Thiết kế sơ bộ Trạm thuỷ điện H4 trên sông Spêpook

Các cột nước đặc trưng của TTĐ

Việc chọn phương thức khai thác thủy năng phải dựa vào điều kiện cụ thể của từng công trình, điều kiện thiên nhiên, điều kiện địa chất, đia chất thuỷ văn, bản đồ địa hình và tình hình kinh tết xã hội để lựa chọn. - Công trình TTĐ H4 là một trạm trên sông Spêpook.Do địa hình thuận lợi ,tuyến đập được bố trí giữa hai khe núi,như vậy sẽ giảm được khối lượng đào đắp.Và ta dựa vào tài liệu bình đồ khu vực xây dựng công trình thuỷ điện H4 đã cho. Mặt khác đối với một số TTĐ kiểu đập có cột nước thấp thì TTĐ có thể không đảm bảo cung cấp điện ngay trong mùa nhiều nước (do mực nước ở hạ lưu dâng cao ngay trong thời kỳ này, làm cho cột nước của TTĐ giảm nhiều).

Tức là trong suốt thời gian làm việc (vận hành), TTĐ sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thường trong P% tổng thời gian còn (100-P)% thời gian không thể cung cấp đầy đủ công suất và điện lượng do tình hình thủy văn bất lợi. Do vậy Ptt tốt nhất là tần suất làm cho tổng chi phí (có xét đến thiệt hại) của hệ thống là nhỏ nhất. Nguyên tắc chọn Ptt:. Việc tính toán thiệt hại do thiếu điện là rất phức tạp và trong nhiều trường hợp chúng ta không thể thực hiện được nếu như không đưa ra một số giả thiết ban đầu. Cho nên việc xây dựng mức bảo đảm tính toán thường được tiến hành theo kinh nghiệm và theo các định mức. Cụ thể là:. +.Công suất lắp máy của TTĐ càng lớn thì mức bảo đảm phải chọn càng cao, vì thiệt hại do chế độ làm việc bình thường của TTĐ có công suất lắp máy lớn bị phá vỡ nghiêm trọng so với trạm có công suất lắp máy nhỏ. +.Trạm thuỷ điện có công suất càng lớn so với tổng công suất của toàn hệ thống điện lực thì mức bảo đảm tính toán phải chọn càng cao, vì khi TTĐ không làm việc bình thường thì công suất thiếu hụt khó bù hơn so với các trạm nhỏ, nhất là trong thời kỳ công suất dự trữ đã sử dụng gần hết. +.Các hộ dùng điện càng quan trọng về mặt khinh tế, khoa học kỹ thuật thì mức bảo đảm tính toán của trạm cung điện càng cao vì lẽ nếu thiếu điện tổn thất sẽ càng nghiêm trọng. +.Nếu trạm thuỷ điện có hồ điều tiết càng lớn, hệ số điều tiết cao, sự phân bố dòng chảy trong sông lại tương đối đều thì có thể chọn mức bảo đảm tính toán cao mà vẫn lợi dụng được phần lớn năng lượng nước thiên nhiên. Trong trường hợp không có hồ điều tiết dài hạn, muốn lợi dụng năng lượng nước được nhiều không nên chọn mức bảo đảm tính toán cao. Nếu TTĐ đóng vai trò chính trong công trình lợi dụng tổng hợp hoặc chỉ có nhiệm vụ phát điện ngoài ra không còn ngành dùng nước nào khác tham gia thì mức bảo đảm tính toán cứ theo các nguyên tắc trên để chọn.Trong trường hợp có thể chọn mức bảo đảm khá cao, nhưng khi TTĐ chỉ giữ vai trò thứ yếu trong công trình lợi dụng tổng hợp mức bảo đảm tính toán của TTĐ phải phục tùng yêu cầu dùng nước chủ yếu mà chọn thấp hơn cho thỏa đáng. Kinh nghiệm cho thấy thường dùng ở mức đảm bảo sau:. - Các trạm thuỷ điện vừa, tỷ trọng công suất không lớn lắm :. III : CHỌN MỨC BẢO ĐẢM TÍNH TOÁN CHO TTĐ-H4. 1)Xác định mực nước dâng bình thường (MNBT). 4) Tính điện lượng bình quân nhiều năm (Enn. ), số giờ lợi dụng công suất lắp máy(hNln). 5) Xác định các cột nước đặc trưng của TTĐ H4. +Phát điện: Khi NMDBT tăng thì khả năng phát điện của TTĐ tăng, dẫn đến điện lương hàng năm của của TTĐ tăng, nhưng đến một lúc nào đó thì độ tăng giảm do lượng nước bốc hơi lớn.

NMDBT tăng, diện tích ngập lụt tăng, nhiều khi giây ngập các mỏ khoáng sản quí hiếm, gây ngập các di tích lịch sử, thay đổi môi trường sinh thái, cảnh quan khu vực xây dựng công trình dẫn đến chí đền bù thiệt hại tăng, xử lý nền móng và thấm phức tạp. Tiến hành tính toán với từng phương án MNDBT cụ thể, xác định các thông số: Công suất bảo đảm (Nbđ), Công suất lắp máy (Nlm), điện lượng bình quân nhiều năm (Enn) cho mỗi phương án.

Xác định độ sâu công tác (h ct ), mược nước chết (MNC), dung tích hữu ích(V hi ) của hồ chứa

Vì thế trong giai đoạn đầu, khi độ sâu công tác (hct) tăng thì điện lượng mùa kiệt cũng tăng, nhưng nếu tiếp tục tăng hct đến một trị số nào đó, ta sẽ có trị số Emk lớn nhất, sau đó tiếp tục tăng hct, thì trị số Emk sẽ giảm vì phần điện lượng tăng thêm do tăng lưu lượng điều tiết không kịp bù lại phần điện lượng mất đi do cột nước giảm. Từ phân tích trên, ta thấy không phải là chỉ có một điểm mà là có cả một vùng xác địmh độ sâu công tác có lợi nhất, vì vậy, trị số cuối cùng của độ sâu công tác có lợi phải được xác định trên cơ sở phân tích tính toán kinh tế kỹ thuật trong đó có xét tới mọi ảnh hưởng của sự biến đổi độ sâu công tác ở trạm thiết kế và các trạm trong hệ thống bậc thang. Trong thiết kế sơ bộ để giảm bớt khối lượng tính toán tôi sử dụng tiêu chuẩn điện lượng mùa cấp lớn nhất (Emkmax) để xác định độ sâu công tác cho hồ chứa của TTĐ H4. Để xác định độ sâu công tác có lợi của hồ chứa trước hết ta đi xác định độ sâu công tác cho phép của hồ chứa. a)Xác định độ sâu công tác cho phép của hồ chứa theo điều kiện làm việc của Turbin (hTBct ).

ZHL(Qmin): Mực nước hạ lưu nhỏ nhất khi lưu lượng xả xuống hạ lưu là nhỏ nhất(Qmin). Qmin lấy theo yêu cầu về lợi dụng tổng hợp. Theo tài liệu 3 năm điển hình ta có:. b)Xác định độ sâu công tác cho phép của hồ chứa theo điều kiện tuổi thọ công trình (hBCct ). Để đảm bảo công trình làm việc, vận hành an toàn trong suốt thời gian khai thác, hồ chứa cần có một dung tích để chứa toàn bộ lượng bùn cát mà dòng chảy mang đến lắng đọng xuống hồ, đồng thời không để bùn cát chui vào đường ống làm ảnh hưởng đến chế độ làm việc bình thường của TTĐ khi. Do trạm thuỷ điện điều tiết ngày không có hồ chứa dung tích lớn để điều tiết phân phối dòng chảy trong một năm mà chỉ điều tiết dòng chảy trong một ngày ,vì vậy đối tượng nghiên cứu ở đây không phải là công suất bảo đảm mùa kiệt,mà là công suất bảo đảm ngày để chế độ công tác trong ngày của trạm ổn định.

Do Trạm thuỷ điện điều tiết ngày không có khả năng trữ lại lượng nước thừa trong những ngày yêu cầu phụ tải nhỏ hơn trung bình để dùng trong những ngày phụ tải lớn, nên khi xác định Nct max trên biểu đồ phụ tải ngày cao nhấtchỉ dựng trị số điện lượng ngày bảo đảm Ebd ngày = 24 ìNbd. Còn công suất dự trữ sự cố rất ít khi giao cho Trạm thuỷ điện điều tiết ngày, trừ trường hợp hồ tuy không có khả năng điều tiết mùa (năm) nhưng đủ sức trữ sẵn một lượng nước cho phần công suất dự trữ sự cố chạy liên tục khoảng 10-15 ngày ngoài việc đảm nhận điều tiết ngày. Công suất dự trữ sửa chữa cho hệ thống cũng thường không giao cho Trạm thuỷ điện điều tiết ngày, trong trường hợp thật đặc biệt có thể giao nếu như dung tích hồ có khả năng bảo đảm nước liên tục khoảng 10-15 ngày với suất dự trữ sửa chữa.

Cách xác định công suất trùng ở trạm thuỷ điện điều tiết ngày cũng giống như cách xác định công suất trùng ở Trạm thuỷ điện điều tiết năm, chỉ khác là do không có hồ điều tiết năm, nên khi xác định lượng nước thừa hoặc công suất thừa sẽ lấy công suất bình quân thời đoạn trừ công suất tất yếu là được.

Xác định cột nước bình quân gia quyền H bq

Cột nước lớn nhất của TTĐ là trị số cột nước lớn nhất của cột nước xẩy ra trong quá trình vận hành nhà máy. ZHLmin: Cao trình mực nước hạ lưu ứng với lưu lượng nhỏ nhất của TTĐ xả xuống hạ lưu. Qmin: Lưu lượng nhỏ nhất xả xuống hạ lưu trong quá trình vận hành của TTĐ.

Qx : Lưu lượng xả xuống hạ lưu lớn nhất ứng với mực nước thượng lưu là MNC. Để xác định QMNCxmax ta xây dựng quan hệ Qx~ ZHL với công thức Qx =. Qttmax: Lưu lượng lớn nhất qua nhà máy, nhà máy phát ra công suất lắp máy.

Ta giả thiết nhiều giá trị Hx từ đó tìm được Qx ta tra quan hệ Q=f(ZHL) ta được ZHL tương ứng.