Bài giảng Công trình trạm thủy điện

Cấu tạo phần trên nước • Đặc điểm  Kết cấu giống nhà máy công nghiệp, nhà xưởng  Các thiết bị máy phát điện, tủ điện, cầu trục được đặt trong nhà, tránh các tác động của... 1.1.2 CÁC T

Trang 1

CÔNG TRÌNH TRẠM THỦY ĐIỆN

NỘI DUNG MÔN HỌC

• Chương I: Nhà máy thủy điện

• Chương II: Công trình lấy nước và dẫn nước của trạm thủy điện

• Chương III: Nước va và tháp điều áp

Trang 2

CHƯƠNG 1 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

BÀI 1.1 CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

Trang 3

1 Khái niệm về nhà máy thủy điện

• Khái niệm NMTĐ?

+ NMTĐ là xưởng sản xuất điện năng trong đó có bố trí

thiết bị thủy điện

• Cấu tạo chính của nhà máy

+ Kết cấu phần dưới nước

+ Kết cấu phần trên nước

1.1.1 CẤU TẠO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

2 Cấu tạo phần dưới nước

Trang 4

• Các thiết bị bố trí phần dưới nước

3 Cấu tạo phần trên nước

• Đặc điểm

 Kết cấu giống nhà máy công nghiệp, nhà

xưởng

 Các thiết bị máy phát điện, tủ điện, cầu trục

được đặt trong nhà, tránh các tác động của

Trang 5

• Mặt bằng nhà máy

 Sàn nhà máy: chứa các thiết bị chính,

các tổ máy

 Sàn lắp ráp-sửa chữa: sàn để các thiết bị

trong quá trình lắp ráp và sửa chữa

 Phòng điều khiển trung tâm

Trang 6

• Các phòng chức năng

 Các phòng thao tác vận hành: phòng

điều khiển trung tâm, phòng trực ban,

phòng thông tin, phòng axit, phòng

acquy

 Phòng sản xuất: xưởng cơ khí, xưởng

thiết bị điện; phòng đặt máy cấp dầu,

máy bơm, máy nén khí

 Phòng ĐKTT bố trí gần gian máy chính

là trung tâm đầu não của nhà máy; vận

hành hoạt động cho nhà máy

 Các phòng phụ tùy thuộc vị trí từng thiết

bị cung cấp để bố trí các phòng hợp lý

1.1.2 CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

1 Phân loại các thiết bị trong nhà máy

• Hệ thống đo lường điều khiển

 Phòng điều khiển trung tâm; các thiết bị

đo; máy tính

Trang 7

2 Máy phát điện

• Đặc điểm cơ bản

 Máy phát điện đồng bộ 3 pha

 Dòng điện 1 chiều sinh ra từ

trường trong cực từ của Roto,

sinh ra dòng điện xoay chiều

trong Stato

 Tốc độ quay thấp (trục đứng)

 Trục đứng: kiểu treo và kiểu ô,

tuốc bin công suất lớn

 Trục ngang: tuốc bin công suất

nhỏ, tốc độ quay cao

• Thông số cơ bản

 Công suất

 Công suất toàn phần: S [ kVA]

 Công suất hữu công (Công suất tác

 Hiệu suất:  =0,950,98

 Mômen đà: GD2 [T.m2]

 Kích thước: Di, la(đường kính và chiều cao của Roto)

