Phần III- thiết kế nhà máy thuỷ điện A- Xác định hình thức nhà máy I.Vị trí đặt nhà máy Do nhà máy có cột nớc công tác cao ,lu lợng lớn nên ta chọn kiểu nhà máy sau đập dâng nớc.Việc b
Trang 1Phần III- thiết kế nhà máy thuỷ điện A- Xác định hình thức nhà máy
I.Vị trí đặt nhà máy
Do nhà máy có cột nớc công tác cao ,lu lợng lớn nên ta chọn kiểu nhà máy sau
đập dâng nớc.Việc bố trí nhà máy ngay sau đập sẽ tạo điều kiện thi công thuận lợi hơn ,kết cấu khối dới nớc đơn giản hơn do không chịu trực tiếp áp lực của nớc và về mặt thiết kế thì không cần kiểm tra điều kiện ổn định (vì ổn định NM đã đợc xét trong tính toán ổn định đập).Nhng cần chú ý ổn địng của nhà máy khi xảy ra động
đất sẽ an toàn không cao
II.yêu cầu của nhà máy
Kích thớc củ NM phải đủ rộng để bố trí các phòng chức năng và các thiết bị phụ của NM nh:
2.1.Thiết bị chính:
+ Tuabin
+ Máy phát
2.2.Thiết bị phụ:
2.2.1.Hệ thống dầu trong NMTĐ:
- Kho chứa dầu: Gồm các thùng chứa dầu và thiết bị xử lýdầu
- Hệ thống dẫn dầu
2.2.2.Hệ thống cấp nớc kỹ thuật:
- Cửa lấy nớc,lọc nớc
- Hệ thống dẫn nớc
- Thiết bị dùng nớc
2.2.3.Hệ thống thoát nớc:
2.2.4.Hệ thống khí nén:
- Máy nén khí
- Hệ thống đờng ống dẫn khí
- Thiết bị dùng khí nén
2.2.5.Hệ thống thiết bị năng chuyển: Thiết bị cầu trục,tời điện.
2.3.Thiết bị điện :
- Máy biến áp
- Hệ thông đờng dây tải điện
Trang 2III.cấu tạo nhà máy
3.1.Sơ đồ cấu tạo nhà máy: (Bản vẽ)
3.2.Nhà máy đợc chia làm 3 phần sau:
3.2.1.Khối dới nớc:
Kể từ cao trình sàn máy phát tới cao trình đáy móng nhà máy.Đây là nơi đặt phần qua nớc ,tuabin của các tổ máy và một số phòng chức năng.Đây cũng là nơi tập trung khối lợng côt thép lớn nhất và phức tạp nhất
3.2.2.Khối trên nớc:
Kể từ cao trình sàn máy phát tới cao trình đỉnh nhà máy.Là nơi lắp đặt máy phát ,các thiết bị phụ trợ nh cầu trục,bộ điều khiển điện ,tủ điện ,máy điều tốc Khối này so với khối dới nớc thì nó nhỏ hơn rất nhiều
3.2.3.Mặt bằng nhà máy:(Bản vẽ)
IV.Xác định các cao trình và kích th ớc nhà máy
4.1.Khối dới nớc:
4.1.1 Cao trình lắp máy :
Zlm = ZHlmin + Hs +
2
2
56 0 6 1 13
4.1.2 Cao trình đáy ống hút :
Zoh = Zlm -
2
0
b - h
h = 2.6*D1 = 2.25*2.6=5.85 (m)-(Là khoảng cách từ chân của cánh hớng nớc tới đáy ống hút)
Zoh = 33.13 –
2
56
0 – 5.85 = 27.0 (m)
4.1.3 Cao trình miệng ống hút :
Zmoh = Zoh + h5
Trong đó : h5 là chiều cao tại cửa ra của ống hút: h5 = 2.948 (m)
Zmoh = 27.0+2.948 = 29.95 (m)
4.1.4 Cao trình đáy móng nhà máy :
ZM = Zoh – t
Trong đó : t < 1 (m) đối với nền đá cứng.
