Khõi niệm về mức bảo đảm tớnh toõn.
Tỡnh hỡnh cụng tõc của trạm thuỷ điện vă cõc ngănh dựng nước khõc trực tiếp chịu ảnh hưởng của tỡnh hỡnh thuỷ văn. Lỳc bất lợi cú thể lưu lượng hoặc cột nước cụng tõc của trạm thuỷ điện khụng đạt yớu cầu thỡ tỡnh hỡnh cụng tõc bỡnh thường của trạm thuỷ điện bị phõ hoại. Điều năy cú thể xảy ra khi gặp mựa nước kiệt đặc biệt, lưu lượng rất nhỏ, hoặc đối với trạm cột nước thấp, trong mựa lũ lượng nước thõo xuống hạ lưu lớn khiến cho cột nước của trạm thuỷ điện giảm thấp, cả hai trường hợp năy đều dẫn đến cụng suất của trạm phõt ra khụng đủ yớu cầu.
Khi đú việc cung cấp điện bỡnh thường sẽ khụng đảm bảo, buộc phải giảm hoặc cắt điện, gđy khú khăn vă thiệt hại cho cõc hộ dựng điện. Để đõnh giõ mức độ chắc chắn trong việc cung cấp điện của trạm thuỷ điện, người ta dựng khõi niệm “mức bảo đảm”, vă nú được biểu thị bằng cụng thức sau:
P= 100
í nghĩa của biểu thức trớn lă trong suốt quõ trỡnh lăm việc trạm thuỷ điện đảm bảo cung cấp điện bỡnh thường trong p% tổng thời gian cũn (100-p%) thời gian thỡ khụng cung cấp đầy đủ cụng suất vă điện lượng như chế độ bỡnh thường được do tỡnh hỡnh thuỷ văn bất lợi.
Dũng chảy lă một tồn tại khõch quan, nếu muốn trạm thuỷ điện lăm việc với mức bảo đảm cao thỡ phải chọn cụng suất của trạm nhỏ đi. Nhưng nếu chọn cụng suất của trạm quõ nhỏ để mựa rất kiệt cũng cú thể lăm việc bỡnh thường được thỡ sẽ khụng tận dụng được triệt để năng lượng nước của những thõng, những năm nhiều nước.
Ngược lại, nếu chọn mức bảo đảm thấp ( tức chọn cụng suất của trạm lớn) thỡ thời gian khụng đủ nước để cung cấp điện theo chế độ đờ định căng lớn, sự thiệt hại của cõc hộ dựng điện do thiếu điện sẽ căng lớn.
Người ta gọi mức bảo đảm được chọn để tớnh toõn cõc thụng số của trạm thuỷ điện lă “mức bảo đảm tớnh toõn” hoặc “tần suất thiết kế” của trạm thuỷ điện.
Từ những điều phđn tớch ở trớn, ta thấy việc lựa chọn mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện thực chất lă một vấn đề tớnh toõn kinh tế phức tạp. Trong thực tế dựng phương phõp tớnh toõn kinh tế để xõc định mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện gặp nhiều khú khăn, chủ yếu lă việc xõc định một cõch tương đối chớnh xõc mức độ thiệt hại của cõc hộ dựng điện khi thiếu điện hoặc bị cắt điện. Vỡ thế người ta chỉ tớnh toõn kinh tế để chọn mức bảo đảm tớnh toõn khi cú thể xõc định rừ cõc tiền đề tớnh toõn như: cõc hộ dựng điện cụ thể vă mức độ thiệt hại về kinh tế vỡ thiếu điện, cụng suất thay thế khi trạm khụng đủ điều kiện cung cấp vă cõc chỉ tiớu kinh tế của loại cụng suất thay thế năy…Cũn thụng thường, khi xõc định mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện, dựa trớn cơ sở phđn tớch người ta ấn định một trị số kinh nghiệm.
Để chọn mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện, người ta thường dựa văo cõc nguyớn tắc sau đđy:
1- Dựa văo quy mụ của trạm thuỷ điện: Cụng suất lắp mõy của trạm căng lớn thỡ mức bảo đảm tớnh toõn phải chọn lớn. Vỡ thiệt hại do chế độ lăm việc bỡnh
thường của trạm cú cụng suất lắp mõy lớn bị phõ hoại nghiớm trọng hơn so với trạm cú cụng suất lắp mõy nhỏ.
2- Dựa văo tỉ trọng cụng suất lắp mõy của trạm thuỷ điện chiếm trong hệ thống. Nếu tỉ trọng cụng suất chiếm trong hệ thống căng lớn, thỡ mức bảo đảm tớnh toõn căng phải chọn cao. Vỡ khi trạm khụng lăm việc bỡnh thường thỡ cụng suất thiếu hụt khú bự hơn so với cõc trạm nhỏ, nhất lă trong những thời kỳ cụng suất dự trữ của hệ thống đờ sử dụng gần hết.
3- Dựa văo đặc điểm, tớnh chất của hộ dựng điện: Cõc hộ dựng điện căng quan trọng về mặt kinh tế, khoa học, kỹ thuật thỡ mức bảo đảm tớnh toõn của trạm cung cấp điện căng phải cao, vỡ lẽ thiếu điện tổn thất sẽ nghiớm trọng.
4- Nếu trạm thuỷ điện cú hồ điều tiết lớn, tớnh năng điều tiết tốt, sự phđn bố dũng chảy trong sụng lại tương đối điều hoă thỡ vẫn cú thể chọn mức bảo đảm tớnh toõn cao mă vẫn lợi dụng được phần lớn năng lượng nước thiớn nhiớn. Ngược lại nếu khụng cú hồ điều tiết dăi hạn, mă muốn lợi dụng năng lượng nước được nhiều thỡ khụng nớn chọn mức bảo đảm cao.
5- Dựa văo địa vị của trạm thuỷ điện trong cụng trỡnh lợi dụng tổng hợp. Nếu cụng trỡnh lợi dụng tổng hợp lấy phõt điện lăm chớnh, thỡ theo cõc nguyớn tắc trớn mă chọn. Trong trường hợp trớn cú thể chọn mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện khõ cao. Nhưng khi trạm thuỷ điện chỉ giữ vai trũ thứ yếu trong cụng trỡnh lợi dụng tổng hợp mức bảo đảm tớnh toõn của trạm thuỷ điện phải phục tựng yớu cầu dựng nước chủ yếu mă chọn thấp hơn cho thoả đõng.
Khi chọn mức bảo đảm tớnh toõn ngoăi việc dựa văo 5 nguyớn tắc trớn, cũn phải chỳ ý đến triển vọng mở rộng của hệ thống điện lực để biết được tỡnh hỡnh trong tương lai phõt triển như thế năo mă chọn mức bảo đảm tớnh toõn cho thớch hợp. Kinh nghiệm trong vă ngoăi nước thường dựng cõc mức bảo đảm tớnh toõn sau đđy:
- Cõc trạm thuỷ điện lớn Nlm =50.000 kW p = ( 85 ữ 95 )%
- Cõc trạm thuỷ điện vừa, tỉ trọng cụng suất trong hệ thống khụng lớn lắm p = ( 75 ữ 85 )%
- Cõc trạm thuỷ điện nhỏ lăm việc độc lập hoặc tham gia trong hệ thống với tỉ trọng cụng suất dưới 15-20%. p = ( 50 ữ 80 )%
Ngăy nay khi tớnh toõn thiết kế người ta dựa văo tiớu chuẩn TCVN 285-2002 để chọn mức bảo đảm tớnh toõn.