tài liệu trang web lớp đ5h13b đại học điện lực

 ViÖc sö dông nguån E nµy cßn gÆp nhiÒu khã kh¨n nªn ngµy nay ch a ® îc sö dông réng r·i... TÝnh to¸n E cña dßng ch¶y.[r]

1 C«ng nghƯ E

o Là công nghệ phát triển nguồn E tự nhiên

thành dạng E khác: Cơ năng, điện năng, nhiệt năng, quang

Nguồn E tù nhiªn:

o Hố năng: than đá, dầu mỏ, khí đốt

 Các dạng E đ ợc biến đổi thành điện thông qua nmd nguồn E truyền thống  E mới:

2 Vai trò trữ thuỷ ®iÖn

o Trên giới, thuỷ điện ngày đóng vai trị quan trọng, theo thống kê năm 1995 thuỷ điện chiếm khoảng 23,5% tổng điện

tiªu thơ

 Tại Việt Nam, thuỷ điện đóng vai trị to lớn Hệ thống điện chiếm khoảng (50-60)% cụng sut ton h thng

Nguồn thuỷ ë n íc ta kh¸ lín íc tÝnh

khoảng 271,3 tỷ kWh sử dụng 68,918 tỷ kWh để xây dựng thuỷ điện

II Tình hình phát triển thuỷ điện

 Trong Hệ thống điện nhiều n ớc giới, thuỷ điện chiếm tỷ lệ t ơng đối lớn, trung bình giới khoảng 25%

 Giá thành sx điện nm thuỷ điện rẻ nhiệt điện ảnh h ởng đến mơi tr ờng  Vì ngành thuỷ điện giới phát

 VN với trữ l ợng lớn khoảng 90 tỷ kWh/năm kỹ thuật, đ ợc quan tâm phát triển sớm (Đa nhim: 160MW, Thác Bà: 108MW)

Phát triển đ ợc nhiều nm với P lớn (Hoà

Bình: 1920MW, Yaly: 720MW, Trị An: 400MW, Hàm Thuận: 300MW )

Đ a vào sử dụng nhiều nm: Sơn La: 2400MW, Sêsan IV: 340MW, Sªsan III: 259 MW, Na

 ở dạng tự nhiên, E dịng chảy dịng sơng phần bị mát để bào mòn vào lịng sơng o một phần cọ sát vào đá sỏi đất, phần để

 Nm thuỷ điện sử dụng E dòng chảy tập chung vào chỗ (bằng cách đắp đập đào kênh dẫn) làm quay tb thuỷ lực để chy mp

o Động sc mp lµ tb n íc, nèi däc trơc víi mp

o Tb n ớc loại đc biến động n ớc thành

 Có thể sử dụng E thuỷ triều (khi thuỷ triều nâng lên, sử dụng cột n ớc để phát điện)

 Việc sử dụng nguồn E gặp nhiều khó khăn nên ngày ch a đ ợc sử dụng rộng rÃi Nh ợc điểm loại thuỷ điện tính

cht giỏn on o đồng (trong ngày

2 Tính toán E dòng chảy

o Tính tốn E dịng chảy khúc sơng, ta xét dịng chảy từ mặt cắt I-I đến II-II

 Giả sử tg T có khối l ợng n ớc W chuyển động mặt cắt I-I phía mặt cắt II-II  Theo lý thuyết động lực học chất lỏng (ph ơng

 Theo lý thuyết động lực học chất lỏng, dòng chảy lý t ởng o tổn hao qt

chuyển động khối n ớc W l ợng chứa o thay đổi (thế giảm, động tăng)

Giả thiết, khoảng cách mặt cắt I-I II-II toàn chiều dài dòng chảy

Còn khối n ớc W có trị số l ợng n ớc chảy qua mặt cắt dòng sông tg giây, nghĩa trị số W = Q

 Tõ biĨu thøc trªn ta thÊy:

o Cơng thức đánh giá khả sinh công lớn dịng chảy tự nhiên,

còn đ ợc gọi tiềm dòng chảy

Từ công thức tính toán khả sinh công phần dòng chảy ta thấy E chứa dòng chảy tự nhiên đ ợc phân bố rải khắp chiều dài dòng ch¶y

 Tuy nhiên mật độ E phân bố o đều, đoạn có độ dốc lớn mật độ E cao

E dòng chảy đ ợc sử dụng chuyển hoá thành điện qua nm thuỷ điện

o Công suất nm thuỷ điện phụ thuộc vào l u l ợng Q cột n ớc H dòng chảy

o L u l ợng dòng chảy giảm: cs nm giảm xuống cs thấp nhu cầu phụ tải

Do phân bố l u l ợng dòng chảy ngẫu nhiên không phù hợp với yêu cầu tiêu thụ điện

nng ca cỏc h tiờu thụ, nên vấn đề đặt phải tìm cách phân phối E

o Cần phải xây dựng hồ chứa n ớc để điều tiết l u l

ợng dòng chảy qua thuỷ điện

o Hồ chứa n ớc giữ lại l ợng n íc thõa mïa

n ớc lớn dự trữ để sử dụng mùa n ớc nhỏ (mùa khô) để tăng cs nmtd

Từ phân tích trên, việc sử dụng E dòng sông cần phải giải nhiệm vụ: o tạo thành cột n ớc

2 Phân loại Nhà máy thuỷ điện o a) Phân loại theo cs lắp máy

 Nmtd lín: N

lm 1000 (MW) ≥

 Nmtd võa: 15 (MW) N≤

lm < 1000 (MW)

 Nmtd nhá: N

o b) Phân loại theo cột n ớc  Nmtd cét n íc cao: H

max > 400 (m)

 Nmtd cét n íc trung b×nh: 50 (m) H≤

max ≤

400 (m)

 Nmtd cét n íc thÊp: 50 (m) < H

c) Phân loại theo kết cÊu cđa nm o c.1) Nmtd kiĨu ®Ëp:

Với sông có l u l ợng n íc lín nh ng

độ dốc nhỏ để tạo chênh lệch cột n ớc H lớn, xây dựng đập chắn, từ

Δ

xây dựng nmtd kiểu đập (hình 1-2)

Đập cao cs lớn nhiên

 Nmtd kiĨu ®Ëp gåm cã loại: o Nmtd ngang đập:

nm nằm đập kết cấu

 Nmtd sau ®Ëp:

o nm nằm sau đập dâng n ớc

o Khi cột n ớc cao lý ổn định nm phải nằm sau đập, đ ờng dẫn n ớc o di qua đập mà bố trí vịng ngồi đập (Hồ Bình), cột n c khong (30-45)m

Ưu điểm:

o Có cs lớn tận dụng đ ợc toàn l u l ỵng

Nh ợc điểm:

o Vn đầu t cao, đập o thể xây dựng qúa cao đk kinh tế-kỹ thuật, đập q cao làm ngập vùng rộng lớn, ảnh h ởng đến sinh thái mơi tr ờng

o Nmtd xây dựng nối tiếp dòng sông gọi hệ thống khai thác bậc thang, tr ờng hợp cs nm

 c.2) Nmtd ® êng dÉn dÉn: gåm loại:

o Xây dựng nơi có cột n ớc đ ợc tạo thành cách tự nhiên từ thác n ớc (hình 1-3),

 Xây dựng sơng có l u l ợng n ớc ít, nh ng độ

dèc lín (h×nh 1-4)

Kênh đ ợc cấu tạo hai phÇn:

o Phần đầu đ ợc xây dựng d ới dạng kênh dẫn hở (1) với độ dốc nhỏ

o Có nhiệm vụ đ a n ớc xa không làm thay đổi nhiều mức n ớc đến vị trí thuận lợi tạo thành cột n ớc cao để xây dựng nm (3)

Ưu điểm:

o Cú cột n ớc lớn vốn đầu t nhỏ, có thể xây dựng đ ợc nm có cs lớn F dịng chảy rt nh

Nh ợc điểm:

o Khơng có hồ chứa n ớc, o có khả điều tiết vận hành tối u, F n ớc o lớn cs hạn chế

 Tr ờng hợp sơng gần nhau, có mức độ chênh lệch nhiều

 N íc ch¶y vào kênh dẫn lấy từ dòng sông có mức n ớc cao chảy vào dòng sông có mức n ớc thấp (hình 1-6)

Ví dụ:

o Thuỷ điện Đa Nhim có cs 160 MW, sư dơng chªnh lƯch møc n ớc sông Đa Nhim cao

c.3) Nhà máy thuỷ điện hỗn hỵp

o áp dụng hỗn hợp hai cách để tạo thành cột n ớc

 c.4) Nmtd kiÓu tÝch

o Là nmtd có hồ chứa đ ợc xây dựng bao gồm qúa trình (hình 1-8):

Vào cao điểm phụ t¶i hƯ

thống điện nmtd tích sử dụng n ớc hồ chạy tb n ớc quay mp để cung cấp cho l ới

 Vµo thấp điểm phụ tải hệ

thống điện nmtd tích sử dụng

c.4) Nhà máy thuỷ điện kiểu tích

c.5) Nmd thủ triỊu

o Làm việc dựa thay đổi mức n ớc

thuỷ triều lên xuống, đ ợc xây dựng vịnh biển đập ngăn vịnh với biển

o Khi thuỷ triều lên mức n ớc biển cao mức n ớc vịnh (hình 1-9a), ta đ ợc độ

chênh cột n ớc cho n ớc chảy qua tb từ biển vào vịnh để phát điện

Mỗi ngày thuỷ triều lên xuống lần, nên vịnh trữ n ớc lần

 Khi chuyển chiều làm việc, nm phải ngừng làm việc tg để có đủ độ chênh mức n ớc cần thiết  Mỗi ngày nm phải nghỉ làm việc lần cột n

ớc phần mức chệnh lệch thuỷ triều

Nmd đ ợc xây dựng nối liền víi hƯ thèng vµ ë

1 Sử dụng nguồn thuỷ dồi vô tận thiên nhiên

o N ớc ta có nhiều sông, thác n ớc lớn, nguồn thuỷ phong phú, l ợng m a hàng năm lại nhiều

o Nhiu nmtd: Thỏc Bà, Hồ Bình, Trị An, Yaly, Sơn La địa ph ơng

 Nhiên liệu vận chuyển, nguồn n

ớc thiên nhiên phong phú

Trái lại nhiên liệu nmnd (than, dầu,

hi đốt ) có hạn cần cho nhiều ngành kinh tế quốc dân khác

 Sư dơng nguồn thuỷ tiết kiệm đ ợc

nhiên liệu ngồi cịn tiết kiệm đ ợc chi phí khai thác vận chuyển dẫn đến giá

 2 Vận hành đơn giản, an tồn, dễ dàng tự động hố, chi phí cho quản lý lđ nhỏ

o Tg më m¸y (2 ) ngừng máy (1 ) nhỏ

o HiƯu st cao (80-90)% vµ Ýt phơ thc vào tình trạng làm việc

ở nmtd, suất lđ th ờng cao

các nmnd

o vì khai thác vận chuyển, bảo

3 Giá thành điện nmtd th êng thÊp h¬n nhiỊu so víi nmnd

o N ớc loại nhiên liệu o phải khai thác vận chuyển, chế biến, bảo quản

o Do khả thực tự động hoá cao, nhân cơng phục vụ

 4 Vốn đầu t lớn, tg xây dựng lâu nmnd o Các cơng trình thuỷ địi hỏi khối l ợng

 5 Nmtd th êng lỵi dơng tỉng hỵp

o Khi xây dựng nmtd th ờng lợi dụng tổng hợp nhiệm vụ sau:

o Thuỷ lợi:

Xây dựng trạm thuỷ điện kiểu đập tạo

o Chống lũ: Xây dựng nmtd kiểu đập tạo

thành hồ chứa lớn có khả trữ phần lớn l ợng n ớc mùa lũ hạn chế mức n ớc lũ phía hạ l u, tránh đ ợc hiểm hoạ lũ lụt gây

o Giao thông: Xây dựng hồ chứa n ớc lớn

tạo đk cho thuyền bè lại dễ dàng

o Khi xây dựng đập qua sông th ờng kÕt hỵp

 6 Nguồn n ớc thay đổi ngẫu nhiên biến động

m¹nh theo tg

o Vận hành nmtd cần đặc biệt ý đến tính chất ln biến đổi dòng chảy

o Cần đề ph ơng án điều tiết vận hành hợp lý kết hợp với nmd khác hệ

thèng ®iƯn

 7 ảnh h ởng mạnh đến hệ sinh thái, môi tr ờng

 Biểu đồ thuỷ văn qh F n ớc dịng sơng với tg, tính chu trình năm

o Mỗi dịng chảy tự nhiên xây dựng biểu đồ d ới dạng bảng số đ ờng cong (hình 2-1)

 Biểu đồ thuỷ văn số liệu quan trọng dịng chảy tự nhiên để tính tốn khai thác thuỷ điện có đặc điểm sau:

o Có tính chất chu kỳ, nghĩa năm tồn khoảng tg n ớc to tg n ớc nhỏ t ơng đối ổn định

 F n íc mùa lũ so với mùa cạn chênh

lƯch gÊp 20 lÇn

 Biểu đồ thuỷ văn cần đ ợc xây dựng

 Đ ờng cong tần suất đảm bảo n ớc dòng chảy tự nhiên qh trị số F n ớc với xác suất để dòng chảy đảm bảo đ ợc trị số F n ớc o nhỏ trị số F n ớc cho xét chu kỳ năm

 Đ ờng cong tần suất đảm bảo n ớc đặc tr ng cho độ tin cậy xuất F n ớc dịng chảy

 Mỗi dịng chảy ln đảm bảo đ ợc trị số F o nhỏ Qmin (t ơng ứng xác suất đảm bảo

100%) o đ ợc v ợt trị số Qmax (t

ng ng xỏc sut đảm bảo 0)

 Với điểm cho đ ờng cong xây dựng đ ợc trục hoành trị số xác suất mà

 Đ ờng cong tần suất đảm bảo n ớc số liệu quan trọng ứng dụng phổ biến thiết kế vận hành

 Th êng chó ý trÞ sè:

