Nghiên cứu khảo sát hệ thống điều tốc turbine nhà máy thuỷ điện ialy

EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xuân Hòa CHƯƠNG I SƠ LƯỢT VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC SÔNG SÊ SAN 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên Sông Sê San sơng có trữ thủy điện đứng thứ sau sông Hồng sông Đồng Nai Sông Sê San phụ lưu bên bờ trái sông Mê Công Sơng bắt nguồn từ phía bắc cao ngun Gia Lai – Kom Tum với nhánh thượng nguồn sông Prông Pôkô sông ĐăkBla Sau nhánh nhập với tạo thành dịng sơng Sê San tiếp tục chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam hướng biên giới Việt Nam – Campuchia Tại sông tiếp nhận sông Sa Thầy bờ phải chảy vào đất Campuchia qua tỉnh Ratanakiri Stung Treng đổ sông Mê Công thị trấn Stung Treng Tổng diện tích lưu vực sơng Sê San đất Việt Nam 11.450 km chủ yếu tỉnh Kon Tum Gia Lai, 61,65% tổng diện tích lưu vực sơng Sê San (18.570km2 ) Đặc trưng hình thái số nhánh sơng lưu vực sơng Sê San đất Việt Nam trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 TT Sơng suối Diện tích Chiều dài Độ rộng Độ dốc Lưu vực Sơng (km) Trung bình Trung bình (km) (%o) (km2) Sông ĐăkBla 3.050 145 - 8,1 Sông Krông Pôkô 3.530 121 20 6,5 Sông Sa Thầy 1.562 104 15 4,3 Sông Sê San 11.450 237 44 3,6 Địa hình lưu vực Sê San phức tạp, bị chia cắt mạnh Phần phía Bắc lưu vực địa hình khối núi Ngọc Linh có đỉnh 2598 m, phần phía Tây khối núi Ngọc Bin San có đỉnh cao 1939 m phía Đơng có dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025 m Do đặc điểm địa hình vùng chia cắt mạnh dẫn đến khác biệt đáng kể khí hậu phần lưu vực đặc biệt chế độ mưa, độ ẩm khơng khí Khí hậu lưu vực mang đặc điểm khí hậu Tây Trường Sơn, thể chế độ nhiệt, mưa, ẩm nhiều yếu tố khác Mùa mưa lưu vực từ tháng đến tháng 10 Lượng mưa trung bình năm dao động từ 2600 ÷ 3000 mm vùng núi phía Bắc vùng cao nguyên Pleiku; phía Tây Nam lưu vực khoảng 1700 ÷ 1800 mm; vùng trũng KomTum bị chắn gió bị bao dãy núi, phía Nam lưu vực mưa vào khoảng 1700 mm Dịng chảy sơng Sê San chia làm mùa: mùa kiệt mùa lũ Mùa lũ tháng kết thúc vào tháng 11, mùa kiệt tháng 12 đến tháng SVTH: Nguyễn Công Lại Trang EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xuân Hòa năm sau 1.2 Kế hoạch phát triển thủy điện lưu vực Nghiên cứu quy hoạch phát triển thủy điện sông Sê San trải qua thời gian dài nhiều quan khác Nghiên cứu Thủ tướng phủ thơng qua văn số 496/CP-CN ngày 07/06/2001 Trên lưu vực sông Sê San có cơng trình thủy điện lớn dịng với thơng số kỹ thuật trình bày bảng 1.2 Bảng 1.2 Flv MNDBT Whi Nlm (m) (106m3) (MW) 1170 122,7 220 2006 2009 3216 570 948 100 2004 2007 Ialy 7455 515 779 720 1993 2000 Sê San 7788 304,5 3,8 260 2002 2006 Sê San A 8084 239 4,0 108 2002 2006 Sê San 9326 215 264 360 2005 2009 TT Tên cơng trình Thượng KonTum 350 