10 vũ huy tâm 5b DA thủy điện

MỤC LỤC A TÍNH TOÁN THỦY NĂNG 5 1 Xác định các đặc trưng cơ bản của hồ chứa 5 1 1 Chọn năm tính toán và tần suất thiết kế 5 1 2 Xác định mực nước dâng bình thường 6 1 3 Xác định mực nước chết 7 1 4 Xác định hệ số điều tiết β 9 1 5 Xác định cột nước công tác có lợi nhất 9 2 Xác định các thông số năng lượng 11 2 1 Xác định công suất bảo đảm của nhà máy 11 2 2 Xác định công suất lắp máy 12 2 3 Xác định điện lượng bình quân nhiều năm E0 12 3 Xác định các cột nước đặc trưng 18 3 1 Xác định cột nước H.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN MỤC LỤC GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN DANH MỤC BẢNG BIỂU GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC THỦY ĐIỆN Họ tên : Vũ Huy Tâm Lớp : 61LT-CX Mã sinh viên : Mã đề : 1921040022 5B A TÍNH TỐN THỦY NĂNG 1.1 Xác định đặc trưng hồ chứa Chọn năm tính tốn tần suất thiết kế 1.1.1 Phân mùa dòng chảy ba năm điển hình Mùa lũ mùa bao gồm tháng liên tục có lưu lượng dịng chảy lớn lưu lượng dòng chảy năm với xác suất xuất vượt 50% Tháng lũ: Mùa kiệt bao gồm tháng lại, Bảng 1-1 Lưu lượng bình quân năm điển hình (m3/s) Tháng VII VIII IX X XI XII I II III P=90 % 282, 513, 579, 358, 235, 185, 108, P=50 % 417, 523, 455, 552, 689, 254, 94,3 67,8 61,9 P=10 % 392, 353, 640, 635, 696, 221, 186, 132, 117, 88,7 74,8 IV VI TB 72,8 82,7 221, 62,6 65,2 191, 286,4 119, 148, 313, 73,7 V 329, Bảng số liệu năm điển hình, nên để xác suất xuất vượt 50% cần năm có tháng có lưu lượng lớn giá trị trung bình tương ứng năm tháng tháng lũ Và mùa lũ gồm tháng liên tục nên ta phân mùa dòng chảy năm điển sau: Bảng 1-2 Phân mùa dịng chảy năm điển hình (m3/s) Mùa Mùa lu Mùa kiệt Thán g VII VII I IX X XI XII I II III IV V VI P=90 % 282, 513, 579, 358, 235, 185, 108, 88,7 74,8 73,7 72,8 82,7 P=50 % 417, 523, 455, 552, 689, 254, 94,3 67,8 61,9 62,6 65,2 191, P=10 % 392, 353, 640, 635, 696, 221, 186, 132, 117, 119, 148, 313, GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN 1.1.2 Tần suất thiết kế trạm thủy điện - Trạm thuỷ điện (TTĐ) làm việc phụ thuộc vào tình hình nguồn nước, điều kiện thuận lợi TTĐ làm việc bình thường Gặp mùa kiệt, lưu lượng nhỏ dẫn đến công suất trạm giảm Nếu lũ lớn tới, trạm kiểu cột nước thấp giảm cơng suất chênh lệch mực nước thượng hạ lưu bị giảm đáng kể - Khi TTĐ làm việc khơng bình thường, việc cung cấp điện cho hộ dùng điện khơng đảm bảo Khi phải hạn chế việc cung cấp điện cho cở sản xuất khu dân cư, gây thiệt hại cho hộ dùng điện - Nếu TTĐ có hồ điều tiết lớn, hệ số điều tiết cao, phân bố dịng chảy sơng tương đối điều hồ chọn tần suất thiết kế cao mà lợi dụng phần lớn lượng nước thiên nhiên Trong trường hợp khơng có hồ điều tiết dài hạn muốn lợi dụng dòng nước nhiều, không nên chọn mức bảo đảm cao - Để đánh giá mức độ an toàn cung cấp điện người ta đưa thông số P (tần suất thiết kế) dược xác định sau : Theo đề bài, tần suất thiết kế P = 90 % 1.1.3 Chọn năm tính tốn thủy văn Năm tính tốn (năm nước kiệt thiết kế) ứng với tần suất P = 90% Năm nước trung bình ứng với P =50 % Năm nước nhiều ứng với P = 10 % Theo tài liệu thiết kế ứng với P=90% ta có lưu lượng bình quân năm : Bảng 1-3 Lưu lượng thủy văn năm điển hình thiết kế (m3/s) Mùa Tháng P=90% Mùa lu VII 282,8 Mùa kiệt VIII IX X XI 513, 579, 358, 235, XII 393, 185,6 I II III 108, 88,7 74,8 IV V VI 73, 72,8 82,7 1.2 Xác định mực nước dâng bình thường - Mực nước dâng bình thường (MNDBT) thơng số chủ chốt cơng trình thuỷ điện Đây mực nước cao hồ chứa ứng với điều kiện thuỷ văn chế độ làm việc bình thường - MNDBT có ảnh hưởng định đến dung tích hồ chứa, cột nước, lưu lượng, công suất đảm bảo điện lượng hàng năm trạm thuỷ điện Về mặt cơng trình định chiều cao đập, kích thước cơng trình xả lũ Về mặt dân sinh kinh tế: ngập lụt lịng hồ ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống kinh tế, văn hoá, xã hội, lịch sử khu vực lịng hồ Vì việc chọn MNDBT phải tiến hành thận trọng, so sánh, lựa chọn phương án có lợi - Phương án thiết kế chọn (đề cho): MNDBT = 508 (m) GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm 98,1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN 1.3 Xác định mực nước chết Hình 1-1 Tổng quan thơng số mực nước, dung tích hồ chứa * Xác định mực nước chết giới hạn - Theo điều kiện làm việc tuabin Trong đó: Hmax cột nước lớn trạm thủy điện + Sơ chọn + : Lưu lượng thiên nhiên trung bình mùa kiệt năm kiệt thiết kế() = = 98,1 m3/s Tra quan hệ (Q~Z) ta có: = 465,44 m Hmax = 508 – 465,44 = 42,56 - Theo điều kiện bồi lắng bùn cát lịng hồ: § Ëp d©ng MNDBT BC d2 D d1 MNC Hình 1-2 Các thơng số tính tốn điều kiện bồi lắng bùn cát Ta có: GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MƠN HỌC THUỶ ĐIỆN - : cao trình bùn cát xác định từ dung tích bùn cát (Vbc) lắng đọng vào hồ chứa thời gian T (năm): + Dung tích bùn cát lắng đọng xác định theo cơng thức : Trong : k = 0,2÷0,8: Hệ số lắng đọng Lấy : ρ: Hàm lượng bùn cát , W0: Tổng lượng nước đến năm, Số giây năm, Q0: lưu lượng trung bình nhiều năm, k = 0,3 ρ = 125 g/m3 γ = 1,364 T/m3 γ : Khối lượng riêng bùn cát , T: lấy thời gian chu kì nạo vét lịng hồ, T = 100 năm Tra đường qua hệ W~Z lòng hồ ta tìm cao trình bùn cát lắng đọng 100 năm: d2 : chiều cao an toàn đảm bảo bùn cát không chui vào đường ống d2 = ( 