PhanIII thiet BI đồ án tốt nghiệp thủy điện

Tổ hợp turbin và máy phátđiện gọi là tổ máy phát điện thuỷ lực.Việc chọn thiết bị đặc biệt là turbin và máy phát có ý nghĩa rất quan trọng trongthiết kế nhà máy, nó quyết định quy mô kíc

Sau khi xác định được các thông số cơ bản của nhà máy thuỷ điện ta tiến hành chọn thiết bị cho nhà máy Trong nhà máy có rất nhiều thiết bị nhưng có hai thiết bịquan trọng nhất sản xuất ra điện năng đó là turbin thuỷ lực và máy phát điện Turbinthuỷ lực là loại động cơ chạy bằng sức nước, dùng để biến đổi năng lượng của dòng nước (thuỷ năng) thành cơ năng làm quay máy phát điện Tổ hợp turbin và máy phátđiện gọi là tổ máy phát điện thuỷ lực.

Việc chọn thiết bị đặc biệt là turbin và máy phát có ý nghĩa rất quan trọng trongthiết kế nhà máy, nó quyết định quy mô kích thước nhà máy, khối lượng xây dựng đào đắp, các thiết bị đi kèm với nó

* Các yêu cầu khi chọn thiết bị:

- Đảm bảo an toàn cung cấp điện

- Thiết bị phải có hiệu suất cao

- Vốn mua sắm nhỏ, chi phí vận hành ít

- Điều kiện vận chuyển thuận tiện

* Căn cứ vào các thông số cơ bản từ kết quả tính toán thuỷ năng để chọn các thiết bị:

- Thiết bị chính: Turbin và máy phát

- Thiết bị dẫn và thoát nước: Buồng xoắn và ống hút

- Thiết bị điều chỉnh turbin: Máy điều tốc, thùng dầu áp lực

2.1 Các phương án số tổ máy Z:

Việc chọn số tổ máy có ảnh hưởng tới loại turbin, kích thước tổ máy, số vòng quay (n) do đó ảnh hưởng tới vốn đầu tư của công trình Vì vậy việc chọn số tổ máy (Z) phải thông qua tính toán kinh tế và kỹ thuật Khi chọn số tổ máy cần phải xem xét các yếu tố sau:

(1)- Công suất của một tổ máy phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất dự trữ của hệ thống: HT

ds

N = (7  12)% PHT

max.(2)- Về mặt năng lượng turbin phải làm việc trong vùng có hiệu suất cao

Khi Z tăng thì D1 giảm  ηmaxT giảm nhưng η TT § tăng Với turbin tâm trục thì có η max cao, nhưng vùng có hiệu suất cao hẹp Cho nên muốn hiệu suất bình quân của TTĐ (η TT§) cao thì nên chọn nhiều tổ máy Với turbin cánh quay thì

(4)- Về mặt quản lý vận hành: Để đảm bảo thuận tiện trong việc quản lý vậnhành nên chọn số tổ máy ít

- Z tăng thì ảnh hưởng của sự cố tới hệ thống là nhỏ nhưng khả năng xảy

- Turbin và máy phát có công suất nhỏ thì giá thành đơn vị của nó lớn hơn

- Các thiết bị phụ kèm theo (điều tốc, đường ống áp lực, cửa van, cửa nướcvào…) nhiều lên

- Do Z nhiều nên kích thước mặt bằng nhà máy lớn lên.

- Khối lượng công tác lắp ráp và sửa chữa đại tu tăng lên

(6)- Về vận chuyển, lắp ráp: Khi số tổ máy ít, trọng lượng thiết bị mỗi tổ máy lớn; mặt khác TTĐ thường được xây dựng ở miền núi vùng sâu vùng xa, giao thông không thuận lợi; do vậy việc vận chuyển thiết bị đến công trường khó khăn Việc chọn thiết bị phải phù hợp với tình hình thực tế như: Phương tiện giao thông, đường xá, cầu cống…

(7)- Về mặt cung cấp điện: Để đảm bảo an toàn cung cấp điện nên chọn số tổmáy nhiều, nhất là TTĐ có tỷ trọng lớn trong hệ thống thì sự cố mỗi tổ máy ảnhhưởng rất lớn đến việc cung cấp điện của hệ thống Nếu chọn số tổ máy ít dẫn đếnviệc cung cấp điện không an toàn (khi có sự cố), vì mỗi tổ máy đảm nhận một phầnphụ tải rất lớn, khi gặp sự cố sẽ dẫn đến tổn thất lớn cho hộ dùng điện

(8)- Quan hệ số tổ máy và các thiết bị cơ điện: Z nhiều thì thiết bị cơ điệnnhiều  Vốn đầu tư vào thiết bị cơ điện nhiều và dễ xảy ra sự cố

Với tình hình nước ta phải nhập thiết bị từ nước ngoài vì vậy phải chọn số tổmáy sao cho các thiết bị có sẵn trong bảng tra, nếu đặt chế tạo một thiết bị mới sẽrất tốn kém Trong trường hợp đặc biệt không chọn được thì ta mới phải thiết kế vàđặt chế tạo

Với công suất lắp máy NLM = 56 MW, để đảm bảo an toàn cho việc cấp điệncũng như dễ dàng cho việc vận chuyển thiết bị, ta không chọn phương án chỉ cómột tổ máy Nếu số tổ máy lớn hơn 4 thì khối lượng thiết bị và xây lắp sẽ lớn, thiết

bị để hoà điện các tổ máy với lưới điện quốc gia và qui trình vận hành các thiết bịcủa trạm sẽ phức tạp

Từ những phân tích ở trên và căn cứ vào các thông số thuỷ năng đã tính toán,tôi đưa ra các phương án số tổ máy Z = 2,3,4

* Công suất một tổ máy: NTM

mf

η : Hiệu suất của máy phát, η mf= (0,96  0,98)

Ta chọn: η mf = 0,97.

2.2 Chọn nhãn hiệu Turbin:

Căn cứ vào công suất turbin của từng phương án và với dao động cột nước

Hmax = 60 m, Hmin = 40,96 m Tra biểu đồ phạm vi sử dụng các loại turbin Hình 1), Giáo trình turbin thuỷ lực (GTTBTL) ta chọn được loại turbin CQ60/642 cho

TB

.H Q 9,81.η

N

Trong đó: NTB: Công suất của turbin, NTB = 28866 KW;

ηT: hiệu suất của turbin thực, sơ bộ chọn ηT = 0,89;

Q ) nên lấy sao cho hệ số khíthực  không quá lớn Nếu chọn  lớn thì chiều cao hút Hs sẽ nhỏ dẫn đến cao trìnhlắp máy đặt sâu làm tăng vốn đầu tư vào công trình Nếu chọn  nhỏ thì sẽ khó đảmbảo điều kiện khí thực Vì vậy điểm tính toán ( '

1

n ; ' 1

Q ) rất khó xác định, ở đây talấy với trường hợp an toàn nhất về khí thực Thường trị số Hs dao động trongkhoảng

: Độ điều chỉnh khí thực khi xét đến sự khác nhau giữa turbinthực và turbin mẫu, tra trên Hình (7-4) GTTBTL ứng với Htt = 47 m   = 0,03 : Cao trình lắp máy so với mặt biển, nó phụ thuộc vào chiều caohút Hs và mực nước hạ lưu

Sơ bộ lấy:  = Zhlmin = 430,01 m



tt

tt s

Δσ.H H

10 σ

8) (

Khi đó ứng với giao điểm n'

1= 110 v/ph và đường hệ số khí thực  = 0,343trên đường ĐTTHC ta tìm được: Q'

TB

.H Q 9,81.η

N

3/2

1,185.47 9,81.0,89.