Pleikrông (km2) Năm XD Năm VH Trong công trình hợp thành hệ thống bậc thang thủy điện sông Sê San với công suất lắp máy đến 1800 MW sản lượng điện bình quân năm tỷ kWh, cung cấp điện trực tiếp đến trạm 500kV Pleiku “điểm giữa” kệ thống điện Trong cơng trình gồm Ialy, Pleikrơng, Sê San cơng trình có hồ điều tiết mùa điều tiết năm có tác động đáng kể đến chế độ dịng chảy hạ lưu sơng Sê San Cơng trình Sê San Sê San 3A cơng trình có hồ điều tiết ngày Cơng trình Thượng Kon Tum hồ điều tiết nhiều năm chuyển dịng chảy lưu vực sơng Trà Khúc diện tích lưu vực hồ nhỏ so với diện tích lưu vực sơng Sê San ( 515m gây vùng ngập lụt lớn cho vùng Kontum số tiền đền bù cao Mực nước chết ta chọn mức thấp (So với MNDBT 515m) dung tích hữu ích lòng hồ tăng sạt lở lòng hồ tăng cơng tác bảo quản lịng hồ gặp nhiều khó khăn, chọn MNC cao cơng suất đảm bảo lượng điện trung bình năm giảm Do chọn MNC 490m tối ưu thoả mãn yêu cầu hồ chứa phát điện + Công suất đặt nhà máy: Căn vào quy mô hồ chứa chiều cao cột nước lưu lượng đổ vào dòng sông vào mùa lũ nên chọn công suất đặt nhà máy 720MW Với công suất đặt 720 MW ta tận dụng lượng nước thừa vào mùa lũ giảm lượng nước xã qua tràn Với quy mô hồ chứa lượng nước đổ vào hồ năm nên ta chọn công suất đặt NM cao Nếu chọn cao vào mùa lũ phát nhiều điện vào mùa khô lại thiếu nước chi phí vốn đầu tư lớn khơng thỗ mãn tiêu kinh tế Tóm lại thơng số cơng trình là: MNDBT 515m; MNC 490m, cơng suất lắp đặt 720MW thông số tối ưu thoã mãn tiêu kinh tế kỹ thuật nhiều phương án đưa 1.4 CƠNG TRÌNH ĐẦU MỐI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY 1.4.1 Hồ chứa Cơng dụng: Hồ chứa cơng trình quan trọng NMTĐ Ialy dùng để tích cấp nước cho tổ máy để sản xuất điện điều tiết lượng nước năm để vận hành nhà máy Các thơng số - Diện tích lưu vực tính đến tuyến cơng trình là: 7455 km2 - Lưu lượng trung bình nhiều năm: 259,9 m3/s - Mực nước dâng bình thường (MNDBT): 515m - Mực nược chết (MNC): 490m - Mực nước gia cường (MNGC) P=0,1% là: 518m - Diện tích mặt hồ MNDBT là: 64,5km2 SVTH: Nguyễn Công Lại Trang EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xn Hịa - Diện tích mặt hồ MNC là: 17,2km2 - Dung tích tồn là: 1037,09 x106m3 - Dung tích hữu ích là: 779,02 x106m3 - Dung tích chết là: 258,07 x106m3 - Cột nước trung bình phát điện là: 192m Bảng 1.4: Số liệu dịng chảy trung bình nhiều năm Month Year 01 02 10 11 12 TB 1960 93.1 74.4 67.0 54.5 84.5 350.3 274.7619.3531.387.8 486.0 296.7 251.6 1961 182.6125.9105.196.0 179.6427.3 515.2631.0531.8716.2 383.7 197.6 341.0 1962 156.8113.681.9 77.7 92.4 168.4 274.1423.9435.444.9 246.0 162.0 189.8 1963 106.878.6 61.6 47.0 53.2 121.4 137.6390.8696.7421.5 188.8 137.1 203.4 1964 91.5 78.3 50.6 45.2 106.5217.0 252.0394.6806.0520.8 777.0 300.5 303.3 1965 95.7 75.4 67.6 79.6 72.7 256.5 333.5527.2554.5454.8 