0,5÷1 )m Chọn d2 = 0,5 m d1 : chiều cao an tồn đảm bảo khơng có khơng khí lọt vào đường ống d1 = ( 0,5÷1 )m Chọn d1 = 0,5 m D: đường kính cửa lấy nước (giả thiết tiết diện tròn) lưu lượng lớn chảy qua CLN, tùy theo phương thức cấp nước (độc lập, phân nhóm, liên hợp) - Phương thức cấp nước liên hợp: Z: Số cửa lấy nước ( Z = 2÷6 ) Chọn Z = V (: lưu lượng trung bình nhiều năm) , chọn - Thay số vào, ta được: Chọn D = 9,6 m ⇒ - Xác định mực nước chết giới hạn: [MNC] = Max (MNCtb;MNCbc) = Max (493,81;491,38) = 493,81 (m) GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN 1.4 Xác định hệ số điều tiết β * Hệ số diều tiết Tra đường quan hệ (Z~V) lòng hồ: - Từ mực nước chết giới hạn [MNC] = 493,81 (m) ta có dung tích chết giới hạn: [Vc] = 185,62106 (m3) - Từ MNDBT = 508 (m) ta có dung tích tồn lịng hồ Vtp = 573,15106 (m3) - Dung tích hữu ích giới hạn [Vhi] = Vtp – [Vc] = 573,15x106 – 185,62x106 = 387,53106 (m3) W0 : tổng lượng nước đến trung bình nhiều năm (đã tính tốn mục 1.3.1) * Nếu + : hồ điều tiết nhiều năm + 0,3: hồ điều tiết năm + : hồ điều tiết ngày đêm ⇒ Hồ chứa điều tiết năm 1.5 Xác định cột nước công tác có lợi : Xác định cột nước cơng tác có lợi Cách tính: – Cột (1): Giả thiết khoảng: – Cột (2): MNC = MNDBT – hct – Cột (3): Vc dung tích ứng với MNC, tra quan hệ Z ∼ V hồ ứng với MNC: – Cột (4): Dung tích hữu ích V hi = VMNDBT – Vc ; VMNDBT dung tích ứng với MNDBT, tra quan hệ (Z ∼ V) hồ ứng với MNDBT – Cột (5): Vtb dung tích hồ trung bình mùa kiệt, Vtb = – Cột (6): với – Cột (7): ( Do cần xét mối quan hệ h ct Emk nên bỏ qua tổn thất lưu lượng thấm bốc hơi.) – Cột (8): Ztl (m): mực nước thượng lưu trung bình mùa kiệt, Ztl tra tương ứng với V từ quan hệ Z ∼ V hồ chứa – Cột (9): Zhl (m): mực nước hạ lưu trung bình mùa kiệt, Z hl tra tương ứng với V từ quan hệ Z ∼ V hồ chứa – Cột (10): cột nước (m) GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN – Cột (11): (k = 8,5: hệ số lợi dụng nước) - Cột (12): Emk = ∆h = 730 Bảng 1-4 Tính tốn hct Hct MNC VC Vhi (10^6) Vtb Ztl Qđt H (m) Nmk (KW) Emk (MW) 10 11 12 13 14 14,19 508 507 506 505 504 503 502 501 500 499 498 497 496 495 494 493,81 573,15 536,05 501,87 468,35 436,54 406,17 376,63 349,33 322,03 297,84 273,66 251,49 230,08 209,78 190,81 187,21 0,00 37,10 71,28 104,80 136,61 166,98 196,52 223,82 251,12 275,31 299,49 321,66 343,07 363,37 382,34 385,94 573,15 554,60 537,51 520,75 504,85 489,66 474,89 461,24 447,59 435,50 423,40 412,32 401,61 391,46 381,98 380,18 508,00 507,50 507,04 506,56 506,09 505,64 505,20 504,79 504,36 503,97 503,57 503,20 502,85 502,52 502,20 502,13 98,10 100,12 101,97 103,79 105,52 107,17 108,77 