Giáo trình nhà máy thủy điện (nghề vận hành thuỷ điện) trường cđ cộng đồng lào cai

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƢỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH NỘI BỘ MƠN: NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NGHỀ : VẬN HÀNH THỦY ĐIỆN (Áp dụng cho trình độ Trung cấp) LƢU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2019 LỜI GIỚI THIỆU Nhà máy thủy điện môn học chuyên môn biên soạn dựa chương trình khung chương trình dạy nghề Bộ Lao động - Thương binh Xã hội Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao Đẳng Trung Cấp Nghề Vận hành nhà máy thủy điện Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu nhất, có ví dụ tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết Khi biên soạn, tác giả dựa kinh nghiệm giảng dậy, tham khảo đồng nghiệp tham khảo nhiều giáo trình có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung môn học gồm có chương: Chƣơng 1: Khái quát thuỷ nguyên lý khai thác Chƣơng 2: Các công trình thiết bị nhà máy thuỷ điện Chƣơng 3: Các loại nhà máy thuỷ điện Chƣơng 4: Các thông số nhà máy thuỷ điện Trong q trình biên soạn có nhiều cố gắng song khó tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn khiếm khuyết Tôi mong nhận góp ý Quý đồng nghiệp bạn Học sinh - Sinh viên toàn Trường để giáo trình ngày hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện-Điện tử, Trường Cao đẳng Lào Cai tạo điều kiện giúp đỡ cho tơi hồn thành giáo trình Lào Cai, ngày tháng năm 2019 Ngƣời biên soạn GV Ngô Đức Hiếu MỤC LỤC Nội dung TRANG Chƣơng 1: Khái quát thuỷ nguyên lý khai thác Năng lượng dòng nước khả sử dụng Vấn đề sử dụng tổng hợp lợi ích hồ chứa 15 Chƣơng 2: Các cơng trình thiết bị nhà máy thuỷ điện 16 Cơng trình dẫn nước 16 Thiết bị biến đổi lượng 25 3.Trạm phân phối điện 35 Hệ thống thiết bị phụ 38 Chƣơng 3: Các loại nhà máy thuỷ điện 44 Nhà máy thuỷ điện kiểu đập 44 Nhà máy thuỷ điện kiểu kênh dẫn 45 Nhà máy thuỷ điện kiểu hỗn hợp 45 Một vài nhà máy thuỷ điện dạng khác 46 So sánh ưu, nhược điểm nhà máy thuỷ điện với nhà máy 49 điện khác Chƣơng 4: Các thông số nhà máy thuỷ điện 51 Các thông số bản, trình tự xác định 51 Xác định nhiệm vụ cung cấp nước chọn mức nước tính tốn 55 Chọn năm tính tốn nước dự trữ 56 Cách xác định thơng số nhà máy thuỷ điện 57 Tài liệu tham khảo 66 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN MỤC TIÊU MƠ ĐUN: * Kiến thức - Trình bày nguyên lý chung, dạng nhà máy Thuỷ điện; cơng trình nhà máy Thuỷ điện, nguyên tác xác định trữ lượng thuỷ lợi ích tổng hợp nguồn nước * Kỹ - Phân biệt cơng trình nhà máy Thuỷ điện; hiểu tầm quan nhà máy Thuỷ điện hệ thống điện Quốc gia; - Chỉ đặc tính, thơng số, tiêu kỹ thuật hệ thống, phận nhà máy thuỷ điện * Năng lực tự chủ trách nhiệm - Vận dụng kiến thức học vào việc vận hành an tồn nhà máy - Có thái độ nghiêm túc học tập NỘI DUNG: CHƢƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ THỦY NĂNG VÀ NGUYÊN LÝ KHÁI THÁC Mục