 Trị số F n ớc ứng với tần suất đảm bảo 50%

đ ợc dùng để tính tốn sản l ợng điện trung bình sx đ ợc chu kỳ năm nmtd

 Trị số đ ợc dùng để tính tốn luận chứng

 Đ ờng cong tg đảm bảo n ớc qh trị số F n ớc dòng chảy tự nhiên với khoảng tg mà

dòng chảy đảm bảo đ ợc trị số F n ớc Q dự tính chu kỳ năm

 Mỗi điểm đ ờng cong xác định trục hoành khoảng thời gian năm mà

 Đ ờng cong tg đảm bảo n ớc đảm bảo cho khả cung cấp n ớc dòng chảy tính theo khoảng tg xuất trị số l u l ợng Q cho chu kỳ năm

 Hồ chứa có ý nghĩa quan trọng việc điều tiết dòng chảy, đảm bảo chế độ làm việc tối u nmtd hệ thống

 Nhằm khai thác tối đa E dòng chảy tự nhiên đồng thời nâng cao hiệu kinh tế chung vận hành hệ thng in

Hồ chứa có lợi ích tổng hợp: t ới tiêu, chống lũ, xả lũ, thuỷ sản, giao thông vận tải

 Møc n íc vµ thĨ tÝch hå.

a) Mức n ớc dâng bình th ờng, Z

DBT (hình 2-4)

o Mức n ớc dâng bình th ờng mức n ớc max

của hồ chứa tính phía th ợng l u đập, nmtd cơng trình thuỷ lực

làm việc lâu dài đảm bảo với độ dự trữ an toàn cần thiết xác định đk kỹ thuật

 b) Møc n íc chÕt, Z

C (h×nh 2-4)

o Møc n íc chÕt lµ møc n íc nhÊt mµ hå cã

thể điều tiết đ ợc tính phía th ợng l u đập, nmtd vận hành để đảm bảo có đ ợc cs điện có lợi

o VÝ dơ: møc n íc chÕt cđa nm Hoµ B×nh:

 Nh vËy hå chứa điều tiết thấp

mức n ớc chết, lợi kinh tế

(thực mức n ớc chết xác định nhiều yếu tố: thuyền bè, t ới tiêu, điều kiện kỹ

thuËt )

o Møc n íc thÊp sinh c¸c bät khÝ

 c) Møc n íc d©ng c ìng bức-siêu cao, Z

SC (hình

2-4)

o Mức n ớc dâng c ỡng mức n ớc cao hồ chứa tính phía th ợng l u đập, nmtd vận hành ngắn hạn tạm thời khoảng tg thiên tai lũ lụt

o Ví dụ: nmtd Hồ Bình quy định mức n ớc

 d) ThĨ tÝch cã Ých cđa hå chøa, V

CI

o ThĨ tÝch cã Ých cđa hå chøa lµ V n íc n»m

giữa mức n ớc dâng bình th ờng mức n ớc chết hồ chứa, V n ớc mà hồ đ ợc phép sử dụng để iu tit dũng chy

trong qt vận hành bình th êng cña nm

 e) ThĨ tÝch chÕt, V

C

o V kh«ng sử dụng đ ợc cho sx điện gọi lµ thĨ tÝch chÕt

 f) ThĨ tÝch dù tr÷, VDT.

 Những đ ờng đặc tính quan trọng hồ chứa n ớc đ ờng sau đây:

 a) Đ ờng đặc tính diện tích.

 Khi bờ hồ thẳng đứng, đ ờng đặc tính đ ờng thẳng song song với trục Z cắt trục F điểm

 Trong tr ờng hợp trị số diện tích mặt hồ giữ trị số o đổi lúc mức n ớc hồ thay đổi (hình 2-5b)

 b) Đ ờng đặc tính dung tích hồ.

o Biểu diễn qh dung tích hồ chứa mức n ớc hồ, đ ờng (hình 2-6a) tr ờng hợp hồ chứa có vách bờ thẳng đứng, đ ờng đặc tích dung tích đ ờng thẳng

c) Đặc tính l u l ỵng.

o Dung tÝch cã thĨ biĨu diƠn b»ng tÝch cđa l u l ỵng Q với khoảng tg tính toán t.

W = Q tΔ

o Từ đặc tính dung tích (hình 2-7), vẽ đ ợc đ ờng đặc tính l u l ợng hồ Z=f(Q) ứng trị số

t định

Δ

 d) Đ ờng đặc tính E.

o BiĨu diƠn mèi qh gi÷a E hå chøa mức n ớc hồ (hình 2-9)

 Trong đó:

o H0 lµ cét n íc cđa hå chøa.

o WCI lµ dung tÝch cã Ých cđa hå.

o γ lµ trọng l ợng riêng m3 n ớc.

1 Đặc tính cét n íc cđa hå chøa.

o Giả thiết mức n ớc th ợng l u o đổi, tổn thất cột n ớc phụ thuộc vào Q dũng chy

Đặc tính cột n ớc cđa hå chøa (h×nh

2-10a)

o Khoảng cách hai đ ờng cong dung l ợng Qi trị số cột n ớc làm việc

nhà máy thuỷ điện Hi t ơng ứng với mức

 Từ đó, có đ ợc đ ờng cong qh cột n ớc H Q

ứng với trị số định mức n ớc th ợng l u (hình 2-10b)

 Th ờng sử dụng đặc tính cột n ớc t ơng ứng với trị

số giới hạn mức n ớc th ợng l u là: ZDBT ZC Đ ờng øng víi nmtd kiĨu ®Ëp, tỉn thÊt cét n íc

phụ thuộc vào dao động mức n ớc hạ l u

 Đ ờng ứng với nmtd kiểu đ ờng dẫn, dao động

 Khi tính tốn vận hành nmtd cột n ớc đ ợc xác định xác so với thiết kế

 Cần phải xét đến tổn hao cột áp ma sát đ ờng ống hiệu suất tb n ớc

 Xác định theo công thức: o H = H0 - HΔ

 Trong đó:

 Các mức n ớc th ợng l u hạ l u phụ thuộc vào chế độ vận hành nmtd

o H tổn thất cột áp gây ma sát

hiệu suất tb nmtd, phụ thuộc vào l u l ợng Q vận hành

 Cột áp tính tốn nmtd phụ thuộc vào chế độ vận hành nm

H

0 có dạng đ ờng cong trơn xuống

Cỏc im giỏn on bị gây thời điểm thay đổi số tổ máy làm việc

 Khi số tổ máy làm việc tăng tổn thất cột áp giảm, đặc tính cột n ớc đ ợc nâng cao lên sau thời điểm

Dựa vào đk cân mức n ớc chảy vào chảy hồ chứa, thiết lập ph ơng trình cân n íc cña hå chøa

1 Định nghĩa.

 Đ ờng cong luỹ tích biểu diễn đồ thị gồm: o trục hoành trục thời gian t,

o trục tung biểu diễn dung tích l ợng n ớc đến W khoảng tg từ (0-t), ln l t t

các điểm t ơng ứng gi÷a dung tÝch W víi t1, t2,

tn

 Nếu Q = const, đ ờng cong luỹ tích có dạng đ ờng thẳng qua gốc toạ độ

 Nếu ta o lấy thời điểm ban đầu từ gốc toạ độ mà lấy từ thời điểm bất kỳ, chẳng hạn t' kết thúc t"

 Đ ờng cong luỹ tích xây dựng hệ toạ độ vng góc tăng nhanh theo tg, nên

chÝnh x¸c tg tính toán d i phải lấy tỷ lệ xÝch qu¸ nhá

 Trong hệ toạ độ vng góc vẽ W'(t), th ờng vẽ đ ờng thẳng (- Q0.t) gọi trục hồnh xiên góc

của hệ toạ độ xiên góc

 Từ đ ờng cong luỹ tích dịng chảy, t ơng ứng ta có đ ờng cong luỹ tích phụ tải, biểu diễn qh điện E cs phát N nmtd  Xác định dựa vào đồ thị phụ tải ngày điển hình

 Từ đặc tính ta thấy, đoạn AB đoạn thẳng nm làm việc 24h ngày với cs<Nmin

 Đoạn BC đ ờng cong tg làm việc nm nhỏ dần cs từ Nmin đến Nmax

 Thiết kế nmtd cần xác định thể tích đủ lớn hồ chứa, dịng chảy đ ợc san hoàn toàn

 Thể tích số liệu cần thiết để so sánh đánh giá thể tích thực tế

 Trên đồ thị, vẽ đ ờng cong luỹ tích đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy vào đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy

 Tr ờng hợp đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy có l ợng n ớc xả nằm đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy vào

Khi hồ chứa tích đủ để san phẳng dịng chảy đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy khỏi hồ đ ờng thẳng tiếp xúc phía d ới với đ ờng cong luỹ tích n ớc chảy vào hai điểm

trong chu kú tÝnh to¸n

 Chế độ dòng chảy tự nhiên th ờng o trùng ư với chế độ hộ tiêu thụ điện, dòng chảy

th ờng o đổi tg ngắn nh ng phụ tải ư biến đổi

 Vì nmtd cần phải có hồ chứa n ớc, cã ư

nhiệm vụ giữ lại l ợng n ớc thừa thấp ư điểm để sử dụng vào cao điểm, hay phạm vi năm hồ chứa giữ lại l ợng n ớc thừa mùa m a để sử dụng vào mùa khô gọi điều tiết

 Khả hồ chứa định tính chất điều tiết dài hạn hay ngắn hạn,đ ợc chia thành:

 Điều tiết ngày dung tích hồ chứa.

o Trong ngày đêm Q n ớc sông gần nh không thay đổi

o Trong phụ tải điện ln thay đổi, Q n ớc cần dùng cho thuỷ điện phải thay đổi

 Khi Q cđa s«ng lớn Q yêu cầu hồ phải trữ n ớc, Q sông nhỏ Q yêu cầu hồ phải cung cấp thêm cho mp

 Điều tiết ngày, mức n ớc biến động sau ngày đêm trở vị trí ban đầu lặp lại chu kỳ

Điều tiết tuần dung tích hå chøa.

o Vào mùa n ớc Q sông tuần th ờng o thay đổi nh ng phụ tải điện ngày tuần thay đổi nhiều (ngày chủ nhật phụ tải h thp)

Điều tiết tuần vµ dung tÝch cđa hå chøa.

o Chu kỳ điều tiết tuần, giao động mức n ớc sau tuần lại trở lại vị trí ban đầu lặp lại chu kỳ

 Khi nmtd có hồ chứa đủ lớn, hồ giữ n ớc

mùa lũ vụ điều tiết vào mùa khơ tiếp sau đó, chu kỳ điều tiết bắt đầu kết thúc

phạm vi năm

Khi hồ chứa khơng đủ lớn để giữ tồn l ợng n ớc thừa phải xả bớt, hồ chứa đủ lớn để giữ toàn l ợng n ớc thừa cho nm làm việc với Q Q trung bình năm gọi điều tiết năm tuần hoàn

 Trong điều tiết năm ta nói đến trị số l u l ợng điều tiết ta muốn nói đến trị số trung bình

 Nmtd làm nhiệm vụ điều tiết năm đồng thời điều tiết tuần điều tiết ngày

 Khả thực đ ợc dung tích hồ chứa cần thiết để điều tiết năm, lớn nhiều dung tích cần thiết để điều tiết tuần điều tiết ngày

 Khi điều tiết nhiều năm, hồ chứa giữ n ớc năm nhiều n ớc để cấp thêm cho năm n ớc  Điều tiết nhiều năm có chu kỳ điều tiết khơng

cố định phụ thuộc vào tình hình thuỷ văn, th ờng kéo dài khoảng 10 năm

 Chó ý:

o Điều tiết năm thay đổi phân bố dòng chảy

trong phạm vi năm nh ng không thay đổi khối l ợng n ớc năm

o Điều tiết nhiều năm thay đổi phân bố

dßng chảy năm, chuyển l ợng n ớc thừa năm nhiều n ớc sang năm n íc

 Khi tính tốn điều tiết, thực chu kỳ với tình hình thuỷ văn định  Tuy nhiên tình hình thuỷ văn ln thay đổi với

 1 Tần suất đảm bảo Nmtd hệ thống.

o Tần suất đảm bảo Nmtd tỷ số tg nm làm việc bình th ờng với cs đặt khơng phụ thuộc vào tình hình thuỷ văn với thời gian

 1 Tần suất đảm bảo Nmtd hệ thống.

o Tg Nmtd bị phá hoại chế độ làm việc bình th ờng tình hình thuỷ văn o đảm bảo nh thiếu n ớc, lũ lớn làm cột n ớc giảm n ớc hạ l u tăng cao cịn cố điện

kh«ng xÐt

Khi đk làm việc bình th ờng Nmtd bị phá

hoi nh ng phụ tải hệ thống cực đại, phần cs thiếu nmd khác đảm

nhiÖm

 Vì tần suất đảm bảo hệ thống lớn tần suất đảm bảo nm

T số năm làm việc.

 TÇn st cđa l u l ợng điều tiết.

o Khi biết dung tích có ích hồ chứa, tiến hành điều tiết cho nhiều năm tài liệu thuỷ văn khác

o Từ vẽ đ ợc đ ờng tần suất l u l ợng điều tiết phụ thuộc vào tần suất đảm bảo (hình 2-17) theo biểu thức sau: Qdt = f(p%)

Tần suất điện điều tiết.

o T ơng ứng với mức n ớc tần suất Q điều tiết, xác định đ ờng tần suất điện điều tiết theo biểu thức:

Những công trình thiết bị nmtd.

o Nmtd tổng hợp gồm công trình

thit bị khác nhau, dùng để biến đổi l ợng dũng chy thnh in nng

o Công trình tạo thành cột n ớc: đập, kênh dẫn

o Cơng trình để điều tiết dịng chảy: hồ chứa,

kênh dẫn

o Công trình xả lũ: mïa lị, cs cđa tb vµ

Công trình cửa lấy n ớc chắn rác: n ớc

sông chảy kéo theo nã mét sè vËt cøng nh sái, c©y cèi

Những vật không đ ợc chảy qua tb mà

phải đ ợc giữ lại công trình chắn rác

Thit b bin i E: E dòng chảy đ ợc biến

thành tb n ớc chuyển thành điện qua mp U thấp, để kết nối với hệ thống th ờng dùng mba nâng áp