110,26 111,74 113,05 114,37 115,57 116,74 117,84 118,87 119,06 42,56 42,04 41,56 41,07 40,57 40,10 39,64 39,22 38,78 38,37 37,95 37,58 37,21 36,86 36,53 36,46 35491,83 35778,78 36025,23 36230,52 36390,96 36530,65 36653,81 36756,55 36832,38 36868,85 36896,12 36913,01 36921,97 36923,80 36911,78 36903,59 181,36 182,83 184,09 185,14 185,96 186,67 187,30 187,83 188,21 188,40 188,54 188,63 188,67 188,68 188,62 188,58 Hình 1-3 Biểu đồ quan hệ hct ~ Emk Từ biểu đồ hct ~ Emk ta thấy ta thấy đường quan hệ tăng dần giảm xuống giảm cột nước TTĐ nhỏ nên Q tăng H phát điện nhỏ Trong trường hợp ta lấy theo hct giới hạn tối đa theo điều kiện, coi tăng dung tích Vhi làm tăng lưu lượng Q phục vụ nhu cầu nước hạ du cho ngành khác (sử dụng tổng hợp) → Ta chọn hct = 13m, tương ứng với Ec = 188,68 (106 KW) → MNC = 495 (m) vừa thỏa mãn điều kiện thiết kế, khả bồi lắng điều kiện ràng buộc Tuabin +) Xác định thơng số khác hồ: - Ta có: MNC = MNDBT– hct0= 508– 103= 495 m Tra quan hệ Z ~ V ta được: MNDBT = 508 m  VMNDBT = 573,15x106 m3 MNC = 495 m  VMNC = 209,78x106 m3 - Dung tích hữu ích hồ chứa (Vhi) Từ VMNDBT = VMNC + Vhi ⇒ Vhi = VMNDBT – VMNC = 573,15x106 – 209,78x106 = 363,37x106 (m3) GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN Xác định thông số lượng: 2.1 Xác định công suất bảo đảm nhà máy: Cơng suất đảm bảo cơng suất bình qn thời đoạn tính tốn theo khả dịng nước ứng với tầng suất thiết kế Công suất bảo đảm định khả tham gia cân công suất Trạm Thủy Điện Việc xác định công suất bảo đảm N bđ dưạ biểu đồ phụ tải Nhưng ta khơng có biểu đồ phụ tải, ta chọn cơng suất bảo đảm Nbđ cơng suất lớn mà khả dịng chảy cung cấp được: Nbđ = Nc = 30.060,05 (kW) 2.2 Xác định công suất lắp máy: Công suất lắp máy trạm thủy điện dựa vào nhiều yếu tố: biểu đồ phụ tải, tiêu chí lợi dụng tổng hợp nguồn nước, tiêu kinh tế: NPV, IRR… Từ để chọn phương án tối ưu Nhưng khơng có biểu đồ phụ tải, khơng có yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước nên ta chọn Ta chọn phương án Nlm = 100 (MW); Nlm = 150 (MW); Nlm = 200 (MW) Ứng với phương án N lm tiến hành tính tốn điều tiết thủy để xác định điện lượng năm bình quân nhiều năm Enn số lợi dụng cơng suất lắp máy Sau vào độ tăng tương đối E nn phương án số lợi dụng công suất lắp máy để chọn Nlm Trong phạm vi thời gian cho phép làm đồ án, sơ chọn công suất lắp máy theo độ tăng điện số lợi dụng công suất lắp máy Theo kinh nghiệm thiết kế vận hành TTĐ hệ thống số lợi dụng cơng suất lắp máy TTĐ điều tiết năm thường nằm khoảng từ 3500 - 4500 sơ Nlm Ứng với phương án đó, tiến hành tính tốn thủy năng, so sánh lựa chọn phương án Nlm phù hợp 2.3 Xác định