tiêu bài: Học xong này, người học có khả năng: - Nhận biết loại máy điện; - Vận dụng định luật dùng để nghiên cứu máy điện; - Phân biệt loại vật liệu dùng máy điện; - Giải thích q trình phát nóng làm mát máy điện - Tích cực chủ động học tập Nội dung: Năng lƣợng dòng nƣớc khả sử dụng: 1.1 Thuỷ Thuỷ năng lượng tiềm tàng nước Môn thuỷ ngành khoa học nghiên cứu sử dụng, khai thác nguồn lượng nước Nước thiên nhiên mang lượng dạng: hoá năng, nhiệt năng, Hoá nước thể chủ yếu việc tạo thành dung dịch muối hoà tan loại đất đồi núi nước sông Nhiệt nước thể chênh lệch nhiệt độ lớp nước mặt đáy sông, nước mặt đất nước ngầm Hai dạng lượng nước nói có trữ lượng lớn, song phân tán, kỹ thuật sử dụng nhiều khó khăn, chưa khai thác Cơ nước thiên nhiên thể mưa rơi, dịng chảy sơng suối, dịng nước thuỷ triều Dạng lượng lớn, ta có khả điều kiện sử dụng Trong dịng sơng có nguồn lượng lớn khai thác dễ dàng Năng lượng tiềm tàng thường ngày bị tiêu hao cách vơ ích vào việc khắc phục trở lực đường chuyển động, ma sát nội bộ, bào mịn xói lở bờ sơng lịng sơng, vận chuyển phù sa bùn cát vật rắn, công sản để vận chuyển khối nước Nước ta vùng nhiệt đới, mưa nhiều, lượng mưa thường từ 1500-2000 mm/năm Có vùng Hà Giang, dọc Hồng Liên Sơn, Tây Cơn Lĩnh ,Tây Ngun lượng mưa đến 4000-5000 mm/năm nên nguồn nước phong phú Năng lượng khai thác từ nguồn nước chủ yếu dịng chảy mặt (sơng, suối), thuỷ triều dòng hải lưu Tuy nhiên môn học thủy điện I, tập trung nghiên cứu dịng chảy sơng suối Trữ lượng thủy giới lớn Theo nghiên cứu công bố B Xlebinger hội nghị Năng lượng toàn giới lần thứ (Luân Đôn - 1950), trữ lượng thủy giới thống kê Bảng 1.3 Bảng 1.1 Trữ lƣợng thủy giới theo B Xlebinger Diện tích Trữ lượng Mật độ công (103 Km2) (106 Kw) suất Châu Âu 11.609 200 17,3 (Kw/Km2) Châu Á 41.839 2.309 55,0 Châu Phi 30.292 1.155 38,2 Bắc Mỹ 24.244 717 29,5 Nam Mỹ 17.798 1.110 62,5 Châu Ũc Châu Đ 8.557 119 13,9 Đại Dương Tổng cộng toàn trái 134.339 5.610 41,7 đất Vùng Theo số tài liệu nghiên cứu, nước ta có 1000 sơng suối (chiều dài > 10Km) với trữ tiềm tàng khoảng 260 - 280 tỷ Kwh Trong lưu vực sơng Đà, Lơ - Gâm sơng Đồng Nai có nguồn lượng lớn Đánh giá trữ lý thuyết trữ kinh tế kỹ thuật Việt Nam thống kê Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.2 Trữ lý thuyết kinh tế-kỹ thuật số lƣu vực lớn Việt Nam Tên lưu vực sông E0 lý thuyết E0 kỹ thuật E0 LT/E0 KT Sông Lô Sông Thao Sông Đà Sông Mã Sông Cả Sông Vũ Gia - Thu Bồn Sông Trà Khúc Sông Ba Sông Sê San 10 Sông Sêrêpok 11 Sông Đồng Nai Tổng cộng KWh) (10 39.600 25.963 71.100 12.070 10.950 15.564 5.269 10.027 21.723 13.575 27.719 249.090 KWh) (10 4.752 7.572 31.175 1.256 2.556 4.575 1.688 1.239 7.948 2.636 10.335 68.917 (%) 12 29 43 10 23 30 32 12 39 20 37 27,5 Bảng 1.3: Trữ kỹ thuật lƣu vực lớn Việt Nam Tên lưu vực Số bậc thang thủy điện Công suất (MW) S Hồng + S Thái Bình S Mã + S Cả Vùng Đèo Ngang, Đèo Cả S Đồng Nai Chi lưu S Mê Kông Các lưu vực khác Tổng cộng 138 18 28 