'

1

D

H n

η

Mmax Tmax

max Tmax , η

η : Hiệu suất lớn nhất của turbin thực và mẫu

Tra trên đường ĐTTHC của turbin CQ60/642 ta được: Mmax = Mtư = 0,905

Với Htt = 47 m < 150 m nên:

5 1T

1M Mmax

Tmax

D

D ).

η (1 1

3,2

0,46 0,905).

0,9355

= 1,8 v/ph

n'

1= 108 + 1,8 = 109,8 v/ph

ntt = 109,8.3,251,52 = 246,3 v/ph.

Tra bảng (8-3) ta được số vòng quay đồng bộ: ntc= 250 v/ph

Kết quả của các phương án được thể hiện ở bảng sau:

2.3.3 Kiểm tra lại điểm tính toán:

+ Số vòng quay quy dẫn tại điểm tính toán của turbin thực:

tt

1tc tc '

1tt

H

.D n

2 1tc

T 1tt 9,81.η D H

N

.47 3,2 9,81.0,89.

28866

Đưa n'

1Mtt và Q'

1tt lên đường ĐTTHC ta thấy điểm tính toán nằm trong vùng

có hiệu suất cao (ηtt = 89,8%)

Kết quả của các phương án được thể hiện ở bảng sau:

' 1Mtt

1tt

2.3.4 Kiểm tra vùng làm việc của turbin:

Với phạm vi dao động cột nước của turbin từ Hmax  Hmin thì vùng làm việccủa turbin sẽ được giới hạn bởi hai đường nằm ngang n'

1MHminvà n'

1MHmax và đườngđồng độ mở lớn nhất a omaxM trên đường ĐTTHC, ta có:

1'

max

1tc tc 1MHmax Δn

H

.D n

1tc tc 1MHmin Δn

H

.D n

' 1MHmin

Độ cao hút Hs là khoảng cách thẳng đứng tính từ mực nước hạ lưu đến điểm

có áp lực nhỏ nhất Với turbin tâm trục thì điểm này nằm ở mặt đầu dưới cánhhướng nước Với turbin cánh quay thì điểm này nằm ở trung tâm trục quay củacánh turbin

Hs = 10 - 900 - (M + )Htt

Trong đó:

: Cao trình lắp máy so với mặt biển, nó phụ thuộc vào chiều cao hút Hs vàmực nước hạ lưu Sơ bộ lấy:  = Zhlmin = 430,01 m

M: Hệ số khí thực của TB mẫu, tra trên đường ĐTTHC với điểm tính toán (n

lý cần phải xét các tổ hợp mực nước và công suất 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 Vớichiều cao hút đó một mặt sẽ bảo đảm turbin làm việc không xảy ra khí thực hoặcchỉ có khí thực với mức độ nhẹ cho phép, đồng thời đảm bảo turbin không lắp đặt

ở độ sâu quá thấp so với mực nước hạ lưu (Hs kinh tế) Nhưng làm như vậy rấtphức tạp, đòi hỏi phải có nhiều thời gian, trong giai đoạn thiết kế sơ bộ ta tính vớicột nước tính toán

: Độ điều chỉnh khí thực khi xét đến sự khác nhau giữa turbin thực vàturbin mẫu

Tra trên Hình (7-4) ứng với Htt = 47 m   = 0,03

Trong thực tế tính toán, thường dùng chiều cao hút cấu tạo H'

s thay cho chiềucao hút Hs Tuỳ từng loại turbin mà '

Kết quả của các phương án được thể hiện ở bảng sau:

2.3.6 Xác định cao trình lắp máy ( LM ):

LM là cao trình lắp máy turbin, đây là cao trình quan trọng của nhà máy thuỷđiện vì nó là cơ sở để xác định các cao trình khác Cao trình lắp máy phải thoả mãnhai yêu cầu sau:

* Về mặt kinh tế: Đảm bảo khối lượng đào đắp nhà máy nhỏ

* Về mặt kỹ thuật: Đảm bảo điều kiện không phát sinh khí thực trong quátrình vận hành Ngoài ra, khi xác định cao trình này cần phải xem xét lòng dẫn hạlưu có bị xói sâu trong quá trình vận hành làm cho mực nước hạ lưu giảm xuốngkhông bảo đảm điều kiện tính toán ban đầu

Nó được xác định bằng công thức: LM = Zhl + H'

s

Trong đó: Zhl: Cao trình mực nước hạ lưu ứng với độ cao hút Hs

٭ Xác định Zhl: Lưu lượng qua một tổ máy:

T

2 1 ' 1T

Là số vòng quay đột biến của BXCT, nó xảy ra khi mômen lực chuyển độngcủa roto tổ máy (Mđ) lớn hơn mômen cản chuyển động của roto máy phát (Mc).Trong quá trình vận hành TTĐ vì một lý do nào đó cần phải đóng cánh hướngnước, mà bộ phận hướng nước chưa đóng kịp thì số vòng quay của turbin tăng lênđột ngột trong thời gian ngắn, nó sẽ đạt tới trị sốcực đại nào đó gọi là số vòng quaylồng tốc (nl).

nl

1 max

'

1l

D

H

270. 653,6 v/ph

Kết quả của các phương án được thể hiện ở bảng sau:

BẢNG III-2: TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA TURBIN

Thông số Đơn vị Phương án số tổ máy Z

n' 1MHmin (v/ph) 123.19 115.57 130.30

n' 1Mtt (v/ph) 114.88 107.78 121.54

Q'

3.1.1 Về kinh tế:

Do điều kiện nước ta chưa sản xuất được máy phát mà phải nhập từ nướcngoài, do vậy việc chọn máy phát phải căn cứ vào mẫu ở nơi sản xuất, chọn phảiđảm bảo đồng bộ, sản xuất hàng loạt, giá thành rẻ Trong trường hợp đặc biệtkhông chọn được thì ta phải thiết kế theo các công thức kinh nghiệm

3.1.2 Về kỹ thuật:

- Đảm bảo an toàn cung cấp điện

- Thao tác vận hành, bảo quản, sửa chữa lắp ráp dễ dàng

- Công suất máy phát chọn không thay đổi quá 5% : Smf®m  Stt  5%.Stt

- Số vòng quay của roto máy phát phải quay với tốc độ không thay đổi khilàm việc có phụ tải và bằng tốc độ quay đồng bộ để đảm bảo tần số dòng điện tiêuchuẩn 50 Hz (ở một số nước là 60 Hz): nmf = nđb

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

3.2 Tính toán chọn máy phát điện:

cosφ: Hệ số công suất định mức, thường lấy cosφ = 0,85 khi Sđm >

125 MVA, cosφ = 0,80 khi Sđm < 125 MVA

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

Phương án 2 tổ máy chọn máy phát CB425/200-24

Phương án 3 tổ máy chọn máy phát CB425/110-20

Phương án 4 tổ máy chọn máy phát CB325/110-16

Các thông số kỹ thuật của máy phát:

Phương Số

Công suấtđịnh mức cosφ Hiệu

Đườngkính

Trọng lượng

án (v/ph)vòng MVA MW suấtη% Di (m)trong Roto(tấn)

Toànbộ(tấn)

2 250 35 28 0,8 97,1 3,7 150 310

3.2.2 Kiểm tra lại máy phát đã chọn:

Tiến hành so sánh và hiệu chỉnh cho các phương án đưa ra:







 Không cần thiết kế máy phát nhưng cần hiệu chỉnh lại chiều cao lõi sắt

từ để công suất chọn tương đương với công suất thiết kế trên cơ sở số vòng quay

và đường kính trong stato máy phát (Di) không đổi

+ Công thức hiệu chỉnh: l ®m

mf

a tt ' a

S

.l S

 l SS .l 23,334.11022,5 114,1

mf

a tt '

