đồ án thủy điện

Trong khi đó theo kế hoạch phát triển nguồn điện đến năm 2005 của Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam thì cuối 2005 tất cả các nguồn cả thuỷ điện và nhiệt điện đợc ghi trong kế hoạch xây dựng

Mục lục Trang

5

.6

chơng 1 : Giới thiệu chung về thủy điện Noà 6

Chơng 2 7

điều kiện khí tợng thuỷ văn 7

i1 Tài liệu khí tợng thủy văn 7

1.Đặc điểm khí hậu 7

2.Đặc trng thuỷ văn 8

3.Các đờng quan hệ kho nớc 9

i2 Tài liệu địa chất công trình 10

1.Điều kiện địa chất công trình phơng án chọn tuyến 10

2 Tuyến năng lợng 12

i3 tài liệu dân sinh kinh tế xã hội.– 12

1 Hiện trạng kinh tế xã hội 12

2 Cơ sở vật chất kỹ thuật hiện có 13

1.Về văn hoá xã hội 13

Phần II 14

Tính toán thuỷ năng 14

i2.1 mục đích của việc tính toán thuỷ năng 14

ttđ Nà LOà 14

1 Mục đích của việc tính toán thuỷ năng 14

2 Chọn tuyến đập và phơng thức khai thái thuỷ năng 14

i2.2 chọn mức bảo đảm tính toán 16

I Khái niệm về chọn mức bảo đảm tính toán 16

1.ý nghĩa của mức bảo đảm tính toán 16

2.Nguyên lý lựa chọn mức bảo đảm tính toán 17

3.Chọn mức bảo đảm tính toán .18

i2-3 Xác định các thông số của hồ chứa 19

I.Mực nớc chết (MNC), Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT) 19

1 Mực nớc chết (MNC): 19

2 Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT) 20

i2-4 Xác định các thông số NĂNG Lựơng và các cột nớc đặc trng 22

I Xác định công suất bảo đảm: 23

1.Khái niệm 23

II.Xác định công suất lắp máy: 25

1 Khái niệm 25

2.Xác định công suất lắp máy .26

III Số giờ lợi dụng công suất lắp máy 26

Iv Tính toán xác định các cột nớc đặc trng 26

1 Cột nớc lớn nhất của trạm thuỷ điện (HMax) 26

.2 Cột nớc bình quân gia quyền (Hbq) .26

.3 Xác định cột nớc tính toán (Htt) 27

.4 Cột nớc nhỏ nhất (HMin) 27

phần III 28

Chọn thiết bị 28

i3-2.CHọN TURBIN CHO CáC PHƯƠNG áN 31

I Các tài liệu cơ bản: 31

II.Chọn kiểu Turbin: 31

III Xác định các thông số cơ bản của Turbin 31

i3-3 Chọn Máy phát điện CHO CáC PHƯƠNG áN 37

I.Địng nghĩa: 37

i3-4.Tính toán giá thành mua thiết bị và bê tông nhà máy 39

I.Turbin 39

II Máy phát: 39

III Tính khối lợng bê tông: 40

i3-5 phân tích chọn phơng án 40

I Về kinh tế 40

II Về kỹ thuật 40

III Chọn phơng án 41

i3-6 thiết bị dẫn nớc và thoát nớc .41

I Thiết bị dẫn nớc (buồng xoắn) 41

II Thiết bị thoát nớc ( ống hút) 46

i3-7: thiết bị điều chỉnh Tuabin 47

I Nhiệm vụ cơ bản của điều chỉnh Tuabin 47

II Động cơ tiếp lực 48

III Chọn thiết bị điều tốc: 50

IV Chọn thùng dầu áp lực 50

V Tính toán kích thớc bánh đà 51

i 3-8: sơ đồ đấu điện chính 52

I Sơ đồ đấu điện chính: 52

II Chọn máy biến áp: 55

III Chọn MBA tự dùng 57

 3.9 Tính ngắn mạch và chọn thiết bị điện 57

i 3-10: Chọn cầu trục 64

Phần V 65

thuỷ công 65

Chơng 1 65

nhiệm vụ của công trình thuỷ công 65

i1 nhiệm vụ 65

i2 tiêu chuẩn thiết kế và quy mô công trình 66

I Tiêu chuẩn thiết kế 66

II.Quy mô công trình 66

Chơng 2 66

công trình đầu mối 66

I.Loại đập đất và đá đổ 66

II.Loại đập bê tông trọng lực 67

III.Đập dâng kết hợp tràn toàn tuyến 67

IV.Tuyến năng lợng 67

Chơng 3 69

Thiết kế đập dâng kết hợp tràn toàn tuyến 69

3-1: tính toán điều tiết lũ .69

I Nhiệm vụ: 69

II Nội dung tính toán: 69

III Tính toán thuỷ lực đập tràn .70

3-2 tính toán mặt cắt đập .72

I Mặt cắt cơ bản .72

II Mặt cắt thực dụng của đập không tràn .74

III Mặt cắt thực dụng của đập tràn 78

Chơng 4 81

công trình trên tuyến năng lợng 81

i1.Công trình lấy nớc 81

I.Chọn kiểu cửa lấy nớc 81

II.Yêu cầu đối với CLN 82

III.Các thiết bị bố trí trong cửa lấy nớc 82

86

IV.Tính toán xác định hình dạng cửa lấy nớc không áp vào kênh 86

i2 Công trình dẫn nớc 86

IV Thiết kế bể áp lực 92

Phần IV 98

Nhà máy thuỷ điện 98

4-1 : nhà máy thuỷ điện 98

I Khái niệm chung 98

II Vị trí nhà máy, loại nhà máy 98

4-2 Bố TRí NHà MáY 99

I Sơ đồ bố trí tuyến trục của các tổ máy 99

II Kích thớc nhà máy theo mặt bằng 100

III Xác định các cao trình chủ yếu của nhà máy 102

IV Một số kích thớc phần trên của nhà máy và cách bố trí 105

5-3 Gian lắp ráp sửa chữa (gian lắp máy) 105

5.4 các máy phụ 106

I Phòng điều khiển trung tâm 106

II Phòng quản lý vận hành các thiết bị phụ trợ .107

III Phòng điện một chiều 107

IV Phòng khí nén 107

V Các phòng chức năng khác có liên quan 107

5-5 hệ thống thiết bị phụ trợ 107

I Hệ thống cung cấp dầu 108

II Hệ thống khí nén 110

III Hệ thống tháo nớc tổ máy 112

IV Thiết bị kiểm tra đo lờng 113

Phần VI - PHầN CHUYÊN Đề 113

Thiết kế đờng ống áp lực 113

i1 Khái niệm ,công dụng và phân loại đờng ống áp lực 113

i2 Bố trí đờng ống áp lực 113

i3.Cấu tạo đờng ống thép 114

i4.Nguyên lý thiết kế đờng ống áp lực 116

i5.Tải trọng tác dụng lên đờng ống 119

i6.Tính toán các lực tác dụng lên đờng ống 119

i7.Tính toán kích thớc mố ôm theo điều kiện bền và ổn định 125

i8.Nớc va trong đờng ống áp lực 129

I Hiện tợng nớc va và ảnh hởng của nó với công tác của NMTĐ 129

II.Tính toán áp lực nớc va 130

Phần kết luận 138

Lời nói đầu

Từ cuối những năm 80 của thập kỷ trớc , nền kinh tế của nớc ta chuyển

từ nền kinh tế bao cấp sang nên kinh tế thị trờng có sự quản lý của nhà nớc ,đã

và đang phát triển nhanh chóng về mọi mặt song song với sợ phát triển đó thì nhu câu sử dụng các nguồn năng lợng ngày càng cao , đặc biệt là nguồn năng lợng điện

