8.2.1 Khỏi niệm và cụng dụng ống hỳt. 8.2.1.1 Khỏi niệm.
Ống hỳt là đoạn ống cú nhiệm vụ dẫn nước từ bỏnh xe cụng tỏc xuống hạ lưu. Ống hỳt cho phộp sử dụng phần động năng, thế năng cũn lại dũng chảy sau khi ra khỏi bỏnh xe cụng tỏc.
8.2.1.2 Cụng dụng của ống hỳt.
+ Thỏo nước từ trong bỏnh xe cụng tỏc xuống hạ lưu với tổn thất năng lượng nhỏ nhất.
+ Sử dụng cột nước hỡnh học nếu bỏnh xe cụng tỏc của tuabin bố trớ ở trờn mức nước hạ lưu .
+ Thu hồi một phần lớn cột nước động năng dũng nước chảy ra khỏi BXCT.
8.2.2 Chọn ống hỳt cho trạm thuỷ điện H’NA.
Với loại tuabin , buồng xoắn đó chọn, ta căn cứ vào Bảng 6-3 và Bảng 6-4
Giỏo trỡnh tuabin thuỷ lực - ĐHTL ta chọn được ống hỳt loại ống hỳt cong loại 4H
với cỏc kớch thước tớnh với D1 = 1 (m) cho trong bảng dưới đõy. Từ đú tớnh toỏn cho
ống hỳt ứng với đường kớnh D1 = 3,2( m).
Theo thực nghiệm cho thấy, gúc của đoạn chúp của ống hỳt cong lấy:
Ta chọn và tỉ số h3/D3 = 0,4 (1)
Ta lại cú: D4=1,352 = D3 + 2 (2)
Từ (1) và (2) suy ra D3 1,2 ( m).; h3 = 0,48 ( m)., (h1+h2) = h – h4 – h3 = 3,2– 1,352 – 0,48 = 1,368 ( m).
Bảng 8.2 : Cỏc kớch thước kiểu ống hỳt(phụ lục tớnh toỏn III)
Bảng 8.3 : Cỏc kớch thước của khuỷu cong(phụ lục tớnh toỏn III)
CHƯƠNG IX:TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TUABIN 9.1. Nhiệm vụ cơ bản của điều chỉnh tuabin:
Trong quỏ trỡnh làm việc của TTĐ, nhu cầu về điện năng (phụ tải) luụn luụn thay đổi trong phạm vi rộng một cỏch khỏch quan khụng dự bỏo trước. Nếu khụng cú biện phỏp chuyờn mụn để điều chỉnh cụng suất do cỏc động cơ tuabin phỏt ra cho lưới điện thỡ sẽ xảy ra sự thay đổi tần số dũng điện quỏ gới hạn cho phộp gõy ra hư hỏng hoặc làm giảm tuổi thọ của cỏc thiết bị dựng điện.
Đối với tuabin tõm trục, ta quay cả cỏnh hướng nước lẫn cỏnh tuabin một cỏch nhịp nhàng để điều chỉnh lưu lượng Q mà vẫn giữ được tuabin làm việc ở vựng hiệu suất cao, nhưng điều này sẽ làm cho hệ thống điều chỉnh thờm phức tạp. Bộ phận điều chỉnh (thiết bị điều tốc) bao gồm: Động cơ tiếp lực, mỏy điều tốc và thựng dầu ỏp lực.
9.2. Lựa chọn động cơ tiếp lực:
Động cơ tiếp lực là một bộ phận của cơ cấu điều chỉnh gồm xi lanh, pittụng cú tỏc dụng gia tăng lực điều khiển cho thiết bị.
Căn cứ vào tuabin đó chọn PO140/846B-51.5 ta chọn động cơ tiếp lực chuyển
động thẳng tỏc động 2 bờn, mỗi tuabin cú hai động cơ, và động cơ được đặt trong hầm tuabin.
• Xỏc định đường kớnh xi lanh động cơ tiếp lực (dH):
Đường kớnh trong của xi lanh động cơ tiếp lực được tớnh theo cụng thức: max o 1. b .H λ.D = H d
Trong đú: bo: Chiều cao tương đối của cỏnh hướng nước,
λ: Hệ số phụ thuộc vào số cỏnh hướng nước Zo, tra bảng trang 175 GTTBTL với
Zo = 24 ta được λ = 0,03
⇒dH
• Tớnh độ dịch chuyển lớn nhất của động cơ tiếp lực (SHmax
):
max
H omax
S =(1, 4 1,6).aữ
Trong đú: aomax: Độ mở lớn nhất của cỏnh hướng nước tuabin thực:
o oM oM o oM omax D .Z .Z D . a a =
aoM: Độ mở của cỏnh hướng nước tuabin mẫu, tra trờn đường ĐTTHC PO140/846B-51.5 với điểm tớnh toỏn (n’1M tt = 79,202 v/p, Q’1M tt = 0,888 m3/s) ta được: aoM = 40(mm).
Do và DoM: Đường kớnh vũng trũn đi qua tõm cỏc cỏnh hướng nước của tuabin
thực và mẫu
Zo và ZoM: Số lượng cỏc cỏnh hướng nước của tuabin thực và mẫu.
Tra bảng (5-5) và hỡnh vẽ tuabin mẫu GTTBTL, ta được:
Zo = ZoM = 24 (cỏnh) Do = 3,75 (m) DoM = 0.534( m).
⇒ (mm)=0,281(m)
(m)
Ta chọn: (m).
• Tớnh thể tớch của động cơ tiếp lực (VH):
max H S . H H 2 H H .d .Z .ψ 4 π V =
Trong đú: ZH: Số lượng pittụng của cỏc động cơ tiếp lực, ZH = 2
ψH: Hệ số co hẹp do cú cần pittụng nằm trong xi lanh, theo kinh nghiệm:
ψH = (0,7 ữ 1). Ta chọn: ψH = 0,8.
( )
• Tớnh lực tỏc dụng lớn nhất của cỏc động cơ tiếp lực (PH):
H H 2 H o H .d .Z .ψ 4 π . P P =
Po: Áp lực làm việc lớn nhất của dầu cú ỏp thường từ 25 ữ 40 (atm), với cột
⇒ (KN) • Tớnh khả năng cụng tỏc của động cơ tiếp lực (AH):
AH = Po.VH = 2943ì = 326,673 (KN.m3).
9.3. Lựa chọn hệ thống điều chỉnh:
9.3.1. Lựa chọn mỏy điều tốc:
Ta chọn mỏy điều tốc điều chỉnh kộp dựng cho tuabin tõm trục. Mỏy điều tốc được xỏc định theo kớch thước đường kớnh van trượt chớnh của mỏy điều tốc. Đường kớnh này thường lấy bằng đường kớnh ống dẫn dầu từ van trượt chớnh đến động cơ tiếp lực của bộ phận hướng nước và đó được tiờu chuẩn hoỏ. Đối với mỏy điều chỉnh kộp thỡ đường kớnh van trượt chớnh của bộ phận hướng nước và BXCT đều bằng nhau. Cỏch chọn đường kớnh van trượt chớnh của mỏy điều tốc như sau:
- Lưu lượng dầu cú ỏp đi vào van trượt chớnh của mỏy điều tốc: Qvt = s
H
T V
Trong đú: VH = 0,111 (m3);Ts: Thời gian đúng của động cơ tiếp lực (cỏnh
hướng nước).Thụng thường Ts = (3 ữ 5) s, chọn Ts = 4 (s).
⇒ Qvt = (l/s)
- Đường kớnh ống dẫn dầu từ van trượt đến động cơ tiếp lực:dụ = dvt d
vt π.v 4.Q =
vd: Vận tốc dầu cú ỏp trong ống dẫn dầu, vd = (4 ữ 6) m/s. Ta chọn: vd = 5
(m/s).
⇒ dụ = dvt
Chọn theo tiờu chuẩn: dvt = 100 (mm). Từ đú ta chọn được thiết bị điều tốc cú
ký hiệu: PKM-100.
9.3.2. Lựa chọn thiết bị dầu ỏp lực:
Thiết bị dầu cú ỏp được tớnh toỏn theo dung tớch cần thiết của nồi hơi (V). Đối
với tuabin tõm trục, ta cú: V = (18 ữ 20).VH
Tra bảng (9-1), GTTBTL ta chọn được kiểu thiết bị dầu ỏp lực: TBDAL 1,6. Với kiểu thiết bị dầu ỏp lực đó chọn ta cú cỏc thụng số như sau:
Bảng 4.1 và 4.2.Thụng số thiết bị dầu ỏp lực(phụ lục tớnh toỏn III)
Hỡnh 4.1 Cỏc kớch thước của TBDAL(phụ lục tớnh toỏn III)
CHƯƠNG X : CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ 10.1 Sơ đồ đấu điện chớnh .
10.1.1 Khỏi niệm.
Sơ đồ đấu điện chớnh là bản vẽ mà trờn đú cỏc thiết bị điện như mỏy biến ỏp, dao cỏch ly, mỏy cắt, ... được vẽ theo ký hiệu và nối với nhau theo đỳng trỡnh tự thiết kế.
10.1.2 Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến việc chọn sơ đồ đấu điện chớnh và cỏc yờu cầu khi thiết kế sơ đồ đấu điện chớnh. cầu khi thiết kế sơ đồ đấu điện chớnh.
10.1.2.1 Cỏc nhõn tố ảnh hưởng.
+ Vai trũ của nhà mỏy trong hệ thống điện. + Cỏc cấp điện ỏp nhà mỏy liờn hệ.
+ Số lượng mỏy biến ỏp , cỏc loại mỏy biến ỏp.
10.1.2.2 Cỏc yờu cầu.
+ Tớnh chắc chắn của sơ đồ: Đảm bảo sự truyền tải điện năng của nhà mỏy vào hệ thống hoặc cỏc hộ dựng điện trong chế độ làm việc bỡnh thường cũng như khi bị sự cố.
+ Phải đảm bảo tớnh linh hoạt và thuận tiện trong vận hành: nghĩa là thớch ứng với mọi tỡnh trạng làm việc cú thể xảy ra và thao tỏc cỏc thiết bị phải đơn giản.
+ An toàn cho người và thiết bị.
+ Tớnh kinh tế : Chi phớ đầu tư và vận hành là nhỏ nhất.
10.1.3 Chọn sơ đồ đấu điện chớnh.10.1.3.1 Cỏc sơ đồ thường dựng. 10.1.3.1 Cỏc sơ đồ thường dựng.
Mỗi tổ mỏy đấu trực tiếp với một MBA, MBA đấu với đường dõy cao thế. Mỗi mạch cú một MBA và một dao cỏch ly.
b)Sơ đồ đấu bộ mở rộng.
Hai mỏy phỏt đấu với một MBA, MBA nối với đường dõy cao thế.
c) Sơ đồ thanh gúp kộp khụng phõn đoạn.
+ Sơ đồ đấu điện như sau:
Tất cả cỏc mỏy phỏt điện được đấu vào cặp thanh gúp ở cấp điện ỏp mỏy phỏt, cỏc MBA chớnh cũng được đấu vào cặp thanh gúp thứ hai và đưa vào hệ thống điện. Tuỳ theo tớnh chất của hộ dựng điện mà thanh gúp cú thể là thanh gúp đơn hoặc kộp, cú phõn đoạn hoặc khụng phõn đoạn. Ở đõy đưa ra SĐĐĐC với thanh gúp đơn khụng phõn đoạn. F1 MC MC MC B1 MBA t? dựng DCL F2 MC MC MC B2 MBA t? dựng DCL N1 N2 35 KV 10,5 KV (B3) (B4)
10.1.3.2 Chọn sơ đồ đấu điện chớnh cho TTĐ H’NA.
Trờn cơ sở phõn tớch cỏc ưu nhược điểm của cỏc phương ỏn đưa ra, đối chiếu với nhiệm vụ của nhà mỏy, em kiến nghị chọn sơ đồ đấu bộ là sơ đồ đấu điện chớnh cho TTĐ H’NA bởi vỡ :Số lượng tổ mỏy của TTĐ H’NA ớt nờn khi ta chọn sơ đồ đấu bộ thỡ số lượng thiết bị cũng khụng nhiều, mặt khỏc TTĐ H’NA cần đảm bảo an toàn cung cấp điện.
10.2 Chọn thiết bị phõn phối điện cho TTĐ H’NA.
10.2.1 Chọn mỏy biến ỏp.
10.2.1.1 Chọn mỏy biến ỏp chớnh cho TTĐ H’NA (MBA).
a) Số lượng MBA (ZMBA): Dựa vào sơ đồ đấu điện ta chọn số MBA là 2.
b) Thụng số MBA.
+ Cụng suất biểu kiến của toàn TTĐ là S = cosϕ
lm
N
= = 200 (MVA)
+ Cụng suất tự dựng của TTĐ
Theo kinh nghiệm thỡ Std = (0,2ữ3)%ìS = (0,4ữ6) (MVA)
Lấy Std = 0,5 (MVA) = 500 (KVA)
+ Cụng suất định mức yờu cầu chuyển lờn lưới điện. Syc = S – Std = 200 – 0,5 = 195 (MVA) → SycMBA 1 = MBA yc Z S = =97,5(MVA)
+ Điện ỏp đầu cực ra của mỏy phỏt là :13,8 (KV)
Dựa vào cỏc thụng số trờn tra giỏo trỡnh trạm biến ỏp và nhà mỏy điện ta chọn
được loại mỏy biến ỏp TДP cú cỏc thụng số sau:
Bảng 10.1: Cỏc thụng số của MBA(phụ lục tớnh toỏn III) c) Kiểm tra MBA đó chọn.
Do MBA chọn là loại do Nga sản xuất do vậy ta phải hiệu chỉnh cụng suất theo điều kiện nhiệt độ và khớ hậu Việt Nam.
* Cụng thức hiệu chỉnh MBA. - Theo nhiệt độ trung bỡnh :
+ Theo tài liệu về chế độ nhiệt của TTĐ H’NA, ta cú nhiệt độ trung bỡnh năm là: tsd=230C, nhiệt độ lớn nhất năm tmax sd = 390 C
+ Nhiệt độ trung bỡnh năm tại nơi sản xuất (Nga) là: tsx=50C, nhiệt độ cao
nhất năm: tmax sx = 350C
5 23 ' 1 1 0,82 ( ) 100 100 sx sd đm đm đm t t S S − S − S MVA = + ữ= + ữ= ì - Theo nhiệt độ lớn nhất :
+ S”: cụng suất hiệu chỉnh theo nhiệt độ lớn nhất
' ' max max 35 39 " ' 1 1 0,96 ( ) 100 100 sx sd t t S =S + − =S + − = ìS MVA ữ ữ '' 1,04 0,84 đm 1, 04 0,84 125 109, 2 S S ⇒ = ì ì = ì ì = (MVA).
* Kiểm tra chế độ quỏ tải bỡnh thường của MBA.
Hệ số quỏ tải bỡnh thường cho phộp Kqt = SycMBA
S
1 "
= < [ ]Kqt = 1,4 (Đối với MBA đặt ngoài trời)
→ Vậy MBA đó chọn thoả món chế độ quỏ tải bỡnh thường
10.2.1.2 Chọn MBA tự dựng.
Theo giỏo trỡnh cụng trỡnh trạm ta cú cụng suất của MBA tự dựng chiếm (0,2
ữ 1 %) điện năng nhà mỏy sản xuất. Chọn NBAT = 0,2% Ndm = 0,002.160 = 0,32
(MW)
SBAT = (MVA) = 400 (KVA)
Mỏy biến ỏp tự dựng chọn cần thỏa món cỏc yờu cầu sau :
+ Cụng suất : S = 0,4 MVA
+ Điện ỏp sơ cấp : U1 = 10,5 KV
+ Điện ỏp thứ cấp : U2 = 0,4 KV
Bảng 10-2: Thụng số MBA tự dựng điện ỏp phụ lục tớnh toỏn III
10.2.2 Chọn thiết bị nõng chuyển cho TTĐ H’NA.
- Đối với TTĐ H’NA em đó tớnh được cỏc thụng số sau:
+ Rụto mỏy phỏt điện + trục mỏy phỏt : Grụto = 161,525 (T)
+ Bỏnh xe cụng tỏc + trục tuabin : GBXCT = 64,28 (T)
+ Trọng lượng mỏy biến ỏp khụng kể dầu : GMBA = 110 (T)
Khi tớnh thờm tải trọng động: Gy/c = Kđì Grụto = 1,1ì161,525 = 177,677 (T)
Với Gmax = 177,677 (T) tra tài liệu “hướng dẫn đồ ỏn mụn học nhà mỏy điện”
trường ĐHXD em chọn cầu trục 125 (T) cú cỏc thụng số sau : - Trọng tải nõng : + Múc chớnh : 125 (T) + Múc phụ : 20 (T) - Nhịp cầu trục : Lk = 16 (m) - Chiều cao nõng : + Múc chớnh: H1 = 20 (m) + Múc phụ: H2 = 22 (m) - Kớch thước cơ bản:
+ Chiều cao cầu trục kể cả xe con : Hctr = 3,7 (m)
+ Chiều rộng cầu trục : Bc.tr = 8,8 (m)
+ Khoảng cỏch từ tim đường ray đến tường nhà mỏy:B1= 0,4 (m)
- Kớch thước xỏc định vị trớ múc :
+ Độ dài ra của múc chớnh : h = 1,6 (m) (kể từ đỉnh đường ray)
+ Độ dài ra của múc phụ : h1 = 0 (m)
+ Khoảng cỏch từ trục thẳng đứng đi qua múc chớnh đến tim đường ray: l1 = 1,9 (m) , l3 = 2,7 (m)
+ Khoảng cỏch từ trục thẳng đứng đi qua múc phụ đến tim đường ray: l2 = 3,3 (m), l4 = 1,3 (m) -Trọng lượng : + Xe tải : 39 (T) + Cầu trục : 110 (T) - Áp lực bỏnh xe : + Bỏnh trong : P1 = 44 (T) + Bỏnh ngoài : P2 = 45 (T).
PHẦN IV
BỐ TRÍ TỔNG THỂ VÀ THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CễNG TRèNH TRấN TUYẾN NĂNG LƯỢNG
CHƯƠNG XI : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG. 11.1 Nhiệm vụ của cụng trỡnh thủy cụng.
Cụng trỡnh thủy cụng là một phần quan trọng của TTĐ cú nhiệm vụ tập trung cột nước tạo thành hồ chứa, điều tiết lưu lượng của NMTĐ theo yờu cầu sử dụng. Nú cũn cú nhiệm vụ phũng lũ cho hạ lưu, tăng khả năng nuụi trồng thủy sản cung cấp LDTH, cải tạo mụi trường sinh thỏi, giao thụng thủy.
Cụng trỡnh thủy cụng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả phỏt điện của NMTĐ. Khi thiết kế cụng trỡnh cần đảm bảo về điều kiện kinh tế và kỹ thuật. Cụng trỡnh thủy cụng bao gồm cỏc hạng mục cụng trỡnh sau :
+ Đập dõng nước : Đối với cụng trỡnh thủy điện H’NA đập dõng nước cú nhiệm vụ tạo cột nước và điều tiết lưu lượng để phỏt điện,
+ Đập tràn và cụng trỡnh xả lũ : cú nhiệm vụ xả nước khi mực nước trong hồ vượt quỏ MNDBT.
+ Tuyến năng lượng của nhà mỏy thủy điện.
11.2 Chọn tuyến và bố trớ tổng thể cụng trỡnh.
11.2.1 Chọn tuyến đập.
Dựa vào tài liệu địa chất, địa hỡnh…của tuyến cụng trỡnhvà Phần I tổng quan em đó chọn được tuyến IB để bố trớ tuyến đập xõy dựng cụng trỡnh.
11.2.2 Chọn giải phỏp kết cấu cho cụng trỡnh.
Do khụng cú thời gian nghiờn cứu ,nờn trong đồ ỏn này tụi chọn giải phỏp kết cấu đập bờ tụng trọng lực RCC để thiết kế.
11.2.3 Bố trớ tổng thể cụng trỡnh.
Vị trớ tuyến kiến nghị cú địa hỡnh thuận lợi để bố trớ cỏc hạng mục như tuyến ỏp lực , tuyến năng lượng,khu phụ trợ và hệ thống giao thụng trong cụng trường.Kết cấu chớnh của cụng trỡnh như sau : Tuyến ỏp lực gồm đập dõng và đập tràn cú kết cấu kiểu đập bờ tụng trọng lực thi cụng theo cụng nghệ đầm lăn RCC.
11.3 Cấp cụng trỡnh và cỏc chỉ tiờu thiết kế :
11.3.1 Cấp cụng trỡnh:
Xỏc định từ 2 điều kiện:
a, Theo chiều cao đập và loại nền:
∇đỉnh đập =MNLKT+d.Sơ bộ lấy d = 5 (m). ∇đỉnh đập =MNDBT + 5= 235+ 5= 240 (m) ⇒ Chiều cao đập là : Hđập =∇đỉnh đập - ∇đỏy đập
∇đỏy xỏc định trờn mặt cắt địa chất dọc tuyến đập, lấy tại vị trớ sõu nhất sau khi
đó búc bỏ lớp phủ, ∇đỏy = 118 (m).
⇒ Hđập =∇đỉnh đập - ∇đỏy đập = 240 –118= 122 (m).
b, Theo nhiệm vụ của cụng trỡnh:
Thủy điện H’NA là cụng trỡnh là cấp II nờn theo TCVN 285-2002 thi lũ thiết kế được tớnh với P =0,5% và lũ kiểm tra P=0,1%
Vậy từ hai điều kiện trờn ta cú cấp của cụng trỡnh là cấp II.
11.3.2 Cỏc chỉ tiờu thiết kế:
Từ cấp cụng trỡnh tra quy phạm và TCXDVN 285-2000 được cỏc chỉ tiờu thiết kế: + Tần suất lũ thiết kế: P = 0,5 %
+ Tần suất lũ kiểm tra: P = 0,1 %
+ Tần suất lưu lượng đảm bảo phỏt điện: P = 90 %
CHƯƠNG XII : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 12.1 Nhiệm vụ điều tiết lũ