điện lượng bình quân nhiều năm E0: - Điện lượng bình qn nhiều năm E0 nói lên khả phát điện trạm thủy điện dùng để tính tốn thiết kế - Để tính E0 ta cần lập bảng tính tốn thủy cho năm thủy văn điển hình P % - Tính tốn điều tiết ta tính cho năm điển hình tương ứng với tần suất 10% , 50%, 90% 2.3.1 Tính tốn điều tiết thủy năng: - Tính tốn điều tiết ta tính cho năm điển hình tương ứng với tần suất 10% , 50%, 90% - Các thông số trạm thuỷ điện: GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão SVTH: Vũ Huy Tâm ĐỒ ÁN MÔN HỌC THUỶ ĐIỆN MNDBT = 508 (m) MNC = 495 (m) Vtp = 573,15106 (m3) k = 8,5 - Thời đoạn tính tốn - Giả thiết lưu lượng thủy điện (do điều tiết) - Các bước tính tốn sau: Cột (1) Thứ tự tháng theo năm thủy văn Cột (2) Qtn : Lưu lượng tự nhiên đến tháng Cột (3) Qđt (m3/s): Lưu lượng điều tiết trung bình tháng, phải tính thử dần: - Mùa lũ: với số tháng mùa lũ m Giả thiết m ∗ =m m∗ ∑ Qtn ml tđ i =1 Vhi - m ∗ ∆ t Q = m ml ml ml So sánh Qtđ với tất Qtni tất Qtni> Qtđ cột 3= Qtđ ml ml có Qtni < Qtđ cột = Qtni tính lại Qtđ với m ∗ tổng số tháng ∗ ml có Qtni> Qtđ - Mùa kiệt: với số tháng mùa kiệt n ∗ Giả thiết n =n n∗ ∑ Qtn Vhi n Qtđmk = n ∗ + n ∗ ∆ t mk mk mk So sánh Qtđ với Qtni tất Qtni đều< Qtđ cột = Qtđ mk mk ∗ Có Qtni> Qtđ cột 3= Qtni cà tính lại Qtđ với n tổng số tháng kiệt có mk Qtni< Qtđ Cột (4), (5) Tương ứng với (Nếu ∆Q > ghi vào cột 4, ∆Q < ghi vào cột 5) Cột (6), (7) Tương ứng với (với ∆t thời đoạn tháng tính s, ) Cột (8) (106 m3): Dung tích hồ đầu thời đoạn, tháng đầu mùa lũ Vđầu = Vcuối GVHD: TS Lê Ngọc Sơn TS Hồ Sỹ Mão 10 SVTH: Vũ Huy Tâm  η  ' ∆nI' = nItu  T max − 1÷  η M max ÷   Trong đó: + ηMmax hiệu số lớn tuabin mẫu + ηTmax hiệu số lớn tuabin thực + Htt = 30 (m) < 150 (m) ta có cơng thức tính Với DlM đường kính tiêu chuẩn tuabin mẫu DlM = 0,46 (m), D1T = D1= 5,0(m) ' nIM = nI' (ln) + (10 ÷ 20) (v/ph) ' ' ' Và nI (tu ) = nI (ln) số vịng quay quy dẫn có lợi tra bảng phụ lục 2.1 giáo trình tuabin thủy lực với kiểu tuabin CQ40/587a-46 ta nI (ln) = 115 (v/ph) ' ⇒ nIM = 115 +10 = 125 (v/ph) ' ' Từ nI (ln) =125 (v/ph) QI = 820 (l/s) tuabin CQ40/587a-46 tra đường ĐTTH giáo trình tuabin thủy lực ta ηMmax =0,9 Sau tính tốn số vịng quay (n) tuabin ta tiến hành chọn số vòng quay đồng (nđb) cách tra phụ lục 2.3 giáo trình tuabin thủy lực, chọn n = 150 (v/ph) 3.3 Kiểm tra lại thông số tua bin * Kiểm tra lại điểm tính tốn + Số vịng quay quy dẫn điểm tính tốn tuabin thực: + Số vịng quay quy dẫn điểm tính tốn tubin mẫu: = x100 = -12,1% ∆Q < tua bin chọn có điểm tính tốn nằm phạm vi làm việc tua bin Ta có: Cặp giá trị nằm gọn vùng có hiệu suất cao đường ĐTTH