602

fnp



2,9 i a i

GD  D l

Trang 8

• Cấu tạo máy phát trục đứng

 Roto: bộ phận quay của máy phát trên đó

gắn các cực từ với các cuộn dây sử dụng

điện 1 chiều

 Stato: phần cố định gồm các cuộn dây

 Trục quay: nối với trục tuốc bin

• Phân loại máy phát trục đứng

 Nếu Di/la<4, máy phát kiểu treo

 Nếu Di/la> 5, máy phát kiểu ô

 Kiểu ô: ổ chính nằm dưới; giá chữ

thập dưới lớn; có thanh chống trên

nắp tuốc bin; tiếng ồn lớn; tuốc bin

cánh quay

H2 Máy phát điện kiểu ôH1 Máy phát điện kiểu treo

Trang 9

• Các kích thước chính KÝ KiÓu m¸y ph¸t

TT Bé phËn Th«ng sè hiÖu KiÓu Treo KiÓu ¤

• Chọn máy phát điện

 Công suất lắp máy: Nlm

 Công suất máy phát: Na= Nlm/z

Trang 10

 Lắp đặt TBP phải đảm bảo thao

tác an toàn, dễ dàng thuận lợi

cho việc kiểm tra và bảo dưỡng

 Thi công và lắp đặt không ảnh

• Hệ thống dầu

 Cung cấp dầu tuốc bin (dung

để bôi trơn các ổ trục và truyền

động thủy lực) và dầu cách

điện trong MBA

 HTD bao gồm các thùng chứa

dầu, đường ống dẫn dầu

 Các thiết bị bơm dầu, lọc dầu,

tái sinh dầu

 Tổng lượng dầu dữ trữ đảm

bảo 110% dầu cho 1 tổ máy,

110% dầu cho MBA và đủ cho

2 20 21

14

17 18

19

13 12 10 15

3

17 1

§ Õ n th ï n g d Çu b«i tr¬n

T õ th ïn g dÇu b« i tr¬n

T õ th ïn g dÇu c¸c h ®iÖn

Trang 11

• Hệ thống khí nén

 Dùng điều khiển tổ máy, phanh

hãm tổ máy khi cắt tải, ép nước

trong buồng xoắn khi chạy bù

với chiều sâu hút Hs<0, vệ sinh

11 1

2 12 12

12

7 11 6 5

8 9

P-3

K-2

K-1 13

11 11

P-2 P-1

12

10 12

14

• Hệ thống cấp nước kỹ thuật

 Dùng làm mát các ổ trục, cuộn

dây trong máy phát điện, máy

biến áp, bôi trơn các ổ trục tuốc

4 8

4 2

1

8 7

7 3

2

1 4

Trang 12

• Hệ thống tháo nước

 Tháo nước làm mát máy phát

điện, máy nén khí, nước rò trên

nắp tuốc bin

 Tháo nước trong các bộ phận

dẫn dòng của tuốc bin để kiểm

tra và sửa chữa

 Quy trình tháo nước: đóng van

tuốc bin cho nước tự chảy, khi

nước ko tự chảy đóng van hạ

lưu và dùng máy bơm để bơm

ra hạ lưu

 Thông thường nước được tập

trung vào các hành lang hoặc

hầm thu nước trước khi được

bơm ra ngoài

14 6

5 4

7 8 V 9

2 10 11

1

4 Thiết bị điện trong nhà máy

• Chức năng

 Điện năng nhà máy sản xuất

được chia thanh 2 phần: phần

điện áp cao đưa vào mạng lưới

điện truyền tải; phần điện áp

Trang 13

• Máy biến áp chính

 Thiết bị nâng điện áp thấp từ

máy phát điện lên điện áp cao

để truyền tải

 Cấu tạo: lõi thép, dây quấn, vỏ

máy, sứ cách điện, thùng dầu

 Công suất máy biến áp phụ

thuộc vào công suất tổ máy và

sơ đồ đấu điện

 Bố trí: gần tổ máy, cùng cao

trình gian lắp ráp sửa chữa, cao

hơn mực nước lớn nhất; thuận

tiện cho việc vận hành và sửa

chữa

• Sơ đồ đấu điện chính

 Lựa chọn sơ đồ đấu điện phụ

thuộc vào công suất, số tổ máy,

vai trò nhà máy trong hệ thống

điện

 Có 3 sơ đồ thường dung: sơ đồ

đấu bộ, sơ đồ đấu bộ mở rộng

và sơ đồ thanh góp

 Mỗi sơ đồ có ưu, nhược điểm

và áp dụng khác nhau

Trang 14

• Trạm phân phối điện

 Mỗi nhà máy thủy điện phải có

1 TPP điện năng từ các biến áp