312.6 194.0 252.0 1966 69.5 61.3 49.1 44.3 150.475.3 337.1432.2579.6320.9 185.8 219.4 210.4 1967 178.8110.970.1 61.1 107.4401.2 215.4713.8825.1574.7 299.8 223.9 315.2 1968 148.382.9 45.8 34.0 30.6 37.9 77.4 522.7520.9402.0 274.6 166.3 195.3 1969 91.9 71.7 58.1 58.3 81.6 111.4 235.7407.6346.3260.5 169.0 116.9 167.4 1970 74.4 65.1 62.6 60.6 134.1356.9 279.1475.9414.4502.4 626.9 231.3 273.6 1971 85.7 61.6 56.3 56.9 59.3 174.1 336.6441.5581.3203.8 137.4 99.6 191.2 1972 107.474.5 61.7 63.8 119.5291.9 447.7479.5695.2572.4 425.5 318.9 304.8 1973 199.9146.7110.798.1 152.979.1 419.1789.0714.4703.0 848.1 304.1 380.4 1974 129.5101.584.2 99.9 87.8 241.4 150.9567.4426.2355.1 456.4 238.9 244.9 1975 111.876.6 64.2 59.8 96.1 165.7 272.3490.4558.9341.2 224.1 177.3 219.9 1976 106.272.5 60.9 56.7 90.8 155.0 257.1466.4527.0326.0 214.1 168.7 208.5 1977 98.6 80.6 68.0 67.0 66.2 75.2 139.1234.4436.9232.6 249.4 111.7 155.0 1978 82.1 53.0 57.4 60.3 77.1 132.0 220.2582.3645.1412.3 276.7 189.1 232.3 1979 129.994.0 69.9 70.4 145.2402.5 523.5919.7534.5525.7 328.0 204.5 329.0 1980 148.2108.683.4 78.4 178.6250.6 356.6321.5582.6577.3 633.3 271.4 299.2 SVTH: Nguyễn Công Lại Trang EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xuân Hòa 1981 169.3120.8106.6109.0134.7511.6 348.7611.6328.5614.2 598.8 327.2 331.8 1982 171.5131.9107.0108.7102.4269.5 452.0389.7663.8316.5 218.6 149.3 256.7 1983 120.5102.179.9 62.1 90.8 146.4 204.1405.1306.2608.5 412.2 222.0 230.0 1984 159.1120.0105.5132.8140.9352.5 230.2722.0679.7483.2 430.3 241.3 316.5 1985 167.3127.8109.7117.6124.4275.9 324.9629.0505.6359.1 261.2 185.0 265.6 1986 159.8136.5123.9118.6287.8208.4 356.6530.9616.4485.9 318.7 288.4 302.7 1987 158.4127.799.8 92.9 103.2155.4 369.5430.6430.7220.2 226.1 144.0 213.2 1988 118.099.6 90.0 82.9 147.3250.3 222.6339.3211.2581.3 283.5 188.5 217.9 1989 149.5122.9117.4116.3233.7242.5 368.8643.4605.7384.3 230.3 172.8 282.3 1990 108.6100.179.6 77.0 136.2243.6 229.2339.9443.0650.0 421.9 213.7 253.6 1991 159.4120.3104.083.1 88.3 196.3 298.3638.0615.9610.0 286.5 208.0 284.0 1992 151.4120.0108.4104.4130.7180.4 220.0512.1503.1500.5 358.9 200.0 257.5 1993 131.3107.594.0 93.5 111.8106.3 178.8451.0415.0392.1 257.2 272.1 217.6 1994 217.5103.087.0 95.0 116.0173.0 525.0594.0965.0417.0 242.0 190.0 310.4 1995 130.0104.081.0 69.0 82.0 104.0 193.0335.0415.0453.0 515.0 239.0 226.7 1996 141.0111.084.0 94.0 137.0160.0 335.0598.0978.0615.0 1020.0512.0 398.8 1997 301.0231.0184.0192.0245.0231.0 425.0703.0704.0593.0 363.0 229.0 366.8 1998 159.0125.098.0 81.0 108.0102.0 102.0123.0235.0268.0 492.0 276.0 180.8 1999 137.0100.074.0 92.0 172.0280.0 334.0644.0425.0461.0 526.0 329.0 297.8 2000 170.0130.099.0 109.0128.0204.0 570.0566.0701.0485.0 376.0 247.0 315.4 2001 155.099.0 99.0 86.0 173.0226.0 456.0649.0550.0394.0 