21 14 28 247 12.600 1.400 1.500 1.600 2.000 2.100 21.200 * Tính cơng suất điện lƣợng cho đoạn sông Muốn xác định lượng tiềm tàng dịng chảy sơng thiên nhiên (hình 1-1) từ mặt cắt (1-1) đến (2-2) ta xét lượng mà khối nước W di chuyển đoạn tiêu hao đi, nghĩa tìm hiệu số lượng hai mặt cắt đó: E = E1-E2 Dựa vào phương trình Bec-nui biết lượng tiềm tàng chứa thể tích nước W(m3) chảy qua mặt cắt (1-1) thời gian t(s) là: Trong đó: + Z1 - cao trình mặt nước mặt cắt 1-1 + p1 - áp suất mặt nước mặt cắt 1-1 +γ - trọng lượng thể tích nước; γ = 9,81.103 N/m3 + V1 - vận tốc dòng chảy mặt cắt 1-1 + α1 - hệ số xét đến phân bố lưu tốc mặt cắt 1-1 + g - gia tốc trọng trường Giả thiết đoạn sông xét khơng có sơng nhánh đổ vào, nghĩa coi lượng nước W chảy qua mặt cắt (1-1) (2-2) khơng đổi Khi lượng nước W chảy qua mặt cắt (2-2) có lượng tiềm tàng là: Ý nghĩa ký hiệu biểu thức (1-2) giống ký hiệu (1-1) Vậy lượng tiềm tàng đoạn sơng là: Phân tích biểu thức (1-3) ta thấy E cơng sản t giây để di chuyển lượng nước W từ mặt cắt (1-1) sang (2-2) với cột nước toàn phần là: Nghĩa là: E1-2 = W H1-2 (Jun) (1-5) Xét cột nước tồn phần, ta thấy gồm thành phần: - Cột nước địa hình: Hđh = (Z1 - Z2) - Cột nước áp suất: - Cột nước lưu tốc: Do H1-2 viết: H1-2 = Hđh + Has + Hlt Trong thực tế, trị số áp suất p1, p2 hai đầu đoạn sông nghiên cứu thường chênh lệch Mặt khác giả thiết lượng nước đoạn sông xét không đổi nên khia đặc trưng hình dạng hai mặt cắt sơng gần giống dẫn đến Nghĩa coi Bỏ qua sai số không đáng kể biểu thức (1-3) viết dạng đơn giản: - Z2 ) (Jun) (1-6) - Z2 (1-7) Biểu thức (1-7) cơng thức cho phép ta xác định lượng tiềm tàng đoạn sông E = 9,81.103.H.Q.t (Jun) (1-8) Nếu thay đơn vị điện lượng jun kwh với 1kwh =3600.103 jun, ta Ta có: E = HQt/367,2 (kWh) (1-9) Từ biểu thức (1-8) (1-9) ta xác định cơng suất N dịng nước đoạn sơng theo cơng thức chung: N = E/t từ (1-8) ta có: N = 9,81.103.Q.H (W) (1-10) N = 9,81.Q.H (kW) (1-11) Công thức (1-11) coi công thức để tính tốn thuỷ Nó thường áp dụng nhiều công tác quy hoạch, khảo sát, điều tra trữ lượng thủy tiềm tàng sơng ngịi * Tính trữ lƣợng thuỷ cho sơng: Muốn tính tữ lượng thuỷ nặng cho mọt sông, ta phân nhiều đoạn, dùng cơng thức (1-11) tính trữ lượng thuỷ cho đoạn sau cộng dồn lại Thực tế để dễ nhận thấy tiện sử dụng, người ta dùng số liệu khảo sát, tính tốn vẽ thành biểu đồ hình(1-2) Các bước tiến hành sau: + Điều tra, khảo sát thu thập tài liệu a).Nguyên tắc phân đoạn: Ta biết, muốn tính cơng suất, phải biết lưu lượng Q cột nước H đoạn Khi phân đoạn cần tuân theo số nguyên tắc như: Phân đoạn từ nguồn đến cửa sông Phân đoạn nơi Q H thay đổi đặc biệt nơi có sơng nhánh suối lớn chảy vào làm cho lưu lượng tăng lên rõ rệt, nơi có độ dốc lịng sơng bắt đầu thay đổi đặc biệt nơi có thác ghềnh thiên nhiên Đó nguyên tắc chọn mặt cắt phận đoạn phải lưu ý vị trí thuận tiện có lợi cho việc khai thác, nơi có khả chọn làm tuyến xây dựng cơng trình thuỷ điện sau b) Cách tiến