% 29 , 14

% 100 5 , 17

5 , 17 15







 Thiết kế lại máy phát

+ Công suất tính toán điều chỉnh: So = k.S® m

+ Chiều dài cung tròn vành bố trí cực roto: * = A.S*

Các hệ số: A, được xác định theo bảng (1-2), Giáo trình CTTTĐ trang

227 với chế độ làm mát máy phát bằng không khí, ta có: A = 0,529 ;  = 0,246

 * = A.S* = 0,529.1,0940,246 = 0,54 m

+ Đường kính roto: Di    2 , 75

3,14

0,54.16 π

p

.n π.k 60.V

Trong đó: Vp: Vận tốc dài quay lồng cho phép lớn nhất, Vp = 160 m/s khi Smf 

175 MW; Vp = 180 m/s khi Smf > 175 MW);

kp: Hệ số quay lồng của turbin, kp '

Io

' Ip

n

n

 '

60.160 n

π.k

60.V

o p

p





m > Di = 2,75 m  Thoả mãn điều kiện

+Chiều cao lõi thép từ: la = 2

i o

o A

.D π.n

.S 30.C

o A

,75 3,14.375.2

8,9 30.18,57.1 D

π.n

.S 30.C

l

*

a    Thoả mãn điều kiện

+ Trọng lượng của máy phát: dm

mf

tt mf '

mf

S

.S G

R

S

.S G

Kz: Hệ số áp lực nước dọc trục, tra bảng (8-1) GTTBTL ta được Kz = 0,73 T/m3;

Gb: Trọng lượng BXCT, tra hình (8-11) GTTBTL với D1 = 3,2 m

1/ Về kinh tế:

Phải dựa vào vốn đầu tư cơ bản và chi phí vận hành hàng năm, nhưng do tàiliệu chưa đầy đủ, mặt khác trong phạm vi đồ án này chỉ là thiết kế sơ bộ nên tôikhông tính toán kinh tế Tuy nhiên, kinh nghiệm thấy rằng số tổ máy càng nhiềuthì vốn đầu tư vào nhà máy càng tăng: Vì vậy tổng vốn đầu tư cho phương án 2 tổmáy là nhỏ nhất

n'

Q' 1tt (m3/s) 1.002 1.094 1.013

Nói chung các phương án chọn đều có vùng làm việc và điểm tính toán nằmtrong vùng có hiệu suất cao, hệ số khí thực, chiều cao hút Hs thuộc phạm vi chophép, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật

- Phương án 4 tổ máy có số tổ máy nhiều nhất nên chi phí cho cửa lấy nước,đường dẫn nước lớn; các thiết bị phụ trợ, sơ đồ đấu điện phức tạp; quản lý vận

hành khó khăn Ngoài ra phương án 4 tổ máy phải thiết kế máy phát do công suấtthiết kế và công suất chọn không hợp lý Tuy nhiên phương án này có điều kiệnvận chuyển thiết bị và khả năng an toàn cung cấp điện tốt nhất.

- Phương án 3 tổ máy có hiệu suất tại điểm tính toán thấp nhất, chiều cao hút

Hs nhỏ nhất nên khối lượng đào hố móng, xử lý nền và khối lượng bê tông phầndưới nước của nhà máy tốn kém hơn hai phương án còn lại

- Phương án 2 tổ máy có nhược điểm là khả năng an toàn cung cấp điệnkhông tốt bằng hai phương án còn lại Tuy nhiên phương án này cũng có nhiều ưuđiểm như: Hiệu suất tại điểm tính toán cao nhất, tốc độ quay lồng nhỏ nhất, chiềucao hút và cao trình lắp máy lớn nhất nên khối lượng đào hố móng, xử lý nền vàkhối lượng bê tông phần dưới nước của nhà máy ít tốn kém hơn