Vậy D n tính hợp lý D1 = 5,0 (m), n = 150 (v/ph) 3.4 Xác định chiều cao hút Hs ĐN: Chiều cao hút Hs khoảng cách thẳng đứng tính tư mặt nước hạ lưu đến điểm có áp lực nhỏ Chiều cao hút Hs tính theo cơng thức: Trong đó: + k: hệ số phụ thuộc vào loại tuabin, với tuabin cánh quay k=1,1-1,3; chọn k=1,2 + ∇ = Zhlmin = 468,79 (m) độ cao nhà máy so với mặt biển + Htt = 30 (m) cột nước tính tốn TTĐ ' + σM tra đường đặc tính theo Q IMtt ta σM = 0,552 ⇒ Chọn Hs = -10,39 (m) 3.5 Xác định cao trình lắp máy Cơng thức xác định cao trình lắp máy tuabin hướng trục trục đứng là: ∇lm = Zhlmin + Hs + χ D1 Trong đó: + Zhlmin = 468,79 (m) + Hs = -10,39 (m) + χ D1 = (0, 41 ÷ 0, 45) D1 = 2,05 ⇒ ∇ lm = 468,79 – 10,39 + 2,05 = 460,45 (m) 3.6 Số vòng quay lồng tuabin Số vòng quay lồng số vòng quay đột biến lớn TuaBin cắt phụ tải toàn mà phận hướng nước khơng thể đóng lý Tra bảng ứng với kiểu BXCT CQ40 ta số vòng quay lồng quy dẫn liên hệ liên hợp : n′I1 = 290 (v/p) ⇒ số vịng quay lồng tuabin là: Chọn tính tốn kích thước buồng xoắn 4.1 Xác định loại buồng xoắn Với Hmax = 42,21 (m), NT = Ntb = 52,63 MW, vào bảng 2.2 giáo trình tuabin thủy lực ta chọn buồng xoắn kim loại ϕmax = 345° 4.2 Tính tốn kích thước đường bao ngồi Vận tốc nước cửa vào xác định theo công thức sau: vcv = k H tt Trong đó: k = 0,8 ÷ 1,1 chọn k = ⇒ (m/s) Lưu lượng tính tốn tuabin tính theo công thức: Qtt = D12.Q 'I Htt Trong đó: + D1 = 5,0 (m): đường kính bánh xe công tác + Q’Itt = 1,45 (m3/s) + Htt = 30 (m) Lưu lượng cửa vào: Diện tích buồng xoắn mặt cắt cửa vào: Bán kính ρ cửa vào: Đường kính ngồi buồng xoắn cửa vào: rcv = + 2ρ cv = 3,5+2x3,32 = 10,14 (m) Trong đó: = Da/2 = 8,45/2 = 4,225 (m) Da = 8,45 tra bảng Phụ lục 2.2 Xác định kích thước tiết diện ứng với ϕi: ρi = ϕi ϕ + 2.ra i c c ri = + 2ρ i Giả thiết: ϕ i → ρ i → Ri ST T ϕ 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 ϕ/C 2.ra.ϕ/ C 2.ra.ϕ/C^1/2 p 2p r R= a+2p 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 4,225 0,266 0,283 0,532 0,797 1,595 5,820 0,531 0,566 0,752 1,283 2,567 6,792 0,797 0,848 0,921 1,718 3,436 7,661 1,063 1,131 1,064 2,126 4,253 8,478 1,328 1,414 1,189 2,517 5,035 9,260 1,594 1,697 1,303 2,897 5,793 10,018 1,860 1,979 1,407 3,267 6,533 10,758 2,125 2,262 1,504 3,629 7,259 11,484 2,391 2,545 1,595 3,986 7,973 12,198 2,657 2,828 1,682 4,338 8,677 12,902 2,922 3,111 1,764 4,686 9,372 13,597 3,188 3,393 1,842 5,030 10,060 14,285 3,454 3,676 1,917 5,371 10,742 14,967 3,719 3,959 1,990 5,709 11,418 15,643 3,985 4,242 2,060 6,045 12,089 16,314 4,251 4,525 2,127 6,378 12,756 16,981 4,516 4,807 2,193 6,709 13,418 17,643 4,782 5,090 2,256 7,038 