hành điều tra khảo sát thu thập tài liệu Trước thực địa nên sơ nghiên cứu địa hình đồ tỉ lệ 1/100.000; 1/50.000 hay 1/25.000 Dự kiến sơ vị trí cần bố trí phân đoạn, định hành trình, bố trí kế hoạch tiến hành cơng tác chuẩn bị cần thiết khác Quá trình thực địa nhiều phải thay đổi định thêm số vị trí phân đoạn Nguyên nhân đồ đo đặc không đầy đủ chi tiết, lâu, tác động thiên nhiên người có thay đổi Tại mặt cắt phân đoạn phải tiến hành đo đạc cao tình mặt nước, vẽ quan hệ cao trình chiều dài sông L Đồng thời mặt cắt phân đoạn tiến hành đo đạc thủy văn, kết hợp với số liệu quan trắc khí tượng khác, nắm tình hình lưu vực, để tính lưu lượng bình quân chảy qua mặt cắt Ở xác định lưu lượng bình qn Q theo hai cách: Có thể trị số trung bình nhiều năm lấy lưu lượng bình quân năm trạm thủy văn có tần suất p=50% Ngồi cần thiết ta tính trữ lượng thủy cho năm nước vói tần suất 90%, 95% vv…Từ số liệu Q, ta vẽ quan hệ lưu lượng với chiều dài sông Q~L Tại vị trí thuận lợi cho việc xây dựng cơng trình thủy điện tài liệu thủy văn nói cịn thiếu phải bố trí trạm quan trắc để giúp cho việc đánh giá trữ lượng thủy tính tốn thiết kế sau xác Tính cơng suất cho đoạn ta dùng cơng thức (1-11) N = 9,81.Q.H (kW) Thí dụ ta tính cho đoạn thứ i: Ni = 9,81.Qi.Hi Ta xác định cho số hạng công thức Để xác định Hi ta lấy cao trình mặt nước đầu đoạn trừ cao trình mặt nước cuối đoạn Cịn Qi tính trung bình theo lưu lượng đầu đoạn cuối đoạn Qi =(Qiđầu + Qicuối)/2 Khi phân đoạn ta lưu ý cho khơng có sơng nhánh đổ vào đoạn Song có mạch nước, rãnh suối nhỏ đổ vào, nên lưu lượng đầu cuối thường khác Do tính tốn ta lấy trị số trung bình Sau có Qi, Hi việc tính tốn cơng suất dịng nước Ni cho đoạn Li đơn giản Có trị số Ni Li tương ứng ta vẽ quan hệ Ni~Li cho đoạn sơng Sau vẽ đường biểu diễn công suất đơn vị chiều dài đường -2) Biểu đồ chưa kể lượng tiềm tàng sơng nhánh Muốn tính lượng tiềm tàng sơng có kể nhánh, ta tính riêng cho nhánh theo phương pháp nêu Sau cộng lượng nhánh, tuyến chúng nhận vào sơng Xem xét biểu đồ trữ lượng thuỷ ta có số nhận xét sau: - Nhìn chung độ dốc mặt nước xi giảm (tức cột nước tính cho đơn vị chiều dài giảm) Trừ trường hợp ngoại lệ có thác thiên nhiên - Đường biểu diễn lưu lượng có chỗ tăng độ ngột tuyến có sơng nhánh đổ vào - Cơng suất tính cho đơn vị chiều dài đoạn đầu cuối sông nhỏ đoạn Nguyên nhân đoạn đầu có cột nước lớn song lưu lượng nhỏ đoạn cuối có lưu lượng lớn cột nước thấp Do cơng suất đơn vị khơng lớn Trên trình bày cách tính vẽ biểu đồ trữ lượng thuỷ cho sông ngịi Đây tài liệu cần cho cơng tác nghiên cứu lập quy hoạch khai thác thuỷ điện sửa đổi quy hoạch cần thiết * Khả lợi dụng lƣợng tiềm tàng dòng nƣớc a) Những hạn chế việc lợi dụng lượng tiềm tàng đoạn sơng Về lý luận, ta tính lượng tiềm tàng đoạn sông Thực tế khơng thể lợi dụng hết lượng đó, ngun nhân sau: - Có thể đoạn sơng khơng thể lợi dụng khó khăn kỹ thuật, ngập lụt cơng trình, mỏ quý khu dân cư lớn, khu canh tác phì nhiêu… dẫn đến khơng thuận lợi mặt kinh tế - Mặt khác trình khai thác tránh khỏi tổn thất lưu lượng bốc hơi, rò rỉ thấm, tổn thất cột nước chảy qua cơng trình lấy nước dẫn nước máy móc thuỷ lực.vv… Cho nên đồng thời với việc tính tốn trữ lượng thuỷ tiềm tàng, cần tiến hành tính tốn trữ lượng thuỷ khai thác ( thường gọi trữ kỹ thuật) Trữ kỹ thuật phụ thuộc điều kiện thiên nhiên dịng sơng, mà cịn phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật, hồn cảnh kinh tế xã hội sơ đồ khai thác hợp lý hay chưa Phải thơng qua tính tốn kinh tế kỹ thuật định phương án hợp lý, lợi dụng tối đa nguồn lượng thiên nhiên b) Công suất điện lượng trạm thuỷ điện Muốn khai thác thuỷ để phát điện, phả xây dựng trạm thuỷ điện Cơng trình chủ yếu trạm thuỷ điện cơng trình dâng nước ( đập ), cơng trình tràn xả nước thừa, cơng trình lấy nước dẫn nước, thiết bị máy móc thuỷ lực điện nhà máy trạm thuỷ điện q trình khai thác có tổn thất Tổn thất thuỷ trạm thuỷ điện thể ở: - Tổn thất lưu lượng bốc hơi, ngấm theo đường nước ngầm, thấm qua lòng hồ, vai đập thân đập rị rỉ qua cơng trình phần lưu lượng thừa phải xả bỏ lưu lượng đến nhiều mà cơng trình khơng đủ khả trữ, turbine không đủ khả tháo lưu lượng lớn - Tổn thất cột nước chảy qua cửa lấy nước, cơng trình dẫn nước turbine tổn thất khác máy phát điện hệ thống truyền động Vì cơng suất trạm thuỷ điện bé cơng suất thiên nhiên tính theo (1-11) Công suất trạm thuỷ điện xác định theo công thức: N = 9,81 Q.H (1-12) Trong công thức (1-12) lưu lượng Q cột nước H trừ tổn thất lưu lượng cột nước Mặt khác để thể tổn thất qua máy móc thiết bị cơng thức cịn có hệ số Hệ số gọi hiệu suất trạm thuỷ điện Hiệu suất nhỏ bằng: Nếu turbine máy phát nối trực tiếp (liên tục ) = Cơng thức (1-12) viết dạng: N=K.Q.H (1-13) Trong đó: K=9,81 Thơng thường tính tốn thuỷ năng, chưa chọn thiết bị, nên chưa xác định Khi tính tốn thường lấy theo kinh nghiệm - Trạm thủy điện lớn K= - 8,5 - Trạm thủy điện vừa K= - - Trạm thủy điện nhỏ K= - Điện lượng E trạm thuỷ điện điện lượng thực tế mà trạm thuỷ điện phát đầu máy phát Trị số phụ thuộc vào công suất thời gian làm việc trạm Dạng chung để tính điện lượng trạm là: 1.2 Nguyên lý khai thác Thuỷ Từ công thức N = 9,81 .Q.H hay N = K.Q.H, ta thấy N tỉ lệ thuận với Q,H, Do muốn tăng cơng suất phải tìm cách tăng Q, H, Việc tăng lưu lượng Q dùng biện pháp tập trung điều tiết dòng chảy, tăng lưu lượng mùa kiệt Mặt khác lấy nước từ lưu vực khác bổ sung cho lưu lượng trạm Cột nước H phân bố, phân tán dọc theo chiều dài sơng Do muốn tăng H phải dùng biện pháp nhân tạo cách xây dựng cơng trình thuỷ lợi Ngồi ra, muốn cho cơng suất trạm thuỷ điện phát lớn, phải có máy móc thiết bị tốt, có hiệu suất cao Biện pháp nâng cao hiệu suất thiết bị máy móc học môn học “thiết bị thuỷ điện” Trong môn học “ôthuỷ ” giải vấn đề tập trung cột nước tập trung điều tiết lưu lượng Vấn đề trình bày phần “ Biện pháp khai thác thuỷ năng”dưới 1.3 Biện pháp khai thác Thuỷ * Tập trung cột