chính lên mạng lưới điện

 TPP điện áp cao áp thường đặt

ngoài trời gần phạm vi nhà

máy; MBA chính có thể được

bố trí ngay tại TPP

 TTP điện áp thấp cho tự dung

thường bố trí trong nhà máy

 Nhịp cầu trục được chọn phug

hợp với kích thước tổ máy

chính

Trang 15

• Van tuốc bin

 Chọn van tuốc bin đồng bộ với

chọn tuốc bin

 Phụ thuộc vào sơ đồ cấp nước

vào tuốc bin và cột nước

 Thông thường là van đĩa hoặc

van cầu

 Van được đóng mở bằng động

cơ thủy lực

• Van hạ lưu nhà máy

 Cấu tạo dạng van phẳng

Trang 16

1.2.1 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NGANG ĐẬP

1 Đặc điểm chung, ưu nhược điểm và

ứng dụng

• Đặc điểm chung

 Vị trí nhà máy nằm ở lòng sông ;

 Một phần của công trình đầu mối

 Chịu trực tiếp áp lực nước từ hồ chứa

 Kết cấu nhà máy phải đảm bảo điều

kiện ổn định, thấm

 Công trình lấy nước nối trực tiếp với

buồng xoắn

 Nhà máy và cửa lấy nước nối liền

khối, cùng kết cấu tấm đáy

 Chiều rộng CLN bằng chiều rộng nhà

máy

 MBA bố trí ở hạ lưu nhà máy

• Ưu, nhược điểm

 Ưu điểm: giảm khối lượng công trình

đầu mối, giảm tổn thất thủy lực do

không có đường dẫn; chiếm mặt bằng

 Sử dụng cột nước dưới 35m, khi kích

thước tổ máy đủ đảm bảo điều kiện

chống trượt, đảm bảo độ bền, chống

thấm

 Vị trí lòng sông rộng, lưu lượng lớn

Trang 17

 Loại nhà máy này được ứng dụng

nhiều hiện nay

Trang 18

3 NMTĐ ngang đập kết hợp tràn xả

lũ

 Bố trí công trình xả lũ trong phạm vi

nhà máy;

 Giảm khối lượng bê tông 20% so với

loại không có công trình xả; giảm chi

phí xây dựng 5-10%

 Có thể tận dụng được luồng phun xiết

sau công trình xả để tang công suất

phát điện vào mùa lũ

 Kết cấu phức tạp, nhiều kết cấu phải

 Đường hầm xả lũ được bố trí vào

khoảng giữa 2 tổ máy từ buồng xoắn

đến máy phát ;

 Có thể bố trí dưới buồng xoắn và cửa

nhận nước

 Có thể tận dụng được luồng phun xiết

sau công trình xả để tang công suất

phát điện vào mùa lũ

tăng cường độ bền

 Bố trí thiết bị khó khăn

Trang 19

5 NMTĐ ngang đập bố trí trong trụ

pin đập tràn

 Tổ máy bố trí trong trụ pin đập tràn;

 Không có gian máy chung

 Chiều dày trụ pin lớn

 Sử dụng cầu trục chân dê phục vụ

chung

 MBA được bố trí trên đỉnh trụ pin

tăng cường độ bền

 Bố trí thiết bị khó khăn

Trang 20

6 NMTĐ ngang đập chảy thẳng

 Cột nước thấp dưới 20m

 Sử dụng tuốc bin capxun (bóng đèn);

 Không có buồng xoắn

 Ống hút trục thẳng nằm ngang

 Kích thước tổ máy nhỏ, nếu cùng

đường kính thì công suất tang

 Hiện nay được ứng dụng nhiều ở Việt

Nam cho các nhà máy nhỏ cột nước

thấp

1.2.2 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SAU ĐẬP

1 Đặc điểm chung, ưu nhược điểm,

 Đoạn cuối đường ống trước buồng

xoắn có đoạn nằm ngang dài (4-6)D1

 Nhà máy và đập tách rời nhau bằng

khớp lún

 Khoảng trống giữa nhà máy và đập

bố trí máy biến áp

Trang 21

• Ưu nhược điểm

 Sử dụng ở cột nước vừa và cao tương

ứng với chiều cao có thể của đập (

30300m) khi không thể xây dựng

Trang 22

Trang 23

2 NMTĐ sau đập vòm

 Đập dâng nước là đập vòm;

 Cửa lấy nước đặt trước đập và đường

ống dẫn nước turbin đặt trên nền đá

hoặc sát đáy đập

 Nhà máy bố trí xa mái hạ lưu so với

phương án đập trong lực hoặc nhà

máy bố trí cong theo mái thượng lưu

 Cửa lấy nước đặt trước đập và đường

ống dẫn nước turbin đặt trên nền đá

hoặc trên dầm đỡ riêng

 Nếu bản chống đủ độ cứng thì nhà

máy bố trí xuyên qua trụ chống và có

gian lắp máy chung Ngược lại nhà

máy phải bố trí xa đập

 Có thể bố trí riêng từng tổ máy riêng

theo từng khoang đập và có gian lắp

máy nhỏ và cầu trục riêng biệt

 Khoảng trống giữa nhà máy và đập

bố trí máy biến áp

Trang 24

4 NMTĐ sau đập trong thân đập

 Đập dâng nước là đập trọng lực cột

nước cao;

 Đường ống đặt trong thân đập

 Nhà máy bố trí trong thân đập Tiết

diện gian máy hình o van để tăng

cường khả năng chịu lực

 MBA bố trí hạ lưu trên phần kéo dài

của ống hút

5 NMTĐ sau đập trong thân đập tràn

 Đập tràn cột nước cao, tiêu năng phóng

xa;

 Nhà máy bố trí dưới mũi tràn

 Tràn trên mái nhà máy

 Thiết bị điện bố trí trong gian kín

 MBA bố trí trong gian kín riêng giữa

nhà máy và thân đập

 Tường hạ lưu nhà máy là tường kín để

có thể nhà máy ngập sâu khi xả lũ

Trang 25

6 NMTĐ sau đập sau đập đất

1.2.3 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐƯỜNG DẪN

1 Đặc điểm, ưu nhược điểm, ứng dụng

 Vị trí nhà máy: nằm cuối đường dẫn

nước trong sơ đồ khai thác thuỷ năng

kiểu đường dẫn hoặc kết hợp đập và

đường dẫn;

 Nhà máy và cửa lấy nước nối với nhau

qua đường ống áp lực thông thường đặt

hở

 Không trực tiếp chịu áp lực nước

thượng lưu tương tự như nhà máy TĐ

sau đập

 Về nguyên lý cấu tạo nhà máy TĐ

đường dẫn và sau đập là như nhau

Điểm khác biệt là kích thước nhỏ do sử

dụng ở cột nước cao

Trang 26

• Ưu nhược điểm

 Ưu điểm: Kích thước nhà máy nhỏ, khả

năng ổn định công trình lớn Mặt bằng

bố trí công trình thuận lợi; điều chỉnh

hướng, vị trí nhà máy để giảm khối

lượng đào đắp

 Nhược điểm: Tổn thất thuỷ lực lớn

• Điều kiện ứng dụng

 TTĐ cột nước cao, lưu lượng nhỏ

2 Nhà máy thủy điện ngầm

• Đặc điểm

 Vị trí nhà máy: Gian máy đặt sâu dưới

đất hoặc trong lòng đất;

 Gian máy chính: Bố trí turbin và máy

phát điện và cầu trục chính, kích thước

gian máy lớn có thể đạt 25-30m rộng và

50-60m cao

 Hình dạng tiết diện gian máy phụ thuộc

vào tình hình địa chất

 Gian lắp ráp sửa chữa: Bố trí đầu hồi

hoặc giữa gian máy; đường giao thông

vào gian lắp máy bằng đường hầm hoặc

giếng;

 Hệ thống thông gió: làm nhiệm vụ điều

hoà nhiệt độ và độ ẩm không khí

Trang 27

• Ưu nhược điểm, ứng dụng

 Có lợi cho việc bố trí một số thành phần

công trình khác như tháp điều áp, giảm

khối lượng xây dựng;

 Ít ảnh hưởng do môi trường, thi công

lắp đặt nhà máy không phụ thuộc thời

tiết đặc biệt đối những vùng mưa kéo

dài nhiều ngày

 Công trình an toàn trong những vùng

địa chất hay sạt lở

 Khối lượng khảo sát khi thiết kế nhiều

và cẩn thận hơn đối với toàn tuyến năng

lượng;

 Khó khăn trong công tác thi công công

trình ngầm

 Địa hình và địa chất cho phép

3 Nhà máy thủy điện bán ngầm

 Vị trí nhà máy: Gian máy đặt

không sâu lắm dưới đất và có liên

hệ trực tiếp với bên ngoài không

qua đường hầm hoặc giếng;

 Thi công nhà máy theo kiểu nhà

máy hở

 Các thiết bị không chịu ảnh

hưởng tác động môi trường bên

ngoài

Trang 28

BÀI 1.3

XÁC ĐỊNH CÁC CAO TRÌNH VÀ KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA

NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

1.3.1 XÁC ĐỊNH CÁC CAO TRÌNH CHỦ YẾU NMTĐ

1 Các cao trình chủ yếu phần dưới

nước

 Các cao trình phần dưới nước NMTĐ

được tính từ cao trình đáy móng NM đến

Trang 29

• Cao trình đáy ống hút(đoh)

+ Hoh- chiều cao ống hút, m

+ bo– chiều cao cánh hướng nước

• Cao trình đáy miệng ống hút (moh)

+ h5- chiều cao miệng ống hút, m

 Kiểm tra điều kiện miệng ống hút: Cao

trình miệng ống hút phải thỏa mãn

Cao trình miệng OH

   

Cao trình đáy móng

• Cao trình sàn tuốc bin (stb)

+ hbx- chiều cao lớn nhất BX, m

+– chiều dày bê tông BX, m

• Cao trình lắp máy phát điện (lmp)

+ h1- chiều cao đi lại, m

+ h2- chiều cao lớp bê tông kết cấu đỡ giá

chữ thập dưới, m

• Cao trình sàn nhà máy (nm)

+ hst- chiều cao Stato, m

Cao trình sàn tuốc bin

Cao trình lắp máy phát

    

Cao trình sàn nhà máy

Trang 30

2 Các cao trình chủ yếu phần trên nước

 Các cao trình phần trên: đảm bảo các thiết bị

+ Zhlmax- mực nước hạ lưu tương ứng với tần

suất lũ lớn nhất theo cấp công trình

Cao trình sàn lắp ráp

Mực nước lớn nhất

• Cao trình cầu trục (ct)

+ max – cao trình vật cố định lớn nhất trên

đường di chuyển vật cẩu

+ Lmax– chiều cao lớn nhất vật cẩu

Lmax= max(Lroto+trục, LBXCT+trục, HMBA)

+ l1– khoảng cách tính từ đỉnh vật cẩu tới móc

dùng để buộc dây, m

+ l2– tính độ an toàn do giãn dây, l2= 0.5m

+ l3– khoảng cách từ móc cho đến đỉnh ray, m

+3 - khoảng cách an toàn từ đáy vật cẩu tới

Trang 31

Cao trình trần NM

Cao trình đỉnh NM

3 Bài tập phần cao trình nhà máy

Bài 1 Nhà máy thủy điện lắp tuabin hướng trục,

trục đứng, có các thông số sau:

- Mực nước hạ lưu nhỏ nhất Zhlmin= 180m

- Độ sâu hút Hs= - 2,5m

- Ống hút cong có chiều cao ống hút Hoh = 3,8m,

chiều cao cửa ra miệng ống hút h5= 3,0m

- Chiều cao cánh hướng nước bo= 0,8m

- Đường kính bánh xe công tác D1= 4m

- Hệ số  = 0,40

- Khoảng cách an toàn từ mực nước tính toán đến

mép trên cửa vào, cửa ra của trạm là a = 0,5m

Hãy xác định cao trình lắp máy cho nhà máy thủy

điện

Trang 32

Bài 2 Nhà máy thủy điện biết trạm lắp tuabin tâm

truc, trục đứng có các thông số sau:

- Mực nước hạ lưu nhỏ nhất Zhlmin= 200m

- Độ sâu hút Hs= 2,5m

- Chiều cao ống hút Hoh= 3,9m

- Chiều cao cửa ra miệng ống hút h5= 2,0m

- Chiều cao cánh hướng nước bo= 1,0m

- Đường kính bánh xe công tác D1= 5m

- Hệ số  = 0,42

- Khoảng cách an toàn từ mực nước tính toán đến

mép trên cửa vào, cửa ra của trạm là a = 0,5m

Hãy xác định cao trình lắp máy cho nhà máy thủy

điện

Bài 3 Nhà máy thủy điện lắp tuabin trục đứng, có

các thông số sau:

- Cao trình sàn gian máy: 100m

- Cao trình đỉnh máy phát: 103m

- Cao trình sàn lắp ráp: 102m

- Phương thức cẩu: cẩu bên

- Chiều dài vật cần được cẩu lớn nhất: Lmax= 5,5m

- Khoảng cách từ vị trí cao nhất của móc cẩu khi

làm việc đến đỉnh đường ray cầu trục (kể cả độ

giãn của dây cáp): ld = 2,0m

- Khoảng cách an toàn: a = 0,5m

Hãy xác định cao trình cầu trục của nhà máy thủy

điện

Trang 33

Bài 4 Nhà máy thủy điện lắp tuabin trục đứng, có

các thông số sau:

- Cao trình sàn gian máy: 100m

- Cao trình đỉnh máy phát: 103m

- Cao trình sàn lắp ráp: 102m

- Phương thức cẩu: cẩu đỉnh

- Chiều dài vật cần được cẩu lớn nhất: Lmax= 5,5m

- Phương thức cẩu: cẩu đỉnh

- Chiều dài roto+truc: L = 5,0m

- Chiều cao máy biến áp: H=6,5m

- Khoảng cách an toàn: a = 0,5m

Hãy xác định cao trình cầu trục của nhà máy thủy

Trang 34

1.3.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN NMTĐ

1 Chiều dài đoạn tổ máy

 Khái niệm: chiều dài đoạn tổ máy là

khoảng cách giữa 2 tâm tổ máy liên tiếp,

là chiều dài đảm bảo bố trí đầy đủ các

thiết bị của từng tổ máy;

+ Loại nhà máy: ngang đập, sau đập

 Có nhiều công thức xác định chiều dài

Trang 35

2 Chiều dài nhà máy phần trên nước

 Chiều dài nhà máy là tổng chiều dài của

các khối máy, chiều dài SLR, chiều dài

tăng thêm đoạn tổ máy cuối cùng;

 Ký hiệu: L (m)

 Công thức xác định:

Trong đó:

+ z – số tổ máy

+ lđ– chiều dài đoạn tổ máy, m

+ lslr– chiều dài gian lắp ráp, m

+ l – chiều dài tăng thêm đoạn tổ máy

 Đoạn kích thước tăng thêm ở tổ máy

cuối cùng đủ để cầu trục hoạt động

 Chiều dài l phụ thuộc chiều rộng cầu

trục và chiều dài đoạn tổ máy, vị trí van

tuốc bin bố trí trong gian máy cuối

 Nhà máy không có van tuốc bin

 Nhà máy có van tuốc bin

+ Rv là khoảng cách từ tim vanđến trục

+ Bctchiều rộng cầu trục

• Chiều dày tường, t+ Chiều dày tường bao nhà máy thường là tường gạch

+ t = 0.22-0.3m

0.52

Trang 36

3 Chiều rộng nhà máy phần trên nước

 B phụ thuộc vào kích thước và phương

thức bố trí máy phát, các thiết bị điều

hợp với kích thước máy phát, m

+  - khoảng cách từ tâm ray tới mép

Trang 37

4 Bài tập phần xác định kích thước nhà máy

Bài 1 Trạm lắp tuabin hướng trục trục đứng có các

- Chiều dày bê tông bảo vệ:  = 0.5m

Hãy xác định chiều dài đoạn tổ máy trạm thủy điện (vẽ

hình minh họa thể hiện các kích thước tính toán)

Bài 2 Nhà máy thủy điện là nhà máy thủy điện sau

đập, lắp tuabin tâm trục đứng có các thông số sau:

- Số tổ máy z = 2

- Chiều dài đoạn tổ máy Lđ= 10,5m

- Kích thước cầu trục: Bk= 8m, Lk= 20m

- Gian lắp ráp sữa chữa ở đầu hồi bên trái nhà máy

(nhìn theo chiều dòng chảy từ thượng lưu về hạ lưu) và

có chiều dài: Llr= 15m

- Chiều dày tường nhà máy: t = 0.3m

- Khoảng cách an toàn giữa cầu trục và tường hồi nhà

máy: a = 0.5m

Hãy xác định chiều dài nhà máy thủy điện (vẽ hình

minh họa thể hiện các kích thước tính toán)

Trang 38

Bài 3 Nhà máy thủy điện là nhà máy thủy điện đường

dẫn, lắp tuabin tâm trục đứng có các thông số sau:

- Số tổ máy z = 3

- Chiều dài đoạn tổ máy Lđ= 10m

- Kích thước cầu trục: Bk= 8m, Lk= 20m

- Gian lắp ráp sữa chữa ở đầu hồi bên phải nhà máy

(nhìn theo chiều dòng chảy từ thượng lưu về hạ lưu) và

có chiều dài: Llr = 12m

- Van trước tuabin cách tim tổ máy một khoảng Rv=

3.5m về phía bên phải

- Chiều dày tường nhà máy: t =0.3m

- Khoảng cách an toàn giữa cầu trục và tường hồi nhà

máy: a =0.5m

Hãy xác định chiều dài nhà máy thủy điện (vẽ hình

minh họa thể hiện các kích thước tính toán)

BÀI 1.4

TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ ĐỘ BỀN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

Trang 39

1 Đặc điểm nhà máy thủy điện

 NMTĐ mang đặc thù công trình thủy lợi

nói chung Công trình thường chịu áp

việc nối tiếp với các bộ phận xung

quanh trong bố trí tổng thể chung của

công trình

1.4.1 ĐẶC ĐIỂM, YÊU CẦU TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ ĐỘ BỀN NMTĐ

2 Yêu cầu khi tính toán ổn định và độ

bền

 Yêu cầu đối với công trình thuỷ điện là

toàn bộ nhà máy nói chung và từng phần

nói riêng phải đảm bảo đủ ổn định và đủ

độ bền dưới tác động của mọi tổ hợp tải

trọng tĩnh và tải trọng động trong các

giai đoạn xây dựng, vận hành cũng như

khi sửa chữa

 Các sơ đồ tính toán ổn định và độ bền

của nhà máy phải phản ánh hợp lí các

giai đoạn xây dựng nhà máy và phải xét

đến trạng thái ứng suất thay đổi khi nhà

máy bị lún

3 Các bước tính ổn định và độ bền

 Xác định các tải trọng tác dụng và cácphản lực tác dụng lên công trình theo cácthời kỳ xây dựng và vận hầnh

 Tính toán ổn định chống trượt, chống lật

 Tính toán độ bền chung của nhà máy: Tínhtoán ứng suất trong các bộ phận công trìnhkhi xét đến sự biến dạng chung của toàn bộcông trình cùng với nền

 Tính toán độ bền các chi tiết (cục bộ): Tínhứng suất cục bộ do tải trọng tác động riêngtrên từng bộ phận

 Ngày nay có thể dùng phương pháp phần

tử hữu hạn để tính toán độ bền chung và

độ bền cục bộ các chi tiết ( bài toán khônggian)

Trang 40

1.4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG NMTĐ

1 Tải trọng

• Tải trọng thường xuyên

 Trọng lượng công trình và thiết bị, trọng

lượng nước trong ống xả và buồng xoắn;

 Áp lực thủy tĩnh nước thượng và hạ lưu

 Mực nước thượng lưu là MNDBT;

 Mực nước hạ lưu nhà máy ứng với lưu

lượng vận hành các tổ máy

 Lực tác dụng thẳng đứng gồm có:

+ Trọng lượng kết cấu bê tông nhà máy;

+ Trọng lượng nước của các bộ phận qua

nước (buồng xoắn, ống hút, ống dẫn nước)

+ Trọng lượng các thiết bị chủ yếu (tua

 Mực nước thượng lưu là MN lũ lớnnhất;

 Mực nước hạ lưu nhà máy là NN lũ lớnnhất

 Các tải trọng khác như tổ hợp cơ bản

Tiêu đề	Công Trình Trạm Thủy Điện
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Thủy Điện Và Năng Lượng Tái Tạo
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2022

Định dạng
Số trang	83
Dung lượng	9,07 MB