14,077 18,302 5,048 5,373 2,318 7,366 14,732 18,957 22 23 25 25 300 315 330 345 5,313 5,656 2,378 7,692 15,383 19,608 5,579 5,938 2,437 8,016 16,032 20,257 5,845 6,221 2,494 8,339 16,678 20,903 6,111 6,504 2,550 8,661 17,322 21,547 Bảng 9: Bảng tính buồng xoắn kim loại Từ bảng ta lập quan hệ F = f(R) Vì tiết diện bình qn buồng xoắn khơng đổi ( V bq = const) nên quan hệ F = F(R) quan hệ đường thẳng Từ bảng tính tốn ta vẽ hình bao buồng xoắn lim loại sau : Hình 5: Sơ họa hình dạng buồng xoắn 4.3 Lựa chọn thiết bị thoát nước (ống hút ) Tác dụng ống hút dẫn nước sau khỏi bánh xe công tác trở hạ lưu Thu hồi phần động sau khỏi bánh xe công tác Tra bảng phụ lục 2.7 kích thước ống hút cong dùng cho tuabin cánh quay CQ40 Bảng 10: Các kích thước ống hút cong dùng cho tuabin cánh quay, đơn vị m STT Tên loại Kiểu bánh xe công tác Kiểu ống hút Kích thước đơn vị CQ40 4A Kích thước quy đổi h/D1 1,915 9,575 D1 5,0 h 1,92 9,6 L 3,5 17,5 B5 2,2 11,0 D4 1,1 5,5 h4 1,1 5,5 10 h6 0,55 2,75 11 Lk 1,4100 7,05 12 h5 5,0 Bảng 11: Kích thước khuỷnh số 4, đơn vị m Kiểu D4 h4 B4 Lk h6 a R6 a1 R7 a2 R8 4A 1,1 1,1 2,2 1,417 0,55 0,305 0,94 1,205 0,66 0,087 0,637 D1 = 5,5 5,5 11 7,085 2,75 1,525 4,7 6,025 3,3 0,435 3,185 Khuỷu Lựa chọn máy phát điện 5.1 Nguyên tắc lựa chọn Máy phát động biến tuabin thành điện cung cấp cho hệ thống điện Chọn MP phải đảm bảo điều kiện kinh tế - kỹ thuật * Về kinh tế: Các loại MP nước ta chưa sản xuất mà phải nhập từ nước ngoài, chủ yếu Nga, việc chọn MP phải phù hợp với cataloge nơi sản xuất , phải đảm bảo đồng , sản xuất hang loạt, giá thành rẻ Ưu tiên cho MP có cataloge, trường hợp chọn phải thiết kế đặt hàng theo nhà sản xuất * Về kỹ thuật: - Loại MP lựa chọn dựa vào công suất tuabin, số vòng quay đồng bộ, phương thức lắp trục Và phải thỏa mãn điều kiện sau: Nmf = [Nmf] ± 5% nmf = [nmf] = 150 (v/ph) Trong đó: Nmp, [Nmp]- tương ứng cơng suất MP thiết kế cơng suất MP tiêu chuẩn có bảng phụ lục 2.9/125 - Công suất định mức máy phát điện tính theo cơng thức : Nmf = = = 50000 (kW) Nmp – 5% [Nmp] Nmp + 5% 47500 (KW) [Nmp] 52500 (KW) => Tra bảng tra ta thấy, khơng có [Nmp] thỏa mãn nằm khoảng nên phải thiết kế máy phát 5.2 Trình tự thiết kế máy phát * Điện áp máy phát Trị số điện áp định mức tiêu chuẩn máy phát quy định là: 3,15; 6,3; 10,5; 15,75 KV tùy thuộc vào dung lượng máy phát theo quan hệ: Bảng 12: Quan hệ dung lượng điện phát máy Dung lượng (MW) Điện áp U (KV) 20 75 175 600 6,3 10,5 13,8 15,75 Do Nmf = 50 MW nên lựa chọn điện áp đầu máy phát: U = 10,5 KV * Các thành phần công suất - Công suất toàn phần định mức máy phát: Smp = = = 62,5 MVA Trong đó: cos =0,8 với Nmf