nƣớc; Tuỳ theo biện pháp tăng cột nước, mà ta có phương thức khai thác thuỷ sau đây: - Dùng đập để tạo thành cột nước - Dùng đường dẫn để tạo thành cột nước - Dùng hỗn hợp đập đường dẫn để tạo thành cột nước a) Dùng đập để tạo thành cột nước Xây dựng đập tuyến thích hợp nơi cân khai thác Đập tạo cột nước chênh lệch mực nước thượng hạ lưu đập Đồng thời tạo nên hồ chứa có tác dụng tập trung điều tiết lưu lượng làm tăng khả phát điện mùa kiệt, nâng cao hiệu lợi dụng tổng hợp nguồn nước cắt lũ chống lụt, cung cấp nước, nuôi cá, vận tải thuỷ… Phương thức tập trung cột nước sơ đồ hình 1-3 gọi phương thức khai thác kiểu đập Phương thức có ưu điểm vừa tập trung cột nước vừa tập trung điều tiết lưu lượng phục vụ cho việc lợi dụng tổng hợp nguồn nước Song có nhược điểm đập cao, khối lượng xây lắp nhiều, kinh phí lớn, ngập lụt thiệt hại nhiều Khi thiết kế xây dựng phải thơng qua tính tốn kinh tế kỹ thuật , so sánh lựa chọn phương án có lợi Sơ đồ khai thác kiểu đập thường thích ứng với vùng trung du sơng nói có độ dốc lịng sơng tương đối nhỏ, địa hình địa thuận lợi cho việc tạo nên hồ chứa có dung tích lớn tổn thất ngập lụt tương đối nhỏ Ngược lại vùng thượng lưu, lịng sơng hẹp, độ dốc lịng sơng lớn nên dù có làm đập cao khó tạo thành hồ chứa có dung tích lớn Ở hạ lưu, độ dốc lịng sơng nhỏ, xây đập cao dẫn đến ngập lụt lớn thiệt hại nhiều Cho nên vùng có điều kiện khai thác kiểu đập Với sơ đồ khai thác kiểu đập, trạm thuỷ điện bố trí ngang đập hay sau đập (xem hình 1-4 1-5 ) thường thấy hớn loại trạm thuỷ điện sau đập Trạm thuỷ điện ngang đập thích ứng trường hợp cột nước thấp, nhà máy đủ sức chịu lực đoạn đập kết cấu kinh tế b) Tập trung cột nước đường dẫn Ở đoạn sơng thượng lưu, độ dốc lịng sơng thường lớn, lịng sơng hẹp, dùng đập để tạo nên cột nước thường khơng có lợi tập trung cột nước, tập trung điều tiết lưu lượng Trong trường hợp cách tốt dùng đường dẫn để tạo thành cột nước ( hình 1-6) Hình 1-6 1-lịng sơng thiên nhiên; 2- kênh hở; 3- đường ống áp lực dẫn nước vào turbine 4- đập; 5- nhà máy thủy điện; 6- bể áp lực Đặc điểm phương thức cột nước đường dẫn tạo thành Đường dẫn kênh máng, ống dẫn hay đường hầm có áp khơng áp Đường dẫn có độ dốc nhỏ sông suối, nên dẫn xa độ chênh lệch đường dẫn sông suối * Điều tiết lƣu lƣợng Vấn đề sử dụng tổng hợp lợi ích hồ chứa: 2.1 Điều tiết lũ Phương thức tập trung cột nước sơ đồ hình 1-3 gọi phương thức khai thác kiểu đập Phương thức có ưu điểm vừa tập trung cột nước vừa tập trung điều tiết lưu lượng phục vụ cho việc lợi dụng tổng hợp nguồn nước Song có nhược điểm đập cao, khối lượng xây lắp nhiều, kinh phí lớn, ngập lụt thiệt hại nhiều Khi thiết kế xây dựng phải thơng qua tính tốn kinh tế kỹ thuật , so sánh lựa chọn phương án có lợi Sơ đồ khai thác kiểu đập thường thích ứng với vùng trung du sơng nói có độ dốc lịng sơng tương đối nhỏ, địa hình địa thuận lợi cho việc tạo nên hồ chứa có dung tích lớn tổn thất ngập lụt tương đối nhỏ Ngược lại vùng thượng lưu, lịng sơng hẹp, độ dốc lịng sơng lớn nên dù có làm đập cao khó tạo thành hồ chứa có dung tích lớn 2.2 Tƣới tiêu nông nghiệp nƣớc sinh hoạt Về lý luận, ta tính lượng tiềm tàng đoạn sông Thực tế lợi dụng hết lượng đó, nguyên nhân sau: - Có thể đoạn sơng khơng thể lợi dụng khó khăn kỹ thuật, ngập lụt cơng trình, mỏ q khu dân cư lớn, khu canh tác phì nhiêu… dẫn đến không thuận lợi mặt kinh tế - Mặt khác q trình khai thác khơng thể tránh khỏi tổn thất lưu lượng bốc hơi, rò rỉ thấm, tổn thất cột nước chảy qua cơng trình lấy nước dẫn nước máy móc thuỷ lực.vv… 2.3 Giao thông thuỷ Muốn khai thác thuỷ để phát điện, phả xây dựng trạm thuỷ điện Cơng trình chủ yếu trạm thuỷ điện cơng trình dâng nước ( đập ), cơng trình tràn xả nước thừa, cơng trình lấy nước dẫn nước, thiết bị máy móc thuỷ lực điện nhà máy trạm thuỷ điện trình khai thác có tổn thất Tổn thất thuỷ trạm thuỷ điện thể ở: - Tổn thất lưu lượng bốc hơi, ngấm theo đường nước ngầm, thấm qua lòng hồ, vai đập thân đập rò rỉ qua cơng trình phần lưu lượng thừa phải xả bỏ lưu lượng đến nhiều mà công trình khơng đủ khả trữ, turbine khơng đủ khả tháo lưu lượng lớn - Tổn thất cột nước chảy qua cửa lấy nước, cơng trình dẫn nước turbine tổn thất khác máy phát điện hệ thống truyền động CHƢƠNG II: CÁC CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CHÍNH CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN Mục tiêu: Sau học xong chương người học có khả năng: - Mơ tả cơng trình nhà máy thuỷ điện; - Trình bày tác dụng, cấu tạo nguyên lý làm việc chung cơng trình nhà máy thủy điện - Tích cực, nghiêm túc học tập Nội dung: Cơng trình dẫn nƣớc: 1.1 Khái niệm phân loại: - Là cơng trình thiết kế thi cơng với mục đích vận chuyển, dẫn nước cung cấp cho hệ thống điều khiển sản xuất Được chia làm loại sau: Kênh dẫn nước, hầm dẫn nước, tháp điều áp 1.2 Kênh dẫn nƣớc: 1.3 Hầm dẫn nƣớc: Đường hầm dẫn nước gọi tuyến dẫn nước Trong khái niệm dường hầm người ta chia làm loại: đường hầm khô thường ứng dụng với mục đích gioa thơng, bố trí thiết bị, đường hầm dẫn nước dùng để cấp nước cho mục đích phát điện, tưới ngành dùng nước Căn vào chế độ thủy lực bên đường hầm mà chia hai loại bản: đường dẫn nước có áp khơng có áp * Tiết diện đường hầm 1.4 Tháp điều áp * Công dụng tháp điều áp * Điều kiện vị trí đặt tháp * Nguyên lý làm việc tháp điều áp  ... điện kiểu đập 44 Nhà máy thuỷ điện kiểu kênh dẫn 45 Nhà máy thuỷ điện kiểu hỗn hợp 45 Một vài nhà máy thuỷ điện dạng khác 46 So sánh ưu, nhược điểm nhà máy thuỷ điện với nhà máy 49 điện khác Chƣơng... khảo 66 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN MỤC TIÊU MÔ ĐUN: * Kiến thức - Trình bày nguyên lý chung, dạng nhà máy Thuỷ điện; cơng trình nhà máy Thuỷ điện, nguyên tác xác định trữ lượng thuỷ lợi... Chƣơng 1: Khái quát thuỷ ngun lý khai thác Chƣơng 2: Các cơng trình thiết bị nhà máy thuỷ điện Chƣơng 3: Các loại nhà máy thuỷ điện Chƣơng 4: Các thông số nhà máy thuỷ điện Trong q trình biên soạn