ĐỒ án TRẠM THỦY điện

Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện Phần Tổng quan công trình I Giới thiệu chung công trình thủy điện K2 sông Nậm Mu Sông Nậm Mu nhánh cấp I phía tả ngạn sông Đà bắt nguồn vùng núi cao 3000 m dãy núi Hoàng Liên Sơn Dòng sông Nậm Mu chảy theo hớng Tây Bắc - Đông Nam sau nhập vào sông Đà vị trí có toạ độ 21031 vĩ Bắc 103050 kinh độ Đông cách tuyến đập TĐ Sơn La khoảng Km phía thợng lu Sông Nậm Mu có diện tích lu vực tính đến cửa sông Đà 3320km2, theo kết tính toán thuỷ văn tổng lợng dòng chảy sông Nậm Mu khoảng 6.109m3, chiếm khoảng 11% tổng lợng dòng chảy sông Đà Đặc trng sông Nậm Mu độ dốc trung bình lòng sông tơng đối lớn 3,8O/oo Tại tuyến K2 nơi gần nhập lu với sông Đà có thác Huội Quảng với độ chênh cao địa hình khoảng 80m Vì tiềm thủy điện sông Nậm Mu lớn Theo tính toán qui hoạch sông Nậm Mu khai thác từ 700MW đến 1000MW II Điều kiện địa hình - địa chất II.1 Đặc điểm địa chất II.1.1 Địa tầng Các trầm tích Mezozoi phân bố chủ yếu vùng nghiên cứu, trầm tích đệ tứ chiếm phần nhỏ Giới MEZOZOI Hệ Triat - Thống dới - Điệp Tân Lạc (T1.tl) - Tập : cuội-sạn kết xám tím, cát kết đa khoáng xám xanh, cát kết xi măng sét xám xanh phần cung chiều dày > 100m - Tập : cát kết bột kết xen kẹp lớp cát-sạn kết màu xám tím, đá phân lớp vừa Chiều dày 50m - Tập : sét vôi xám xanh xen bột-sét vôi phân lớp dày Chiều dày >150m Hệ Triat - Thống - Điệp Đồng Giao (T2đg) - Tập : Nằm dới cùng, chuyển tiếp lên đá sét vôi Tân Lạc Thành phần thạch học chủ yếu đá vôi sét màu xám sáng phân lớp mỏng - Tập : Đá vôi phân lớp dày màu xám xanh, lên cao đá vôi dạng khối hạt mịn Hệ Triat - Thống - Bậc Ladini Hệ tầng Mờng Trai (T2lmt) Phân hệ tầng dới (T2lmt1) - Tập : Đá phiến sét màu xám đen, phân lớp mỏng, xen kẹp lớp mỏng bột kết, cát kết màu đen Thế nằm đá đổ theo hớng (50 70 220 45-50) tạo thành vi uốn nếp Chiều dày khoảng 80m - Tập : Cát kết màu xám, xám đen phân lớp dày xen kẹp lớp bột kết, sét kết màu đen Chiều dày xen kẹp lớp bột kết, sét kết màu đen, nằm 220 70 Chiều dày tập 100-120m Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện - Tập : Đá phiến sét màu đen bị milonit hóa mạnh, xen kẹp lớp mỏng bột kết, cát kết màu xám đen, nằm 220 75 Chiều dày tập 300-350m - Tập : Đá phiến sét màu đen, xen kẹp bột kết, cát kết màu xám đen Phiến sét phân lớp mỏng vài cm, bột kết cát kết phân lớp dày 5-20cm, nằm biến đổi 30-40 50-75 210-220 50-80 Chiều dày tập 300-350m - Tập : Đá phiến sét màu đen, xen lớp cát kết, bột kết màu đen, nằm 70-80 40-50 250-260 50-60 Chiều dày tập 300m - Tập : Đá phiến sét màu đen, chuyển dần lên cao đá phiến sét vôi, nằm tơng tự đá tập 5, đá vôi phân hệ tầng Chiều dày tập 300-350m Trong thành tạo phân hệ tầng phổ biến kết hạch silic, silic-pirit kết hạch sét với lớp phiến sét, sét bột kết màu xám đen, đen Phân hệ tầng (T2lmt2) - Các khối vôi khu vực Bản Mở - Bản Đốc : Là dải vôi hẹp, nằm dọc theo đứt gãy IV-2 phơng Tây Bắc - Đông Nam từ phía thợng lu hồ chứa đến sát tuyến đập Huổi Quảng I bên bờ phải cắt sang lu vực suối Nậm Mạ, hạ lu hồ chứa cao trình > 700m - Các khối đá vôi khu vực Na Cờng - Bản Nà Lếch hạ lu hồ chứa ba dải vôi, nhân nếp lõm nhỏ, chiều rộng < 1km, kéo dài từ 4-10km theo phơng Tây Bắc - Đông Nam Thành phần thạch học chủ yếu đá vôi bẩn, đá vôi hạt mịn bị canxit hóa không theo khe nứt, đới dập vỡ có dạng dăm, phân lớp dày đến dạng khối nằm phần cao phần dới nằm xen kẹp với đá vôi bẩn, đá vôi dạng dăm lớp kẹp, thấu kính dolomit, sét kết, bột kết Phân hệ tầng (T2lmt3) Đá nằm đơn nghiêng đổ phía Tây Bắc chuyển dần sang Tây Nam Thành phần thạch học gồm đá cát-bột kết, cát kết, xen kẽ tập sét kết màu đen chứa kết hạnh silic-pyrit Chiều dày 900m Hệ Triat - thống - bậc Kacni Hệ tầng Nậm Mu (T3knm) Phân bố cánh phía Tây đứt gãy II-1(đứt gãy Phong Thổ Nậm Pìa) khu vực đuôi hồ dọc theo bờ phải suối Nậm Kim với diện tích 4km 2, mặt khu vực vùng tuyến Thành phần thạch học gồm cát kết thạch anh phân lớp dày, bột kết xám trắng, sét kết màu đen, kết hạnh sét, bột kết thấu kính sét vôi có kết hạnh silic Chiều dày khoảng 600-650m Hệ Triat - Thống - Bậc Nori - Ret Điệp Suối Bàng (T3nr sb) - Tập : Dày 35-40m Gồm sạn kết màu hồng, cát kết hạt thô màu xám đen phân lớp dày 30-40cm/lớp, phần cao gồm bột kết, cát kết, sét kết màu hồng - Tập : Dày 10-15m Gồm sét kết, bột kết, cát kết xám đen phân lớp mỏng 10-20cm/lớp - Tập : Tập chứa than, dày 5-6m, bao gồm cát kết, sét kết giàu vật chất hữu có thấu kính than mỏng dày 1-2cm Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện - Tập : Dày 8-10m gồm cát kết xám đen phân lớp mỏng, vừa - Tập : Dày 15m gồm cát bột kết xám đen Hệ Jura - Thống - Hệ tầng Suối Bé (J2sb) - Khối Đông Bắc Bản Mở phân bố thành dải rộng 1km kéo dài 6km đến gần khu vực vai đập bờ trái phơng án Huổi Quảng I - phía Bắc Bản Nà Cờng khu vực nhà máy thủy điện Huổi Quảng phân bố thành dải rộng 0,5-1,5km theo phơng Đông Tây, diện tích 4km2 - Khối nhỏ phân bố khu vực nhà máy- tháp điều áp phần cuối tuyến lợng Thành phần chủ yếu hệ tầng đá bazan, bazan olivin, diaba, gabrodiaba, chúng có quan hệ bất chỉnh hợp với thành tạo đất đá khác tuổi xung quanh Hệ Jura - Thống Thợng - Hệ Creta Thống Hạ Hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc) - Tại khu vực tuyến đập Huổi Quảng : Phân bố chủ yếu bên bờ phải phần bờ trái sông Nậm Mu, kéo dài từ tuyến đập Huổi Quảng III đến khu vực nhà máy với diện tích 25km2.Toàn tuyến đập IV, phơng án lợng, phần vai trái tuyến đập II, III, nằm hệ tầng - Khu vực suối Nậm Kim : Phân bố rìa phía Đông trung tâm vùng hồ, chiếm diện tích 12km2 Thành phần thạch học chủ yếu octofia octofia thạch anh Ngoài có lợng nhỏ trachitpocfia, riolit-trachitpocfia thủy tinh núi lửa sáng màu Giới kainozoi Hệ đệ tứ (Q) Phân bố dọc theo thung lũng sông Nậm Mu, suối nhánh với chiều dài vài trăm mét đến 5-6km, chiều rộng vài chục mét đến vài trăm mét hình tạo thành bãi bồi thấp, bãi bồi cao (QIV), thềm bậc I (QIII) Thành phần gồm lớp cuội sỏi có độ chọn lọc nằm dới, lớp sạn, cuội, cát, cát, sét nằm Chiều dài tích tụ vài mét Thành phần bề dày thờng biến đổi theo mùa Đá macma xâm nhập Phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) Phân bố khu vực Bản Đốc, Đông Bắc Bản Mở kéo dài xuống khu vực tuyến đập II gồm đá sienit pocfia, sienit thạch anh, granosienit dạng pocfia chúng liên quan chặt chẽ với đá phun trào hệ tầng Văn Chấn Nền vai phải tuyến đập II,III nằm hệ tầng II.1.2 Đặc điểm cấu trúc, kiến tạo Vùng nghiên cứu đợc xếp vào phần "Võng sông Đà" "Máng chồng Tú Lệ" thuộc cấu trúc "Miền uốn nếp Bắc Bộ" Các hệ thống phá hủy kiến tạo Phát triển mạnh mẽ theo hệ thống : Tây Bắc - Đông Nam , Đông Bắc - Tây Nam hệ kinh tuyến, có quy mô từ bậc II đến IV Hoạt động chúng hình thành đới dập vỡ, milonit hóa, làm biến vị đất đá, ảnh h- Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện ởng xấu đến điều kiện ĐCCT Đáng ý vùng đứt gãy sau : - Đứt gãy Phong Thổ - Nậm Pìa (II-1) : Đứt gẫy Phong Thổ- Nậm Pìa đứt gẫy bậc II, kéo dài từ Phong Thổ tới Phù yên Đứt gẫy phân thành nhiều chấn đoạn với mức độ hoạt động khác Đứt gẫy chạy qua vùng nghiên cứu (vùng hồ vùng tuyến) thuộc chấn đoạn Mờng La-Bắc Yên, khoảng cách gần cách tuyến đập Huội Quảng 6.5 km phía Đông Với độ dài 10km theo phơng kinh tuyến phạm vi nghiên cứu, đứt gẫy phần khống chế ranh giới phía Tây bồn trũng núi lửa Tú Lệ tạo thành đới dập vỡ, vi uốn nếp rộng hàng chục mét Những kết nghiên cứu có cho thấy chế hoạt động đứt gẫy trợt phải , mặt trợt đứt gẫy cắm Bắc Đông bắc 60-70 o Đây đứt gẫy sâu phân chia trũng núi lửa Tú Lệ rift sông Đà, nằm cách tuyến đập Huổi Quảng không xa, xem đới có độ nguy hiểm động đất lớn khu vực công trình - Đứt gãy Nậm Mu (III-1) : Là đứt gẫy nhánh đứt gẫy II-1 Phong ThổNậm Pìa, phát triển theo phơng Tây Bắc - Đông Nam, gần song song với thung lũng Nậm Mu bờ phải, kéo dài 80km từ Nà Thâu qua Phiềng, tiếp tục cắt sang thung lũng sông Đà, sát khu vực tuyến đập Pa Vinh, Tạ Bú thủy điện Sơn La Mặt trợt cắm phía Tây Nam góc dốc 70-80 o, chiều rộng đới phá hủy, milonit từ 5-10m đến hàng chục mét - Các đứt gãy bậc IV : Bao gồm hệ thống Tây Bắc - Đông Nam, Đông Bắc - Tây Nam hệ kinh tuyến + Hệ thống Tây Bắc - Đông Nam : Đây hệ đứt gẫy phát triển mạnh vùng, đợc phát mô tả công tác đo vẽ đồ địa chất công tác địa vật lý, khoan đào Gồm đứt gãy có số hiệu IV-1 đến IV51, đờng phơng chủ yếu theo hớng Tây Bắc - Đông Nam chuyển dần sang kinh tuyến phía Tây Bắc Chiều dài đứt gãy thờng vài km đến hàng chục km, dọc theo đứt gãy phát triển đới dập vỡ từ 1-3m, đới ảnh hởng đến hàng chục mét Một số đứt gâỹ nh IV-2,3,4,43,44 hình thành đới milonit rộng 3-10m Các đứt gãy thờng có hớng cắm phía Đông Bắc Tây Nam với góc dốc lớn (70-80o) + Hệ thống Đông Bắc - Tây Nam : Phát triển với mật độ hơn, gồm đứt gãy nhỏ số hiệu từ IV-29,30,39,45,46 Chiều dài đứt gẫy không 10-20km, đới dập vỡ biến dạng dòn chiếm u thế, với chiều rộng nhỏ 10m kèm theo hệ thống vi mạch thạch anh tỏa tia thờng có phơng phát triển 30-40o + Hệ đứt gẫy kinh tuyến : Phát triển muộn khu vực có qui mô nhỏ, mật độ so với hệ khác Động đất Khoáng sản Theo tài liệu đồ địa chất tỷ lệ 1:200000 tờ Điện Biên Phủ Lào Cai Kim Bình, vùng hồ thủy điện Huội Quảng nằm đới quặng Than Uyên Mờng Trai có mặt hầu hết vành xâm tán thứ sinh vàng, kim loại kiếm, vài biểu quặng sắt Các điểm quặng gốc mỏ quặng có ý Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện nghĩa công nghiệp cha đợc phát hiện, có khả có mỏ khoáng sản có triển vọng Tuy nhiên, giai đoạn tới cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá để có kết luận thức triển vọng khoáng sản lòng hồ công trình II.1.3 Đặc điểm địa chất thủy văn * Tầng chứa nớc thành tạo aluvi-proluvi (aQ-paQ) * Phức hệ chứa nớc thành tạo đá trầm tích lục nguyên, phiến sét, vụn thô điệp Tân Lạc, hệ tầng Mờng Trai, hệ tầng Nậm Mu, điệp Suối Bàng * Phức hệ chứa nớc thành tạo đá phun trào, xâm nhập hệ tầng Suối Bé, hệ tầng Văn Chấn, phức hệ Phusaphìn * Phức hệ chứa nớc đá cacbonat điệp Đồng Giao, phụ hệ tầng Mờng Trai II.1.4 Các lớp đất đá + Các lớp đất phủ Các lớp đất phủ phân bố phạm vi vùng tuyến dự án sản phẩm chỗ vỏ phong hoá đá gốc tích tụ sờn dốc vận chuyển dòng chảy tích tụ dới dạng bãi bồi ven sông , cửa suối Dựa vào điều kiện nguồn gốc thành tạo, thành phần đặc trng lý chúng, lớp đất phạm vi phơng án tuyến Huổi Quảng đợc chia thành lớp nh sau : - Lớp 1: Là tích tụ bở rời cát cuội sỏi, tảng lẫn cát, sét nguồn gốc aluvi (aQIV - lớp 1a), proluvi ( pdQ- lớp 1b) Trong phạm vi tuyến đập lòng sông lớp 1a có chiều dày thay đối từ 1-7m Lớp 1b gặp phạm vi tuyến đập 4, chiều dày lớp 1b dao động từ 10-30m - Lớp : Là tích tụ mềm rời có nguồn gốc sờn tàn tích (edQ), sản phẩm phong hóa đá gốc đá macma phun trào hệ tầng Văn Chấn, hệ tầng Suối Bé, đá macma xâm nhập phức hệ Phu Sa Phìn đá trầm tích phụ hệ tầng Mờng Trai dới Lớp đợc chia thành phụ lớp: + Phụ lớp 2a phát triển đá Macma, gồm sét dăm san., đất dăm sạn tảng chứa sét với hàm lợng dăm tảng có lên đến 25-40% + Phụ lớp 2b phát triển đá trầm tích gồm sét, sét lẫn 5-20% dăm sạn mảnh vụn đá trầm tích mềm yếu - Lớp 3- Đới phong hoá mãnh liệt IA 1: Các đá bột kết, cát kết, phiến sét phân hệ tầng Mờng Trai dới (T2lmt1), sét kết, bột kết, cát kết chứa than điệp Suối Bàng (T3n-rsb), thành tạo cacbonat phân hệ tầng Mờng Trai (T2lmt2), phun trào bazơ, axit-kiềm (bazan, octofia) hệ tầng Suối Bé (J3sb), hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc), xâm nhập axit kiềm sienit bị phong hoá mạnh chuyển thành đất sét chứa dăm sạn tảng đá gốc mềm yếu Khối đất giữ đợc cấu trúc đá mẹ, hàm lợng sét giảm theo độ sâu + Các lớp đá (đới đá) Theo yếu tố thành phần vật chất, kiến trúc cấu tạo nằm đá, cấp độ phong hoá, nứt nẻ làm biến đổi tính chất lý đá theo chiều sâu, khối đá khu vực dự án đợc chia thành đới (lớp) ĐCCT sau: Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện - Lớp 4-Đới đá phong hoá mạnh IA2: Đới đá (Các loại đá nh nêu tên lớp 3) bị phong hoá biến đổi mạnh chuyển thành trạng thái dăm cục tảng mềm yếu chứa sét, cát sạn Đáy lớp chuyển dần thành tảng cục có lõi tơng đối cứng Trong đới phá huỷ kiến tạo đá biến đổi thành sét dăm sạn Lớp đợc chia thành phụ lớp: + Phụ lớp 4a phát triển đá Macma hệ hệ tầng Suối Bé (J 3sb), hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc), xâm nhập axit kiềm sienit phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) + Phụ lớp 4b phát triển đá trầm tích cát bột kết phiến sét hệ tầng Mờng Trai (T2lmt1) - Lớp 5- Đới phong hóa (IB) : Đá gốc (Các loại đá nh nêu tên lớp 3) bị phong hoá biến đổi thành phần khoáng vật tạo đá dọc theo bề mặt, bị ôxit sắt hoá theo bề mặt khe nứt, phần nhân lõi đá bị biến đổi Tại tuyến đập đới đá IB lộ hai bên bờ sông cục phần sờn vách dốc cao trình > 300m + Phụ lớp 5a phát triển đá Macma hệ hệ tầng Suối Bé (J 3sb), hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc), xâm nhập axit kiềm sienit phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) Đá cứng trung bình đến cứng + Phụ lớp 5b phát triển đá trầm tích cát bột kết phiến sét hệ tầng Mờng Trai (T2lmt1), Suối Bàng (T3n-r sb) Đá cứng đến cứng trung bình - Lớp 6-Đới đá nứt nẻ (IIA) : Các đá nh mô tả nhng tơi có dấu hiệu nhẹ phong hoá, bị nứt nẻ mạnh ảnh hởng kiến tạo giảm tải, khe nứt mở, bị oxyt sắt hóa nhẹ cục bề mặt khe nứt Chỉ tiêu cỏ học đá giảm nhẹ so với đới đá tơi nguồn gốc + Phụ lớp 6a phát triển đá Macma hệ hệ tầng Suối Bé (J 3sb), hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc), xâm nhập axit kiềm sienit phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) Đá cứng đến cứng + Phụ lớp 6b phát triển đá trầm tích cát bột kết phiến sét hệ tầng Mờng Trai (T2lmt1), Suối Bàng (T3n-r sb) Đá cứng trung bình đến cứng - Lớp7- Đới đá tơng đối nguyên khối (IIB) : Đá gốc tơi, không bị phong hóa, nứt nẻ yếu đến trung bình Chiều dày hàng trăm mét + Phụ lớp 7a phát triển đá Macma hệ hệ tầng Suối Bé (J 3sb), hệ tầng Văn Chấn (J3-K1vc), xâm nhập axit kiềm sienit phức hệ Phu Sa Phìn (Kpp) Đá cứng đến cứng + Phụ lớp 7b phát triển đá trầm tích cát bột kết phiến sét hệ tầng Mờng Trai (T2lmt1), Suối Bàng (T3n-r sb) Đá cứng trung bình đến cứng II.2 Đặc điểm địa hình Để có tài liệu địa hình phục vụ thiết kế công tác trắc địa địa tiến hành khu vực vùng tuyến đập khu vực nhà máy bao gồm công việc cụ thể sau: Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện - Xây dựng lới khống chế tọa độ, độ cao - Đo vẽ đồ tỷ lệ 1: 2000 phía cửa nhận nớc tuyến Vùng hồ đo vẽ đồ tỷ lệ 1: 10000 đồng mức 5m đến cao trình 500m a Lới tam giác hạng IV Lới tam giác hạng IV đợc xây dựng khu tuyến đập để làm sở cho việc phát triển lới cấp thấp, phục vụ việc đo đạc đồ công việc trắc địa khác Khu vực đo vẽ đợc xây dựng điểm tam giác hạng IV ký hiệu từ TG10 đến TG17 kết hợp với điểm tam giác hạng IV có CIV02, CIV03, TG09 tạo thành mạng lới vững b Lới đờng chuyền hạng IV Để có sở khống chế mặt phục vụ công tác đo nối điểm khống chế ảnh thành lập đồ vùng hồ cần bổ xung thêm điểm đờng chuyền hạng IV kí hiệu AHQ1 đến AHQ8 Độ xác lới đạt yêu cầu theo quy phạm hành c Lới đờng chuyền cấp Khu vùng tuyến gồm điểm đờng chuyền cấp có kí hiệu I-16 đến I-24 Khu vực vùng hồ gồm 15 điểm đợc kí hiệu AQ01 đến AQ15 phục vụ công tác đo nối khống chế ảnh ngoại nghiệp đo bù khu vực không rõ nét ảnh Mốc đợc chôn thực địa bê tông lõi thép tâm xẻ chữ thập mặt mốc ghi chìm kí hiệu điểm Độ xác lới đạt yêu cầu theo quy phạm hành d Lới đờng chuyền cấp Các điểm khống chế toạ độ đờng chuyền cấp gồm 12 điểm, lới đợc chia thành tuyến, tuyến tuyến Vị trí điểm mốc đợc chọn phù hợp với thiết kế, nơi ổn định, thông hớng tốt, thuận tiện cho công tác phát triển điểm đo vẽ chi tiết Lới đờng chuyền cấp đợc đo máy toàn đạc điện tử đo góc với hai vòng đo, đo cạnh với lần đo Kết đo đợc kiểm tra tính toán bình sai chặt chẽ máy tính điện tử Hệ tọa độ HN1972 e Lới thuỷ chuẩn hạng IV thuỷ chuẩn kỹ thuật Từ mốc hạng IV có khu vực tiến hành xây dựng lới thuỷ chuẩn hạng IV dọc theo sông Nậm Mu từ tuyến đập đến nhà máy gồm 10 Km, mốc đợc đúc bê tông cốt thép, có núm sứ gắn tâm mốc, mốc đợc chôn chìm dới mặt đất, mặt mốc đợc láng bê tông, có nắp đậy ký hiệu mốc Tuyến thuỷ chuẩn kỹ thuật đợc xuất phát từ mốc thuỷ chuẩn hạng IV gồm km dẫn cao độ đến mốc đờng chuyền mép nớc trắc dọc Qui trình đo đạc xử lý số liệu tuân thủ theo qui phạm đo dẫn thuỷ chuẩn kỹ thuật hành Sai số khép đạt yêu cầu f Bản đồ địa hình Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 2000 đợc đo vẽ phơng pháp toàn đạc, khoảng cao đờng đồng mức 2m Diện tích đo vẽ đồ tỷ lệ 1: 2000 gồm khu vực tuyến đập nhà máy 207 Ha Bản đồ đợc thành lập hệ tọa Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện độ HN 1972 Chia mảnh tự gồm mảnh sau kiểm tra nội, ngoại nghiệp đợc số hóa in mầu Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 10 000 đợc đo vẽ phơng pháp không ảnh, bao trùm toàn vùng hồ đến cao trình 500m khoảng cao 5m, diện tích đo vẽ 110 Km2 Bản đồ đợc thành lập hệ tọa độ HN 1972, kinh tuyến trục 1050 múi chiếu 60 Chia mảnh tự gồm 13 mảnh sau kiểm tra nội, ngoại nghiệp đợc số hóa in màu Các quan hệ địa hình xem PL3 III Điều kiện khí tợng thuỷ văn III.1 Đặc điểm địa hình Sông Nậm Mu nhánh cấp I, nằm bên tả ngạn Sông Đà, bắt nguồn vùng núi Ta Leng cao 3000m thuộc sờn phía Tây dãy Hoàng Liên Sơn Diện tích lu vực, chiều dài sông tính đến tuyến đập nghiên cứu, trạm thuỷ văn Bản Củng nh sau: Đặc trng lu vực dòng sông Nậm Mu tính đến tuyến nghiên cứu Tuyến nghiên cứu F (km2) L (km) Từ nguồn đến trạm Bản Củng Từ nguồn đến tuyến đập Huội Quảng Từ nguồn đến tuyến Huội Quảng Từ nguồn đến tuyến nhà máy 2553 121 2824 143 2852 147 2858 147,6 Lu vực sông Nậm Mu dài hẹp Độ cao lu vực có xu hớng thấp dần theo hớng Tây Bắc - Đông Nam Diện tích toàn lu vực F = 3420 km2, chiều dài sông 165 km, chiều dài lu vực Llv = 127 km, độ rộng bình quân B bq = 26,8 km, độ cao bình quân lu vực (Hbq) khoảng 1085m Độ dốc trung bình lu vực Jlv = 37,2% Thảm phủ thực vật: rừng lu vực sông Đà nói chung lu vực sông Nậm Mu nói riêng bị tàn phá nặng nề việc đốt rừng làm nơng rẫy, khai thác gỗ kế hoạch Tỷ lệ rừng lại khoảng chừng (10ữ20)% nhng phần lớn rừng gai bụi, nhiều vùng núi đồi gần nh bị trọc hoá Thổ nhỡng : Có hai nhóm đất đất đồi núi đất ruộng Nhóm đất ruộng tập trung thung lũng sông, số cánh đồng nh cánh đồng Than Uyên Nhóm đất đồi núi chiếm phần lớn diện tích lu vực, bao gồm hai loại đất Feralit mùn núi phát triển sa thạch cuội kết, phấn sa đất mùn Alit phân bố dãy núi cao 1800m III.2 Đặc trng khí hậu Là lu vực nằm vùng núi cao bên sờn Tây Nam dãy Hoàng Liên Sơn nên khí hậu lu vực sông Nậm Mu vừa mang nét chung chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa có đặc điểm riêng biệt khí hậu vùng núi cao Trong năm khí hậu chia làm hai mùa: mùa đông thờng khô lạnh tháng X, kết thúc vào tháng III, mùa hè nóng ẩm ma nhiều Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện kéo dài từ tháng IV đến tháng IX Lu vực sông Nậm Mu nằm lân cận trung tâm ma lớn Hoàng Liên Sơn vùng ma lớn lu vực sông Đà nên lợng ma trung bình năm lu vực sông Nậm Mu lớn hơn, ngợc lại nhiệt độ không khí thấp so với lu vực khác thuộc lu vực sông Đà III.2.1 Chế độ nhiệt ẩm Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm dao động khoảng (18,7 ữ21,0)0c, có xu giảm dần theo độ cao, từ thợng lu hạ lu Đặc trng nhiệt độ trung bình, lớn nhất, thấp tháng năm trạm lu vực Nậm Mu xem bảng số 2-3.Độ ẩm tơng đối trung bình năm dao động khoảng (80,8ữ 86,0)%, có xu tăng dần từ hạ lu lên thợng lu III.2.2 Chế độ gió Theo số liệu quan trắc gió trạm Than Uyên thời kỳ 1961-2002 hoa gió tốc độ gió lớn hớng ứng với tần suất thiết kế đợc đa bảng Tần suất, tốc độ gió lớn thiết kế hớng trạm Than Uyên Hớng Lặng gió N NE E SE S SW W NW Tần suất hớng gió năm (%) Tần suất (%) Đặc trng P=2% 63,1 3,64 10,26 2,56 2,59 4,58 9,96 1,82 Tốc độ gió lớn ứng với tần suất thiết kế (m/s) Vôhớng 33,55 N 26,24 NE 30,92 P = 4% 31,01 22,38 28,12 Trung bình 18,75 8,59 15,09 E 38,0 32,2 10,2 SE 24,55 21,37 8,80 S 26,2 22,4 8,27 SW 27,67 24,24 11,8 W 30,5 26,6 10,7 1,47 NW 34,5 29,6 10,5 III.2.3 Chế độ ma Lợng ma trung bình nhiều năm biến thiên từ 1700 mm đến 2800 mm có xu tăng dần từ hạ lu lên thợng lu Lợng ma trung bình năm phần hạ lu biến đổi từ (1700ữ2000) mm, thợng lu từ (2200ữ2800) mm Trong năm ma phân làm hai mùa rõ rệt, mùa ma tháng V kết thúc vào tháng IX, mùa khô từ tháng X đến tháng IV năm sau Lợng ma mùa ma chiếm khoảng (77ữ80)% lợng ma năm Ma lớn thờng xảy vào ba tháng VI, VII, VIII với lợng ma tháng lớn 300mm, tổng lợng ma ba tháng chiếm (57ữ60)% tổng lợng ma năm Lợng ma tháng mùa khô chiếm (20ữ23)% tổng lợng ma năm Lợng ma trung bình lu vực tuyến công trình Xtb = 2246mm III.2.4 Bốc Theo tài liệu đo bốc trạm Sìn Hồ, Than Uyên, Quỳnh Nhai, Mù Căng Chải, Tam Đờng từ năm 1961-2002, lợng bốc Piche trung bình trung bình lu vực sông Nậm Mu (theo phơng pháp bình quân số học) 880,8mm Lợng gia tăng bốc lu vực có hồ thuỷ điện Huội Quảng là: 1089mm IV Các đặc trng dòng chảy Đồ án Tốt Nghiệp 10 Thiết Kế Trạm Thủy Điện IV.1 Tóm tắt chế độ dòng chảy sông Nậm Mu Nguồn cung cấp nớc hàng năm cho sông Nậm Mu chủ yếu ma ma lu vực dòng chảy sông có mối quan hệ chặt chẽ , biến đổi theo không gian , thời gian dòng chảy ma năm tơng tự Tuy nhiên địa hình lu vực dốc , lớp phủ thực vật bị chặt phá mạnh nên khả đIều tiết dòng chảy lu vực không lớn, chênh lệch dòng chảy lũ dòng chảy kiệt lớn - Mùa lũ bắt đàu từ tháng VI nhng kết thúc vào tháng IX sớm so với lu vực khác trung hạ lu sông Đà tháng Tổng lợng lũ chiếm (70-80)% tổng lợng dòng chảy năm - Mùa kiệt bắt đàu từ tháng X kết thúc vào tháng V năm sau, tổng lợng lũ chiếm (70-80)% tổng lợng dòng chảy năm - Lũ lớn năm xảy chủ yếu vào tháng VI , VII , VIII IV.2 Tính toán dòng chảy năm Lu lợng trung bình năm tuyến thuỷ điện K2 (Qct) đợc tính từ lu lợng trung bình năm trạm Bản Củng (Qbc) lu lợng trung bình năm lu vực khu trạm Bản Củng (Qkgbc-hq) tuyến công trình theo biểu thức : Qct = Qbc + Qkgbc-hq (m3/s) Lu lợng trung bình năm lu vực khu Bản Củngtuyến thuỷ điện K2 đợc tính theo lu lợng trung bình năm trạm Mù căng Chải (Qmcc) theo biểu thức : Fkg Qkgbc-hq = Qmcc Fmcc (m3/s) (kết tính toán PL1) IV.3 Tính toán đặc trng dòng chảy lũ tuyến công trình 1) Trờng hợp cha có thuỷ điện Bản Chát thợng lu Lu lợng lũ thiết kế tuyến thuỷ điện K2 đợc tính chuyển từ lu lợng lợng lũ thiết kế trạm thuỷ văn Bản Củng theo công thức: F Q max pbchat = Q max pbc ( Fbchat ) (1 n ) (m3/s) bc Trong : - Qmaxphq, Qmaxpbc, Fhq, Fbc: lu lợng lũ thiết kế, diện tích lu vực sông Nậm Mu tính đến tuyến đập Huội Quảng trạm thuỷ văn Bản Củng n hệ số biểu thị chiết giảm mô đuyn đỉnh lũ theo diện tích, hệ số n đợc chọn dựa sở khảo sát quan hệ Mp-F tất trạm thuỷ văn thuộc lu vực sông Đà hữu ngạn sông Thao Giá trị lũ thiết kế tuyến công trình đợc đa bảng 2-9ữ2-10 + Tổng lợng lũ lớn thời đoạn 24, 72, 120, 167, 219 (W 24, W72, W120, W168, W216) ứng với tần suất thiết kế tuyến công trình đợc xác định theo quan hệ đỉnh lợng trạm Bản Củng, Tà Gia Tổng lợng lũ lớn thời đoạn ứng với tần suất thiết kế tuyến đập K2 Đồ án Tốt Nghiệp 105 Thiết Kế Trạm Thủy Điện thiết kế cao trình sàn lắp ráp cao trình sàn nhà máy cao trình đờng giao thông vào Bố trí nh không thuận tiện cho việc lắp ráp thiết bị mà lợi dụng đợc phần diện tích đoạn tổ máy gần gian lắp ráp để lắp ráp thiết bị - Kích thớc gian lắp ráp cố định phụ thuộc vào yêu cầu thời điểm sửa chữa lắp ráp tổ máy số tổ máy Z < 10 hai tổ máy số tổ máy Z > 10 - Trong phạm vi gian lắp ráp thờng đặt thiết bị: giá chữ thập trên, giá chữ thập dới, máy phát , nắp turbin, rô to, trục, máy kích từ, bánh xe công tác, máy biến thế, diện tích lại Do máy biến cao gian lắp ráp có hố riêng để tháo lắp sửa chữa máy biến - Khi tiến hành láp ráp tổ máy phải dùng cầu trục gian máy chiều rộng gian lắp ráp chiều ngang gian máy Dựa vào kích thớc thiết bị tháo lắp thấy LSLR = 15(m) hợp lý L: Chiều dài tăng thêm tổ máy cuối đủ để cầu trục hoạt động cẩu tổ máy cuối ,đảm bảo tất thiết bị nằm phạm vi làm việc cầu trục.do cầu trục chọn cầu trục kép có B=10,4m nên L=B-Lđ/2=10,4-13/2=3,9 m, chọn L=4m Vậy L = 4x13 + 15 + = 71m III.2.2 Chiều rộng phần nớc nhà máy (B) Chiều rộng nhà máy phụ thuộc kích thớc cầu trục, phơng thức cẩu, việc bố trí thiết bị: máy phát, buồng xoắn, thiết bị tầng máy phát, tủ điện, thùng dầu áp lực a) Theo kích thớc cầu trục : B =Lk +2 +2t Lk: Nhịp cầu trục: Lk =16 m : Khoảng cách từ ray cầu trục đến tờng nhà máy, = 0,75 m t: Chiều dày tờng nhà máy: Thợng lu: t 1= t = 0,22;Hạ lu: t2 = t = 0,22m B = 16 + 2.0,75 +2.0,22= 17,94 (m) b) Theo kích thớc máy phát : B = Dst + 2.b + 2. ; b khoảng cách lại , bề dầy tờng B = 9,5 + 2.2 + 2.1,5 = 16,5 (m) Từ hai điều kiện chọn B = 17,94 (m) III.3 Các cao trình phần nớc III.3.1 Cao trình sàn máy phát (SMF):SMF = 194(m) III.3 Cao trình cầu trục (CT) CT cao trình đỉnh đờng ray cầu trục, cao trình cầu trục phải nâng đợc vật dài lên khỏi vật cố định Độ cao cầu trục đợc định với phơng thức cẩu, chiều dài vật cẩu CT =SMF + Ho Trong đó: SMF : Cao trình sàn máy phát Đồ án Tốt Nghiệp 106 Thiết Kế Trạm Thủy Điện Chọn phơng thức cẩu đỉnh Ho = hCĐ + + Hcc + Ld + Hmóc +1 +hCĐ : Chiều cao vật cố định (là khoảng cách từ cao trình sàn máy phát đến cao trình đỉnh máyphát) hCĐ = h1 + h3 + ho-2 = 1,18 +1,18 + 0,5 0,42= 2,44 m (2 : khoảng cách từ giá chữ thập lên đến sàn mf Chọn =0,42m) + khoảng cách an toàn từ vật cố định đến điểm thấp vật cần cẩu di chuyển = 0,3ữ0,5 m Chọn = 0,44 m + Hcc: Chiều cao vật cẩu lớn ( BXCT turbin rôto máy phát + trục ) hrôto = 7,22 m , Hcc = 7,22 (m) + m : Chiều cao an toàn đề phòng dãn dây + Hmóc: Chiều cao móc : Với cầu trục 200 + 30/16 Hmóc = h4 = 1,2(m) + Ld : Chiều dài dây buộc: Ld = 2,0(m) => CT = 194 + (2,44 + 0,34 + 7,02 + + 1,2 +1 ) = 208m III.3.3 Cao trình trần nhà máy(TNM) TNM = CT + HCT + at HCT : chiều cao cầu trục + xe : HCT =4,8 (m) at: khoảng cánh an toàn để cầu trục làm việc không chạm vào mái nhà: at = 0,3ữ0,5 m Chọn at = 0,4 (m) TNM = 208 + 4,8 + 0,4 =213,2(m) III.3.4 Cao trình mái nhà máy(MNM) MNM = TNM + H H: Chiều cao mái nhà máy : Hmái =2,8(m) MNM = 213,2 +2,8=216,0(m) III.4 Xác định kích thớc sàn lắp ráp: III.4.1 Chiều dài sàn lắp ráp LSLR = (1,1ữ1,2).Lđ = 14,3ữ15,6 m Chọn LSLR = 15 m III.4.2.Chiều rộng sàn lắp ráp Chiều rộng sàn lắp ráp chiều rộng nhà máy : BSLR = B = 16,5 m III.4.3.Cao trình sàn lắp ráp Để tiện cho công tác lắp ráp sửa chữa chọn cao trình sàn lắp ráp cao trình sàn nhà máy SLR = SNM = SMF = 194 m IV.Nhà máy phụ NMTĐ , thiết bị phụ thiết bị đo lờng bố trí phòng riêng, phòng bố trí nhà máy Theo chức chia phòng thành hai nhóm : Phòng đặt thiết bị điều khiển gọi phòng thao tác, phòng bố trí thiết bị để sửa chữa trạm vận hành thiết bị gọi Đồ án Tốt Nghiệp 107 Thiết Kế Trạm Thủy Điện phòng sản xuất Ngoài phòng bố trí phòng làm việc , phòng sử dụng công cộng nh câu lạc , phòng phục vụ sinh hoạt đời sống Các phòng quản lý vận hành bao gồm : Các phòng có liên quan trực tiếp đến vận hành nhà máy ( phòng thao tác) gồm : Phòng điều khiển trung tâm , phòng cáp điện, phòng trực ban điều độ , phòng thông tin liên lạc , phòng ắc quy , phòng nạp điện , phòng axít Các phòng sản xuất gồm : Phòng sửa chữa điện , phòng thủy công , phòng kiểm tra sửa chữa đồng hồ đo, phòng thí nghiệm điện cao thế,phòng háo nghiệm dầu , phòng tái sinh dầu, phòng dặt thiết bị thông gió , phòng dặt máy bơm,phòng khí nén, trạm cung cấp nớc kỹ thuật, kho dụng cụ, Phòng trực ban gồm phận : Công nhân đờng dây, công nhân phận máy thủy lực, công nhân phong hoả, Phòng hành gồm : Phòng giám đốc, phòng kỹ s trởng, văn phòng đảng ủy đoàn thể, phòng kỹ thuật, phòng hội hop,phòng phục vụ,phòng y tế, hội đồng, Ngoài phòng phục vụ đời sống Việc bố trí hợp lý phòng làm cho TTĐ vận hành thuận tiện , linh hoạt , kinh tế , xác , công tác kiểm tra điều khiển đợc tốt Sau em trình bày cách bố trí phòng NMTĐ IV.1 Phòng điều khiển trung tâm Phòng đợc trang bị thiết bị quan sát có độ xác cao ( thiết bị đo lờng, giám sát , phân phối , bảng , tủ điện , bảng điều khiển , ) theo dõi trình vận hành nhà máy, trung tâm điều khiển nhà máy, đợc bố tríở phía sàn lắp ráp thuận tiện cho việc bao quát toàn nhà máy Phòng điều khiển trung tâm có liên hệ mật thiết với máy phát MBA nên vị trí phòng điều khiển trung tâm bố trí gần thiết bị Trong phòng bố trí bảng phân phối điện, đồng hồ đo điện, thiết bị đo, kiểm tra, bảo vệ.Diện tích phụ thuộc vào kích thớc số lợng thiết bị cách bố trí, có quan hệ tới sơ đồ đấu điện chính, số tổ máy Việc bố trí phòng điều khiển trung tâm vấn đề quan trọng.phòng đợc bó trí cao trình 198.5m IV.2 Phòng quản lý vận hành Các thiết bị phụ trợ, máy móc thuỷ lực Phòng trực dõi tổ máy vận hành, có liên quan chặt chẽ đến phòng điều khiển trung tâm, bao gồm phòng nh: Phòng chứa dầu làm trơn, làm cách nhiệt tổ máy xử lý dầu, phòng để máy nén khí, phòng đặt máy bơm nớc kĩ thuật, máy bơm tiêu nớc buồng xoắn ống hút có sửa chữa tổ máy, phòng đợc bố trí sàn turbin Các hệ thống thiết bị phụ trợ máy móc nhà máy thuỷ điện chủ yếu đảm bảo chế độ làm việc bình thờng tổ máy gồm: Hệ thống dầu, hệ thống cung cấp nớc kĩ thuật, hệ thống tháo nớc tổ máy, hệ thống khí nén, hệ thống thiết bị kiểm tra, đo lờng IV.3 Phòng điện chiều (ắc qui, axít, nạp điện) Đồ án Tốt Nghiệp 108 Thiết Kế Trạm Thủy Điện Ngoài phòng điều khiển trung tâm, để cung cấp dòng điện chiều phục vụ mạch nhị thứ nhà máy cần phải có phòng điện chiều gồm có phòng ắc quy, phòng nạp điện, phòng axit để cung cấp điện chiều cho phòng điều khiển trung tâm có cao trình phía hạ lu gian lắp ráp Để tránh axit bay làm hỏng thiết bị ảnh hởng tới sức khoẻ nhân viên vận hành phòng bố trí tờng xây ngăn cách phòng đệm (phòng thông gió).phòng bố trí phía dới phòng điều khiển trung tâm cao trình 194m iv.4 Phòng khí nén Phòng khí nén nơi cung cấp khí nén cho NMTĐ để vận hành thiết bị , hệ thống gồm hệ thống cao áp hệ thống thấp áp Phòng khí nén phải có trần bê tông cốt thép với bề dầy > 50 cm , chiều cao phòng > m.phòng đợc bố trí cao trình sàn tuabin IV 5.Các phòng chức có liên quan + Phòng phân phối điện điện tự dùng + Phòng cáp điện bố trí dới phòng điều khiển trung tâm chạy dọc nhà máy + Phòng giám đốc,phòng giao ban bố trí cao trình với phòng đIều khiển trung tâm + Kho dụng cụ, xởng khí đợc bố trí tai cao trình sàn máy phát Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện 109 Phần bảy Chuyên đề đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế độ làm việc tổ máy nhà máy thủy đIện sơn la I ý nghĩa vai trò việc nghiên cứu chế độ làm việc tổ máy Phụ tải hệ thống điện thay đổi đòi hỏi nhà máy thủy điện phải điều chỉnh công suất cho phù hợp Để thực đợc điều nhà máy thủy điện phải thay đổi số tổ máy chế độ làm việc chúng Việc lựa chọn hợp lý số tổ máy làm việc phân phối phụ tải tối u chúng biện pháp quan trọng nâng cao hiệu nhà máy thủy điện.Theo số liệu nớc biện pháp làm cho hiệu suất nhà máy thủy điện tăng lên 1-3% Tiêu chuẩn tối u trờng hợp phân phối phụ tải chọn tiêu chuẩn sau : Hiệu suất NMTĐ TĐt max Tổn thất công suất NTĐt max Lu lợng NMTĐ QTĐt Thờng tiêu chí lu lợng qua NMTĐ đợc chọn để đánh giá chế độ làm việc thân MNTĐ Trong điều kiện , mục đích toán tối u chế độ làm việc NMTĐ tìm số tổ máy Z cấu cho QTĐt thỏa mãn cân công suất : N TDt Z o ,S o N it =0 i II Xác định phân phối phụ tải lu lợng tối u tổ máy II.1 Phân phối phụ tải tối u tổ máy TTĐ Sơn La đảm nhận phụ tải thay đổi hệ thống điện Trong ngày trạm làm việc15 đến 16h nhng phụ tải thay đổi từ công suất 200MW đến Nlm=2400MW.Các phụ tải đợc xác định từ việc phân phối phụ tỉa tối u NMTĐ NMNĐ hệ thống Do việc chọn phân phối phụ tải tổ máy quan trọng Phân phối phụ tải tối u tổ máy biết số tổ máy Z=n cấu S tơng ứng điều kiện H=const a Tiêu chuẩn đánh giá chế độ làm việc tổ máy Tiêu chuẩn tối u trờng hợp phân phối phụ tải :lu lợng NMTĐ QTĐt =Qt b Điều kiện phân phối phụ tải tối u : Điều kiện thỏa mãn cân công suất : Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện 110 N TDt Z o ,S o N it =0 i Đây toán tối u có điều kiện Để giải toán dùng phơng pháp Lagranre +>0 , đa toán toán tối u điều kiện: =Qtd +( Pt ( Ptm1 +Ptm1 + +Ptmn )) Trong Qtd=Qtm1 +Qtm2++Qtmn Điều kiện phân phối phụ tải tối u tổ máy : = 0(i = 1,2, , n) Ptmi Qtm1 Qtm Q = = = tmn = Ptm1 Ptm Ptmn Qtm = qQ độ tăng tơng đối lu lợng Kí hiệu Ptm qQ1= qQ2= = qQn Đối với trờng hợp tổ máy đờng đặc tính có dạng N1=N2=.=Nn(1) Có nghĩa tổ máy đờng đặc tính phân phối phụ tải tối u tổ máy phân phối cho chúng II.2 Phân phối tối u lu lợng qua tổ máy TTĐ Sơn La có nhiệm vụ quan trọng tham gia cắt lũ Hàng năm từ tháng đến tháng 8, mực nớc Sơn La phải đảm bảo phòng lũ Do trình vận hành phải tận dụng lu lợng phòng lũ Khi việc phân phối lu lợng qua tổ máy để tận dụng lu lợng cần thiết Trong trờng hợp ta phải thực toán ngợc với toán trên, có nghĩa phải phân phối tối u lu lợng tổ máy a Tiêu chuẩn đánh giá chế độ làm việc tổ máy Tiêu chuẩn tối u trờng hợp phân phối lu lợng là: công suất NMTĐ NTĐt =Ni max.S b Điều kiện phân phối phụ tải tối u : Điều kiện thỏa mãn cân lu lợng : QTDt Z o ,S o Q it =0 i Điều kiện phân phối lu lợng tối u tổ máy : = 0(i = 1,2, , n) Qtmi N tm1 N tm N = = = tmn Qtm1 Qtm Qtmn N tm = q N độ tăng tơng đối công suất Kí hiệu Qtm Đồ án Tốt Nghiệp 111 Thiết Kế Trạm Thủy Điện qN1= qN2= = qNn Đối trờng hợp tổ máy đờng đặc tính có dạng Q1=Q2=.