Nguồn năng lợng này có thể tạo ra từ các nguồn năng lợng khác nh: nớc, than đá, dầu mỏ, khí đốt, năng lợng nguyên tử, năng lợng mặt trời,gió nhng ở nớc ta hiện nay cha có khả năng khai thác các nguồn năng lợng gió, mặt trời, nguyên tử một cách sâu rộng, vì vậy nguồn năng lợng này chủ yếu đợc tạo ra

tứ các nguồn năng lợng nhiệt điện và thuỷ điện , đặc biệt là thuỷ điện

Nớc ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa lại có hệ thống sông ngòi dày đặc ,

đây là một tiềm năng vững chắc cho chúng ta phát triển nguồn năng lợng thuỷ

điện

Chúng ta có khoảng 124 hệ thống sông với 2 860 con sông có chiều dài lớn hơn 10 km, với trữ năng lý thuyết 271,3 tỷ KWh/năm và trữ năng kỹ thuật khoảng 90 tỷ KWh/năm Hiện nay chúng ta mới chỉ thác đợc khoảng 20% trữ năng thuỷ điện dồi dào này Sau ngày Miền Nam giải phóng, với chủ trơng

đẩy mạnh khai thác nguồn thuỷ điện nhằm đảm bảo cho việc cân bằng hệ thống điện cả nớc đáp ứng nhu cầu phát triển nền kinh tế quốc dân, một loạt các nhà máy có công suất vừa và lớn đã đợc xây dựng nh: Hoà Bình 1 920 (MW), Yaly 720 (MW), Trị An 400 (MW), Hàm Thuận 300(MW), ĐaMi 175 (MW)

Theo dự báo về nhu cầu phụ tải điện toàn quốc từ năm 2000 đến năm 2010 do Viện Năng Lợng tính toán thì vào năm 2006 toàn quốc có tổng công suất là 11,6.106 Kw và năng lợng điện là 59.3 tỷ Kwh Trong khi đó theo kế hoạch phát triển nguồn điện đến năm 2005 của Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam thì cuối 2005 tất cả các nguồn (cả thuỷ điện và nhiệt điện) đợc ghi trong kế hoạch xây dựng xong và đa vào vận hành thì tổng nguồn điện của toàn quốc sẽ

có công suất 10,8.106kw và năng lợng điện là 56,3 tỷ Kwh Nh vậy từ năm

2006 tình trạng mất cân đối về điện năng bắt đầu xuất hiện Để khắc phục tình trạng này việc khảo sát thiết kế và xây dựng các nhà máy thuỷ điện,đặc biệt là thuỷ điện nhỏ là rất cần thiết Công trình thuỷ điện Nà Loà là một trong những công trình nh vậy Bản thân em đã đợc nhà trờng và khoa Thuỷ Điện giao nhiệm vụ thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện Nà Loà

PHầN 1 : TỗNG QUAN

chÈng 1 : Giợi thiệu chung về thũy Ẽiện NoẾ.

CẬng trỨnh thuỹ Ẽiện NẾ LoẾ nÍm tràn sẬng B¾c Vồng thuờc huyện HỈ LỈng , tình Cao BÍng , diện tÝch lu vỳc tợi tuyến cẬng trỨnh lẾ 566 km2 SẬng B¾c Vồng chảy theo hợng TẪy B¾c - ưẬng Nam vẾ Ẽỗ vẾo sẬng BÍng Giang( thuờc hệ thộng sẬng TẪy Giang – Trung Quộc ) tỈi vÞ trÝ biàn giợi Việt Trung

Tuyến Ẽập thừẬc x· An LỈc , huyện HỈ Lang , nhẾ mÌy thuờc x· Triệu

đũ ,huyện Quảng HoẾ , tình Cao BÍng

CẬng trỨnh thuỹ Ẽiện NẾ LoẾ thuờc loỈi thuỹ Ẽiện Ẽởng dẫn cọ cờt nợc khÌ cao ( 160-165m) thuờc cẬng trỨnh cấp 3 vợi cÌc thẬng sộ nh sau.:

- Nhiệm vụ chính của Công trình thuỷ điệnNà Loà là phát điện.

Sau khi hoàn thành công trình sẽ có công suất lắp máy, Nlm = 8MW và cấp cho lới điện quốc gia với sản lợng điện trung bình là : 41,68 x106kwh/năm

- Phát triển giao thông, du lịch và kinh tế địa phơng

Ngoài nhiệm vụ phát điện, công trình còn giúp Phát triển giao thông, du lịch, dân sinh kinh tế cho huyện Hạ Lạng và khu vực lân cận.của tỉnh Cao Bằng

Chơng 2

điều kiện khí tợng thuỷ văn.

i1 Tài liệu khí tợng thủy văn.

1 Đặc điểm khí hậu

Lu vực sông Bắc Vọng nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa

đông lạnh và khô, mùa hè nóng ẩm và ma nhiều

Phân bố ma trên lu vực sông Bắc Vọng có xu hớng tăng dần về phía ợng nguồn với lợng ma dao động từ 1200-1650 mm Lợng ma trung bình trên lu vực Nà Loà đợc xác định là1550 mm

th-Mùa ma ở đây kéo dài từ tháng V tới tháng IX với lợng ma chiến 70 % tổng lợng ma cả năm Mùa khô kéo dài 7 tháng , từ tháng X đến tháng IV năm sau

Lợng bốc hơi trung bình năm tại Trùng Khánh đạt tới 812 mm/năm Lợng bốc hơi tại lu vực Nà Loà là 959 mm/ năm

Nhiệt độ không khí trung bình năm là 20o C , thấp nhất là -3,4o C và cao nhất là 42,5o C

Độ ẩm không khí tơng đối dao đọng từ 80 đến 85 % , độ ẩn trung bình năm là 81 %

Biểu đồ phân bố ma và các yếu tố khí hậu tại trạm Trùng Khánh đại biểu cho vùng Nà Loà đợc trình bày ở bảng sau:

Bảng 1.Phân bố các đặc trng khí tợng theo tháng

trạm Trùng Khánh

Bảng 3 Toạ độ đờng duy trì lu lợng ngày đêm

tại tuyến Nà Loà

Lu lợng đỉnh lũ thiết kế ,và tổng lợng lũ tại tuyến công trình thuỷ điện

Nà Loà đợc xác định theo trạm thuỷ văn Bản Co ,tổng lợng lũ 3 ngày ứng với các tần suất thiết kế , kết quả ở bảng 4

3 Các đờng quan hệ kho nớc.

Quan hệ hồ chứa Z~W~F tại tuyến đập thể hiện ở bảng 5

i2 Tài liệu địa chất công trình

1 Điều kiện địa chất công trình phơng án chọn tuyến

Trên cơ sở các nghiên cứu và kết quả khảo sát địa hình, địa chất nghiên cứu đoạn tuyến dài khoảng 800-1000m từ bản Lũng Thiên đến bản Lũng Mán

và tập trung vào 2 tuyến có triển vọng là tuyến trên(TĐI) và tuyến dới (TĐII)

Phía vai trái có độ dốc khá thoải , bằng phẳng và rộng , lòng sông tuy hẹp 10-15 m, nhng bờ sông thoải kéo dài dọc bờ trái khoảng 30-40m , nên nhìn chung có chiều rộng bờ sông khá lớn 50-60m.

* Đặc điểm địa chất công trình: Toàn bộ phạm vi nền đập nằm trên diện phân bố các đá cát , bột kết hệ tầng Mía Le (diml) Đá phân lớp mỏng đến trung bình , cứng chắc nứt nẻ yếu , hớng cắm của đá đổ về phía Tây Nam độ dốc 45-500

Tại vai trái ,nơi bố trí cửa lấy nớc ,lớp phủ là êluvy -đêluvi có chiều dày 3-5.0m phía dới là lớp đá phong hóa mãnh liệt dày 3.0m Bề mặt đới đá phong hoá (IB) nằm sâu 8.0-10.0m

Móng cống xả cát, cửa lấy nớc bên bờ trái đợc bố trí nẳm trong đá nứt nẻ.Kênh dẫn dòng ở cao trình 379,5m.Khu vực lòng sông :là lớp tích tụ ,trầm tích aluvi có diện phân bồ hẹp gồm cuộu ,sỏi ,sạn tảng dày 1,0-0,7m Chièu dày các lớp bên bờ trái bao gồm :lớp phủ dày trung bình 2,0-5,0 là lớp đất sờn tàn tích đợc tạo thành trong các lớp đá trầm tích lục nguyên bột ,cát kết hệ tầng Mía Lé ;thành phần gồm sét ,á sét màu nâu vàng ,lẫn IB-15%-30% dăm sạn Phía dới là lớp đới phong hoá mãnh liệt thuộc đá bột kết ,cát kết tủa hệ tầng Mía Lé ,có thành phần sét ,á sét màu nâu thuộc đá bị phân huỷ hoàn toàn ,phía dới là lớp đá bị phong hoá IA2 ,cứng chắc trung bình và yếu ,nứt nẻ mạnh , chiều dày trung bình cả 2 lớp là 1-1,5m

Nằm phía duới là đá phong hoá mãnh liệt IB có chiều dày 1-2 m Phiá dới lớp IB là lớp IIA là khối đá nứt nẻ mạnh đến trung bình

Vai phải có tầng phủ êluvi – deluvi mỏng , thành phần gồm á sét ,dẻo cứng lẫn 15-25 % dăm sạn ,chiều dày trung bình 2- 2,5 m Đặc tính thấm nớc của đất ,đá tại tuyến nghiên cứu cho thấy mức độ thấm nớc khá lớn ,vơí hệ số thấm 1,16.10-3 cm/s

độ 380 -385 nên khối lợng đào sẽ nhiều

*Đặc điêm địa chất công trình : Toàn bộ phạm vi nền đập nằmtrongdiện phân bố đá vôi hệ thống Nà Quản Tại vai trái : Tầmg phủ êluvi - đêluvi khá dày có nơi>= 10 m , Thành phần gồm dăm sạn của đá vôi, vôi sét ,có tính thấm vừa và lớn : 1,62 10-4- - 1,5.10-3

cm/s ,phía dới là đá vôi sét màu xám đen

Bờ phải là lớp êluvi - đêluvi dày 3-5 m ,có thành phần á sét lẫn dăm sạn của dá vôi

Do địa hình hẹp và dốc nên để toạ dung tích điều tiết ngày đêm tại tuyến

đập II ,cần bố trí đập tràn cao khoảng 15m ,khối lợng xây dung lớn nên có khả năngphát sinh lớn để sử lý chống thấm, mất nớc qua công trình

2 Tuyến năng lợng

Kênh dẫn đợc bố trí ở bờ trái có điều kiện địa chất công trình tốt ,có

điều kiện địa hình thuận lợi ,do dịa hình thoải ít phân cách

Nhà máy thuỷ điện đặt tại hạ lu cầu Nà Loà bên bờ trái dòng Bắc Vọng Phạm vi nguyên cứu tuyến kênh bờ tráI ,từ đầu đập I đến suối Bản Mến kênh chạy theo cao độ 385 - 390 m ,bề mặt khá thoải , bằng phẳng chiều dài kênh dẫn là 3010 m

Đặc điểm địa chất công trình : Đoạn đầu kênh đi qua nền địa chất có diện phân bố trầm tích của hệ tầng Nà Quảng gồm đá cát , bột kết và đá vôi sét màu đen

Đoạn cuối kênh đI qua suối Bản Mến về

bể áp lực đi qua bề mặt bóc mòn của đá vôi , bề mặt ít bằng phẳng ,có độ dốc

s-ờn đồi không đều đoạn cuối khá dốc 25 – 30 0

i3 tài liệu dân sinh kinh tế – x hội.ã

1 Hiện trạng kinh tế xã hội

Theo số liệu điều tra dân số và nhà ở đến này 1 tháng 4 năm 2000 tỉnh Cao Bằng có 11 huyện, 187 thị xă ,phờng ,thị trấn; 491,055 ngời ,trên địa bàn tỉnh có

26 dân tộc bao gồm ngời tày , Nùng , Dao, Mông ,Kinh

Nhân dân Cao Bằng có truyền thống lao động cần cù chăm chỉ ,chụi khó, Cao Bằng là một trong những tỉnh miền núi có nhiều cán bộ đợc đào tạo một cách có hệ thống ,đây là một vốn quý của tỉnh là hạt nhân của sự phát triển kinh tế xã hội trong tơng lai

2 Cơ sở vật chất kỹ thuật hiện có.

Sau gần 20 năm khắc phục hậu quả chiến tranh ,Cao Bằng đã khôi phục

và xây dụng đợc một số cơ sở vật chất kĩ thuật cần thiết phục vụ cho việc phát triển kinh tế xã hội

Dự án thuỷ điện Nà Loà đợc xây dung vào những năm đầu của thiên nhiên kỉ mới sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển kinh tế ,xã hội của tỉnh Cao Bằng Đó là nguồn động lực quan trọng của các ngành công nghiệp , đặc biệt

là công nghiệp khai thác mỏ Nguồn điện Nà Loà sẽ góp phần đáng kể cho việc xoá đói , giản nghèo, nâng coa đời sống vật chất , văn hoá cho một bộ phận dân c trong tỉnh

Phần II Tính toán thuỷ năng.

i2.1 mục đích của việc tính toán thuỷ năng

ttđ Nà LOà

1 Mục đích của việc tính toán thuỷ năng.

Xác định các thông số cơ bản của hồ chứa và các thông số của TTĐ

- Điện lợng bình quân nhiều năm ( Enn )

- Số giờ lợi dụng công suất lắp máy ( h )

 Các cột nớc đặc trng của trạm thuỷ điện.

* Đặc điểm địa hình địa mạo : Toàn bộ khu vực tuyến đầu mối nằm trong nằm trong khu vực có địa hình lòng sông mở rộng về phía hạ lu Đặc biệt

bờ trái cửa lấy nớc tuyến kênh dẫn đi qua bãi bằng 390 m-395 m kéo dài xuống bản Lũng Thiên

Mặt cắt lòng sông có dạng chữ V không cân xứng,phía vai phải đặt trên sờn núi

Phía vai trái có độ dốc khá thoải , bằng phẳng và rộng , lòng sông tuy hẹp 10-15 m, nhng bờ sông thoải kéo dài dọc bờ trái khoảng 30-40m , nên nhìn chung có chiều rộng bờ sông khá lớn 50-60m

* Đặc điểm địa chất công trình: Toàn bộ phạm vi nền đập nằm trên diện phân bố các đá cát , bột kết hệ tầng Mía Le (diml) Đá phân lớp mỏng đến trung bình , cứng chắc nứt nẻ yếu , hớng cắm của đá đổ về phía Tây Nam độ dốc 45-500

Tại vai trái ,nơi bố trí cửa lấy nớc ,lớp phủ là êluvy -đêluvi có chiều dày 3-5.0m phía dới là lớp đá phong hóa mãnh liệt dày 3.0m Bề mặt đới đá phong hoá (IB) nằm sâu 8.0-10.0m

Móng cống xả cát, cửa lấy nớc bên bờ trái đợc bố trí nẳm trong đá nứt nẻ.Kênh dẫn dòng ở cao trình 379,5m.Khu vực lòng sông :là lớp tích tụ ,trầm tích aluvi có diện phân bồ hẹp gồm cuộu ,sỏi ,sạn tảng dày 1,0-0,7m Chièu dày các lớp bên bờ trái bao gồm :lớp phủ dày trung bình 2,0-5,0 là lớp đất sờn tàn tích đợc tạo thành trong các lớp đá trầm tích lục nguyên bột ,cát kết hệ tầng Mía Lé ;thành phần gồm sét ,á sét màu nâu vàng ,lẫn IB-15%-30% dăm sạn Phía dới là lớp đới phong hoá mãnh liệt thuộc đá bột kết ,cát kết tủa hệ tầng Mía Lé ,có thành phần sét ,á sét màu nâu thuộc đá bị phân huỷ hoàn toàn ,phía dới là lớp đá bị phong hoá IA2 ,cứng chắc trung bình và yếu ,nứt nẻ mạnh , chiều dày trung bình cả 2 lớp là 1-1,5m

Nằm phía duới là đá phong hoá mãnh liệt IB có chiều dày 1-2 m Phiá dới lớp IB là lớp IIA là khối đá nứt nẻ mạnh đến trung bình

Vai phải có tầng phủ êluvi – deluvi mỏng , thành phần gồm á sét ,dẻo cứng lẫn 15-25 % dăm sạn ,chiều dày trung bình 2- 2,5 m Đặc tính thấm nớc của đất ,đá tại tuyến nghiên cứu cho thấy mức độ thấm nớc khá lớn ,vơí hệ số thấm 1,16.10-3 cm/s

Tuyến đập II.

Vị trí tuyến đập II ( TĐII) tại bản Lũng Mán ,cách TĐI khoảng 750m

về phía hạ lu

*Đặc điểm địa hình địa mạo : Mặt cắt ngang sông hình chữ USờn dốc bờ phải có độ dốc 25o – 30o , bờ trái thoải hơn : 150- 20o , bãi sông rộng , lòng sông hẹp có bề rộng 10 – 15 m Bờ trái khá thoải nhng nằm ở cao

độ 380 -385 nên khối lợng đào sẽ nhiều

*Đặc điêm địa chất công trình : Toàn bộ phạm vi nền đập nằmtrongdiện phân bố đá vôi hệ thống Nà Quản Tại vai trái : Tầmg phủ êluvi - đêluvi khá dày có nơi>= 10 m , Thành phần gồm dăm sạn của đá vôi, vôi sét ,có tính thấm vừa và lớn : 1,62 10-4- - 1,5.10-3

cm/s ,phía dới là đá vôi sét màu xám đen

Bờ phải là lớp êluvi - đêluvi dày 3-5 m ,có thành phần á sét lẫn dăm sạn của dá vôi

Do địa hình hẹp và dốc nên để toạ dung tích điều tiết ngày đêm tại tuyến

đập II ,cần bố trí đập tràn cao khoảng 15m ,khối lợng xây dung lớn nên có khả năngphát sinh lớn để sử lý chống thấm, mất nớc qua công trình

=>Tóm lại , đặc điểm địa hình , địa mạo khu vực TĐI có nhiều thuận lợi cho việc bố trí tràn , dẫn dòng và thi công công trình đầu mối ,tuyến kênh cũng gặp nhiều thuận lợi ,do ít phân cách ,rộnng rãi , khối lợng công tác cũng ít hơn Do

i2.2 chọn mức bảo đảm tính toán.

I Khái niệm về chọn mức bảo đảm tính toán.

1 ý nghĩa của mức bảo đảm tính toán

Tình hình làm việc của TTĐ phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, trong

điềukiện lu lợng thiên nhiên đến thuận lợi thì TTĐ làm việc bình thờng và đảm bảo yêu cầu cung cấp điện Trong những trờng hợp khác lu lợng đến không

đảm bảo đủ yêu cầu phát điện khi đó ta phải cắt giảm các hộ dùng điện gây ảnh

hởng đến nền kinh tế Do đó để đảm bảo mức độ an toàn cung cấp điện của TTĐ ta phải chọn mức đảm bảo, mức đảm bảo đợc tính theo công thức sau :

% 100

Trong đó : TBT – Thời gian làm việc bình thờng của nhà máy

ΣTVH – Tổng thời gian vận hành của nhà máy

Trong suốt thời gian vân hành TTĐ sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thơng trong P% tổng thời gian vận hành của nhà máy và ( 100 – P% ) tổng thời gian không cung cấp đủ công suất và điện lợng do tình hình thuỷ văn bất lợi Nh vậy phần công suất và điện năng thiếu hụt này sẽ đợc các trạm khác bù lại

Mức bảo đảm dùng để xác định các thông số của TTĐ và dùng để xác

định vai trò của TTĐ trong cân bằng công suất của hệ thống gọi là mức bảo

đảm tính toán Ptt Mức bảo đảm tính toán là chỉ tiêu kinh tế quan trọng vì nó quyết định đến khả năng cung cấp điện an toàn cũng nh mức độ lợi dụng dòng nớc

2.Nguyên lý lựa chọn mức bảo đảm tính toán.

Ta thấy Ptt tăng lên thì công suất đảm bảo ( Nđb ) sẽ giảm xuống, có nghĩa

là công suất tất yếu ( Nty ) cũng giảm, đông thời thời gian an toàn cung cấp điện

sẽ tăng lên và điện năng ( ∆E ) giảm gây thiếu hụt lơng điện làm thiệt hại cho nền kinh tế

Thực tế việc xác định Ptt là bài toán so sánh giữa chi phí của hệ thống tăng lên với thiệt hại của hộ dùng điện giảm xuống hay tổng chi phí của hệ thống là nhỏ nhất

Việc tính toán thiệt hại do thiếu điện là rất phức tạp và trong nhiều trờng hợp ta không thể hiện đợc do mức độ thiệt hại của hộ dùng điện là khác nhau

N

Nbđ

P% Ptk 100%

Biểu đồ quan hệ giữa công suất với tần suất thiết kế

Kinh nghiệm chọn mức bảo đảm nh sau :

- Với TTĐ lớn công suất lắp máy Nlm > 50 Mw thì chọn Ptt = 85% - 95%

- Với TTĐ có công suất trung bình và tỷ trọng của nó trong hệ thông là không lớn thì Ptt = 75% - 85%

- Với TTĐ nhỏ làm việc độc lập hoạc tỷ trọng của nó trong hệ thống nhỏ thì Ptt = 50% - 80%

Tất cả các chỉ tiêu trên lấy phát điện là chính ngoài ra còn một số chỉ tiêu khác để lựa chọn với một số TTĐ mang tính kết hợp

Hđập = Zđỉnh đập – Zđáy đập ( 2 – 2 )Trong đó : Hđập – Chiều cao đập

Zđỉnh đập – Cao trình đỉnh đập, sơ bộ lấy Zđỉnh đập = MNDBT + d

Zđáy đập – Cao trình đáy đập

- Nhà máy thuỷ điện có công suất lắp máy Nlm = 8 Mw thuộc công trình cấp III

Đối với công trình cấp III mức bảo đảm phát điện là 85%

3.2 Chọn tần suất thiét kế P t k

Công trình thủy điện Nà Loà là công trình cấp III lấy nhiệm vụ phát điện

là chính, hơn nữa hồ chứa có dung tích không lớn lắm (khoảng 80000 m3) và khả năng phát điện khoảng 8 MW Vì vậy ta lấy mức bảo đảm tính toán cho công trình là 85%

i2-3 Xác định các thông số của hồ chứa

Các thông số của hồ chứa có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tính toán xác định các thông số của trạm thủy điện Nó quyết định qui mô kích th-

ớc của công trình, vốn đầu t vào nhà máy Các thông số của hồ chứa bao gồm mực nớc dâng bình thờng, mực nớc chết, độ sâu công tác, dung tích hữu ích và dung tích chết

Wll = 0,05 Wll’ = 0,05 x 16018 = 800,9 m3/năm.( W’ll = 16018 m3/ năm : là lợng phù sa lơ lửng qua tuyến công trình )

-Lợng phù sa di đẩy lắng đọng trong lòng hồ đợc lấy là 30% tổng lợng phù sa di đẩy qua tuyến công trình:

Wdđ = 0,03 Wdđ’ = 0,3 x 16245 =4873,5 m3/năm ( W’dđ = 16425 m3/ năm : là lợng phù sa di đẩy qua tuyến công trình )

-Tổng lợng phù sa lắng đọng trong 1 năm tại tuyến công trình là:

W = Wll + Wdđ = 800,9 + 4873,5=5674,4 m3/năm

Với quy mô công trình là công trình cấp III và khả năng phát triển hệ thống nguồn điện trong khu vực trong thời gian tới, lấy thời gian hồ làm việc bình thờng là 25 năm Nh vậy dung tích chết của hồ chứa là:

Wbc = T*W = 25*5674,4= 141,9.103 m3

Tra trên đờng quan hệ Z~W thì đợc Zbc = 383,44 (m )

Để đảm bảo không cho bùn cát chảy vào kênh dẫn chọn cao trình ngỡng cửa lấy nớc cao hơn cao trình bùn cát ít nhất 0,5 m Mặt khác sơ bộ tính đợc chiều sâu dòng đều trong kênh là 1,56 m Vậy MNC = 383,44 + 0,5 +1,56 =385,5

2 Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT).

a Khái niệm.

MNDBT là một trong những thông số cơ bản nhất của trạm thủy điện,

đây là mực nớc trữ cao nhất trong hồ ứng với các điều kiện thuỷ văn và chế độ làm việc bình thờng của trạm thủy điện MNDBT có ảnh hởng quyết định đến dung tích hồ chứa, cột nớc, lu lợng, công suất bảo đảm và điện lợng hàng năm của TTĐ

MNDBT càng lớn thì khả năng cung cấp nớc và phát điện càng cao, quy mô kích thớc công trình càng lớn, do đó diện tích ngập lụt vùng lòng hồ cũng tăng lên

Nếu công trình xây dựng trên một dòng sông, mà ngoài nó ra còn có một vài công trình đã xây dựng hoặc dự kiến xây dựng ở phía thợng lu Khi MNDBT tăng lên gây ra ngập chân công trình phía trên, ảnh hởng đến chế độ làm việc của công trình trên

Nhiều khi do điều kiện địa hình không thể tăng MNDBT quá cao vì nh vậy chiều dài và chiều cao đập dâng làm ảnh hởng kích thớc hàng loạt đập phụ xung quanh hồ, đôi khi do điều kiện địa chất, nền móng và vấn đề thấm nớc không cho phép chọn phơng án MNDBT quá cao

ở một số vùng lợng bốc hơi lớn khi chọn MNDBT cao mặt hồ sẽ càng rộng, lợng nớc bốc hơi mặt hồ càng lớn do đó tác dụng tăng lu lợng mùa kiệt

* Hai là: Em chọn đồng thời Nlm và MNDBT

Đầu tiên em xác định Nbđ theo công thức Nbđ = k*Qbđ*H(Qbđ)

Trong đó : K : hệ số nhà máy thuỷ điện, K

=9,81.ηTB.ηmf

ηTB : hiệu suất của Tua Bin

ηmf : hiệu suất của Máy Phát

Trong đó k =9,81*ηTuabin* ηMF, lấy k = 8,4.

Qbđ = 1,07( ứng với P= 85% ) tra trên đờng duy trì lu ợng ngày đêm

Wnam là dung tích nớc đến trong một năm.

Nh vậy với β = 0,0027 thì ta chọn tính toán hồ điều tiết ngày đêm là hợp lý

Có nhiều phơng pháp xác định công suất bảo đảm,

Công suất bình quân mùa kiệt của năm thứ i đợc xác định theo công thức:

Nmk = k Qpđimk.Hi

Trong đó:

+ k = 9,81.ηtđ với ηtđ là hiệu suất nhà máy thuỷ điện

+ Qpđimk là lu lợng phát điện bình quân mùa kiệt năm thứ i

bh th

hi

tni mk

t.n

Vn

Q

∆+

10.62,2

h.F

Q = ,

6

th th

10 62 , 2

V

Với: Zhl là mực nớc hạ lu ứng với Qmkpdi

Ztl là mực nớc thợng lu ứng với dung tích bình quân của TTĐ Sau khi đã xác định các giá trị công suất bình quân mùa kiệt tơng ứng Ta sắp xếp Nmk theo thứ tự giảm dần, tơng ứng với các Nmk, ta có tần suất :

1m

n

+Trong đó :

n là thứ tự Nmk sau khi sắp xếp giảm dần

m là tổng số các giá trị Nmk

Vẽ đờng tần suất công suất tơng ứng với các tần suất thiết kế ta xác

định đợc công suất đảm bảo của trạm thuỷ điện

*Phơng pháp xác định công suất N bđ theo đờng tần suất công suất bình quân mùa kiệt với giả thiết N đb = NmkP %.

Nếu liệt năm quá dài có thể chọn ra một dãy năm đại biểu sao cho chúng

có hàng loạt năm ít nớc kể cả năm đặc biệt ít nớc, những năm nhiều nớc và những năm trung bình Sau đó vẽ đờng tần suất bình quân tìm Nđb tơng tự ph-

ơng pháp

* Xác định N đb theo đờng theo đờng duy trì lu lợng ngày đêm

=>Với TTĐNà loà là TTĐ điều tiết ngày em chọn phơng án tính toán theo đờng duy trì lu lợng ngày đêm

Công suất đảm bảo TTĐ NàLoà đợc xác định theo đờng duy trì lu lợng ngày đêm (Q ~ P)

Từ đó đờng duy trì lu lợng ngày đêm (Q ~ P ) em xác định đợc Qbđ

ứng với tần suất thiết kế P = 85% là Qbđ = 1,07 m3/s

Công suất bảo đảm tính theo công thức:

Nbđ = K.H(Qbđ).Qđb

Trong đó : K : hệ số nhà máy thuỷ điện, K =9,81.ηTB.ηmf

ηTB : hiệu suất của Tua Bin

ηmf : hiệu suất của Máy Phát

Htổn thất : tổn thất qua nhà máy thuỷ điện

Quan hệ Htổn thất ~ QTĐ tra đợc Htôn thất =0,37 m

2.Xác định công suất lắp máy.

Từ bảng tính toán em xác định đợc công suất lắp máy là: Nlm = 8 (MW)

III Số giờ lợi dụng công suất lắp máy.

1 Xác định điện lợng bình quân nhiều năm Enn

Điện lợng bình quân nhiều năm là một thông số qua trọng của TTĐ, để đánh giá mức độ cung cấp điện cho hệ thống trong nhiều năm

Từ bảng tính toán thuỷ năng chi tiết em xác định đợc Enm= ΣE = 41687529,21 kWh

2 Số giờ lợi dụng công suất lắp máy : Thông qua việc tính toán ở trên xác định

đợc số giờ lợi dụng tổng hợp, theo công thức sau

t = =

Nlm

Enn

1000.8

21,41687529

= 5211 giờ

Trong đó : Enm = 41687529,21 kWh, Nlm = 8 MW

Iv Tính toán xác định các cột nớc đặc trng.

1 Cột nớc lớn nhất của trạm thuỷ điện (HMax).

Cột nớc lớn nhất HMax là cột nớc lớn nhất xảy ra trong quá trình vận hành của TTĐ, tơng ứng mực nớc thợng lu là Cao trình BAL và mực nớc hạ lu

là mực nớc thấp nhất

HMax = ZBAL - ZHL(QMin) - ∆H (2-7)

QMin là lu lợng nhỏ nhất xả xuống hạ lu trong quá trình vận hành của TTĐ nhng vẫn đảm bảo yêu cầu về LDTH khác, , Qmin=2,1 m3/s,Trong trờng hợp với TTĐ Nà Loà không có yêu cầu lợi dụng tổng hợp Ta lấy lu lợng chảy vào một tổ máy ứng với từng loại Tua Bin

Với Tua Bin tâm trục ta có thể lấy Qhlmin = Qmin = (0,7.QTĐmax)/số tổ máy.(số tổ máy sơ bộ đợc chọn là Z= 4) Qmin=1,06 m3/s, tra quan hệ (Q~Zhl) ta đợc

ZHL(QMin)=211,81 m

→ HMax = 382,27 – 211,81- 1,7 =168,76 (m)

.2 Cột nớc bình quân gia quyền (Hbq).

Là cột nớc bình quân của TTĐ trong suốt quá trình vận hành bình ờng, cột nớc bình quân đợc tính theo bình quân gia quyền của công suất trong thời đoạn tính toán.

th-Hbq =

∑

∑Ni

HMin = ZBAL - ZHL(QMax)-∆H = 156,38 (m)

QMax là lu lợng lớn nhất xả xuống hạ lu trong quá trình vận hành của TTĐ, Qmax = 6,06 => ZHL(QMax) = 212,345, ∆H = 13,545m

- HMin = 156,38 (m).

-Zhlmin = 211,81(m)

phần III.

Chọn thiết bị

i3-1 Khái quát chung.