 Tb n ớc, mpd mba đ ợc xếp vào loại

Các hệ thống thiết bị phụ:

o Hệ thống dầu, hÖ thèng khÝ nÐn,

o hÖ thèng cÊp n íc kü tht, hƯ thèng ®iỊu

khiển tự động điều chỉnh tuabin

o hÖ thèng cần trục, hệ thống đo l ờng

1 Đầu t vào kiến thiết bản, K

T

o Chi phí xây dựng Nmtd gồm thành phần:

Vốn đầu t vào công trình thuỷ công

bản nh :

1 Đầu t vào kiến thiết bản, KT.

o Vèn phơ thc trùc tiÕp vµo cs lắp máy Nmtd nh :

Chi phí thiết bị xây dựng nhà

máy Nmtd

Đối với Nmtd kênh dẫn, ống dẫn tb có

1 Đầu t vào kiến thiết b¶n, K

T

o Ta cã:

 K

T = K0 + Kt.bi = K0 + k.N T

K

0 vốn đầu t vào công trình thuỷ

công o phụ thuộc vào cs lắp máy

Kt.bi tiền vốn mua thiết bị, nh máy,

kênh dẫn

k giá tiền trung bình thiết bị

2 Chi phí vận hành hàng năm.

o Đặc điểm chi phí vận hành hàng năm Nmtd o phụ thuộc vào l ợng điện phát nhiên liệu Nmtd l ợng n íc

 a) Chi phÝ vận hành gián tiếp.

o ú l phn phục vụ cho công tác đại tu, thay bơ phận, khấu hao cho cơng trình thit b

o Các công trình khác tỷ lƯ khÊu hao cịng kh¸c (nÕu xem tg sử dụng tb 25 năm tỷ lệ khấu hao 4% công trình bê tông lớn lấy khoảng (1-2)%)

b) Chi phí vận hành trực tiếp.

o Gồm thành phần sau:

Chi phí tiền l ơng công nhân

Chi phí sửa chữa nhỏ, th êng xuyªn cđa

nm

 Chi phÝ ®iƯn tù dïng, víi nmtd th× ®iƯn tù

 Tính kinh tế ph ơng án cần phải đánh giá

theo vốn đầu t ban đầu v phí tổn vận hành hàng năm

a) Pp thời gian thu hồi vốn đầu t phụ.

o Pp thời hạn thu hồi vốn đầu t phụ so sánh chênh lệch vốn đầu t (X2-X1) víi sù tiÕt

kiƯm vỊ phÝ tỉn vận hành hàng năm (Y1-Y2)

Đối với Nmtd, thông số chủ yếu là:

o Mức n ớc dâng bình th ờng MNDBT, ZDBT.

o Công suất lắp máy, NLM.

1 Xỏc nh cs lắp máy.

o Xác định cs lắp máy cv quan trọng

thiÕt kÕ Nmtd

o Nếu cs lớn gây lÃng phí thiết bị

Cs lắp máy thay đổi theo chiều cao đập, ta chọn mức n ớc dâng cao đập

không thay đổi

 a) Xác định cs cần thiết Nmtd.

o Trong hƯ thèng ®iƯn chđ u sư dơng loại nmd Nmtd Nmnd, Nmtd

tăng cs cs Nmnd giảm nhiêu

o Do biết mức n ớc dâng bình th ờng cao Nmtd, phải phân chia cho cs cần thiết Nmtd lớn theo khả

năng để giảm tiền đầu t , tiết kiệm

nhiên liệu cho hệ thống điện sử dụng triệt để E dòng n ớc

o Nh ng mặt khác phải đảm bảo công tác nm, tăng mức cho phép làm giảm mức đảm bảo cơng tác nm nh hệ thống

 a.1) Xác định cs công tác ln nht.

Chọn năm hạn thiết kế dùng cho tÝnh to¸n.

o Xác định đ ờng luỹ tích dịng chảy (hình 3-1) sơ chiều sâu làm việc có lợi hồ chứa

o Theo đk địa hình ta xác định sơ cao trình giới hạn d ới chết Z“ ” C từ ta tính đ ợc cột n

 Z

HL lµ møc n ớc trung bình hạ l u lấy theo l u l

ợng n ớc trung bình Nm

 Z

DBT lµ møc n íc dâng bình th ờng Nm

Z

C lµ møc n íc thÊp nhÊt cđa Nm

 Tõ cét n íc trung b×nh, ta cã chiỊu sâu làm việc có lợi hồ chứa nh sau:

o ở Nmtd điều tiết năm: h = (25-30)%H.

 Dựa vào tài liệu thuỷ văn, vẽ đ ờng tần st ®iƯn

năng điều tiết dịng chảy vị trí đặt nhà máy có chiều sâu làm việc hồ h t ơng ứng với MNDBT ZDBT

 Theo đặc tính dung tích hồ, xác định dung

tÝch cã Ých cña hå chứa WCI

Theo trị số WCI vẽ đ ờng cong hỗ trợ (đ ờng

luỹ tích n ớc chảy ra) bên d ới đ ờng cong luü tÝch

dòng chảy v xác định trị số l u l ợng điều tiết Qdt μ

với nhiều năm thuỷ văn (hình 3-1)

 Theo tính chất tỷ lệ cs nm với hệ thống, có trị số tần suất đảm bảo qui định p%

 Tõ ® êng cong tần suất điện tìm đ ợc trị số điện điều tiết năm hạn thiết kế Edt.p%

 NÕu trÞ sè E

dt.P% trùng với Edt năm

hạn ta lấy tài liệu thuỷ văn năm để tính tốn

 NÕu E

dt.P% kh«ng trïng với năm ta tính

các số liệu năm hạn thiết kế nh sau:

Tính cs công tác lớn N

max Nmtd điều tiết

năm

 Khi thiết kế, coi MNDBT o đổi tính lại chiều

sâu làm việc có lợi hồ chứa theo tài liệu thuỷ văn năm hạn thiết kế, đồng thời xác

định điện điều tiết phù hợp với mức đảm

b¶o công tác Edt.P%

Đó điện mïa ®iỊu tiÕt lín nhÊt theo

Với N

max lập nên mức cân cs

trong hệ thống điện (h×nh 3-3)  Muèn cho N

max đạt đ ợc giá trị lớn nhất, phải cho

 Dựa vào đồ thị phụ tải ngày điển hình tháng trị số cs công tác Nmtd ngày

 Từ (hình 3-3) với ph ơng án I, tháng ta có cs công tác lớn tháng N1.max(I), đặt từ

đỉnh đồ thị phụ tải ng y điển hình μ

tháng dóng qua đ ờng luỹ tích phụ tải xác định đ ợc điện ngày El(I)

 Chia E

l(I) cho 24h ta đ ợc cs trung bình ngày

trong tháng 1, tiến hành t ơng tự cho

 Từ đ ờng cong luỹ tích ta có tg điều tiết tdt, tra vào đồ thị (hình 3-5) xác định c Edt ca

các ph ơng án khác (phần gạch chéo hình Edt ph ơng án I, Edt(I))

Từ cặp trị số N

max giả thiết Edt t ơng øng,

 Ta tìm đ ợc E*

dt.P%, tõ ® êng qh gi÷a N*max.p

% E*dt.p% (hình 3-6) xác định đ ợc N*max.P%

 TÝnh cs công tác lớn N

max Nmtd điều

tiết nhiều năm

o Đối với Nmtd điều tiết nhiều năm tính toán t ơng tự nh trên, nh ng điện điều

Tính cs công tác lớn N

max Nmtd điều tiết

ngày

o Xác định Nmax Nmtd có điều tiết ngày làm việc phần đỉnh đồ thị phụ tải theo pp sau:

 Từ tỷ lệ cs nm hệ thống, xác định mức đảm bảo công tác thiết kế cho Nmtd p %

 Xác định l u l ợng đảm bảo Q

db.p% theo møc

 Tõ ® êng cong luü tích phụ tải ngày điển

hình tháng n ớc mà có yêu cầu phụ tải lớn ứng với Edb.P% tìm đ ợc trị số Nmax.P% cña Nmtd

 Tính cs công tác lớn N

max Nmtd không

điều tiết

o T t l cs nm hệ thống, xác định

mức đảm bảo công tác thiết kế cho Nmtd p%

o Xác định l u l ợng đảm bảo Qdb.p% theo mức

đảm bảo đ ờng tần suất l u l ợng Nmtd (hình 3-7)

o Từ đó, tìm đ ợc cs trung bình ngày đảm bảo.

 N

a.2) Xác định cs dự trữ

 Cs dù trữ th ờng sử dụng nmtd tính linh

hoạt thuỷ điện cao nhiệt điện, gåm:

o Dự trữ tải: để đảm bảo chế độ làm việc

bình th ờng hệ thống có tăng tải đột

ngét, th êng (2-5)%Nmax cđa hƯ thèng

o Dù tr÷ kỹ thuật: Khi làm việc xảy

cố mp, mba, đ ờng dây

o Do cần có cs dự trữ để thay phần

 Dự trữ sửa chữa, bảo quản:

o đảm bảo cung cấp đủ cs sửa chữa

và bảo quản thiết bị, th ờng lợi dụng thời điểm phụ tải thấp để thực

o Vì th ờng o xác định cs dự tr sa

chữa

Dự trữ phát triÓn:

o để đảm bảo an ninh E t ơng lai, th

 b) Xác định cs lắp thêm Nmtd.

o Cs lắp thêm l ợng cs lắp thêm để tận

dơng l ỵng n íc thõa mïa lị, nã

kh«ng thĨ thay thÕ cho phần cs cần thiết Nmtd đ ợc

o Chỉ lắp thêm cho Nmtd tiền đầu t cho