=Qn(2) II.3 Chọn số tổ máy làm việc tối u tổ máy có đờng đặc tính Từ điều kiện (1) (2) ta xác định số tổ máy làm việc tối u theo cách sau aTheo đờng đặc tính lu lợng Xây dựng đờng quan hệ QtđNtđ ứng với H=const Khi số tổ máy tăng Qtđ=ZxQtm Ntđ=ZxNtm Qtm Qtđ(m3/s) QtđNtđ Z=2 QtđNtđ Z=3 QtđNtđ Z=1 A B b.Theo đờng đặc tính công tác Xây dựng đờng dặc tính tđNtđ ứng với H= const Với điều kiện qtm1= qtm2= = qtmn ta có : Ntm1= Ntm2= = Ntmn Ntđ=nxNtm tm1= tm2= = tmn=tđ (%) (KW) c.Theo đờng đặc tính vận hành N(Qtđ,Htđ) phạm vi làm việc TTĐ Xây dựng biểu đồ phạm vi làm việc TTĐ với đờng bao giới hạn: HQtđ Ntđ=Nmin HQtđ Ntđ=Nlm HQtđ theo hạn chế tuabin HQtđ Ztl=MNDBT HQtđ Ztl=MNC *Tìm số tổ máy làm việc tối u: Điểm cắt đờng đặc tính N(Qtđ,Htđ) số tổ máy tăng dần điểm đóng mở máy tối u Đồ án Tốt Nghiệp 112 Thiết Kế Trạm Thủy Điện III Phân tích khí thực III.1 Mục đích việc phân tích khí thực Nguyên nhân hình thành khí thực tuabin phản kích có ống hút, nên vùng bánh xe công tác(BXCT) có áp suất bị hạ thấp gây nên tợng nớc sôi, ăn mòn bề mạt kim loại.Hiện tợngăn mòn bề mạt kim loại áp suất BXCT hạ thấo gọi tợng khí thực Hiện tợng khí thục tuabin thờng dẫn đến tác hại sau: -Làm giảm hiệu suất công suất tuabin -Làm h hỏng phần nớc qua tuabin - Máy rung có tiếng ồn Do nguyên nhân mà trình vận hành nhà máy, ta phải kiểm tra xem cao trình lắp máy chế độ làm việc có nhỏ cao trình lắp máy thiết kế không III.2 Nội dung phân tích khí thực Để xác định cao trình lắp máy chế độ(lmcđ )trong trình vận hành nhà máy, ta tiến hành xây dựng đờng quan hệ HQ với Hs=const.Từ đờng quan hệ , với cột nớc làm việc H lu lợng qua tổ máy biết , ta xác định đợc trị số Hs cho chế độ vận hành đó, từ xác định đợc lmcđ cách dễ dàng a Cách xây dựng cao trình lắp máy chế độ làm việc: Để xây dựng đợc đờng quan hệ này, ta phải tiến hành xây đựng quan hệ trung gian sau: - Từ đờng đặc tính tổng hợp tuabin, ta xây dựng đờng quan hệ chiều cao hút Hs N- công suất tuabin với H=const cách : ứng với giá trị H= conts ta có số vòng quay quy dẫn n 1M=n.D1/H1/2 =conts (trong n số vòng quay đồng , D1 đờn kính BXCT), vẽ đờng nằm ngang n1M =conts cắt đờng đồng hiệu suất m=const ta tìm đợc trị số M lu lợng quy dẫn Q1.Từ M , m=const , H=const, Q1 biết , tính Hs ,N ứng với cột nớc cho theo công thức: Hs =10 (M + ) H ; N = 9,81Q1' H 900 H D1 với =m+ ;=Tmax - Mmax T max =1 (1 M max )5 D1M D1 D1M đờng kính BXCT tuabin mẫu Bằng cách giả thiết nhiều giá trị H, ta vẽ đợc đồ thị bổ trợ Hs f(N ) ứng với H - Sau , đờng quan hệ Hs f(N ), kẻ đờng nằm ngang Hs=const cách 1m, ta tìm đợc trị số N.Ta dời cạp tọa độ (H,N) có trị số Đồ án Tốt Nghiệp 113 Thiết Kế Trạm Thủy Điện Hs lên hệ tọa độ đờng đặc tính cột nớc Hf(Q) với N=const cách dùng phơng pháp nội suy N - Sau có quan hệ Hf(Q) với N=const Hs=const , ta xây dựng đờng quan hệ lm với lu lợng qua tổ máy cách xác định : đờng đặc tính Hf(Q) cho tổ máy ta lấy giá trị lu lợng đIểm có Hs = const Từ lu lợng biết , ta xác định đợc Zhl tơng ứng Khi cao trình lắp máy ứng với chế độ đợc tính theo công thức sau: lm = Hs + bo + Zhl bo chiều cao cánh hớng nớc II.2 Cách xác định lmcđ Khi có quan hệ lm với lu lợng qua tổ máy ta xác định đựơc lmcđ biết tổ máy vận hành với lợng Việc xây dựng quan hệ lm với lu lợng qua tổ máy tiến hành với tổ máy làm việc với tổ máy lu lợng qua nhà máy nhỏ Zhl nhỏ nên lm ứng với chế độ nhỏ, khả xảy tợng khí thực lớn cao trình nhỏ cao trình thiết kế tổ máy Khi nhiều máy làm việc với lu lợng nhỏ nhng lu lợng nhà máy lớn Zhl lớn theo không gây nguy hiểm IV.Nghiên cứu chế độ làm việc tổ máy nhà máy thủy đIện sơn la Để nghiên cứu chế độ làm việc tổ máy nhà máy thủy điện Sơn La ta dùng cách xác định số tổ máy làm việc tối u theo đờng đặc tính vận hành N(Qtđ,Htđ) phạm vi làm việc TTĐ Sơn La Xây dựng đờng đặc tính phạm vi làm việc củaTTĐ Sơn La Việc xây dựng đờng bao giới hạn cho biểu đồ phạm vi làm việc TTĐ Sơn La đợc tiến hành nh sau: - Ta tiến hành xây dựng đờng đặc tính vận hành phạm vi làm việc cho tổ máy Sơn La dựa vào đờng đặc tính tổng hợp Đầu tiên , ta vẽ đờng đặc tính công tác =f(N) cách giả thiết trị số cột nớc H =const suy giá trị n1M tơng ứng Với n1M, ta kẻ đờng nằm ngang đờng đặc tính tổng hợp Tại giao điểm đờng với đờng =const ta có trị số Q1 tính giá trị N theo công thức trên.Dựa vào số liệu thu đợc vé đờng đạc tính công tác =f(N) - Cắt đờng đặc tính công tác =f(N) số đờng nằm ngang =const cách khoảng 1% Dời điểm có đồng hiệu suất lên hệ tọa độ (N,H) nối chúnglại thành đờng cong trơn ta đợc đờng đồng hiệu suất H=f(N) Trên hệ tọa độ (N,H),xây dựng đờng hạn chế Đờng hạn chế công suất (Nmin) đợc xác định từ điều kiện không rung động máy nhà thiết kế chế tạo đa ra, Nmin=(50ữ60)%Ntm.Đờng hạn chế công suất max đợc xác Đồ án Tốt Nghiệp Thiết Kế Trạm Thủy Điện 114 định nh sau:đờng hạn chế gồm nhánh, nhánh H>Htt đờng hạn chế công suất máy phát công suất định mức, nhánh H