Từ những phân tích trên tôi chọn phương án Z=2 tổ máy cho TTĐ T2

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA PH ƯƠ NG ÁN CHỌN

CQ60/642

NTB (MW) 28,866

nTB (v/ph) 250CB425/200-24

giữa đường kính trong stato máy phát (Di) với chiều cao lõi thép từ để chọn kiểumáy phát.Nếu:

5 thì: +Nếu n > 150 v/ph  Chọn máy phát kiểu treo

+Nếu n < 150 v/ph  Chọn máy phát kiểu ô

2

3,7

= 1,85 < 4  Ta chọnmáy phát kiểu treo

n n

n

N 113.

d

2/ Đường kính giếng turbin:

Đường kính giếng turbin được quyết định bởi cấu tạo máy phát và turbin.Việc xác định đường kính giếng turbin cần chú ý để việc tháo lắp turbin dễ dàng vàđảm bảo điều kiện đặt máy phát

- Dựa vào yêu cầu tháo lắp máy phát:

Dg  Di – (1,5 ÷ 0,6)m = 3,7 – (1,5 ÷ 0,6)m = (2,2 ÷ 3,1)m

- Dựa vào điều kiện tháo lắp turbin:

Dg  (1,3 ÷ 1,4).D1 = (1,3 ÷ 1,4).3,2 = (4,16 ÷ 4,48)m.

 Không thể lựa chọn đường kính giếng turbin thoả mãn cả hai điều kiệntrên, vì vậy ta xác định Dg theo điều kiện thiết kế cụ thể trong đồ án này Sơ bộ talấy bằng đường kính trong Db của stato turbin Với D1 = 3,2 m tra bảng (5-5)GTTBTL ta được: Dg = Db = 4,37 m

- Chiều dày máy làm mát: t = (0,35 ÷ 0,375)m , ta chọn: t = 0,35 m.

- Khoảng cách đi lại: b > (0,4 ÷ 0,5)m , ta chọn: b = 0,5 m

CHƯƠNG 4:

THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC

4.1 Thiết bị dẫn nước (buồng turbin - buồng xoắn):

4.1.1 Khái niệm, công dụng và yêu cầu:

Buồng turbin là phần nối liền công trình dẫn nước của nhà máy thuỷ điện vớiturbin Buồng turbin gồm có các công dụng sau:

- Dẫn nước từ đường ống áp lực vào trong cơ cấu hướng nước của turbin

- Tạo cho dòng nước trước khi vào cơ cấu hướng nước có một độ vòng nhấtđịnh để tránh lực xung kích giữa dòng nước và mép ngoài của cánh hướng nước

- Phân bố đều lượng nước vào xung quanh bánh xe công tác để tránh lực tácdụng lệch tâm

Buồng turbin cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Dẫn nước đều đặn lên chu vi các cánh hướng nước, để tạo nên dòng chảy đối xứng với trục turbin

+ Tổn thất thuỷ lực trong buồng, đặc biệt là trong bộ phận hướng nước là nhỏ nhất

+ Buồng có kích thước nhỏ nhất ,kết cấu đơn giản và chắc chắn

+ Dễ nối tiếp với với đường dẫn của TTĐ

+ Thuận tiện cho việc bố trí turbin và các thiết bị phụ của của nó tronggian máy của TTĐ, thoả mãn các yêu cầu xây dựng nhà máy

Kích thước và hình dạng buồng xoắn (chiều rộng mặt bằng và chiều cao tiếtdiện cửa vào của buồng) có ảnh hưởng tới tổn thất năng lượng trong buồng xoắn

và các phần qua nước tiếp theo (stato, bộ phận hướng nước và BXCT) Nói chungbuồng có kích thước lớn thì hiệu suất cao hơn Mặt khác kích thước buồng xoắn

quyết định kích thước khối turbin, kích thước phần dưới nước của nhà máy do đó

mà nó có liên quan trực tiếp đến giá thành xây dựng nhà máy

4.1.2 Chọn kiểu buồng xoắn:

Tuỳ theo cột nước, công suất của trạm thuỷ điện mà chọn kiểu buồng xoắn.Với TTĐ T2 đang thiết kế có cột nước H(min max) = (40,96 ÷ 59,99)m , cộtnước tính toán Htt = 47 m, công suất một tổ máy là NTM = 28 MW, tra hình (5-1)GTTBTL ta được buồng xoắn bê tông; tra bảng (5-1) GTTBTL:

