Đồ án thủy năng ( HN19 )3

Xác định BĐPVLV của TTĐ và xác định Hmax,Hbq,Htt,Hmin... Xác Định Công Suất Bảo Đảm2... -Số giờ lợi dụng công suất lắp máy của trạm thủy điện được quy định theo tiều ch

Trang 1

ĐỒ ÁN THUỶ NĂNG

ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ TRẠM THUỶ ĐIỆN SÔNG HN19

A) Tài liệu

2) Tần suất tk Ptk=90%

3) Hệ số thấm th=1%

4) Hàm lượng bùn cát

B) Yêu cầu

1 Chọn 3 năm điển hình

2 Xác định MNC lợi nhất

3 Tính toán thuỷ năng cho 3 năm điển hình

4 Xác định công suất bảo đảm Nbd

5 Xác định :Nlm , En

6 Xác định BĐPVLV của TTĐ và xác định Hmax,Hbq,Htt,Hmin

Trang 2

I XÁC ĐỊNH 3 NĂM ĐIỂN HÌNH

1) Bảng tính toán

Bảng1: Bảng Tính Toán Lưu Lượng

TT

Nă

m

Tháng6

Tháng7

Tháng8

Tháng9

Tháng10

Tháng11

Tháng12

Tháng1

Tháng2

Tháng3

Tháng4

Tháng5

Qn

Qmk

Qml

1

196

0

-1961

935.10

1748

70

2057

40

1413

90

601.20

342.00

355.50

207.90

195.30

154.80

167.40

694

50

225.39

1351.26

2

196

1

-1962

945.90

1273

50

2456

10

960.30

753.30

540.00

403.20

253.80

188.10

129.60

124.20

207.90

686

33

263.83

1277.82

3

196

2

-1963

1336

50

1722

60

1808

10

693.00

485.10

275.40

165.60

124.20

55

128.19

1209.06

4

196

3

-1964

294.30

1124

10

1399

50

666.90

689.40

699.30

280.80

219.60

170.10

137.70

117.90

252.90

504

38

268.33

834.84

5 19

- 19

873.9

2517

1978

1436

724.50

504.00

357.30

239.4

178.2

124.2

136.8

176.4

770

245.1506

Trang 3

1678

50

730.80

1186.20

1095.30

545.40

302.40

207.00

153.90

129.60

170.10

725

10

371.96

1219.50

40

2379

60

1787

40

1340.10

535.50

318.60

263.70

198.90

164.70

167.40

177.30

940

50

260.87

1891.98

80

2075

40

1094

40

783.00

645.30

383.40

336.60

243.00

172.80

229.50

274.50

676

65

326.44

1166.94

40

2059

20

1582

20

1332.90

768.60

333.90

221.40

162.90

121.50

102.60

119.70

818

70

261.51

1598.76

40

3277

80

1118

70

555.30

327.60

218.70

165.60

130.50

695

85

195.69

1396.08

40

1729

80

1028

70

497.70

349.20

701.10

294.30

212.40

149.40

159.30

274.50

746

55

305.74

1363.68

Trang 4

3780

00

1719

90

761.40

466.20

285.30

225.00

174.60

136.80

162.00

194.40

913

65

234.90

1863.90

90

1404

00

1094

40

982.80

850.50

711.90

292.50

194.40

167.40

159.30

383.40

752

78

394.20

1254.78

20

1846

80

1225

80

738.00

708.30

328.50

232.20

165.60

129.60

151.20

242.10

714

15

279.64

1322.46

30

2174

40

2017

80

915.30

443.70

279.90

235.80

163.80

111.60

133.20

280.80

772

73

235.54

1524.78

40

1222

20

884.70

717.30

544.50

301.50

214.20

227.70

144.90

121.50

395.10

607

65

278.49

1068.48

40

2349

90

1305

90

730.80

552.60

311.40

224.10

184.50

132.30

144.90

178.20

707

18

246.86

1351.621

1732

795.6

860.40

521.10

298.80

289.8

203.4

148.5

120.6

394.2

666

282.1205

Trang 5

1446

30

1008

90

471.60

272.70

189.00

153.00

128.70