272.0 184.0 278.6 2002 132.088.0 72.0 73.0 102.0182.0 389.0590.0856.0474.0 296.0 196.0 287.5 2003 131.094.0 75.0 78.0 95.0 167.0 180.0335.0547.8648.0 347.4 202.5 241.7 2004 133.090.0 70.0 81.0 95.0 279.0 251.0503.0564.0271.0 190.0 139.0 222.2 2005 86.0 66.0 51.0 59.0 67.0 79.0 233.0774.0700.0428.0 338.0 240.0 260.1 2006 140.092.0 82.0 82.0 132.096.0 452.0744.0630.0625.0 251.0 193.0 293.3 Bình quân 137.1101.783.4 82.1 120.2210.9 304.3524.1564.7444.5 367.6 219.5 263.3 SVTH: Nguyễn Công Lại Trang EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xuân Hịa Hình 1.2: Biểu đồ lưu lượng hồ Ialy từ năm 1960  2006 Bảng 1.5: Số liệu điều phối hồ chứa DD/MM 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 1/12 31/12 Qmax 515 513.75 511.3 508.75 504.5 497.5 490 495 506 513.75 515 515 515 Qmin 512.5 511.25 507.5 502.5 496.25 490 490 490 490 503 511 515 512.5 Hình 1.3: Biểu đồ điều phối hồ chứa thuỷ điện Ialy năm 2000 1.4.2 Đập dâng Công dụng: Dùng để chặn nước sông Sê san để tạo nên hồ chứa cho cơng trình NMTĐ Ialy, đập phải có độ vững độ rị rỉ qua thân đập nhỏ để đảm bảo yêu cầu tích nước hồ chứa Cấu tạo thơng số chính: SVTH: Nguyễn Cơng Lại Trang EBOOKBKMT.COM GVHD: Huỳnh Văn Chương_Đỗ Xuân Hòa - Cấu tạo loại đập đá đổ lõi đập đất sét dùng để chống thấm qua đập hai bên lớp cát bao ngồi lớp đá có nhiều kích cở, lõi đập xử lý khoan phun xi măng Cấu tạo thân đập gồm có nhiều lớp khác có tác dụng làm cho đập vững hạn chế lượng nước thấm qua đập thay đổi dòng nước thấm theo hướng khác để giảm bào mòn thân đập - Cao trình đỉnh đập: 522m - Cao trình đỉnh lõi đập: 520m - Chiều dài theo đỉnh đập: 1190m - Chiều cao đập lớn nhất: 69m - Chiều rộng đỉnh đập: 10m - Chiều rộng chân đập: 330m 1.4.3 Đập tràn xả lũ Công dụng: Dùng để xả lượng nước thừa hồ chứa vào mùa lũ Đập tràn có lưu lượng qua đập tràn phải đảm bảo xả hết tần suất lưu lượng lũ lớn để bảo vệ cơng trình cách an tồn, (khơng cho nước lũ tràn qua đập dâng) Các thông số chính: - Tổng chiều rộng tràn nước: 90 m - Số cửa xả tràn: cửa van hình cung - Kích thước cửa van RxC: 15x16,3m - Cao trình ngưỡng tràn: 499,12m - Cao trình đỉnh tràn: 522m - Lưu lượng xã lũ với tần suất P=0,1%: 13733m3/s - Chiều dài dốc nước: 159,16m 1.4.4 Cửa nhận nước Công dụng: Dùng để tiếp nhận nước từ hồ chứa vào đường dẫn nước cấp cho turbine; dùng để đóng van trượt cố chặn không cho nước vào đường dẫn nước chế độ cố sửa chữa kiểm tra đường ống dẫn nước Ngồi cịn có tác dụng khơng cho rác, gỗ vào turbine Cấu tạo thơng số chính: Gồm có khoang dẫn nước vào đường hầm áp lực; khoang có dãy khe + Dãy khe thứ đặt lưới chắn rác lưới chắn rác có xec xi truyền động cẩu chân dê có sức nâng 63 + Dãy khe thứ đặt cửa phai sửa chữa dùng trường hợp sửa chữa phai cố Thao tác truyền động cẩu chân dê SVTH: Nguyễn Công Lại Trang 10