dây