537

98

147.34

1084.86

10

1765

80

2029

50

779.40

302.40

230.40

156.60

125.10

594

38

154.67

1209.96

90

1749

60

894.60

717.30

298.80

222.30

180.90

145.80

116.10

114.30

534.60

540

53

230.40

974.70

50

2160

90

1577

70

891.90

1027.80

453.60

323.10

254.70

170.10

222.30

158.40

857

33

372.86

1535.58

70

2250

00

967.50

903.60

495.90

334.80

260.10

214.20

138.60

152.10

668

40

258.56

1242.18

2324

70

1985

40

809.10

1174.50

495.90

278.10

201.60

150.30

117.00

241.20

740

10

379.80

1244.52

Trang 6

1193

40

1375

20

1012.50

418.50

271.80

190.80

143.10

96

30

132.30

298.80

665

70

221.66

1287.36

90

1893

60

1713

60

703.80

916.20

423.90

273.60

196.20

144.00

162.00

332.10

815

63

349.71

1467.90

90

1734

30

1489

50

1148.40

515.70

307.80

231.30

178.20

122.40

80

217.93

1499.22

20

1485

00

1435

50

847.80

631.80

324.00

218.70

176.40

122.40

134.10

408.60

643

88

288.00

1142.10

20

1847

70

1725

30

725.40

324.90

226.80

178.20

130.50

131.40

109.80

253.80

624

75

193.63

1228.32

20

949.50

840.60

783.90

415.80

250.20

180.00

157.50

181.80

153.90

596.70

552

90

276.56

939.783

1397

859.5

796.50

414.90

265.50

189.0

154.8

110.7

151.2

227.7

852

216.1742

Trang 7

2121

30

1162

80

1284.30

742.50

339.30

275.40

227.70

166.50

120.60

139.50

845

18

287.36

1626.12

10

828.00

720.00

844.20

509.40

338.40

223.20

196.20

153.00

162.90

190.80

500

63

253.41

846.72

40

1899

90

1133

10

556.20

424.80

253.80

177.30

144.00

119.70

109.80

234.00

572

70

209.06

1081.80

30

1176

30

822.60

874.80

338.40

407.70

270.00

197.10

142.20

102.60

195.30

693

75

236.19

1334.34

00

2208

60

1158

30

874.80

593.10

333.00

232.20

211.50

184.50

174.60

303.30

787

88

290.31

1484.46

02

2426

80

1027

68

848.14

606.08

338.64

230.92

204.92

201.20

253.82

208.63

770

86

292.03

1441.22

Trang 8

199

7

-1998

656.23

2389

66

1566

28

1380

55

1002.91

402.40

282.92

227.20

212.35

184.49

221.63

241.44

730

67

253

20

1399

Trang 9

TB=703.16, Cv=0.16, Cs=0.04

Trang 10

TB=261.42, Cv=0.23, Cs=0.21

Trang 11

FFC 2008 © Nghiem Tien Lam

TB=1321.58, Cv=0.19, Cs=0.25

Trang 12

 Chọn Năm Kiệt Thiết Kế ( P=90%)

Có P=Ptk =90% nPtk =559.45 (m3/s) mkPtk =185.83 (m3/s) ; n= 7 tháng mùa kiệt

Chọn năm thủy văn có :

Chọn năm điển hình 1978-1979:

Thu phóng:

Trang 13

Chọn năm thủy văn có :

Chọn năm điển hình 1973-1974 có:

Trang 14

 Chọn Năm Nhiều Nước (P= 100-X%)

Có P=(100-90)%=10% 

Chọn năm thủy văn có:

Chọn năm điển hình 1991-1992:

Trang 15

TB=703.15, Cv=0.96, Cs=2.40

Trang 16

Bảng Quan Hệ Q – P

(m3/s

)

P (%)

(m3/s )

Trang 17

=>Hmax = 299-198.04= 100.96 (m)

Trang 18

 k*Hmax = 33.65 m < hctgt= 57 m ( không thỏa mãn điều kiện)

 Ta chọn hct = 33.65 m

b) Theo điều kiện làm việc bồi lắng bùn cát

=MNDBT-(Zbc+h1+D+h2)

Trong đó Zbc : Cao trình bùn cát

h1 : Khoảng cách từ trần cửa lấy nước đến MNC

h2 : Khoảng cách từ mặt dưới cửa lấy nước đến cao trình bùn cát

Zbc=f(Vbc), xác định Vbc theo tuổi thọ công trình là T=100 năm, hệ số K=0.2

hàm lượng bùn cát 0=0.05Kg/m3;Dung trọng bung cát =1300 Kg/m3

W0=Q0*31.5*106 =702.41*31.5*106 = 22125.915*106 (m3);

Q0 : là lưu lượng trung bình nhiều năm của năm 50%; n50% = = 703.23(m3/s)

W0: là tổng lượng dòng chảy năm

Vll= = 17.02 *106 (m3)

Lấy Vdđ = 25%Vll = 4.255 *106 (m3) => Vbc = Vll + Vdđ = (17.02 + 4.255 ) *106 = 21.275 *106 (m3)

Từ mối quan hệ hồ chứa W~Z => Zbc=218.63 (m)

Chọn h1=3(m) ; h2=1(m)

Xác định lưu lượng lớn nhất chảy qua nhà máy thủy điện

QTD max=2*Q0=2 * 703.23 =1406.46 (m3/s)

Chọn cửa lấy nước là z=10 Vậy lưu lượng qua 1 cửa lấy nước là

Gọi Vcv là vận tốc dòng chảy của mặt cắt của vào của cửa lấy nước Chọn

Vcv=1.1 (m/s)

Trang 19

Mặt cắt cửa lấy nước FCLN = = 127.82 (m2).Cửa cống hình chữ nhật

Tính hệ số :> 0.03

Vậy kết luận khả năng điều tiết hồ chứa là điều tiết năm.

c Theo điều kiện Emk max

Trong tính toán sơ bộ xác định MNC tối ưu bằng cách lập bảng, sử dụng

thuật toán Q=const:

MNC0= 265.35(m)

Cột 1 : Giá trị hct được giả thiết từ 0 -> hctcf

Cột 2 : MNC = MNBT - hct

Cột 3 : VC tra quan hệ Z _ V ứng với MNC

Cột 4 : Dung tích hữu ích của hồ chứa Vhi = VMNBT – VC

Cột 5 : Dung tích hồ chứa trung bình mùa kiệt Vtltb = VC +

Cột 6 : Mực nước thượng lưu trung bình mùa kiệt Ztb tra quan hệ Z_V ứng

với Vtltb

Cột 7 : Diện tích mặt nước trung bình mùa kiệt.Ftb tra quan hệ Z_F ứng với

Ztb

Cột 8 : Lưu lượng thấm trung bình mùa kiệt Qth =

Cột 9 : Lưu lượng bốc hơi trung bình mùa kiệt Qbh = ; Hbhtbmk = 31,92mm

Cột 10 : Lưu lượng phát điện TB mùa kiệt đã kể đến lưu lượng thấm và lưu lượng

bốc hơi Qtđ = Qtbmkp% + - Qth - Qbh

Qtbmkp% = 185,65 (m3/s) ; Tk = 7

Cột 11 : Mực nước hạ lưu trung bình mùa kiệt.Zhl tra từ quan hệ Q_Zhl ứng với Qtđ

Cột 12 : Cột nước tổn thất.Hw tra từ quan hệ Q_Hw ứng với Qtđ

Trang 20

Cột 13 : Cột nước phát điện trung bình mùa kiệt Hmk = Ztltb – Zhl – Hw

Cột 14 : Công suất phát điện trung bình mùa kiệt Nmk = k Qtđ Hmk (chọn k = 8,5)

Cột 15 : Điện năng trung bình mùa kiệt Emk = Nmk Tk 30 24

 Emk max = 125317.174 (MWh) ứng với Hct = 33.65 m, MNC = 265.35 m

Trang 21

III Xác Định Công Suất Bảo Đảm

2 Xác định công suất bảo đảm:

Ta xác định công suất bảo đảm theo bảng sau:

Trang 22

198.

2.56

263.83

312.41

199

5.13

128.19

176.77

197

7.69

268.33

316.91

199

10.26

(�� ̅) )

(��đ�� ̅ (�ℎ� ̅) � ̅w � ̅ (��) ̅ (��) ̅ giảm

Trang 23

5 1964 - 1965

245.19

293.77

198

12.82

371.96

420.54

199

15.38

260.87

309.45

199

17.95

326.44

375.02

199

20.51

261.51

310.09

199

23.08

10 1969 - 1970

195.69

244.27

198

25.64

11 1970 - 1971

305.74

354.32

199

28.21

12 1971 - 1972

234.90

283.48

198

30.77

13 1972 - 1973

394.20

442.78

199

33.33

14 1973 - 1974

279.64

328.22

199

35.90

15 1974 - 1975

235.54

284.12

198

38.46

16 1975 - 1976

278.49

327.07

199

41.03

17 1976 - 1977

246.86

295.44

198

43.59

18 1977 - 1978

282.34

330.92

199

46.15

19 1978 - 1979 147.34 1 198 0.083 87.810 146.235 228.565 4

Trang 24

95.92 14 8.72

20 1979 - 1980

154.67

203.25

198

51.28

21 1980 - 1981

230.40

278.98

198

53.85

22 1981 - 1982

372.86

421.44

199

56.41

23 1982 - 1983

258.56

307.14

198

58.97

24 1983 - 1984

379.80

428.38

199

61.54

25 1984 - 1985

221.66

270.24

198

64.10

26 1985 - 1986

349.71

398.29

199

66.67

27 1986 - 1987

217.93

266.51

198

69.23

28 1987 - 1988

288.00

336.58

199

71.79

29 1988 - 1989

193.63

242.21

198

74.36

30 1989 - 1990

276.56

325.14

199

76.92

31 1990 - 1991

216.26

264.84

198

79.49

32 1991 - 1992

287.36

335.94

199

82.05

33 1992 - 1993

253.41

301.99

198

84.62

Trang 25

34 1993 - 1994

209.06

257.64

198

87.18

35 1994 - 1995

236.19

284.77

198

89.74

36 1995 - 1996

290.31

338.89

199

92.31

37 1996 - 1997

292.03

340.61

199

94.87 Trong đó :

= trung bình cộng của lưu lượng các tháng mùa kiệt

= =

=

tra quan hệ với ; tra quan hệ với

ΔH (hay là) tra quan hệ với ; = - –Hw

Tính = k** Rồi sắp xếptheo chiều giảm dần

P * 100 %

Từ tần suất thiết kế là 90% ta chọn được Nbd 177.185 MW

Trang 26

IV Xác Định Công Suất Lắp Máy

Do đề bài không cho dữ liệu về biểu đồ phụ tải, đồng thời đây là trạm thủy điện điều tiết năm nên ta xác định công suất lắp máy theo công thức kinh nghiệm:

-Do trạm thủy điện là trạm thủy điện điều tiết năm nên ta dựa vào điện

lượng năm của 3 năm điển hình để xác định điện lượng năm trung bình

nhiều năm.

-Số giờ lợi dụng công suất lắp máy của trạm thủy điện được quy định theo tiều chuẩn của bộ công thương.

2 Tính toán thủy năng cho 3 năm điển hình:

Ta tiến hành tính toán thuỷ năng cho 3 năm điển hình(sau khi đã phân phối)

theo thuật toán “Tính toán thuỷ năng khi giả thiết =const”.Sử dụng phương

pháp lập bảng để tính toán.Theo phương pháp lập bảng thì:

Trang 27

Trong đó:

+ : lưu lượng phát điện trung bình mùa lũ

+ : lưu lượng thiên nhiên đến trung bình mùa lũ

+ : lưu lượng được trữ vào hồ trung bình mùa lũ

+ : lưu lượng thiên nhiên đến vào tháng thứ i mùa lũ

+ : Dung tích hữu ích của hồ chứa = 961.16 (106m3/s)

+ n : Số tháng mùa lũ

+ : Số giây trong 1 tháng =2,62.106(s)

Trong đó:

+ : lưu lượng phát điện trung bình mùa kiệt

+ : lưu lượng thiên nhiên đến trung bình mùa kiệt

+ : lưu lượng được trữ vào hồ trung bình mùa kiệt

+ : lưu lượng thiên nhiên đến vào tháng thứ j mùa kiệt

+ : Dung tích hữu ích của hồ chứa = 961.16 (106m3/s)

+ m : Số tháng mùa kiệt

+ : Số giây trong 1 tháng =2,62.106(s)

Kết quả tính toán thuỷ năng cho 3 năm điển hình (năm kiệt, năm trung bình nước, năm nhiều nước) được đưa lần lượt vào các bảng l1, bảng 12, bảng 13

- Giải thích các bảng 11, bảng 12, bảng 13

+ (1): các tháng sắp xếp từ mùa lũ đến mùa kiệt

+ (2): Lưu lượng thiên nhiên đến của các tháng

+ (3): Lưu lượng phát điện mùa kiệt

Trang 28

+ (9) :Dung tích hồ cuối thời đoạn Vc=Vđ+(6)-(7)

+ (10) :Dung tích trung bình thời đoạn

+ (11) : Cao trình thượng lưu trung bình thời đoạn:

+ (12) : Diện tích mặt hồ trung bình thời đoạn :

+(13) : Lưu lượng bốc hơi trung bình thời đoạn

+(14) : Lưu lượng thấm trung bình thời đoạn

+(15) : Lưu lượng phát điện đã tính đến tổn thất:

+(16) : Cao trình mực nước hạ lưu trung bình thời đoạn

+(17) : Cột nước bốc hơiΔHtb =

+(18) : Chênh lệch mực nước thượng hạ lưu trung bình thời đoạn - ΔHtb +(19) : Công suất phát điện trung bình thời đoạn

+(21) :Tổng điện năng của thời đoạn:

Trang 29

Bảng Tính Toán Thủy Năng Năm Kiệt Thiết Kế

Trang 31

120.53 244.62 124.09 325.12 1070.28 745.16 907.72

286.20

Trang 32

Bảng Tính Toán Thủy Năng Năm Nhiều Nước

Trang 34

3 Xác định điện lượng năm trung bình nhiều năm:

= = = 4377242.749 MW.h

 Số giờ lợi dụng công suất lắp máy: = = = 4940.87 giờ

Thỏa mãn điều kiện = 3500

Vậy = 885.925 Mw , 4377242.749 MW.h , 4940.87 giờ

VI Xây Dựng Biểu Đồ Phạm Vi Làm Việc & Xác Định Các Cột Nước Đặc Trưng

- Hbq là cột nước trung bình xảy ra trong quá trình vận hành bình thường của TTĐ

- Cách xác định

Trang 35

2) Cột nước tính toán Htt

- Htt là cột nước nhỏ nhất mà tại đó TTĐ còn phát được công suất lắp máy

- Với TTĐ kiểu đường dẫn ta sơ bộ chọn Htt= ( 0.9

- Chọn Htt= 0.95 =>Htt= 0.95 * 87.14 = 82.783 m

Biểu đồ phạm vi làm việc

- Biểu đồ phạm vi làm việc là vùng được giới hạn bởi 5 đường sau: + H(Q) khi ZTL=MNDBT

+ H(Q) khi ZTL=MNC

+ Đường hạn chế máy phát

+ Đường hạn chế tua bin

+ Đường hạn chế công suất phát tối thiểu

a) Xây dựng đường H(Q) khi ZTL=MNDBT

+ Xác định QTĐ max

+Đường H(Q) khi ZTL=MNDBT: H=MNDBT-ZHL(Q) - Hw

+Giả thiết các giá trị Q ,ta có bảng tính toán sau

Trang 36

b) Xây dựng đường H(Q) khi ZTL=MNC

+Làm tương tự đối với H(Q) khi ZTL=MNDBT, ta có bảng tính sau

c) Đường hạn chế công suất máy phát = 885.925 Mw

Cách xác định:

+ Giả thiết Q + Qi=Nlm/(K.Hi) => Các giá trị Hi

Trang 37

Xác định đường hạn chế công suất máy phát

Q(m3/s) 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 1000.00 1100.00 1200.00 1259.03H(m) 1042.26 521.13 347.42 260.57 208.45 173.71 148.89 130.28 115.81 104.23 94.75 86.86 82.78

d) Đường hạn chế tua bin

+ Giả thiết cácQx, từ đó xác định được Hx

Xác định đường hạn chế tua bin

Trang 38

3) Xác định Hmin

- Từ biểu đồ phạm vi làm việc,tra được giá trị H trên biểu đồ

- Hoặc tính toán theo bảng đường hạn chế tua bin nội suy khi Ztlx=MNC thì khi đó Hgt

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	351,9 KB