t >
6
5
6
165
6 =1.0275(m) đối với nền là đất đá yếu
Trang 3ở đây ta chọn t = 1.2 (m)
ZM =27.0 – 1.2 = 25.8 (m)
4.1.5 Cao trình tầng Tuabin :
ZTB = Zlm + hmax BX + δ1
Trong đó : hmax BX = ρmax
Với : ρ max -Bán kính lớn nhất của buồng xoắn: ρ max = 1.24 (m)
δ1 ≥ 0.5 ữ 1.0 m ; lấy δ1 = 1.0 (m)
⇒ ZTB = 33.13 + 1.24 + 0.83 = 35.2 (m)
4.1.6 Cao trình lắp máy phát điện :
ZLMF = ZTB + h1 + h2
Trong đó :
h1 : Chiều cao cửa ra vào giếng turbin :
h1 = ρmax + ρ=1.24+0.6=1.84 (m)
(Với ρ=0.6 m là độ dày lớp bê tông bảo vệ đỉnh buồng xoắn)
h2 : Chiều cao từ đỉnh cửa ra vào giếng đến ZMF phụ thuộc vào khung cấu tạo của máy phát và khả khả năng chịu lực của bệ máy phát Với máy phát kiểu treo ta có h2 = a + δ2 + hkd
hkd : Chiều cao giá chữ thập dới hkd = 0.43 ( m)
a : Khoảng cách từ đỉnh trên của giá chữ thập dới đến
cao trình máy phát : a = 0.2 (m)
δ2 : Chiều dày lớp bê tông từ đỉnh cửa ra vào giếng tuốc
bin đến mặt dới của giá chữ thập dới: δ2 = 0.4( m)
⇒ h2 = 0.2 + 0.43 + 0.4 = 1.03 (m)
ZLMF = 35.2+1.84 +1.03 = 38.07 (m)
Điều kiện ZLMF = 38.07 m ≥ ZHL max = ZHL(Qtnmax=812 m3/s)=36.46 (m) thoả mãn nên ta không phải làm tờng chống thấm để tránh nớc thấm vào sàn NM
4.1.7 Cao trình sàn máy phát :
ZSMF = ZLMF + hst
Trong đó : hst là chiều cao vỏ máy phát :
hst = la + 0.75 = 2.0 + 0.75 = 2.75 (m)
Trang 4⇒ZSMF = 38.07 + 2.75 = 40.82 (m)
4.2- Khối trên nớc :
4.2.1 Cao trình cầu trục :
ZCT = Zmax + Lmax + h1 + h3 + δ3
Trong đó :
δ3 : Khoảng cách an toàn : lấy δ3 = 0.5m
h3 : Khoảng cách buộc dây và có kể cả độ giãn của
dây buộc : lấy h3 = 1.5 m
h1 : Chiều cao nhỏ nhất khi rút dây cáp: lấy h1 = 4m
Lmax : Chiều dài vật cẩu lớn nhất tính nh sau :
Lmax = c + hkd + a + hst + hkt + hôc + ho ⇒ Lmax = 1 + 0.43 + 0.2 + 2.75+ 1.21 + 1.21 + 0.5 = 7.3 (m) Zmax : Cao trình lớn nhất của vật cẩu cố định nằm dới đờng di
chuyển đợc tính nh sau :
Zmax = ZSMF + hkt + hôc + ho = 40.82 + 1.21+1.21+0.5 = 43.74 (m)
⇒ ZCT = 43.74 +7.3+4+1.5+0.5= 57.04 (m)
⇒ Chọn ZCT = 57.1 ( m)
4.2.2 Cao trình trần nhà máy :
ZTNM = ZCT + HCT + δ4
Trong đó :
δ4 : Chiều cao an toàn : chọn δ4 = 0.3 ( m) HCT : Chiều cao cầu trục : HCT = 4.8 (m)
⇒ ZTNM = 57.1+4.8+ 0.3== 62.2 (m)
4.2.3 Cao trình đỉnh nhà máy :
Với nhà máy sau đập thì cao trình đỉnh nhà máy không phụ thuộc vào kết cấu trần nhà máy mà chỉ phụ thuộc vào việc bố trí các thiết bị trong nhà máy
ZĐNM = ZTNM + hmái + δ5
Trong đó : δ5 :là độ cao an toàn cho xe chạy trên cầu trục δ5 = 0.2(m)
hmái :là chiều cao mái : hmái = 1.0 (m)
Trang 5⇒ Zđnm = 62.2 + 1.0 + 0.2 = 63.4 (m)
B- Xác định kích thớc mặt bằng nhà máy
I-Khối d ới n ớc
1.1 Kích thớc của khối tổ máy :
1.1.1 Khoảng cách giữa 2 tổ máy (Lđ):
Là khoảng cách giữa hai tim tổ máy kề nhau
Lđ = BBX + 2a
Trong đó :
a : Chiều dày lớp bảo vệ : Chọn a = 1.2 (m)
BBX : Chiều rộng cửa vào của buồng xoắn: BBX = 1.8R=1.8*4=7.2 ( m)
⇒ Lđ = 7.2 + 2*1.2 = 9.6 (m)
1.1.2 Chiều rộng của khối tổ máy :
B = Lôh + δ’ +
2
H D
+ δ”
Trong đó :
Lôh : Chiều dài ống hút : Lôh = 10.125 (m)
δ’ : Đoạn lợn sau của van hạ lu: chọn δ’ = 2.5 (m)
δ” : Khoảng cách từ mép hố máy phát đến mép tờng ngoài nhà máy (bao gồm đờng đi lại, cột cầu trục và tờng nhà máy)
⇒ Chọn δ” = 3.5 (m)
DH : Đờng kính hố máy phát : DH = 7.76 (m)
⇒ B* = 10.125 + 2.5 + 7.276 + 3.5= 20.0 (m)
1.2 Kích thớc nhà máy :
1.2.1.Chiều dài nhà máy:
L = Z.Lđ + LSLR+∆l
Trong đó : Z –Số tổ máy : Z=10 tổ.
LSLR-Chiều dài sàn lắp giáp : Lấy LSLR = Lđ =9.6 m
Trang 6∆l –Là chiều dài cần thiết tăng thêm để đảm bảo để cầu trục có thể cẩu đợc tổ máy cuối cùng :
Chọn ∆l=0.8*D1=0.8*2.25=1.8 (m)
⇒L=10*9.6+9.6+1.8=107.4 (m)
1.2.2.Chiều rộng nhà máy:
B = f(BBX,Lôh,BMP,LK,kích thớc,cách bố trí TB và phơng thớc cẩu vật )
B= B* +2*δ= 20+2*0.5=21 (m)
(Với δ =0.5 m là bề dày tờng nhà máy)
II- Khối trên n ớc
2.1.Nguyên tắc bố trí :
- Khoảng cách giữa các thiết bị phải đảm bảo việc đi lại để kiểm tra
- Đảm bảo đủ khoảng cách cho việc lắp ráp sửa chữa
- Đảm bảo hoạt động bình thờng của cần trục
- Các thiết bị phải bố trí cách tờng một khoảng nhất định nếu thiết bị đó
sử dụng cầu trục
2.2.Tính toán kích thớc:
- Kích thớc khối trên NM phụ thuộc vào khối dới NM
- Các kích thớc khác bố trí thoả mãn các điều kiện trên
Phần IV- Kết luận
Trên đây là nội dung thiết kế sơ bộ 1 NM thuỷ điện Trong đồ án này em đã hoàn thành các bớc sau:
- Tính toán điều tiếtthuỷ năng của hồ chứa phục vụ phát điện
- Tính toán lựa chọn tuabin
- Tính toán lựa chọn máy phát
- Tính toán lựa máy biến áp
- Tính toán lựa chọn cầu trục
- Tính toán các cao trình và kích thớc chính của NM
Trang 7Thông qua đồ án này em đã phần nào hiểu thêm lý thuyết đã đợc học,nắm đợc các bớc và nội dung tính toán thiết kế một NM thuỷ điện
Tuy nhiên ,do thời gian học ,làm đồ án và kiến thức thực tế còn hạn chế nên em không tránh khỏi thiếu xót.Vì vậy, em mong các thầy chỉ bảo thêm
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thày