Tính toán với các phương án

PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN

1.2. Tính toán với các phương án

1.2.1. Sơ bộ xác định các thông số cơ bản của turbin (TB).

Với mỗi phương án số tổ máy ta xác định được công suất định mức cho mỗi tổ máy và công suất định mức của turbin theo công thức sau.

• Công suất định mức cho một tổ máy: Ntm = Z Nlm

.

• Công suất định mức của turbin: Ntb =

mf lm

Z N

η

. . Trong đó:

ηmf - hiệu suất của máy phát ( 0,96 ÷ 0,98), sơ bộ chọn ηmf = 0,97 Nlm - công suất lắp máy của TTĐ Bản Vẽ, Nlm = 140 (MW).

Z- số tổ máy của TTĐ.

Căn cứ vào công suất turbin của từng phương án và với dao động cột nước Hmax =75,916(m) đến Hmin = 49,876(m) tra hình: (8-1) “Biểu đồ phạm vi sử dụng của các kiểu Turbin” (Trang 133 - Giáo trình turbin thuỷ lực Trường Đại Học Thuỷ Lợi) ta được kiểu turbin có ký hiệu PO 75/702 cho cả ba phương án.

1. Xác định đường kính bánh xe công tác ( D1).

Đối với turbin tâm trục, D1 là đường kính lớn nhất cửa vào của BXCT. Nó được tính theo công thức:

tt tt tt tt

tb

tt Q H H

D N

. ' . η . 81 ,

9 1

1 =

Trong đó:

Ntb- công suất định mức của một turbin.

ηtt- hiệu suất của turbin thực tại điểm tính toán. ( Sơ bộ chọn ηtt = ηM).

Q1tt’- lưu lượng dẫn suất của turbin thực tại điểm tính toán. (Sơ bộ chọn Q1tt’= Q’1M).

Q’1M, ηM- lần lượt là lưu lượng dẫn suất, hiệu suất của turbin mẫu tại điểm tính toán, nó chính là giao điểm giữa đường n’1Mtt (số vòng quay dẫn suất của turbin mẫu tại điểm tính toán)với đường hạn chế công suất 5%.

Htt- cột nước tính toán của TTĐ, Htt = 59,317 (m).

Tìm số vòng quay dẫn suất của turbin mẫu tại điểm tính toán (n’1Mtt).

n’1Mtt= n’10 .

tt bq

H H

n’10 – số vòng quay dẫn suất của turbin mẫu tại điểm có hiệu suất lớn nhất: n’10 = 70 (v/ph) .

n’1Mtt = n’10 .

tt bq

H

H =70.

317 , 59

439 ,

62 = 71,82 (v/ph).

Dựa vào đường đặc tính tổng hợp chính của turbin PO75/702 ta tìm được điểm tính toán của turbin mẫu thuộc đường hạn chế công suất 5% là:

Q’1M = 1,140 (m3/s), ηM = 89,4 (%)

Thay số vào công thức ta được đường kính D1tt sau đó ta chọn theo đường kính tiêu chuẩn (bảng (5-5) giáo trình turbin thuỷ lực) ta được D1tc( m).

Nlm Loai tuabin z Nmf Ntb D1tt D1tc

MW MW MW m m

140 PO 75/720 2 70 72,16 3,94 4,0

140 PO 75/720 3 46,67 48,11 3,22 3,2

140 PO 75/720 4 35 36,08 2,79 2,8

2. Xác định số vòng quay đồng bộ (n).

Số vòng quay đồng bộ của turbin được tính theo công thức:

ntt = Dtc

Hbq ntu

1 1'

Trong đó:

Hbq- cột nước bình quân gia quyền, Hbq = 62,439 (m ).

D1tc - đường kính tiêu chuẩn của bánh xe công tác.

n,1tư - số vòng quay quy dẫn tối ưu của turbin thực được tính theo.

n’1tư = n’10 + ∆ n’1

∆n’1 = n’10. 









 −1

max M

max T

η η

Trong đó:

∆n’1- chênh lệch giữa số vòng quay dẫn suất của turbin thực và mẫu.

ηT max, ηM max- hiệu suất lớn nhất của turbin thực và turbin mẫu, tra trên đường ĐTTHC của turbin PO75/702 ta được ηM max = 0,9.

Với cột nước tính toán Htt = 75,916 m < 150 m thì ηT max được tính như sau:

5 1 1 max

max 1 (1 η ).

η

T M M

T D

− D

−

= Trong đó:

D1M, D1T- đường kính BXCT của turbin mẫu và turbin thực.

D1M = 0,46 (m) .

Thay số vào ta được ntt(v/ph), dựa vào bảng (8-3) GTTBTL ta chọn được số vòng quay đồng bộ là ntc (v/ph) .

Nlm z Nmf n10' n’1Mtt ηM D1 ηTmax ∆n’1 n'1tư ntt ntc

MW MW v/ph v/ph m v/ph v/ph v/ph

140 2 70 70 71,82 0.894 4 0.935 1.35 73,1

7 144,54 150 140 3 46,6

7 70 71,82 0.894 3,2 0.932 1.23 73,05 176,9 166,7 140 4 35 70 71,82 0.894 2,8 0.93 1.16 72,98 201,9 187,5

3. Xác định số vòng quay lồng của turbin (nI).

Là số vòng quay đột biến của BXCT, nó xảy ra khi mômen lực chuyển động của rôto tổ máy (Mđ) lớn hơn mômen cản chuyển động rôto máy phát (Mc).

Trong quá trình vận hành TTĐ, vì một lý do nào đó cần phải đóng cánh hướng nước mà bộ phận hướng nước chưa kịp đóng thì số vòng quay của turbin tăng lên đột ngột trong thời gian ngắn, nó sẽ đạt tới trị số cực đại nào đó gọi là số vòng quay lồng tốc (nl).

Dtc H n

nI '11. max

=

Trong đó: n’1l- số vòng quay lồng quy dẫn turbin PO-75/702 tra bảng (8-2) GT-TBTL (n’1l = 132 v/ph) .

Nlm z Nmf loai tuabin n'11 Dtc nI

MW MW m

140 2 70 PO 75/720 132 4 254

140 3 46,67 PO 75/720 132 3,2 318

140 4 35 PO 75/720 132 2,8 363 4. Kiểm tra lại các thông số của turbin .

a. Xác định lại điểm tính toán.

• Số vòng quay dẫn suất tại điểm tính toán của turbin thực:

(v/ph) Htt

.Dtc ntc n'1tt=

• Số vòng quay dẫn suất tại điểm tính toán của turbin mẫu:

1' ' Δ ' 1

1Mtt ntt n

n = −

• Lưu lượng dẫn suất tại điểm tính toán của Turbin mẫu:

Htt Htt Dtc tt

Ntb Q Mtt

. 2. . η . 81 , 1 9

' = (m3/s)

Đưa n,1M tt và Q’1M tt lên đường ĐTTHC xem điểm tính toán có nằm trong phạm vi cho phép.

Ntb Dtc ∆n’1 n'1tư ntc n'1tt n’1Mtt ηtt Q'1Mtt

MW m v/ph l/s

72.16 4 1.35 73,17 150 77.904 76.554 0.934 1077.4

48.11 3.2 1.23 73,05 166,7 77.904

76.67

4 0.922 1137

36.08 2.8 1.16 72,98 187,5 77.91 76.75 0.925 1110.1 b. Kiểm tra lại vùng làm việc của turbin.

Khi cột nước làm việc của turbin dao động từ (Hmax ÷ Hmin) thì vùng làm việc của turbin sẽ được giới hạn bởi hai đường nằm ngang n’1MHmin và n’1MHmax

trên đường ĐTTHC.

(v/f) H

.D n' n

max 1tc tc

1THmax= ⇒n'1MHmax =n'1THmax−Δn'1 (v/ph).

v/f) H (

.D n' n

mint 1tc tc

1THmin= ⇒ n'1MHmin =n'1THmin−Δn'1(v/ph).

Sau khi tính được n’1MHmin và n’1MHmax ta đưa lên đường đặc tính tổng hợp chính để kiểm tra xem vùng làm việc của turbin có nằm trong vùng hiệu suất cao không. Từ đó ta quyết định chọn D1tcvà ntc cho các phương án.

ntc Dtc Hmax Hmin Δn'1 n'1THmax n'1THmin n'1MHmax n'1MHmin

150 4 75.916 49.876 1.35 68.863 84.958 67.513 83.608 187.5 3.2 75.916 49.876 1.23 68.863 84.958 67.633 83.728 214.3 2.8 75.916 49.876 1.16 68.867 84.964 67.707 83.804 1.2.2. Xác định chiều cao hút (HS) .

Độ cao hút HS là khoảng cách thẳng đứng tính từ mặt nước hạ lưu đến điểm có áp lực nhỏ nhất. Với turbin tâm trục người ta quy ước điểm này nằm ở mặt dưới bộ phận hướng nước. Sơ bộ có thể xác định HS theo công thức sau.

Hs = 10 - 900

∇ - (σM+∆σ ).Htt

Trong đó:

• σM - Hệ số khí thực của turbin mẫu tra trên đường ĐTTHC với điểm tính toán (n’1M tt , Q’1M tt) của từng phương án số tổ máy.

∇ - Cao trình lắp máy so với mặt biển, sơ bộ lấy ∇ = Zhl. Cao trình mực nước hạ lưu ( Zhl) tương ứng với lưu lượng tháo xuống hạ lưu là (Qt m).

Qtm = Q’1.D21. Htt

• ∆σ - Độ điều chỉnh hệ số khí thực do có sự sai khác giữa turbin thực và turbin mẫu, tra trên hình (7- 4) giáo trình “turbin thuỷ lực” ứng với Htt

= 59,317 m ta được ∆σ = 0,025.

Trong thực tế khi công suất và cột nước của turbin thay đổi thì các đại lượng quy dẫn Q’1, n’1 sẽ thay đổi và do đó hệ số khí thực cũng thay đổi theo.

Bởi thế, chiều cao hút Hs cũng phụ thuộc vào công suất và cột nước làm việc của turbin. Mặt khác, cột nước của TTĐ lại phụ thuộc vào sự dao động của MNTL, MNHL. Do đó muốn chọn Hs hợp lý cần phải xét các tổ hợp mực nước và cột nước khác nhau, từ đó tính ra trị số Hs cho phép với mỗi tổ hợp nói trên, sau đó chọn ra Hs cho phép hợp lý nhất. Nhưng làm như vậy rất phức tạp, đòi hỏi phải có nhiều thời gian, vì vậy trong bước chọn sơ bộ này tôi chỉ tính cho tổ

hợp tổ máy làm việc với công suất định mức và cột nước là cột nước tính toán (tổ hợp này thường là tổ hợp bất lợi nhất).

1.2.3. Xác định cao trình lắp máy (∇lm).

Cao trình lắp máy (∇lm) là cao trình lắp turbin, đối với turbin tâm trục, trục đứng nó là cao trình đi qua trung tâm cánh hướng nước. Đây là cao trình quan trọng của nhà máy thuỷ điện vì nó là cơ sở để xác định các cao trình khác.

∇lm = Zhl + Hs + 2 b0

. Trong đó: bo = D1tc.bo= D1tc.0,3

Số tổ

máy Zhl = Δ σM Δσ Htt Hs b0 Δlm

z m m m m

2 69.084 0.13 0.025 59.317 0.7291 1.2 70.414 3 69.084 0.127 0.025 59.317 0.9071 0.96 70.471 4 69.084 0.129 0.025 59.317 0.7884 0.84 70.292 Đường đặc tính tổng hợp của Tuabin tâm trục PO-75/702.

Bảng tổng hợp các kết quả tính toán của các phương án số tổ máy Các phương án

2 3 4

thông số đơn vị

Nlm MW 140 140 140

Nmf MW 70 46.67 35

Ntb MW 72.16 48.11 36.08

D1tt m 3.94 3.22 2.79

D1tc m 4.00 3.20 2.80

max

ηT % 93.5 93.2 93

,

n1

∆ v/ph 1.35 1.23 1.16

ntt v/ph 144,54 176,9 201,9

ntc v/ph 150 187,5 214,3

n’1Mtt v/ph 76.1 67.6 66.6

Q’1Mtt l/s 1077,4 1137 1110,1

Q’1M Hmax l/s 744,15 785,3 766,73

ηtt % 93.4 92.2 92.5

n’1M Hmax v/ph 67.513 67,639 67,707

n’1M Hmin v/ph 83,608 83,728 83,804

Qtm m3/s 136,29 87,22 66,78

Zhl m 71.12 69.72 68.95

σM 0.13 0.127 0.129

Hs m 0,73 0,9 0,79

b0 m 1.2 0.96 0.84

∇lm m 70,414 70,47 70,29

nl v/ph 254 318 363

1.2.4. Sơ bộ chọn máy phát điện (MF) cho các phương án số tổ máy.

1.Khái niệm: Máy phát là một thiết bị động lực của nhà máy thuỷ điện, dùng để biến cơ năng ở trục turbin thành điện năng ở đầu ra của máy phát.

2. Chọn máy phát theo các bảng tra.

Công suất máy phát chọn phải thoả mãn các điều kiện sau:

Smfdm = Stt ± 5 % và nmf =n

Nếu không thoả mãn phải hiệu chỉnh lại cho phù hợp với yêu cầu thiết kế

• Công suất định mức của máy phát: Nmf = NTB .ηmf = Z Nlm

• Công suất toàn phần của một máy phát là: Smf = CosNmfϕ

Trong đó: Cosϕ là hệ số tác dụng của công suất định mức. Cosϕ phụ thuộc vào yêu cầu của hệ thống lưới điện và công suất máy phát.

S(MVA) ≤ 125 126÷360 >360

Cosϕ 0.8 0.85 0.9

Căn cứ vào số vòng quay đồng bộ (n) và công suất thiết kế (Nmf hay Smf) để chọn máy phát cho tất cả các phương án.

Với Nlm = 140MW ta có:

Kết quả tính toán cho các phương án.

Phương án Nmf.103(KW) Smf.103(KVA) n(v/f)

2 tổ máy 70 87.5 150

3 tổ máy 46.67 58.33 166.7

4 tổ máy 35 43.75 187.5

Căn cứ vào số vòng quay đồng bộ của máy phát, công suất thiết kế của máy phát và dựa vào tài liệu chọn thiết bị ta chọn được các loại máy phát cho từng phương án như sau:

• Phương án 2 tổ máy:

Do không chọn được loại máy phát nào thoả mãn điều kiện kỹ thuật nên phải tiến hành chế tạo máy phát.

+ Các thông số chính cần xác định:

Di - Đường kính roto máy phát la - chiều cao lừi thộp từ

+ Các bước tính toán:

- Công suất toàn phần định mức của máy phát: ( ) cosN MVA Smf mf

= ϕ Trong đó:

cosω - hệ số công suất tác dụng của máy phát, cosω = 0.8

Suy ra: 87,5( )

8 . 0

70

cosN MVA

Smf = mf = = ϕ

- Công suất tính toán được điều chỉnh: So =k*Smf(MVA) Trong đó:

k - hệ số điều chỉnh công suất

Với cosω = 0.8 thì k = 1.08 (tra bảng 1 – 1 tr.225-Giáo trình công trình TTĐ)

Suy ra: So=k.Smf =1,08.87,5=94,5(MVA) - Công suất trên mỗi cực máy phát:

p S So

2

*=

Trong đó: 2p là số cực từ máy phát điện.

Từ số vòng quay định mức (đồng bộ): = 60 ⇒ = 60 = 60150.50 =20

o

o n

p f p

n f ⇒2p = 40

p: số đôi cực từ của rôto máy phát.

f: Tần số của dòng điện, f = 50Hz.

⇒ S*=2Spo =9440,5=2,36(MVA)

- Chiều dài cung tròn bố trí cực roto:τ*=A.S*α(m) Trong đó:

A, α được xác định theo bảng 1-2 trang 227 - Giáo trình Công trình TTĐ, phụ thuộc vào chế độ làm mát. Chọn phương thức làm mát máy phát bằng không khí: A= 0,529, α = 0,246

Suy ra: τ*=A.S*α =0,529.2,360.246=0,653(m)

- Đường kính Rôto được xác định theo công thức:

) ( 32 , 14 8 , 3

40 . 653 , 0 2

*. p m

Di= = =

π τ

+ Kiểm tra vận tốc dài lớn nhất của bộ phận quay:

l P

i .n

V D 60

≤ π Trong đó:

VP - vận tốc dài quay lồng cho phép lớn nhất, VP = 160m/s (Smf = 87,5MVA < 175MVA)

nl - số vòng quay lồng của tổ máy, nl = 254 (v/p).

Ta có: 12,036( )

254 . 14 , 3

160 . 60 .

32 60 ,

8 m

n D V

l P

i= ≤ = =

π

+ Kiểm tra điều kiện tháo lắp Turbin:

Di ≥ Dg + 0,6 (m) (đối với máy phát có giá chữ thập dưới).

Trong đó:

Dg - đường kính giếng Turbin, sơ bộ lấy Dg = Db = 5,32(m) Suy ra: Di ≥ 5,92 (m)

Từ các điều kiện trên, chọn Di = 8,32 (m).

Vận tốc dài lớn nhất lúc này là:

) / ( 160 ) / ( 59 , 60 110

32 , 8 . 254 . 14 , 3 60

.

.n D m s m s

Vp =π l i = = <

Vậy Di = 8,32 (m).

- Đường kớnh ngoài lừi thộp: Da = Di + (0,5ữ0,9) m = 8,32 + 0,68

= 9 (m).

- Chiều cao lừi thộp từ xỏc định theo cụng thức: 2

i o A

a .n.D

S . C . l 30

= π Trong đó: A *y

S C = R

R, y được xác định theo bảng 1-2 trang 227 - Giáo trình Công trình TTĐ, phụ thuộc vào chế độ làm mát. Chọn phương thức làm mát máy phát bằng không khí: R= 18,8, y = 0,18

Suy ra:

11 , 36 16

, 2

8 , 18

18 , 0

* = =

= y

A S

C R

30.. . .2 330,14.16.150,11.8.94,32,52 1,40(m) D

n S l C

i o A

a = = =

π

Chọn: la = 1,40(m) = 140(cm) (lấy theo các giá trị thường lấy của la

tr.226-Giáo trình công trình TTĐ) Kiểm tra điều kiện la/τ∗=

653 , 0

4 ,

1 = 2,14 ∈(1,5 ÷ 4). Vậy la tính được thỏa mãn.

- Trọng lượng máy phát: Gmf = χ.Di.la = 55.8,32.1,4 = 641 (tấn).

Trong đó:

χ = (48458) (đối với máy phát kiểu treo), lấy χ = 55 - Trọng lượng của Rôto + trục máy phát:

GRôto = 0,5Gmf = 0,5.641 = 320,5 (tấn).

Vậy ta thiết kế được loại máy phát: CB 900/140-40

• Phương án 3 tổ máy chọn loại máy phát CB-750/150-36.

• Phương án 4 tổ máy chọn loại máy phát CB-650/135-32.

Trong đó: C - loại máy phát đồng bộ.

B - lắp truc đứng.

Da = 750 cm, đường kớnh ngoài lừi thộp từ của stato.

la = 150 cm, chiều cao lừi thộp từ.

2p = 36, số cực máy phát.

Các thông số kỹ thuật của các máy tra được trong bảng tra:

Phương án (Z)

Số vòng quay (v/ph)

Công suất định mức

Cosϕ

Hiệu suất η%

Đường kính trong

Di (m)

Trọng lượng 103

KVA 103 KW

Rôto (Tấn)

Toàn bộ (Tấn)

3 166.7 62.5 50 0.8 97.2 6.9 255 580

4 187.5 45 36 0.8 97.15 5.9 190 410

3. Hiệu chỉnh, kiểm tra máy phát đã chọn.

a. Phương án 2 (số tổ máy Z=3 ). CB-750/150-36.

• Hiệu chỉnh .

Ta thấy: n=n’ ; N≠N’

Kiểm tra điều kiện:

% 5

% 1 , 7

% 100 33 *

, 58

33 , 58 5 ,

% 62 100

* = − = >

= −

tt tt dm mf

S S δ S

Vậy cần phải hiệu chỉnh lại máy phát đã chọn.

Công thức hiệu chỉnh:

N .N l l

, a '

a = .

Trong đó:

la, la’- lần lượt là chiều cao lừi thộp từ của mỏy phỏt chọn và mỏy phỏt thiết kế.

N, N’- công suất của máy phát chọn và công suất của máy phát thiết kế.

01 . 50 140

67 , .46 150

'a = =

l (cm) ; chọn l’a = 140 (cm) Ta phải cắt lừi sắt từ một đoạn ∆l =150-140=10(cm)

• Kiểm tra tốc độ quay lồng của máy phát (vp).

Để đảm bảo cho ổ trục của máy phát và Turbin không bị phá hỏng khi tổ máy xẩy ra hiện tượng quay lồng tốc thì vận tốc quay lồng của máy phát phải thoả mãn điều kiện sau:

Vp ≤ 160 (m/s) khi Smf < 175.103 (KVA) Vp≤ 185 (m/s) khi Smf > 175.103 (KVA)

Vp - vận tốc dài quay lồng lớn nhất được tính như sau:

Vp = 2 .D1

ω (m/s).

Trong đó:

ω - vận tốc quay của trục máy phát:

ω = .nl

60 . 2π

(1/s)

nl - số vòng quay lồng Turbin nl = 318 (v/ph), thay số vào công thức:

ω = .318 60

14 , 3 . . 2 60

π .

2 nl = = 33,284(1/s)

Vp = 2 .D1 ω =

2 9 , .6 284 ,

33 = 114,83 (m/s)

Kiểm tra thấy Vp = 114,83 (m/s) < 160 (m/s), vậy máy phát chọn thoả mãn điều kiện về tốc độ quay lồng.

Sau khi hiệu chỉnh và kiểm tra ta xác định được máy phát cho TTĐ Bản Vẽ trong trường hợp này là : CB-750/140-36.

b. Phương án 3 (số tổ máy Z=4 ). CB-650/135-32.

• Hiệu chỉnh .

Ta thấy: n=n’ ; N≠N’

Kiểm tra điều kiện:

% 5

% 9 , 2

% 100 75 *

, 43

75 , 43

% 45 100

* = − = <

= −

tt tt dm mf

S S δ S

Vậy không cần phải hiệu chỉnh lại máy phát đã chọn.

• Kiểm tra tốc độ quay lồng của máy phát (vp).

ω = .363 60

14 , 3 . . 2 60

π .

2 nl = = 40 (1/s)

Vp = 2 .D1 ω =

2 9 , .5

40 = 112,08 (m/s)

Kiểm tra thấy Vp = 112,08 (m/s) < 160 (m/s), vậy máy phát chọn thoả mãn điều kiện về tốc độ quay lồng.

Sau khi hiệu chỉnh và kiểm tra ta xác định được máy phát cho TTĐ Bản Vẽ trong trường hợp này là : CB-650/135-32.

4. Các thông số của máy phát của từng phương án.

Sau khi hiệu chỉnh và kiểm tra các máy phát chọn theo bảng tra, tôi xác định được các thông số thiết kế của máy phát cho các phương án như sau:

Bảng tổng hợp thông số các phương án của máy phát điện thiết kế

Z Kiểu MF n

(v/f) 2p

Công suất

η% Di

(m)

Trọng lượng 103

KVA

103 KW

Rôto (T)

MF (T) 2

3 4

CB900/140-40 CB650/140-36 CB550/135-32

150 166.7 187.5

40 36 32

87.5 58.3 43.75

70 46.67

35

98 97.2 97.1 5

8.32 6.9 5.9

320.5 255 190

641 580 410

1.2.5. Tính lực dọc trục của các phương án.

Lực dọc trục tác dụng lên ổ chặn của tổ máy được xác định theo công thức sau đây:

PZ = PZn + G = KZ.D12.Hmax + 1,1.(Gb + Gr + Gtr) Trong đó:

• PZn- áp lực nước dọc trục.

• KZ - hệ số áp lực nước dọc trục, tra bảng (8-1) “Giáo trình Turbin thuỷ lực - ĐHTL” ta được

KZ = (0,22÷ 0,3). Chọn KZ = 0,25 (T/m3)

• D1- đường kính tiêu chuẩn bánh xe công tác của Turbin.

• Hmax - cột nước làm việc lớn nhất của TTĐ, Hmax = 75,916 (m).

• Gb- trọng lượng BXCT của turbin. Tra hình (8-11a) giáo trình

“TBTL-ĐHTL”.

• Gr- Trọng lượng rôto máy phát điện có kèm theo trục Gr (tấn).

• Gtr-Trọng lượng trục turbin, lấy bằng 0,8.Gb (tấn).

• Hệ số 1,1- là hệ số xét đến trọng lượng các phần quay khác của turbin và máy phát điện.

Bảng kết quả tính toán

Kz(T/m3) D1 Hmax(m) PZn(T) Gbxct(T) Gtr(T) Gr(T) Pz(T)

0,25 4.0 75,916 303.66 38 30.4 320.5 692.56

0,25 3.2 75,916 194.345 21 16.8 255 487.145

0,25 2.8 75,916 148.79 15 12 190 365.79

1.2.6. Sơ bộ xác định vốn đầu tư vào thiết bị và nhà máy thuỷ điện.

Thực chất của việc chọn số tổ máy là bài toán kinh tế và tiêu chuẩn tính toán là tiêu chuẩn NPV=(B−C) ⇒ max. Trong đồ án này khi tính toán cho các phương án số tổ máy ta đã xem như công suất lắp máy không thay đổi, và điện năng bình quân nhiều năm của các phương án cũng xấp xỉ bằng nhau, dẫn đến lợi ích của các phương án cũng gần như nhau. Vì vậy ta có thể áp dụng tiêu chuẩn chi phí của công trình quy về hiện tại nhỏ nhất (C⇒min). Nhưng MNDBT của các phương án như nhau do đó vốn đầu tư vào công trình chính là như nhau. Nên sơ bộ ta chỉ cần so sánh vốn đầu tư trực tiếp vào thiết bị và nhà máy giữa các phương án để chọn phương án tối ưu. Vốn đầu tư vào nhà máy bao gồm vốn đầu tư vào mua sắm thiết bị Turbin, máy phát và bê tông xây dựng nhà máy ( vốn đầu tư xác định theo đơn vị Việt Nam đồng) được xác định theo các công thức kinh nghiệm như sau.

1. Giá thành của Turbin (KTB).

Trọng lượng turbin được xác định theo công thức kinh nghiệm, với Turbin tâm trục:

GTB = K2.D1a2.Hbtt2 Trong đó:

• Htt - cột nước tính toán của trạm thuỷ điện Htt = 59,317 m.

• D1- đường kính bánh xe công tác của turbin ứng với từng phương án.

• K2, a2, b2 - là các hệ số không thứ nguyên nó phụ thuộc vào cột nước làm việc của TTĐ. Với Htt = 59,317 (m) (Tra phụ lục trang 198) “Giáo trình TBTL - ĐHTL” ta được: K2 = 17,4 ; a2 = 0,49 ; b2 = 0,16 .

Giá thành của turbin được lấy theo giá thép thành phẩm với: 1Kg thép thành phẩm có giá k= 60.000 đồng.

Sơ bộ ta xác định vốn đầu tư vào thiết bị của cả nhà máy như sau.

KTB = GTB.Z. k Trong đó : Z - số tổ máy của nhà máy thuỷ điện

2. Giá thành của máy phát (KMF):

KMF = GMF . Z . k 3. Giá thành bê tông xây dựng nhà máy (KBT):

Khối lượng bê tông của nhà máy kể cả gian lắp ráp và sửa chữa.

WBT =222. 0tt,4 7 , 1 1 .H

D .(Z +1)

Giá 1m3 bê tông thành phẩm lấy bằng kbt = 1.100.000 đồng.

4. Tổng vốn đầu tư vào nhà máy (∑K):

Vốn đầu tư vào nhà máy sơ bộ lấy bằng tổng vốn đầu tư vào Turbin, máy phát và vốn đầu tư vào bê tông xây dựng nhà máy.

Vốn đầu tư vào nhà máy được xác định theo công thức:

ΣK = KTB + KMF + KBT

Bảng tổng hợp vốn đầu tư cho các phương án

P/án GTB KTB GMF KMF WBT.103 KBT ΣΚ

(Z) (T) (109đ) (T) (109đ) (m3) (109đ) (109đ)

2 65.96 7.9152 641 76.92 36.16 39.776 124.611

3 59.13 10.6434 580 104.4 32.99 36.289 151.332

4 55.38 13.2912 410 98.4 32.87 36.157 147.848