Góc bao φmax = (200 ÷ 225)o, ta chọn: φmax = 210o

4.1.3 Tính toán thuỷ lực buồng xoắn:

Nhiệm vụ tính toán thuỷ lực buồng xoắn chủ yếu là xác định các yếu tố cơbản của buồng turbin: Hình dáng đường bao quanh bên ngoài của buồng xoắn, kíchthước tiết diện vào và quy luật thay đổi các tiết diện tiếp theo của buồng xoắn.Tính toán đảm bảo tổn thất thuỷ lực là nhỏ mà vẫn không làm tăng chi phí xâydựng nhà máy Các phương pháp tính toán thuỷ lực buồng xoắn:

+ Phương pháp vận tốc bình quân trong buồng xoắn không đổi: (Vu = const) Phương pháp này giả thiết tốc độ trung bình của dòng nước tại tất cả cácđiểm trên cùng một mặt cắt hay tốc độ trên tất cả các mặt cắt khác nhau là bằngnhau, nhưng thực tế chất lỏng có vận tốc là không bằng nhau do có tổn thất theochiều dài buồng xoắn dẫn đến các tiết diện sẽ có trị số cột nước khác nhau, áp lựcnước tác dụng lên BXCT làm cho ổ đỡ bị mài mòn không đều gây ra sự rung động,

vì thế phương pháp này tuy tính toán đơn giản nhưng nó chỉ phù hợp với TTĐ cộtnước thấp góc bao max  1800

+ Phương pháp vận tốc bình quân trong buồng xoắn giảm dần: Coi vận tốc tại

tiết diện cửa vào là Vcv, vận tốc tại tiết diện tiếp theo của buồng xoắn là (0,5 0,7).Vv, phương pháp này sai số lớn nên ít dùng

+ Phương pháp mômen vận tốc bằng hằng số: (Vu.r = K = const)

Vận tốc Vu tại các điểm cách trung tâm trục một bán kính như nhau thì bằngnhau nhưng trên cùng một tiết diện Vu giảm dần khi R tăng Phương án này tínhtoán phức tạp, nhưng chế độ thủy lực trong buồng xoắn phù hợp hơn cả Vì vậyphương pháp này thường dùng để tính toán cho TTĐ cột nước cao góc bao φmax >

180o

Với TTĐ T2 đang thiết kế có góc bao φmax = 210o, cột nước tính toán Htt = 47

m, nên tôi chọn phương pháp mô men tốc độ bằng hằng số để tính toán

2/ Trình tự tính toán:

 Xác định các thông số ban đầu:

+ Chọn hình dạng tiết diện buồng xoắn: Ta chọn buồng xoắn có tiết diệnkiểu trần bằng để có thể giảm thể tích khối bê tông phần dưới nước của nhà máy,rút ngắn khoảng cách giữa các trục tổ máy và dễ bố trí động cơ tiếp lực

+ Kích thước buồng xoắn: Với turbin CQ60/642 có D1 = 3,2 m, tra bảng 5) ta có:

Chiều cao cánh hướng nước: bo = 0,35.D1 = 0,35.3,2 = 1,12 m

 Xác định kích thước tiết diện vào:

+ Vận tốc cửa vào (Vcv): Vận tốc cửa vào buồng xoắn ảnh hưởng đến hiệusuất turbin Nếu chọn Vcv lớn thì tổn thất thuỷ lực trong buồng xoắn sẽ tăng, làmgiảm hiệu suất của turbin nhưng nếu chọn quá nhỏ sẽ làm tăng kích thước buồngxoắn Ta chọn Vcv theo công thức kinh nghiệm: