đồ án thủy điệnđồ án thủy điện 1đồ án thủy điện 2câu hỏi bảo vệ đồ án thủy điệnđồ án thủy điện ngòi phátđồ án thủy điện lai châuđồ án thủy điện húa nađồ án thủy điện srepok 4tiến độ dự án thủy điện sơn latiến độ dự án thủy điện lai châu
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện MỤC LỤC MỤC LỤC PHẦN I : TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí công trình : .4 1.2 Nhiệm vụ công trình : 1.3 Sơ đồ khai thác bố trí tổng thể công trình : 1.4 Các thông số công trình : CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 2.1 Tài liệu địa hình : .8 2.2 Tài liệu địa chất: 2.3 Các quan hệ đặc trưng lòng hồ hạ lưu công trình theo tuyến chọn : 2.4 Tài liệu khí tượng thủy văn : 10 2.5 Tài liệu dân sinh, kinh tế nhu cầu dùng điện: .12 PHẦN II :TÍNH TOÁN THỦY NĂNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN 13 CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 13 1.1 Mục đích tính toán thủy : .13 1.2 Chọn mức bảo đảm tính toán : .13 1.3 Qui mô hình thức công trình : 15 1.4 Phương thức khai thác thủy năng, chọn tuyến vị trí nhà máy: .15 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN 18 2.1 Xác định thông số hồ chứa : 18 2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) : 18 2.3 Mực nước chết ( MNC) : 19 2.4 Xác định thông số lượng TTĐ : 23 2.5 Xác định thông số cột nước trạm thủy điện: 26 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 27 CHƯƠNG 1: CHỌN SỐ TỔ MÁY .27 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến số tổ máy TTĐ : 28 1.2 Chọn số tổ máy cho TTĐ SL1: .29 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TUABIN VÀ MÁY PHÁT 30 2.1 Xác định thông số turbin (TB) : 30 2.2 Chọn máy phát thủy điện : 36 CHƯƠNG : CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC 43 3.1 Thiết bị dẫn nước cho nhà máy thuỷ điện ( buồng xoắn) : 43 3.2 Thiết bị thoát nước cho nhà máy : 48 CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TURBIN .51 4.1 Nhiệm vụ điều chỉnh Turbin : 51 4.2 Hệ thống điều chỉnh turbin : 52 CHƯƠNG 5: CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ .57 5.1 Sơ đồ đấu điện : 57 5.2.Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ SL1: 60 5.3 Chọn thiết bị nâng chuyển cho TTĐ SL1: 63 PHẦN IV: CÔNG TRÌNH THUỶ CÔNG 66 CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 66 1.1 Nhiệm vụ cấp thiết kế công trình : 66 1.2 Chọn tuyến bố trí tổng thể công trình : 67 1.3 Tính toán điều tiết lũ : 67 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC 72 2.1 Xác định mặt cắt : .72 2.2 Xác định cao trình đỉnh đập : 74 2.3 Bề rộng đỉnh đập : 77 2.4 Bố trí hành lang( Lỗ khoét ): 77 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện 2.5 Tính toán màng chống thấm : .77 2.6 Cấu tạo chi tiết Đập : 78 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN VÀ TIÊU NĂNG 80 3.1 Mặt cắt đập tràn : 80 3.2 Tính toán tiêu : 81 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TUYẾN NĂNG LƯỢNG 88 4.1 Các công trình chuyển nước vào nhà máy thuỷ điện : 88 4.2 Thiết kế đường hầm dẫn nước : 91 4.3 Thiết kế cửa lấy nước: 95 4.4 Tính toán tháp điều áp : 101 4.5 Đường hầm sau tháp điều áp : 107 4.6 Tính áp lực nước va hầm sau tháp điều áp : 108 PHẦN V: NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 114 CHƯƠNG 1: CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY 114 1.1 Vị trí loại nhà máy : .115 1.2 Kết cấu kích thước phần nước TTĐ : .115 1.3 Kết cấu kích thước phần nước TTĐ : 118 CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ VÀ PHÒNG PHỤ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 121 2.1 Các thiết bị bố trí nhà máy thuỷ điện : 121 2.2 Các phòng phụ nhà máy : .126 PHẦN VI: CHUYÊN ĐỀ .128 KẾT LUẬN 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 146 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện PHẦN I : TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí công trình : Công trình thủy điện Suối Lạp nằm suối Chà Lạp chảy từ phía Tây, thượng nguồn sông Cả, thuộc xã Tam Thái, huyện Tương Dương, tỉnh Nghệ An, cách thị trấn Tương Dương 20 km phía đông nam, cách thành phố Vinh khoảng 200 km theo quốc lộ Diện tích lưu vực tính đến vị trí tuyến công trình khoảng 15 km cách tuyến nhà máy thứ khoảng 12 km Các nhà máy thủy điện đấu nối vào tuyền đường dây 35kV sát quốc lộ 7,cách nhà máy khoảng 12 km 1.2 Nhiệm vụ công trình : Thủy Điện Suối Lạp gồm hai bậc thang thủy điện với tổng công suất khoảng 12 MW dòng suối suối Chà Lạp có nhiệm vụ chủ yếu phát điện với tổng công suất lắp máy Nlm= 12 MW hòa vào lưới điện khu vực cấp điện áp 35 KV 1.3 Sơ đồ khai thác bố trí tổng thể công trình : Kết nghiên cứu trường, kết hợp đồ tỷ lệ 1/20000 sơ dự kiến sơ đồ khai thác thủy điện suối Chà Lạp gồm hai bậc sau: Bậc – Nhà máy thủy điện Suối Lạp1 (kí hiệu NM SL1 ): Hình thức khai thác: Hình thức khai thác: Sử dụng đập dâng nước kết hợp với đường dẫn kênh dẫn nước không áp đường ống dẫn nước áp lực sử dụng đập dâng kết hợp đường hầm dẫn nước có áp Tuyến công trình đầu mối: Đập dâng nước bố trí tọa độ: Kinh độ : 104028’ ; Vĩ độ : 19011’ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện Thuộc địa phận xã Tam Thái, cách Suối Lạp khoảng km phía thượng lưu, cách giáp ranh UBND xã Tam Hợp khoảng 2,5 km phía hạ lưu Dự kiến MNDBT nằm vào khoảng cao độ 200 – 220m ( đập cao >20 – 40 m), hồ chứa đảm bảo dung tích điều tiết ngày Vị trí nhà máy đặt cách tuyến đập khoảng 1,5 km phía hạ lưu nằm bên bờ trái suối Chà Lạp Mực nước hạ lưu vào khoảng cao độ 150 m Cột nước so với vị trí đặt nhà máy (ở cao độ 150m) 50 – 70 m Công suất nhà máy ước tính 6,0 – 8,0 MW Tuyến lượng: Bao gồm cửa lấy nước đặt vai trái đập, tuyến dẫn nước vào nhà máy dự kiến kênh dẫn (đường hầm áp lực) bên bờ trái với chiều dài khoảng km Cuối tuyến kênh bể áp lực (tháp điều áp)và đường ống vào nhà máy (hầm vào nhà máy), chiều dài đường ống (hầm) khoảng 150m.F Bậc – Nhà máy thủy điện Suối Lạp ( kí hiệu NM SL 2): Hình thức khai thác: Hình thức khai thác sử dụng đập dâng nước kết hợp với đường dẫn đường hầm dẫn nước có áp đường ống dẫn nước áp lực Tuyến công trình đầu mối: Dập dâng nước bố trí tọa độ: Kinh độ : 104029’ ; Vĩ độ : 19013’ Thuộc địa phận xã Tam Thái, cách Suối Lạp khoảng 1,0 km phía hạ lưu, cách nhà máy thứ khoảng 2,5 km phía hạ lưu Dự kiến MNDBT nằm vào khoảng cao độ 135 - 145 m( đập cao >20 – 35 m), hồ chứa đảm bảo dung tích điều tiết ngày Vị trí nhà máy đặt cách tuyến đập khoảng 2,5 km phía hạ lưu nằm bên bờ phải suối Chà Lạp, cách Khôi khoảng 1,0 km phía hạ lưu Mực nước hạ lưu vào khoảng cao độ 97 m Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện Cột nước so với vị trí đặt nhà máy (ở cao độ 97m ) 33 – 48 m Công suất nhà máy ước tính 4,2 – 6,0 MW Tuyến lượng: Bao gồm cửa lấy nước đặt vai phải đập Tuyến dẫn nước vào nhà máy dự kiến đường hầm dẫn nước với chiều dài khoảng 300 km, tháp điều áp đường ống dẫn nước áp lực vào nhà máy, chiều dài đường ống khoảng 100m Tuyến đường dây 35 KV nối trạm biến áp hai nhà máy với điểm đấu nối cách công trình, tổng chiều dài khoảng 12 km 1.4 Các thông số công trình : Bảng 1-1 : Các thông số công trình TT Thông số Đơn vị Giá trị I Lưu vực 1.1 Diện tích lưu vực km2 240 1.2 Lượng mưa bình quân năm mm 1670 1.3 Lưu lượng bình quân năm m3/s 8,3 1.4 Lưu lượng bình quân kiệt m3/s 2,6 II Công trình thủy điện bậc 2.1 MNDBT m 200-220 2.2 Mực nước hạ lưu vị trí nhà máy m 150 2.3 Cột nước trạm thủy điện m 50-70 2.4 Nbđ MW 1,0-1,4 2.5 Nlm MW 6,2-9,0 2.6 Ntrung bình năm MW 3,1 2.7 Etrung bình năm triệu KWh 27,1-38,0 2.8 Số lợi dụng Nlm h 4380 2.9 Cao độ đỉnh đập m 205-225 2.10 Cao độ đáy đập m 174 2.11 Chiều cao đáy đập m 31-51 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 2.12 Chiều dài tuyến lượng(kênh dẫn) III Công trình thủy điện bậc 3.1 Nghành Công Trình Thủy Điện m 2000 MNDBT m 130-145 3.2 Mực nước hạ lưu vị trí nhà máy m 97 3.3 Cột nước trạm thủy điện m 33-48 3.4 Nbđ MW 0,7-1,0 3.5 Nlm MW 4,2-6,0 3.6 Ntrung bình năm MW 3,0 3.7 Etrung bình năm triệu KWh 18,2-26,5 3.8 Số lợi dụng Nlm h 4380 3.9 Cao độ đỉnh đập m 135-150 3.10 Cao độ đáy đập m 117 3.11 Chiều cao đáy đập m 18-33 3.12 Chiều dài tuyến lượng(đường hầm) m 400 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 2.1 Tài liệu địa hình : Xem cụ thể mặt tổng thể 2.2 Tài liệu địa chất: Chưa có đầy đủ tài liệu địa chất 2.3 Các quan hệ đặc trưng lòng hồ hạ lưu công trình theo tuyến chọn : 2.3.1 Quan hệ lòng hồ: Trên sở tài liệu cho đồ tỷ lệ 1/20000 sở tuyến đập dâng nước chọn, thông qua tính toán xác định quan hệ lòng hồ sau: Bảng 2-1: Quan hệ lòng hồ CT Diện tích PA1 Thể tích PA1 m m2 m3 178.6 0 180 0 182 0 184 0 186 0 188 0 190 0 192 0 194 0 10 196 0 11 198 0 12 200 0 13 202 0 14 204 825.6318 550.4212 TT Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Nghành Công Trình Thủy Điện 206 5060.447 4736.319 435 16 208 9634.001 12440.21 459 17 210 16716.86 86 25622.5 18 212 25522.67 25 45263.52 228 214 30549.88 79 67230.58 151 216 35178.59 51 92171.48 626 218 39853.24 55 120249.9 46 220 77768.22 182640.9 348 222 94092.81 47 250551.9 842 224 105483.1 214 324562.4 226 128154.3 929 417188.2 26 228 153361.9 645 527455.1 165 27 230 172781.1 23 648922.7 049 28 232 190753.4 514 781934.2 728 234 219968.7 327 937971.7 281 236 254663.5 766 1118889 138 238 291150.5 562 1324744 862 240 339594.5 664 1566668 207 15 19 20 21 22 23 24 25 29 30 31 32 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Nghành Công Trình Thủy Điện 242 352501.6 341 1805931 531 34 244 377450.0 115 2065738 842 35 246 421191.0 349 2360713 629 36 248 432322.8 902 2652615 308 250 444195.2 559 2952676 131 33 37 2.3.2 Quan hệ mực nước hạ lưu: Suối Lạp1 bậc thang hệ thống bậc thang Suối Lạp, dòng nước qua nhà máy Suối Lạp1 chảy xuống hạ lưu, tạo lòng hồ cho nhà máy Suối Lạp 2.Chính vậy, mực nước hạ lưu tính toán thủy thông số cho tram thủy điện Suối Lạp1 lấy MNDBT tram Suối Lạp Còn mực nước hạ lưu max, để thiết kế nhà máy lấy MNLTK MNDBT TTĐ SL 2.4 Tài liệu khí tượng thủy văn : 2.4.1 Quan hệ tổn thất: Tổn thất bốc theo tháng tuyến công trình: Bảng 2-2: Tổn thât bốc tuyến công trình Tuyến I ΔZ II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 53 50.8 61.6 66.9 81.5 94.5 98.5 89.2 65.9 56.8 51.9 47.7 68.192 Đơn vị: mm 2.4.2 Tổn thất thấm tuyến công trình: Do tài liệu nên lấy sơ bộ: Wthấm = 1%.Vtb tháng 2.4.3 Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình năm: Mxc= 1670 mm Đồ án tốt nghiệp kỹ sư V = VMNC + Nghành Công Trình Thủy Điện Trang 133 Vhi • F : Diện tích mặt thoáng trung bình hồ chứa F tra từ quan hệ Zhl -V-F ứng với V Trong đề tài này, lượng tổn thất nhỏ so với lượng dòng chảy tính toán thủy nên em lấy Qtt số Cột 4: Qtđ = Q-Qtt = Cột 2-Cột Cột 5: Q1- Lượng nước qua nhà máy khoảng thời gian T1( Thời kỳ cao điểm) Lưu lượng Q1 điều chỉnh cho TTĐ làm việc tối ưu nhất, so sánh lựa chọn giũa Qhc Q1tu thông qua công thức Q1= Min ( 24.Q td T1 , Qhc ) Trong : ● Qhc: Lưu lượng hạn chế qua tuabin ● Qtđ: Được lấy từ cột Cột Cột 7: T1- Số TTĐ làm việc cao điểm, tính toán từ Q1tu T1 = 24.Qtd Q1tu Trong đó: ● Qtđ: Được lấy từ cột ● Q1tu: Lưu lượng tối ưu qua nhà máy thời kỳ cao điểm Cột 8: Q1tu - Lưu lượng tối ưu qua nhà máy thời kỳ cao điểm Được tính toán điều chỉnh cho TTĐ làm việc vị trí tối ưu nhất, việc chọn vị trí làm việc tối ưu phải thông qua đường đặc tính vận hành TTĐ Cụ thể sau: + Nếu Qtđ ( Cột 4) ≥ Qtntk Q1tu = Q1 (Cột 5) Trong đó: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 134 Nghành Công Trình Thủy Điện Qtntk: Là lưu lượng thiên nhiên thiết kế- Lưu lượng nhỏ đảm bảo TTĐ làm việc với công suất tối đa vòng T1 = Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến ( Đã trừ tổn thất) mà lớn lưu lượng nhỏ đảm bảo TTĐ làm việc với công suất tối đa vòng T1 = lưu lượng tối ưu hiệu chỉnh mà lấy Q 1, lúc TTĐ làm việc vối công suất tối đa vòng tiếng + Nếu Q1 ≥ Qhcz −1 Q1tu = Qtuz Trong đó: z −1 ● Qhc : Lưu lượng hạn chế tổ máy ● Qtuz : Lưu lượng tối ưu TTĐ làm việc với z tổ máy (Z=2) – Lưu lượng mà TTĐ làm việc đường có hiệu suất tối ưu Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến nhỏ lưu lượng thiên nhiên thiết kế Q1( Lưu lượng điều chỉnh lần – Xem cột 4) lơn lưu lượng hạn chế tổ máy tiến hành dồn nước TTĐ làm việc đường tối ưu z tổ máy z −1 + Trường hợp lại Q1tu = Qtu : Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến nhỏ lưu lượng thiên nhiên thiết kế nhỏ lưu lượng hạn chế tổ máy dồn nước nhà máy làm việc tối ưu với (z-1=1) tổ máy Cột 9: Qhl1 = Max( Qtđ, Q1) Cột 10: Zhl1 – Mực nước hạ lưu lấy MNDBT trạm Suối Lạp Cột 11: Vi1 – Dung tích hữu ích thời kỳ cao điểm + Nếu Q1>Qtđ Vi1 = (Q1-Qtđ).T1.3600 + Ngược lại Vi1 = Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến mà lớn Q1- Lượng nước qua nhà máy khoảng thời gian T1( Thời kỳ cao điểm) TTĐ luôn phát với Q1, MNTL MNDBT.Nói cách khác lượng thiên nhiên đến mà nhỏ Q1- Lượng nước qua nhà máy khoảng thời gian T1( Thời kỳ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 135 Nghành Công Trình Thủy Điện cao điểm) để có đủ nước cho TTĐ làm việc cao điểm phải tiến hành trữ nước, có dung tích hữu ích Cột 12: Ztl1- Mực nước thượng lưu thời đoạn thời kỳ cao điểm Ztl1 : Được nội suy từ dung tích hữu ích trung bình thời đoạn tính Cột 13: ∆h1 – Tổn thất cột nước thời đoạn thời kỳ cao điểm ∆h1 : Được tính theo công thức + Nếu Q1 ≥Qmax : ∆h1 = ∆hmax + Ngược lại : ∆h1 = ∆hmax Q 12 Qmax Trong đó: ● ∆hmax: Cột nước tổn thất lớn tính với cấp lưu lượng lớn Với TTĐ Suối Lạp TTĐ đường dẫn, ∆hmax tính từ cửa lấy nước cửa vào buồng xoắn Việc tính toán ∆hmax trình bày cụ thể đò án ● Qmax: Lưu lượng lớn qua TTĐ, Qmax = Max(Q1, Q2, Q3) Cột 14 Cột 15: H1- Cột nước thời đoạn thời kỳ cao điểm H1 =Ztl1- Zhl1- ∆h1 Cột 16: N1 – Công suất thời đoạn thời kỳ cao điểm N1= 9,81.η tb η mf Q1.H1 Trong đó: ● η mf : Hiệu suất máy phát, lấy η mf = 0,95 ● η tb : Hiệu suất tuabin, nội suy theo vị trí làm việc TTĐ Cột 17: Qhc- Lưu lượng hạn chế tuabin Trong nghiên cứu em lấy Htt=Hmin nên Qhc tính theo công thức Qhc = N lm 9,81.η mf η tb H Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 136 Nghành Công Trình Thủy Điện η tb : Hiệu suất tuabin, nội suy đường hạn chế tuabin Cột 18: Q23 – Lưu lượng phân phối thời kỳ trung bình thấp điểm Q23 phân phối cho TTĐ làm việc tối ưu nhất: + Nếu Qtd 24 ≤ Qhc Q23 = Điều có nghĩa Q1 < Qhc T1 Q23 + Nếu Vi1 = Q23=Q1: Điều giải thích tương tự phần Vi1 + Nếu Qtd > QtuZ Q23 = QtuZ : Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến (Đã trừ tổn thất) lớn lưu lượng tối ưu Z tổ máy Q23 phân phối cho TTĐ làm việc đường tối ưu Z tổ máy z −1 + Trường hợp lại Q23 = Qtu : Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến nhỏ lưu lượng thiên nhiên thiết kế nhỏ lưu lượng tối ưu hai tổ máy dồn nước nhà máy làm việc tối ưu với (Z -1=1) tổ máy Cột 19: Qhl23 + Nếu Q23>0 Qhl23 = Max(Qtđ, Q23) + Còn lại Qhl23 = Cột 20: T23 - Số TTĐ làm việc trung bình thấp điểm + Nếu Q23= T23=0 + Nếu Qtd 24 − Qhl1 T1 > ( 24 − T1 ) T23 = (24-T1) Q23 + Còn lại T23 = Qtd 24 − Qhl1 T1 Q23 Cột 21: Vi23 + Nếu Q23>Qtđ Vi23 = (Q23-Qtđ).T23.3600 + Còn lại Vi23 = Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Nghành Công Trình Thủy Điện Trang 137 Những cột lại tương tự phần giải thích, có thêm vài cột phụ trợ để nội suy hiệu suất tuabin theo vị trí làm việc TTĐ 2.2 Phương pháp xây dựng đường đặc tính vận hành TTĐ Trong đề tài này, em không tự xây dựng ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH CỦA NHÀ MÁY mà em ứng dụng phần mềm có Kết thu + Đường hạn chế TTĐ Bảng 1: Đường hạn chế công suất TTĐ Suối Lạp H N1 ηtb Q1 Q2 m Kw 70 4389 0.919 6.91 13.8 72 4528 0.921 6.96 13.9 74 4645 0.923 6.93 13.9 75 4756 0.923 6.941 13.9 76 4780 0.924 6.923 13.8 77 4820 0.924 6.91 13.8 78 4875 0.924 6.9 13.8 79 4904 0.924 6.85 13.7 80 4903 0.924 6.76 13.5 82 4891 0.923 6.59 13.2 (m3/s) (m3/s) + Đường làm việc tối ưu TTĐ H N1 Ηtb Q1 Q2 m Kw 70 3920 0.926 6.17 12.34 7840 72 4088 0.927 6.25 12.5 8176 74 4262 0.928 6.33 12.66 8524 75 4359 0.927 6.39 12.78 8718 76 4417 0.927 6.39 12.78 8834 77 4516 0.926 6.46 12.92 9032 (m3/s) (m3/s) N2 Kw Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Nghành Công Trình Thủy Điện Trang 138 78 4617 0.925 6.53 13.06 9234 79 4676 0.925 6.53 13.06 9352 80 4782 0.924 6.59 13.18 9564 82 4949 0.923 6.66 13.32 9898 + Xây dựng quan hệ η(Q,H) từ đường đặc tính vận hành có ● Đường đặc tính vận hành cung cấp quan hệ η(Q) H =Const Lấy giá trị H khác cho ta quan hệ η(Q) khác VD: H 70 N ηtb Q1 (Kw) % (m3/s) Q2 4614 90.8 7.4 14.8 4428 91.7 7.03 14.06 4389 91.9 6.91 13.82 4223 92.3 6.66 13.32 3997 92.5 6.29 12.58 3920 92.6 6.17 12.34 3759 92.5 5.92 11.84 3515 92.2 5.55 11.1 3260 91.7 5.18 10.36 2996 90.7 4.81 9.62 2723 89.3 4.44 8.88 2443 87.4 4.07 8.14 2158 3.7 7.4 1870 81.8 3.33 6.66 1586 2.96 5.92 1307 73.5 2.59 5.18 1037 68 2.22 4.44 779 61.4 1.85 3.7 85 78 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Nghành Công Trình Thủy Điện Trang 139 542 53.3 1.48 2.96 309 40.5 1.11 2.22 135 26.5 0.74 1.48 14 5.3 0.37 0.74 ● Xây dựng mắt lưới ô vuông Q* H* 12.47 74.6 12.47 Η* H 70 72 74 75 76 77 78 79 80 82 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.47 74.6 92.642 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.51 92.39 92.39 92.33 92.18 12.48 74.5 92.653 η 92.54 92.69 92.73 92.6 92.58 92.52 92.39 92.39 92.33 92.18 12.49 74.5 92.665 η 92.54 92.7 92.73 92.6 92.58 92.52 92.39 92.39 92.34 92.18 12.50 74.4 92.676 η 92.53 92.7 92.74 92.6 92.59 92.52 92.39 92.39 92.34 92.19 12.51 74.4 92.686 η 92.53 92.7 92.74 92.6 92.59 92.52 92.4 92.4 92.34 92.19 12.52 74.3 92.697 η 92.53 92.69 92.74 92.6 92.59 92.52 92.4 92.4 92.35 92.19 12.52 74.3 92.707 η 92.52 92.69 92.75 92.6 92.6 92.52 92.4 92.4 92.35 92.2 12.53 74.2 92.716 η 92.52 92.69 92.75 92.6 92.6 92.53 92.4 92.4 92.35 92.2 12.54 74.2 92.726 η 92.52 92.68 92.75 92.6 92.6 92.53 92.4 92.4 92.35 92.2 12.55 74.1 92.735 η 92.51 92.68 92.75 92.6 92.61 92.53 92.4 92.4 92.36 92.2 12.55 74.1 92.744 η 92.51 92.68 92.76 92.6 92.61 92.53 92.41 92.41 92.36 92.21 12.56 74.1 92.751 η 92.51 92.68 92.76 92.6 92.61 92.53 92.41 92.41 92.36 92.21 12.56 74 92.759 η 92.51 92.67 92.76 92.6 92.61 92.53 92.41 92.41 92.36 92.21 12.57 74 92.764 η 92.5 92.67 92.76 92.6 92.62 92.53 92.41 92.41 92.37 92.21 12.58 73.9 92.765 η 92.5 92.67 92.77 92.6 92.62 92.53 92.41 92.41 92.37 92.22 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 140 Nghành Công Trình Thủy Điện 12.58 73.9 92.765 η 92.5 92.66 92.77 92.6 92.62 92.54 92.41 92.41 92.37 92.22 12.59 73.9 92.765 η 92.5 92.66 92.77 92.6 92.62 92.54 92.41 92.41 92.37 92.22 12.60 73.8 92.766 η 92.5 92.66 92.77 92.6 92.63 92.54 92.41 92.41 92.38 92.22 12.60 73.8 92.766 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.61 73.8 92.766 η 92.49 92.65 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.61 73.8 92.765 η 92.49 92.65 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.62 73.7 92.765 η 92.49 92.65 92.78 92.6 92.64 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.62 73.7 92.765 η 92.49 92.65 92.79 92.6 92.64 92.54 92.42 92.42 92.39 92.23 12.63 73.7 92.764 η 92.49 92.65 92.79 92.6 92.64 92.54 92.42 92.42 92.39 92.24 12.63 73.6 92.764 η 92.49 92.64 92.79 92.6 92.64 92.54 92.42 92.42 92.39 92.24 12.64 73.6 92.763 η 92.48 92.64 92.79 92.6 92.64 92.55 92.42 92.42 92.39 92.24 12.64 73.6 92.762 η 92.48 92.64 92.79 92.6 92.64 92.55 92.42 92.42 92.39 92.24 12.65 73.6 92.762 η 92.48 92.64 92.79 92.6 92.65 92.55 92.42 92.42 92.39 92.24 12.65 73.6 92.761 η 92.48 92.64 92.8 92.6 92.65 92.55 92.42 92.42 92.4 92.24 12.65 73.5 92.76 η 92.48 92.64 92.8 92.6 92.65 92.55 92.42 92.42 92.4 92.24 12.66 73.5 92.759 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.65 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.66 73.5 92.758 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.65 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.66 73.5 92.756 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.65 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.67 73.5 92.754 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.65 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.67 73.5 92.751 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.67 73.4 92.749 η 92.48 92.63 92.8 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.67 73.4 92.747 η 92.47 92.63 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.68 73.4 92.745 η 92.47 92.63 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.68 73.4 92.743 η 92.47 92.63 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.25 12.68 73.4 92.741 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.26 12.68 73.4 92.739 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.26 12.69 73.4 92.737 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.55 92.43 92.43 92.4 92.26 12.69 73.4 92.735 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.69 73.3 92.734 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.69 73.3 92.732 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.66 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.69 73.3 92.73 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.70 73.3 92.728 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.70 73.3 92.727 η 92.47 92.62 92.79 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.70 73.3 92.724 η 92.47 92.62 92.78 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.70 73.3 92.723 η 92.47 92.62 92.78 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.70 73.3 92.721 η 92.47 92.61 92.78 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.26 12.71 73.3 92.719 η 92.47 92.61 92.78 92.7 92.67 92.56 92.43 92.43 92.4 92.27 12.71 73.2 92.716 η 92.46 92.61 92.78 92.7 92.67 92.56 92.44 92.44 92.4 92.27 12.71 73.2 92.714 η 92.46 92.61 92.78 92.7 92.67 92.56 92.44 92.44 92.4 92.27 12.72 73.2 92.711 η 92.46 92.61 92.78 92.7 92.67 92.56 92.44 92.44 92.4 92.27 12.61 73.4 92.741 η 92.49 92.65 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 141 Nghành Công Trình Thủy Điện 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.60 73.4 92.742 η 92.49 92.66 92.78 92.6 92.63 92.54 92.42 92.42 92.38 92.23 12.58 73.6 92.745 η 92.5 92.67 92.77 92.6 92.62 92.53 92.41 92.41 92.37 92.22 Khi muốn tra η với cặp (Q,H) ta việc nhập vào cột cột 2, kết lấy từ cột 2.3 Một số điểm lưu ý sử dụng phần mềm để vẽ đường đặc tính - Phần mềm có tên TURBNPRO-KVR, phần mềm tính cho thông số Tuabin, ống hút , buồng xoắn… Tuy nhiên phần mềm thường ứng dụng để kiểm tra lại kết tính toán tay thông số nhập vào thông số sau tính toán thủy có,VD như: Hmax, Htt, Hmin, Qmax(tm), cao trình lắp máy, Hs…Chính vậy, nguyên tắc tính toán dần, trước hết em tính toán thủy cách sơ bộ, từ có thông số cần thiết ban đầu để nhập đầu vào cho phần mềm chạy, sau tiến hành tính toán lại với đường vận Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Nghành Công Trình Thủy Điện Trang 142 hành có, sau có kết phải kiểm tra lại đường đặc tính vận hành dùng TTĐ Suối Lạp trạm thủy điện nhỏ, cột nước dao động vòng ngày đêm thay đổi không nhiều, lưu lượng lớn qua tổ máy thay đổi không nhiều Chính đường đặc tính vận hành sớm quy tụ với thông số tính toán tức sau vòng lặp,đường đặc tính 2.4 So sánh với kết tính toán thông thường 2.4.1 Phương pháp tính không phân biệt giá thời kỳ khác Để thấy hiệu phương pháp tính toán thủy đề tài, em so sánh với phương pháp tính toán thông thường Trong việc tính toán chưa kể đến hiệu suất điểm công tác mà lấy theo hiệu suất trung bình Giải thích bảng tính toán: P% DT(giờ) 10 11 12 13 14 Q Qtt Q1 Qtd Zhl Ztl ∆h H N Qhc Lặp Qhc E m3/s m3/s m3/s m3/s m m m m kW m3/s m3/s kW.h Cột : P(%) - Là tần suất xuất Cột 2: Dt - Thời đoạn tính toán Cột 3: Q - Lưu lượng thiên nhiên đến ứng với tần suất P(%) Cột 4: Qtt - Lưu lượng tổn thất thấm bốc Qtt = α th F V 2,62.10 2,62.10 + hbh • α th : Là hệ số thấm, lấy α th = 0,005 • hbh : Là cột nước bốc trung bình •V : Dung tích trung bình hồ chứa V = VMNC + Vhi Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 143 Nghành Công Trình Thủy Điện • F : Diện tích mặt thoáng trung bình hồ chứa F tra từ quan hệ Zhl -V-F ứng với V Cột 5: Q1 - Lưu lượng thiên nhiên sau trừ tổn thất Q1= Qtn– Qtt Cột 6: Qtđ – Lưu lượng qua trạm thủy điện Qtđ = Min(Qhc, Q1) Cột 7: Zhl- Cao trình mực nước hạ lưu, lấy Zhl = 152 (m) Cột 8: Ztl -Cao trình mực nước thượng lưu, lấy Ztl = Z tl tra quan hệ Ztl-V-F ứng với V = Const Cột 9: ∆h- Tổn thất cột nước Cột 10: Hfd - Cột nước phát điện TTĐ H = Ztl -Zhl - htt Cột 11 : N - Công suất TTĐ N = K.Qfd.Hfd • K : hệ số công suất, Lấy K = 8,57 K = 9,81.η tb η mf Cột 12: -Qhc - Là lưu lượng hạn chế TTĐ H fd H Qhc = Qmax tt Qhc = 1, H < Htt N lm H ≥ Htt K H fd +E : Điện trung bình năm E = N.dT 2.4.2 Phương pháp tính toán thủy theo bán điện, không sử dụng đường đặc tính vận hành - Nguyên tắc tính: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 144 Nghành Công Trình Thủy Điện + Thời kỳ cao điểm: ▪ Những ngày nhiều nước( Lưu lượng thiên nhiên đến lớn lưu lượng thiên nhiên thiết kế): Phát với công suất tối đa thời kỳ yêu cầu cao phụ tải ▪ Những ngày nước : Đưa hai phương án để so sánh lựa chọn, phát với công suất lắp máy khoảng thời gian phát với công suất tùy ý, hiệu suất trạm lớn suốt thời kỳ Tuy nhiên, khác với phương pháp tính sử dụng ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH CỦA TTĐ nâng cao hiệu suất TTĐ phải thông qua ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH CỦA TTĐ mà lấy chung giá trị hiệu suất trung bình để tính toán + Thời kỳ trung bình thấp điểm: Phân phối dòng chảy để hiệu suất điện thu lớn nhất, có hai hình thức lựa chọn: ▪ Vừa trữ, vừa phát với hiệu suất tối ưu trạm ▪ Những ngày nước, thời gian làm việc cao điểm làm việc khoảng với lưu lượng tối ưu, lại dừng máy Nguyên tắc tính phương pháp nghiên cứu đề tài, nhiên việc phân phối dòng chảy để đạt mục đích so sánh với điểm tính toán lựa chọn điểm tính toán dựa ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH CỦA TTĐ có Giả thích việc phân phối thời kỳ trung bình nước sau: + Nếu Qtd 24 ≤ Qhc Q23 = Điều có nghĩa Q1 < Qhc không T1 có Q23 + Nếu Vi1 = Q23=Q1: Điều giả thích tương tự phần Vi1 + Nếu Qtd > 70%.Q Z max Q23 = Qtd : Điều có nghĩa lưu lượng thiên nhiên đến (Đã trừ tổn thất) lớn 70% lưu lượng lớn Z tổ máy Q23 = Qtd Z −1 + Nếu Qtd > 70%.Q max Thì Q23 = 70%.Q Z max Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 145 Nghành Công Trình Thủy Điện + Trường hợp lại Q23 = 70%.Q Z −1 max KẾT QUẢ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN Thông số E1 E2 E3 E Phương án Kwh Kwh Kwh Kwh Phương án đề tài 11,306,040.2 16,579,874.4 8,612,906.21 36,498,820.77 Phương án 11279777.69 15,612,233.8 6701903.473 33593915.00 Phương án Chênh tỷ lệ %so với PA Chênh tỷ lệ %so với PA 33,504,639.39 0.2328 6.1980 28.5143 8.6471 8.9366 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 146 Nghành Công Trình Thủy Điện KẾT LUẬN Sau 14 tuần miệt mài làm việc hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo PGS.TS Hồ Sỹ Dự em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp thu số kết sau: - Qua trình làm Đồ án tốt nghiệp giúp em củng cố hệ thống lại toàn kiến thức học - Bước đầu làm quen với thực tế thông qua thiết kế công trình cụ thể - Trong trình làm đồ án tốt nghiệp hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Hồ Sỹ Dự em xây dựng chương trình tính toán thuỷ theo giá bán điện Thông qua giúp em có nhận thức sâu rộng thuỷ thủy điện TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Thuỷ – Trường Đại Học Thuỷ Lợi Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 147 Nghành Công Trình Thủy Điện Giáo trình Turbin Thuỷ Lực – NXB Nông nghiệp - 1982 Giáo trình Công trình trạm – NXB Xây dựng – 2003 Giáo trình Thuỷ công tập 1, tập – NXB Nông nghiệp – 1988 Đồ án môn học Thuỷ Công – NXB Xây dựng – 2004 Giáo trình thuỷ lực – Trường Đại Học Thuỷ Lợi Giáo trình thuỷ văn công trình - Trường Đại Học Thuỷ Lợi Sổ tay thuỷ lực – NXB nông nghiệp – 1984 Sổ tay kỹ thuật thuỷ lợi - NXB nông nghiệp – 1982 10 Công trình tháo lũ đầu mối hệ thống thuỷ lợi – NXB Khoa học kỹ thuật – 1977 11 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 285:2002 12 Tài liệu chọn thiết bị trạm thuỷ điện – Trường Đại Học Thuỷ Lợi ... phương án đó, tiến hành tính toán thủy xác định thông số TTĐ, sở đó, so sánh lựa chon phương án Nlm phù hợp Bảng kết tính toán thủy trình bày phụ lục 1của đồ án Giải thích bảng tính toán: P %... làm lúa nước PHẦN II :TÍNH TOÁN THỦY NĂNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Mục đích tính toán thủy : Mục đích tính toán thủy từ tài liệu Thuỷ văn, khí... Tổng thời gian vận hành × 100% Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 14 Nghành Công Trình Thủy Điện Ý nghĩa biểu thức suốt trình vận hành trạm thủy điện đảm bảo cung cấp điện bình thường P% tổng thời gian,