Sau khi xác định đợc các thông số cơ bản của trạm thuỷ điện ta tiến hành chọn thiết bị cho TTĐ

Thiết bị TTĐ gồm 2 phần cơ bản:

- Thiết bị cơ khí thuỷ lực

- Thiết bị điện và các thiết bị khác

Thiết bị và số tổ máy của trạm thuỷ điện phải đợc lựa chọn sao cho kinh tế Đây là một vấn đề rất quan trọng trong việc tính toán thiết kế NMTĐ Bởi vì nó ảnh hởng tới: kích thớc, quy mô công trình, kết cấu công trình , nó ảnh hởng trực tiếp đến vốn đầu t vào TTĐ Chọn số tổ máy và chọn thiết bị cho NMTĐ là hai công việc liên quan chặt chẽ với nhau, trong vấn đề chọn số tổ máy, phải dựa vào điều kiện kinh tế và điều kiện kỹ thuật Do đó, khi chọn ta phải giả thiết nhiều phơng án rồi tính toán, so sánh để chọn ra một phơng án có lợi nhất: cung cấp điện an toàn, vốn đầu t nhỏ, chi phí vận hành nhỏ, tức là đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật và có lợi hơn về kinh tế Vì vậy, khi chọn số tổ máy (Z) ta cần quan tâm đến các yếu tố sau:

1 Công suất 1 tổ máy phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất dự trữ sự cố của

hệ thống: NHT

dtsc = (10 ữ 12) % PmaxHT

Có nh vậy thì khi một tổ máy bị hỏng, công suất chung mới đảm bảo

2 Về mặt năng lợng: Turbin phải làm việc trong vùng hiệu suất cao

Ta có : 5

1

1 max

T

M M

T

D

D

η

η = − − =>Khi Z tăng thì D1 giảm =>ηmaxT

giảm Đối với TTĐ nếu số tổ máy nhiều thì ηTTD tăng

Với turbin tâm trục thì có ηmax cao, nhng vùng có hiệu suất cao hẹp Cho nên muốn hiệu suất bình quân của TTĐ cao thì nên chọn nhiều tổ máy

Với turbin cánh quay thì có ηmax thấp, nhng vùng làm việc với hiệu suất cao thì rộng, nên số tổ máy thay đổi mà hiệu suất bình quân của TTĐ ít thay

đổi.Khi TTĐ làm việc ở phần đỉnh của biểu đồ phụ tải thf N luôn luôn thay

đổi => số tổ máy nhiều =>hiệu suất bình quân của TTĐ tăng.Khi TTĐ làm việc ở phần gốc của biểu đồ phụ tải thì số tổ máy ít nhng hiệu suất bình quân của TTĐ vẫn cao

3 Về mặt quản lý vận hành: Số tổ máy ít dễ quản lý vận hành hơn số tổ máy nhiều

4 Vốn đầu t vào thiết bị và xây dựng công trình :

Nếu số tổ máy ít thì công suất sẽ lớn, vốn đầu t vào cả nhà máy nhỏ, kích thớc nhà máy nhỏ, tăng tiến độ thi công

5 Về vận chuyển lắp ráp :

Kích thớc và trọng lợng thiết bị nếu lớn quá thì sẽ gây khó khăn cho quá trình vận chuyển Việc chọn thiết bị phải phù hợp với tình hình thực tế: phơng tiện giao thông, đờng xá, cầu cống

Hiện nay, nớc ta các thiết bị đều phải nhập từ nớc ngoài vì thế nên chọn số

tổ máy sao cho các thiết bị đã có sẵn trong catalogue(bảng tra), nếu phải đặt chế tạo một loại thiết bị mới thì rất tốn kém, sẽ làm tăng vốn đầu t

6 Về cung cấp điện:

Để đảm bảo an toàn cung cấp điện nên chọn số tổ máy nhiều vì TTĐ có

tỷ trọng lớn trong hệ thống điện thì sự cố mỗi tổ máy ảnh hởng rất lớn đến an toàn cung cấp điện của hệ thống Nếu chọn số tổ máy ít thì dẫn đến việc cung cấp điện không an toàn.Vì mỗi tổ máy đảm nhận một phần phụ tải rất lớn khi gặp sự cố dẫn đến tổn thất lớn cho hộ dùng điện

Với MNDBT = 386,26 (m)

Qua phần tính toán thuỷ năng có kết quả sau:

- Nlm = 8 (MW)

*Công suất định mức của một tổ máy (Ntm) cho từng phơng án:

Ntm = Nmf =

Z

Nlm

(3-2)Trong đó: Nlm : là công suất lắp máy của nhà máy thuỷ điện

Z : là số tổ máy

*Công suất định mức của một Turbin (Ntb):

Ntb =

mf tm

N

η (3-3)Trong đó:

Việc tính toán là một việc làm khó khăn vì nó liên quan tới nhiều vấn đề

Do thời gian có hạn nên trong phạm vi đồ án này chỉ là thiết kế sơ bộ nên cha

đòi hỏi cao Sau đây là trình tự tính toán cho từng phơng án

i3-2.CHọN TURBIN CHO CáC PHƯƠNG áN.

Từ yêu cầu công suất đối với mỗi tổ máy của từng phơng án ta đi chọn thiết bị cho từng phơng án cụ thể là Turbin và máy phát Sau đó sơ bộ đánh giá vốn đầu t vào thiết bị và xây dựng nhà máy để từ đó chọn ra số tổ máy(Z) hợp lý nhất

Để chọn Turbin cho từng phơng án ta phải căn cứ vào kết quả tính toán thuỷ năng: Công suất lắp máy(Nlm), cột nớc bình quân gia quyền(Hbq), cột nớc tính toán(Htt), cột nớc lớn nhất(Hmax), cột nớc nhỏ nhất(Hmin), mực nớc hạ lu min(Zhlmin), các đờng quan hệ mực nớc thợng lu, hạ lu, các đờng đặc tính tổng hợp chính của các kiểu BXCT Turbin, các bảng tra

Trong phạm vi đồ án này để chọn tur bin cho các phơng án em trình bày chi tiết cho phơng án Z = 2 tổ máy ,các phơng án còn lại em chỉ đa ra kết quả còn cách tính thì hoàn toàn tơng tự

* Chọn turbin cho phơng án Z = 2 tổ máy:

- Cột nớc bình quân gia quyền Hbq = 160,4(m)

- Cao trình mực nớc hạ lu nhỏ nhất Zhlmin = 211,81 (m)

II.Chọn kiểu Turbin:

Căn cứ vào phạm vi thay đổi cột nớc Hmin = 156,38 (m) đến Hmax = 168,76 (m), công suất định mức Turbin Ntb = 4,12.103(KW) Tra trên biểu đồ phạm vi sử dụng của các kiểu Turbin tài liệu "chọn thiết bị cho nhà máy", ta chọn đợc kiểu Turbin PO533 ΓΜ

III Xác định các thông số cơ bản của Turbin.

1 Xác định đờng kính BXCT.

Đờng kính BXCT (D1) đợc xác định theo công thức:

D1 =

tt tt

' 1 T

tb

H.H.Q 81,9

N

ηTrong đó :

- Ntb : công suất của một Turbin : Ntb =4,12 103 (KW)

- ηT: Hiệu suất Turbin ηT = (0,88 ữ 0,9), chọn sơ bộ ηT = 0,9

- Q1’ : Lu lợng quy dẫn lấy ở điểm tính toán trên đờng hạn chế công suất 5% của đờng đặc tính tổng hợp chính của Turbin PO533 ( Tra từ n’

IM)

Ta có: n’

IM = n’ IMO + (2ữ5) (v/f).(đối với Tuarbin tâm trục)

ứng với hiệu suất ηmax= 90 % tra trên đờng ĐTTHC, ta đợc:

10 12 ,

' To 1D

H.n

'n

max M

ηTmax,ηMmax: là hiệu suất lớn nhất của Turbin mẫu và thực.

Tra trên đờng ĐTTHC Turbin PO533 đợc hiệu suất ηMmax= 90%

Hiệu suất Turbin thực max:

ηTmax= 1- (1- ηMmax)5

T 1

M 1

D

D

20 T

M

H

H

(khi H > 150 (m)) Với: D1M, D1T - Đờng kính BXCT Turbin mẫu và thực:

D1M = 0,46 (m), D1T = 1,2 (m)

HM,HT -Cột nớc của TuaBin thực và TuaBin mẫu:

HM = 1m, HT = 157,19 m ⇒ηTmax= 1- (1- 0,9)5

1

46 , 0

20

19 , 157

1

= 0,93

Khi đó : ∆n'1 = 61( 1

9 , 0

93 ,

160 =785.22(v/f)

Từ giá trị số vòng quay tính đợc tra trong bảng số vòng quay đồng bộ ta chọn số vòng quay là n = 750(v/f)

3 Kiểm tra lại điểm tính toán.

+ Số vòng quay quy dẫn tại điểm tính toán:

n’ 1Ttt =

tt

1

H

D n

=

19 , 157

1 750

=59,82 (v/f)

+ Số vòng quay quy dẫn mẫu:

n’ 1Mtt = n’

tb

H.H.D 81,9

N

=

19 , 157 19 , 157 1 9 , 0 81 , 9

10 12 , 4

1minữ Q’

1max) = (0,198ữ0,213) (m3/s)

4 Kiểm tra lại vùng làm việc của Turbin.

Để kiểm tra việc chọn D1 và n có chính xác không ta tính các giá trị n’

n’

1Mmin =

max

1H

D.n

1max ứng với Hmin = 156,38 (m):

n’ 1Mmax =

min

1H

D.n

- ' 1n

38 , 156

1

750 − = 59 (v/f).

+ Q’

max 1

81 ,

N

mf tb

Vậy ta chọn: D1 = 1 (m)

n = 750 (v/f)

5 Xác định chiều cao hút Hs.

Trong quá trình Turbin làm việc trên bề mặt BXCT xuất hiện những vết

rỗ Hiện tợng đó xảy ra do hiện tợng khí thực Để Turbin làm việc không sinh

ra khí thực hoặc hạn chế hiện tợng khí thực thì đòi hỏi độ cao hút :

Hs ≤ [ ]Hs

Độ cao hút Hs là khoảng cách thẳng đứng tính từ mặt nớc hạ lu min đến

điểm có áp lực nhỏ nhất Với Turbin tâm trục trục ngang thì điểm này nằm ở

điểm cao nhất của cánh BXCT

Hs =

γ

γat h

p p

− - (σM +∆σ).HTrong đó:

- H là cột nớc làm việc của Turbin: H = Htt = 157,19 m

Nh vậy nếu TTĐ xây dựng ở cao trình bằng mực nớc biển thì hiệu số

- (0,042 + 0,012) 157,19 = 1,234 (m)

6 Xác định số vòng quay lồng của Turbin (nl).

Trong quá trình làm việc của TTĐ vì một lý do nào đó mà đóng cánh ớng nớc ( trờng hợp thiết bị bị hỏng ) mà bộ phận hớng nớc cha đóng kịp thì số vòng quay của turbin tăng lên đột ngột trong thời gian ngắn nó sẽ đạt tới trị số

h-cực đại nào đó gọi là số vòng lồng tốc ( n1 )

Với tua bin trục ngang thì mục đích của việc xác định số vòng quay

lồng là để thiết kế bánh đà

Số vòng quay lồng đợc xác định theo công thức:

nl =

1 max

' l 1D

H.n

61 = 792(v/f)

7 Cao trình lắp máy của TTĐ: (∇lm)

∇LM là cao trình lắp là cao trình quan trọng của nhà máy thuỷ điện vì nó là cơ sở để xác định các cao trình khác Với Turbin tâm trục trục ngang thì ∇lm

1.Về kinh tế:

Do điều kiện nớc ta cha sản xuất đợc máy phát mà phải nhập từ nớc ngoài, do vậy việc chọn máy phát phải căn cứ vào mẫu ở nơi sản xuất, chọn phải đảm bảo đồng bộ, sản xuất hàng loạt, giá thành rẻ Trong trờng hợp đặc biệt không chọn đợc thì ta phải thiết kế theo các công thức kinh nghiệm

2.Về kỹ thuật:

- Đảm bảo an toàn cung cấp điện

- Thao tác vận hành , bảo quản, sửa chữa lắp ráp dễ dàng

- Công suất máy phát chọn phải thoả mãn các điều kiện sau:

Cosϕ là hệ số công suất định mức , thờng lấy Cosϕ =0.85 khi

Sđm >125 MVA, Cosϕ=0,8 khi Sđm < 125 MVA

Căn cứ vào số vòng quay đồng bộ (n) và công suất thiết kế (Nmf hay Smf)

để chọn máy phát cho tất cả các phơng án

đến thiết kế máy phát cho phơng án 2 và 3 tổ máy Trình tự tính toán nh sau :

- Chọn máy phát cho phơng án Z = 4 tổ máy : Căn cứ vào Nmf = 2 Mw và số vòng quay n = 1000 v/ph, em chọn đợc máy phát MC – 322-12/6 có công suất và số vòng quay phù hợp với công suất và số vòng quay tính toán

Thông số kĩ thuật của máy phát MC 322-12/6

345,5 32 90 105 52 241 30 28 90 82,5 203

Hình vẽ máy phát MC 322 12 /6–

i3-4.Tính toán giá thành mua thiết bị và bê tông nhà

a H D

Trong đó: K2, a2, b2 là các thông số phụ thuộc cột nớc,

Vơí Htt = 157,19 (m) Tra phụ lục “Giáo trình turbin thuỷ lực” ta đợc:

K2 = 17.4, a2 = 0.49, b2 = 0.16

Sơ bộ lấy giá thành đầu t là 12000đ/kg ,giá đầu t vào tur bin là

K1TB =12000* GTB (đồng) => Gía đầu t vào tur bin là KTB = K1TB* Z

=12000* GTB* Z (đồng)

Trong đó : Gmf là khối lợng 1 turbin

Z là số tur bin

II Máy phát:

Sơ bộ lấy giá thành đầu t là 12000đ/kg ,giá đầu t vào máy phat là

K1mf =12000* Gmf (đồng) => Gía đầu t vào máy phát là Kmf = K1mf* Z

=12000* Gmf* Z (đồng)

Trong đó : Gmf là khối lợng máy phát

Z là số máy phát