đồ án thủy điện phần thủy năng

Xác định công suất bảo đảm Nbđ4.. Xác định công suất lắp máy Nlm 5.. Xác định điện năng trung bình nhiều năm Enn và số giờ lợi dụng công suất lắp máy hNlm 6.. Xác định biểu đồ phạm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THỦY NĂNG I THIẾT KẾ TRẠM THỦY ĐIỆN

+ Trọng lượng riêng của bùn cát γ=1300kg/m3

+ Tuổi thọ công trình T=100 năm

Q, m 3 /s 405,03 510,13 623,44 747,74 890,37 3314,54 3591,91 3893,22 4201,25

Zhạ 187,95 188,17 188,39 188,61 188,83 191,25 191,47 191,69 191,9

3 Xác định công suất bảo đảm (Nbđ)

4 Xác định công suất lắp máy (Nlm)

5 Xác định điện năng trung bình nhiều năm (Enn) và số giờ lợi dụng công suất lắp

máy (hNlm)

6 Xác định biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện và từ đó tính cột nước đặc

trưng Hmax, Hmin, Htt, Hbq

1 XÁC ĐỊNH 3 NĂM ĐIỂN HÌNH

1.1.Bảng tính toán Lưu Lượng

1.2.Tính toán cho năm lũ và năm kiệt

+)Từ tính toán ta thấy có: 4 tháng lũ và 8 tháng kiệt,trong đó 4 tháng lũ là tháng: 6,7,8,9 và các tháng kiệt là tháng: 10,11,12,1,2,3,4,5

+) Vẽ các đường tần suất lưu lượng của 3 lưu lượng: Qn, Ql, Qk trung bình nhiều năm

Đường duy trì lưu lượng

1.3.1.Chọn năm kiệt thiết kế (P tk =90%)

+) Ta có: P=Ptk=90% ; n=8 tháng mùa kiệt → nPtk = 132,73( m3/s)

mkPtk = 48,04(m3/s) ♦ Chọn năm thủy văn có : → chọn năm điển hình 1982-1983 có: 59,30(m3/s) +) Thu phóng:

4 42,768

36,33 3

23,56

2 43,758 263,538 202,16 80,41

2 XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC CHẾT (MNC):

+ Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất trong hồ chứa trong điều kiện làm việc

bình thường

2.1 Xác định độ sâu công tác cho phép [h ct ]:

+ Độ sâu công tác của hồ chứa TTĐ ( hay hct ) là khoảng cách giữa MNDBT và MNC của

hồ chứa, phần dung tích nằm giữa MNDBT và MNC gọi là dung tích hữu ích (Vhi) của hồ

chứa Phần nằm dưới MNC gọi là dung tích chết Vc Vấn đề ở đây là chọn độ sâu công tác

hct ứng với phương án MNDBT trên là hợp lý nhất,việc chọn độ sâu công tác có lợi nhất

thường dựa theo một yêu cầu nào đó Thông thường được xác định như sau :

2.1.1 Xác định h ct theo điều kiện làm việc của tuabin:

+ Đối với mỗi một loại Tuabin chỉ thích ứng với một mức độ dao động mực nước nhấtđịnh (Hmax- Hmin), khi Tuabin làm việc ở ngoài phạm vi đó thì hiệu suất của Tuabin sẽ nhỏ

= 61,0(m)

2.1.2 Xác định h ct theo điều kiện bồi lắng của bùn cát

MNDBT MNC

Zbc H 2

Vhi

+ Độ sâu công tác được xác định theo công thức :

+ b : Chiều rộng của cửa lấy nước

+ D : Chiều cao của cửa lấy nước

* Tính D:

chọn D= 1,5*b (*),với b=

ln 1,3

Fc

chọn Vcv = 1,2 m/s

→ FCLN = QCLN/Vcv, trong đó: QCLN =

max tđ Q z

Với z là số cửa lấy nước ta chọn z= 4(1, 2 1, 6 ¸ )´

+) Ta có: Vbc=Vdị đẩy+Vlơ lửng,trong đó:

→ chọn sơ bộ Vdị đẩy= 20%Vlơ lửng

2.2.Kiểm tra khả năng điều tiết của hồ

+ Từ quan hệ Z~F~V của hồ chứa ta tính được:

→ hồ điều tiết ngày đêm

+ do hồ điều tiết ngày nên ta có:

Vhi = K*Qbđ*(24-T)*3600

Trong đó:

Qbđ được xác định từ đường duy trì lưu lượng ứng với PTK=90%

T là thời gian phát điện phủ đỉnh, T=5h

3.Xác đinh công suất bảo đảm(N bđ )

+ Công suất bảo đảm là công suất bình quân tính theo khả năng của dòng nước trong thời kì kiệt nước tương ứng với mức bảo đảm tính toán của trạm thủy điện

+ Do sự khác nhau về mức độ sử dụng dòng chảy của các trạm thủy điện có năng lực điều tiết khác nhau nên phương pháp xác định công suất bảo đảm cũng khác nhau Thường thì khi xác định công suất bảo đảm của TTĐ sẽ có 2 phương án xác định :-Tính Nbđ dựa vào đường tần suất công suất dòng nước

-Tính Nbđ cho 3 năm điển hình

+ Ở trong trường hợp tính toán này do hồ là điều tiết ngày nên ta sẽ chọn phương án tính Nbđ dựa vào đường tần suất công suất dòng nước

♦ Chọn thời đoạn tính toán : ngày

4 Xác định công suất lắp máy (N lm )

+ Công suất lắp máy của TTĐ là tổng công suất định mức của các tổ máy Nó chính làcông suất tối đa mà TTĐ có thể phát ra khi nó làn việc với hệ số

cos ϕ

tiêu chuẩn và điện áp định mức

→ Nlm =(149,02÷596,08) (MW)

+ Từ bảng tính toán thủy năng ta xác định được Nlm =300MW

5 Xác định điện năng trung bình nhiều năm ( E nn ) và số giờ lợi dụng công suất lắp máy (hNlm )

5.1 Xác định điện lượng trung bình nhiều năm

+ Bảng tính toán thủy năng đối với hồ điều tiết ngày:

Cột 1: Tần suất tính toán được tra từ đường duy trì lưu lượng

Cột 2: thời đoạn tính toán t =

8760 100

P´

(h)

Nlm Qhc

P

t D ´

D =

(h)Cột 4: Lưu lượng thiên nhiên đến lấy từ đường duy trì lưu lượng

Ftb tra quan hệ Z~F~V với V=Vtb=Vc+ 2

Vhi

Hbh = Hbhtb (tính cho cả năm)

Cột 7: Lưu lượng thực tế Qthực =Qtn – Qth-Qbh

Cột 8: Lưu lượng hạn chế giả thiết (giả thiết 1 giá trị bất kỳ ở vòng lặp đầu tiên) Giá trị này thể hiện lưu lượng lớn nhất có thể qua tuabin nếu tổ máy phát được công suất tối đa

Cột 9: Lưu lượng phát điện =min(Qthực; Qhcgt)

Cột 10 : Ztl = MNDBT nếu

Ztl = Ztltb nếu Qthực < Qfđ

Cột 11: Zhl; Tra quan hệ Q~Zhl (ứng với Qthực)

Cột 12: Hw,Tra quan hệ Q~Hw (ứng với Qfđ)

Cột 13: Hfđ = Ztl – Zhl – Hw

Cột 14: Nfđ = k*Qfđ*Hfđ (MW)

Cột 15: Lưu lượng hạn chế

Nlm Qhc

K Hfd

=

´

(m3/s)Cột 16: điện lượng E, E=N*t (MWh)

Cột 17: H*N

5.2 Xác định số giờ lợi dụng công suất lắp máy

+ Với Nlm=300MW, Số giờ lợi dụng công suất lắp máy của trạm thủy điện được tính theo công thức:

Enn Hlm

Nlm

=å

Trong đó:

=4040,77(h)

6 tính cột nước đặc trưng H max , H min , H tt , H bq và từ đó xác định biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện

6.1 tính các cột nước đặc trưng H max , H min , H tt , H bq

6.1.1 tính cột nước H max

+ Là cột nước lớn nhất xảy ra trong quá trình vận hành bình thường của trạm thủy

6.1.2 tính cột nước H bq

+ Cột nước bình quân là cột nước trung bình có được trong quá trình vận hành bìnhthường của trạm thủy điện

i t

=

1298286,517201,82

Trong đó : n là thời đoạn tính toán

6.1.3 tính cột nước nhỏ nhất H min

+ Là cột nước nhỏ nhất có được trong quá trình vận hành bình thường của trạm thủyđiện

Q

Nlm

K´ + lập bảng tính toán

stt Qtđmax gt Hw Zhl Hmin Htt Qtđmax deltaQ

6.2 xác định biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện

+ biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện được giới hạn bởi 4 đường sau:

+ Lập bảng tính toán.

+ Giả thiết các giá trị của Q sao cho Q£Qtđmax

+ Lập bảng tính toán

+ Nmin=(50%-60%) Ntm

Với : 75MW; z là số cửa lấy nước, z = 4

+ Lấy Nmin =50%Ntm = 37,5 (MW)

+ H= Htt –Hw (m)

+ Lập bảng tính toán

+ Ta có biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện KL18 như sau: