đồ án thủy điện

đồ án thủy điệnđồ án thủy điện 1đồ án thủy điện 2câu hỏi bảo vệ đồ án thủy điệnđồ án thủy điện ngòi phátđồ án thủy điện lai châuđồ án thủy điện húa nađồ án thủy điện srepok 4tiến độ dự án thủy điện sơn latiến độ dự án thủy điện lai châu

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

PHẦN I : TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 4

1.1 Vị trí công trình : 4

1.2 Nhiệm vụ của công trình : 4

1.3 Sơ đồ khai thác và bố trí tổng thể công trình : 4

1.4 Các thông số cơ bản của công trình : 6

CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 8

2.1 Tài liệu địa hình : 8

2.2 Tài liệu địa chất: 8

2.3 Các quan hệ đặc trưng lòng hồ và hạ lưu công trình theo tuyến chọn : 8

2.4 Tài liệu khí tượng thủy văn : 10

2.5 Tài liệu về dân sinh, kinh tế và nhu cầu dùng điện: 12

PHẦN II :TÍNH TOÁN THỦY NĂNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN 13

CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 13

1.1 Mục đích tính toán thủy năng : 13

1.2 Chọn mức bảo đảm tính toán : 13

1.3 Qui mô và hình thức công trình : 15

1.4 Phương thức khai thác thủy năng, chọn tuyến và vị trí nhà máy: 15

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN 18

2.1 Xác định các thông số của hồ chứa : 18

2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) : 18

2.3 Mực nước chết ( MNC) : 19

2.4 Xác định các thông số năng lượng của TTĐ : 23

2.5 Xác định các thông số cột nước của trạm thủy điện: 26

PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 27

CHƯƠNG 1: CHỌN SỐ TỔ MÁY 27

1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến số tổ máy của TTĐ : 28

1.2 Chọn số tổ máy cho TTĐ SL1: 29

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TUABIN VÀ MÁY PHÁT 30

2.1 Xác định các thông số cơ bản của turbin (TB) : 30

2.2 Chọn máy phát thủy điện : 36

CHƯƠNG 3 : CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC 43

3.1 Thiết bị dẫn nước cho nhà máy thuỷ điện ( buồng xoắn) : 43

3.2 Thiết bị thoát nước cho nhà máy : 48

CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TURBIN 51

4.1 Nhiệm vụ của điều chỉnh Turbin : 51

4.2 Hệ thống điều chỉnh turbin : 52

CHƯƠNG 5: CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ 57

5.1 Sơ đồ đấu điện chính : 57

5.2.Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ SL1: 60

5.3 Chọn thiết bị nâng chuyển cho TTĐ SL1: 63

PHẦN IV: CÔNG TRÌNH THUỶ CÔNG 66

CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 66

1.1 Nhiệm vụ và cấp thiết kế của công trình : 66

1.2 Chọn tuyến và bố trí tổng thể công trình : 67

1.3 Tính toán điều tiết lũ : 67

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC 72

2.1 Xác định mặt cắt cơ bản : 72

2.2 Xác định cao trình đỉnh đập : 74

2.3 Bề rộng đỉnh đập : 77

2.4 Bố trí các hành lang( Lỗ khoét ): 77

2.5 Tính toán màng chống thấm : 77

2.6 Cấu tạo các chi tiết của Đập : 78

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN VÀ TIÊU NĂNG 80

3.1 Mặt cắt đập tràn : 80

3.2 Tính toán tiêu năng : 81

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TUYẾN NĂNG LƯỢNG 88

4.1 Các công trình chuyển nước vào nhà máy thuỷ điện : 88

4.2 Thiết kế đường hầm dẫn nước : 91

4.3 Thiết kế cửa lấy nước: 95

4.4 Tính toán tháp điều áp : 101

4.5 Đường hầm sau tháp điều áp : 107

4.6 Tính áp lực nước va trong hầm sau tháp điều áp : 108

PHẦN V: NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 114

CHƯƠNG 1: CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY 114

1.1 Vị trí và loại nhà máy : 115

1.2 Kết cấu và kích thước phần dưới nước của TTĐ : 115

1.3 Kết cấu và kích thước phần trên nước của TTĐ : 118

CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ VÀ PHÒNG PHỤ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 121

2.1 Các thiết bị bố trí trong nhà máy thuỷ điện : 121

2.2 Các phòng phụ của nhà máy : 126

PHẦN VI: CHUYÊN ĐỀ 128

KẾT LUẬN 146

TÀI LIỆU THAM KHẢO 146

PHẦN I : TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Vị trí công trình :

Công trình thủy điện Suối Lạp nằm trên suối Chà Lạp chảy từ phía Tây, thượng nguồn sông Cả, thuộc xã Tam Thái, huyện Tương Dương, tỉnh Nghệ An, cách thị trấn Tương Dương 20 km về phía đông nam, cách thành phố Vinh khoảng 200 km

đi theo quốc lộ 7 Diện tích lưu vực tính đến vị trí tuyến công trình khoảng 15 km

và cách tuyến nhà máy thứ nhất khoảng 12 km Các nhà máy thủy điện được đấu nối vào tuyền đường dây 35kV tại sát quốc lộ 7,cách nhà máy khoảng 12 km

1.2 Nhiệm vụ của công trình :

Thủy Điện Suối Lạp gồm hai bậc thang thủy điện với tổng công suất khoảng

12 MW cùng trên dòng suối chính của suối Chà Lạp có nhiệm vụ chủ yếu là phát điện với tổng công suất lắp máy Nlm= 12 MW sẽ hòa vào lưới điện khu vực cấp điện

áp 35 KV

1.3 Sơ đồ khai thác và bố trí tổng thể công trình :

Kết quả nghiên cứu hiện trường, kết hợp bản đồ tỷ lệ 1/20000 sơ bộ dự kiến sơ

đồ khai thác thủy điện suối Chà Lạp gồm hai bậc như sau:

Bậc 1 – Nhà máy thủy điện Suối Lạp1 (kí hiệu NM SL1 ):

Hình thức khai thác:

Hình thức khai thác: Sử dụng đập dâng nước kết hợp với đường dẫn bằng kênh dẫn nước không áp và đường ống dẫn nước áp lực hoặc sử dụng đập dâng kết hợp đường hầm dẫn nước có áp

Tuyến công trình đầu mối:

Đập dâng nước bố trí tại tọa độ:

Kinh độ : 104028’ ; Vĩ độ : 19011’

Thuộc địa phận xã Tam Thái, cách bản Suối Lạp khoảng 3 km về phía thượng lưu, cách giáp ranh UBND xã Tam Hợp khoảng 2,5 km về phía hạ lưu Dự kiến MNDBT nằm vào khoảng cao độ 200 – 220m ( đập cao >20 – 40 m), hồ chứa đảm bảo dung tích điều tiết ngày.

Vị trí nhà máy đặt cách tuyến đập khoảng 1,5 km về phía hạ lưu nằm bên bờ trái suối Chà Lạp Mực nước hạ lưu vào khoảng cao độ 150 m

Cột nước so với vị trí đặt nhà máy (ở cao độ 150m) là 50 – 70 m Công suất nhà máy ước tính là 6,0 – 8,0 MW

Tuyến năng lượng:

Bao gồm cửa lấy nước đặt ở vai trái đập, tuyến dẫn nước vào nhà máy dự kiến

là kênh dẫn (đường hầm áp lực) bên bờ trái với chiều dài khoảng 2 km Cuối tuyến kênh là bể áp lực (tháp điều áp)và đường ống vào nhà máy (hầm vào nhà máy), chiều dài đường ống (hầm) khoảng 150m.F

Bậc 2 – Nhà máy thủy điện Suối Lạp 2 ( kí hiệu NM SL 2):

Hình thức khai thác:

Hình thức khai thác sử dụng đập dâng nước kết hợp với đường dẫn bằng đường hầm dẫn nước có áp và đường ống dẫn nước áp lực

Tuyến công trình đầu mối:

Dập dâng nước bố trí tại tọa độ:

Kinh độ : 104029’ ; Vĩ độ : 19013’

Thuộc địa phận xã Tam Thái, cách bản Suối Lạp khoảng 1,0 km về phía hạ lưu, cách nhà máy thứ nhất khoảng 2,5 km về phía hạ lưu Dự kiến MNDBT nằm vào khoảng cao độ 135 - 145 m( đập cao >20 – 35 m), hồ chứa đảm bảo dung tích điều tiết ngày

Vị trí nhà máy đặt cách tuyến đập khoảng 2,5 km về phía hạ lưu nằm bên bờ phải suối Chà Lạp, cách bản Khôi khoảng 1,0 km về phía hạ lưu Mực nước hạ lưu vào khoảng cao độ 97 m

Cột nước so với vị trí đặt nhà máy (ở cao độ 97m ) là 33 – 48 m Công suất nhà máy ước tính là 4,2 – 6,0 MW.

Tuyến năng lượng:

Bao gồm cửa lấy nước đặt ở vai phải đập Tuyến dẫn nước vào nhà máy dự kiến

là đường hầm dẫn nước với chiều dài khoảng 300 km, tháp điều áp và đường ống dẫn nước áp lực vào nhà máy, chiều dài đường ống khoảng 100m

Tuyến đường dây 35 KV được nối trạm biến áp của hai nhà máy với điểm đấu nối cách công trình, tổng chiều dài khoảng 12 km

1.4 Các thông số cơ bản của công trình :

Bảng 1-1 : Các thông số cơ bản của công trình

II Công trình thủy điện bậc 1

2.2 Mực nước hạ lưu tại vị trí nhà máy m 150

2.12 Chiều dài tuyến năng lượng(kênh dẫn) m 2000III Công trình thủy điện bậc 2

3.2 Mực nước hạ lưu tại vị trí nhà máy m 97

3.12 Chiều dài tuyến năng lượng(đường hầm) m 400

CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 2.1 Tài liệu địa hình :

Xem cụ thể trên mặt bằng tổng thể

2.2 Tài liệu địa chất:

Chưa có đầy đủ tài liệu về địa chất

2.3 Các quan hệ đặc trưng lòng hồ và hạ lưu công trình theo tuyến chọn :

Thể tích PA1

15 206 5060.4473 4736.319435

9634.0013

12440.21459

67230.58151

20 216 35178.5951 92171.48626

39853.2455

120249.946

77768.226

182640.9348

527455.1165

172781.123

648922.7049

28 232 190753.4514 781934.2728

219968.7327

937971.7281

30 236 254663.5766 1118889.138

291150.5562

1324744

862

339594.5664

1566668

207

33 242 352501.6341 1805931.531

377450.0115

2065738

842

421191.0349

2952676

131

2.3.2 Quan hệ mực nước hạ lưu:

Suối Lạp1 là bậc thang đầu tiên trong hệ thống bậc thang Suối Lạp, dòng nước qua nhà máy Suối Lạp1 sẽ được chảy xuống hạ lưu, tạo lòng hồ cho nhà máy Suối Lạp 2.Chính vì vậy, mực nước hạ lưu tính toán thủy năng và các thông số cho tram thủy điện Suối Lạp1 sẽ luôn được lấy bằng MNDBT của tram Suối Lạp 2 Còn mực nước hạ lưu max, min để thiết kế nhà máy được lấy bằng MNLTK và MNDBT của TTĐ SL 2

2.4 Tài liệu khí tượng thủy văn :

2.4.1 Quan hệ tổn thất:

Tổn thất bốc hơi theo từng tháng tại tuyến công trình:

Bảng 2-2: Tổn thât bốc hơi tại tuyến công trình

ΔZ 53 50.8 61.6 66.9 81.5 94.5 98.5 89.2 65.9 56.8 51.9 47.7 68.192 Đơn vị: mm

2.4.2 Tổn thất thấm tại tuyến công trình:

Do không có tài liệu nên lấy sơ bộ: Wthấm = 1%.Vtb tháng

2.4.3 Chế độ mưa:

Lượng mưa trung bình năm: Mxc= 1670 mm

2.4.4 Lưu lượng lũ tại tuyến công trình:

Lưu lượng lũ ứng với tần suất thiết kế: Qlũ ptk= 1200m3/s

2.4.5 Dòng chảy phù sa:

Độ đục phù sa lơ lửng trung bình nhiều năm tại tuyến công trình

ρbc = 230 g/m 3 , sơ bộ chọn γbc= 1.4 T/m 3

2.4.6 Dòng chảy thiên nhiên:

Bảng 2-3: Đường duy trì lưu lượng ngày đêm tại tuyến công trình.

9.49

52

4

167

77

1.864

8.86

54

3

945

79

1.864

8.00

57

3

648

82

1.864

7.50

59

3

477

84

1.864

10 6916. 53 37.2 06 3803. 58 41.86

11 0916. 63 76.9 16 2823. 68 41.86

65

2

934

90

1.864

5.16

70

2

510

95

1.864

4.40

75

1

867

100

1.587

2.5 Tài liệu về dân sinh, kinh tế và nhu cầu dùng điện:

Tương Dương là một huyện của tỉnh Nghệ An, nằm ở phía Tây Nam của tỉnh Địa hình rừng núi rất phức tạp hình, giao thông đi lại khó khăn, trình độ dân trí thấp, kinh tế nghèo nàn lạc hậu

Huyện có điện tích lớn nhất tỉnh, huyện Tương Dương có diện tích 2806,36 km2, với dân số (năm 2006) là 75.993 người Với đa phần là thuộc các bộ tộc Lào

Người Kinh (Việt) chiếm một tỷ lệ nhỏ sống tập trung tại Thị trấn Hòa Bình.Có 6 dân tộc chủ yếu sinh sống: Thái, Kinh, Khơ mú, H.Mông, Tày Poọng, Ơ Đu.

Đời sống kinh tế chủ yếu là: Phát nương làm rẫy, mỗi năm một vụ, hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên, ngoài ra tận dụng và khai hoang một số diện tích đất bằng để làm lúa nước

PHẦN II :TÍNH TOÁN THỦY NĂNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA

TRẠM THỦY ĐIỆN CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Mục đích tính toán thủy năng :

Mục đích của tính toán thủy năng là từ tài liệu Thuỷ văn, khí tượng Thuỷ văn, địa hình, địa mạo khu vực xây dựng công trình, tình hình địa chất, địa chất thuỷ văn, các đặc trưng lòng hồ, tính toán để xác định các thông số cơ bản của hồ chứa

và của trạm thuỷ điện

1.2 Chọn mức bảo đảm tính toán :

1.2.1 Khái niệm về mức đảm bảo tính toán:

Trạm thủy điện làm việc phụ thuộc vào tình hình nguồn nước trong thiên nhiên Trong điệu kiện thủy văn thuận lợi trạm thủy điện làm việc bình thường Gặp mùa rất kiệt lưu lượng rất nhỏ công suất giảm, nếu mùa lũ lớn cột nước thấp do mực nước hạ lưu dâng cao làm cho công suất bị giảm Khi trạm thuỷ điện làm việc

không được bình thường thì việc cung cấp điện cho các hộ dùng sẽ không đảm bảo, khi đó phải hạn chế việc cung cấp điện cho các cơ sở sản xuất và khu dân cư, gây thiệt hại cho các hộ dùng điện Để đánh giá mức độ chắc chắn trong việc cung cấp điện của trạm thủy điện người ta dùng khái niệm “mức bảo đảm” và nó được biểu thị bằng công thức sau:

p= Thời gian làm việc bình thường ×100%

Tổng thời gian vận hành

Ý nghĩa của biểu thức trên là trong suốt quá trình vận hành trạm thủy điện sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thường trong P% tổng thời gian, còn lại (100-P)% thời gian thì không thể cung cấp đầy đủ công suất và điện lượng như chế độ bình

thường được do chế độ thủy văn bất lợi

Người ta gọi mức bảo đảm được chọn để tính toán các thông số của trạm thủy điện là “mức bảo đảm tính toán” hay “tần suất thiết kế”

Để chọn mức bảo đảm tính toán của trạm thủy điện người ta thường dựa vào những nguyên tắc sau đây:

- Công suất lắp máy của trạm thủy điện càng lớn thì mức bảo đảm của TTĐ càng cao vì thiệt hại do TTĐ làm việc không bình thường của TTĐ công suất lớn sẽ lớn hơn TTĐ có công suất lắp máy nhỏ

- TTĐ có tỷ trọng công suất càng lớn so với tổng công suất của toàn bộ hệ thống thì mức bảo đảm càng phải được chọn cao vì khi trạm không làm việc bình thường công suất thiếu hụt khó bù hơn so với các trạm nhỏ, nhất là trong những thời kỳ mà công suất dự trữ của trạm thủy điện đã sử dụng gần hết

- Các hộ dùng điện càng quan trọng về các mặt kinh tế, khoa học kỹ thuật thì mức bảo đảm tính toán của trạm cung cấp điện phải càng cao, vì lẽ đó nếu thiếu điện tổn thất sẽ nghiêm trọng

- Nếu TTĐ có hồ điều tiết lớn, hệ số điều tiết cao, sự phân bố dòng chảy trong sông lại tương đối điều hòa thì vẫn có thể chọn mức bảo đảm tính toán cao mà vẫn lợi dụng được phần lớn năng lượng nước thiên nhiên Trong trường hợp không có

hồ điều tiết dài hạn muốn lợi dụng năng lượng nước được nhiều thì không nên chọn mức bảo đảm cao

-Nếu TTĐ đóng vai trò chính trong công trình lợi dụng tổng hợp hoặc chỉ có nhiệm vụ phát điện ngoài ra không có ngành dùng nước nào khác thì mức bảo đảm tính toán cứ theo nguyên tắc trên mà chọn

1.2.2 Mức đảm bảo cuả TTĐ SL1:

Cấp công trình TTĐ SL1 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285:2002 theo 2 điều kiện sau:

- Theo cấp công trình của cụm công trình đầu mối.(Chiều cao của đập).

- Theo năng lực phát điện của TTĐ (Công suất lắp máy)

Sơ bộ chọn cấp công trình cho TTĐ SL1 là công trình cấp III Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285:2002 chọn P=85%

1.3 Qui mô và hình thức công trình :

Do dòng chảy thiên nhiên của lưu vực tại tuyến công trình nhỏ, lòng sông hẹp,

độ dốc lòng sông lớn nên hồ chứa TTĐ Suối Lạp1 khó tạo được dung tích lớn, hồ khó điều tiết theo năm hay theo tháng mà khả năng lớn là làm hồ điều tiết ngày đêm

Nếu xây dựng hồ điều tiết tháng, năm thì quy mô công trình đầu mối sẽ rất lớn, không hiệu quả kinh tế Chọn quy mô điều tiết ngày đêm sẽ thích hợp hơn Việc tính toán chính xác hình thức điều tiết của hồ chưa xem ở phần sau

1.4 Phương thức khai thác thủy năng, chọn tuyến và vị trí nhà máy:

1.4.1 Phương thức khai thác thủy năng:

1.4.1.1 Phương pháp khai thác kiểu đập:

Để khai thác năng lượng của tuyến sông ta phải tiến hành xây dựng đập dâng tại một vị trí thích hợp Lưu tốc của dòng nước trước đập giảm xuống, năng lượng

sẽ không bị tiêu hao vô ích dọc sông mà được tập trung lại Tại tuyến đập hình thành chênh lệch mực nước trước đập và sau đập

Phương pháp này có ưu điểm là tạo ra hồ chứa để tập trung và điều tiết lưu lượng dòng chảy làm tăng khả năng phát điện trong mùa kiệt đồng thời có thể lợi dụng tổng hợp như cắt lũ, chống lụt, cung cấp nước cho các ngành dùng nước

Phương pháp này có nhược điểm là vốn đầu tư lớn và hồ chứa sẽ gây ngập lụt lớn phía thượng lưu, ảnh hưởng tới dân sinh, môi trường

Phương pháp này thích hợp với vùng trung du có địa hình, địa thế thuận lợi để làm hồ chứa có dung tích lớn, ngập lụt ít

1.4.1.2 Phương pháp khai thác kiểu đường dẫn:

Ở những đoạn sông thượng nguồn có độ dốc lớn, lòng sông hẹp dùng đập dâng thì đập sẽ rất cao, hồ điều tiết không lớn, chi phí đầu tư lớn mà không có lợi nhiều Trong trường hợp này, để tận dụng độ dốc của lòng sông người ta cần xây một đập ở đầu đoạn sông để dâng nước, đưa nước chảy vào đường dẫn (đường hầm, kênh, đường ống) có áp hoặc không áp để dẫn nước vào nhà máy.

Phương pháp này có ưu điểm là vốn đầu tư nhỏ do không phải xây đập cao và không có hồ chứa nên không gây ngập lụt phía thượng lưu, ít ảnh hưởng tới dân sinh , môi trường

Phương pháp này có nhược điểm là không có hồ chứa để tập trung và điều tiết lưu lượng dòng chảy, làm giảm khả năng phát điện trong mùa kiệt, không có khả năng cung cấp nước cho các ngành dùng nước khác

Phương pháp này thích hợp với vùng có độ dốc lớn, lòng sông hẹp

1.4.1.3 Phương pháp khai thác kiểu hỗn hợp:

Khi vừa có điều kiện xây dựng hồ để tạo ra một phần cột nước và điều tiết dòng chảy lại vừa có điều kiện luì tuyến nhà máy lại phía sau đập một đoạn để tận dụng độ dốc lòng sông làm tăng cột nước thì cách tốt nhất là dùng phương pháp đập dâng kết hợp đường dẫn Phương pháp này tận dụng được các ưu điểm và đồng thời cũng hạn chế các nhược điểm của các phương pháp trước

1.4.1.4 Chọn phương pháp khai thác cho tram thủy điện Suối Lạp 1:

Căn cứ vào điều kiện địa hình tuyến công trình cho thấy địa hình tại đoạn sông thượng nguồn có độ dốc lớn, lòng sông hẹp dùng đập dâng thì đập sẽ rất cao,

hồ điều tiết không lớn, chi phí đầu tư lớn mà không có lợi nhiều.Trong trường hợp này, để tận dụng độ dốc của lòng sông nên em chọn phương thức khai thác thủy năng cho tram thủy điện SL1 là kiểu đường dẫn Các hạng mục dự định xây dựng bao gồm: Đập bê tông trọng lực, cửa lấy nước bên bờ trái đập; đường hầm có áp dài khoảng 2225m; tháp điều áp cuối đường hầm; đường hầm vào nhà máy dài khoảng 200m; Nhà máy thủy điện và kênh xả

1.4.2 Chọn tuyến công trình và vị trí nhà máy:

1.4.2.1 Phương án tuyến đập và vị trí hồ chứa:

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất vùng công trình, tôi đưa ra hai

phương án tuyến đập, đó là phương án tuyến I1 và I2 để so sánh chọn phương án Tuyến I1 ở thượng lưu đoạn tuyến có toạ độ tim tuyến đập như sau

Điể

2121581,53

D2 470118,09 18 2121535,

Tuyến I2 cách tuyến I1 khoảng 245(m) về phía hạ lưu có toạ độ tim tuyến đập như sau

Điểm

- Các phương án tuyến đập đều có phần lòng sông hẹp, hai bờ có độ dốc lớn, hình thái các phương án tuyến đập không có sự khác biệt lớn

- Do chênh lệch cao độ đáy sông giữa đầu và cuối đoạn tuyến không đáng kể, cho nên với cùng MNDBT, chiều cao đập của các phương án tuyến đập là không có

sự khác biệt đáng kể Dung tích hồ chứa với cùng mực nước xấp xỉ nhau, nên về mặt năng lượng các tuyến chênh lệch nhau không đáng kể

- Về điều kiện thi công, hai tuyến đều có hai bờ khá giống nhau, nên việc bố trí các đường thi công đến các cao trình về cơ bản như nhau.

Tóm lại, về điều kiện địa chất, thi công, năng lượng của cả hai tuyến là tương tự nhau, nhưng do tuyến I2 dài hơn, nên khối lượng thi công lớn hơn, tiến độ thi công chậm hơn Qua những phân tích trên tôi lựa chọn tuyến I1 để tính toán

1.4.2.2 Vị trí nhà máy: Được đặt ở vị trí khá bằng phẳng, địa chất tốt, thuận tiện bố

trí đường thi công

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TRẠM

THỦY ĐIỆN 2.1 Xác định các thông số của hồ chứa :

Các thông số của hồ chứa có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tính toán xác định các thông số của trạm thủy điện Nó quyết định qui mô kích thước của công trình, vốn đầu tư vào nhà máy

2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) :

- MNDBT là một thông số quan trọng của hồ chứa Đây là mực nước cao nhất trong hồ trong điều kiện làm việc bình thường Dung tích của hồ ứng với MNDBT gọi là dung tích toàn phần, ký hiệu Wtp

- Các nhân tố ảnh hưởng trong việc chọn MNDBT:

MNDBT càng cao thì khả năng phát điện và cung cấp nước càng cao, nhưng quy

mô công trình, vùng ngập lụt càng lớn do đó làm tăng chi phí của dự án

Nếu công trình làm việc trong bậc thang thì nâng MNDBT lên có thế gây ngập chân công trình phía trên làm giảm cột nước phát điện và chế độ làm việc của công trình trên

Nhiều khi do điều kiện địa hình không thể tăng MNDBT quá cao, vì như vậy chiều cao và chiều dài đập tăng, phải xây dựng nhiều đập phụ Nếu vùng xây dựng

công trình gần biên giới quốc gia thì MNDBT được khống chế sao cho mực nước trong hồ không được vượt qua biên giới quốc gia.

Trong nhiều trường hợp điều kiện địa hình cho phép xây dựng đập cao nhưng điều kiện địa chất không cho phép, tổn thất về thấm, bốc hơi quá lớn mà việc khắc phục nó rất tốn kém

Việc xác định MNDBT phải thông qua so sánh các phương án trên cơ sở tính toán kinh tế Đối với các công trình thuỷ điện khi các điều kiện về địa chất, thấm bốc hơi, biên giới quốc gia được thoả mãn thì việc xác định MNDBT được tính toán trên cơ sở so sánh giữa chi phí và lợi ích Cụ thể như sau:

-Xác định giới hạn trên và giới hạn dưới của các phương án MNDBT

-Tính toán kinh tế cho một phương án (thường là phương án có MNDBT=min).-Chia khoảng giới hạn MNDBT ra các đoạn nhỏ với khoảng chia là h, tính mức

độ gia tăng của chi phí và lợi ích so với phương án đã tính cụ thể

• γbc: là dung trọng của bùn cát Sơ bộ lấy bằng 1,4 T/m3

• T : Tuổi thọ của công trình, lấy T = 25 (năm)

• V o : Lượng nước trung bình nhiều năm

V o = Qo.365.24.3600 = 8,3.365.24.3600 = 261,75.106 (m3)

→ Vbc = 258009 (m3)

Từ Vbc tra quan hệ Z -V ta được Zbc = 222,2 (m)

- D: là đường kính cửa lấy nước (ở đây sơ bộ ta chọn cửa lấy nước hình tròn)

D =

ΠCLN

F.4

Với FCLN =

CLN

CLN V

Qmax

→ D =

CLN

CLN V

Q

4 maxπ+ VCLN: Là vận tốc trước cửa lấy nước

24.864,1

= 11,18 (m3/s)

→ D =

14,3.1

4.18,11

= 3,77 (m)

- d1: là khoảng cách an toàn để bùn cát không lấp đầy cửa lấy nước

d1 = (1÷3)m , chọn d1 =2 (m)

-d2 : là khoảng cách từ mép trên của cửa lấy nước đến MNC

d2= (0,5÷1)m, chọn d2 = 1 (m)

⇒ MNCbl = 228,975 (m)

Từ MNC theo điều kiện bồi lắng, tính được dung tích hồ chứa ứng với MNC, từ

đó tính được dung tích hữu ích theo điều kiện bồi lắng:

Trong đó:

+ Vhi = 195218 (m 3) : dung tích hữu ích của hồ chứa (m3/s)

+ Wbq : lượng nước trung bình nhiều năm, xác định theo công thức:

Wbq = 8760.3600.Qo (m3)

Với Qo: lưu lượng trung bình nhiều năm, Qo=8,3m3/s

→ β= 0,00074 << 0,02

Như vậy hồ chứa có khă năng điều tiết ngày đêm

2.3.2 Xác định MNC theo dung tích hữu ích tối thiểu:

W MNC = WMNDBT - WhiTrong đó: Ứng với MNDBT = 232m tra quan hệ W ~ Z ta được WMNDBT

Whi : là dung tích hữu ích của hồ chứa (m3)

Dung tích hữu ích của hồ chứa ( hay dung tích điều tiết ngày đêm ) được tính theo công thức :

Vhi = K.Qdb(24-T).3600 (m3)+ K : là hệ số an toàn có kể đến sai sót của tài liệu ( K = 1,1÷1,15), chọn K = 1,1+Qbd: Là lưu lượng ứng với mức bảo đảm tính toán

Tra đường duy trì lưu lượng ứng với P = 85% ta được Qbd = 1,864 (m3/s)

2.3.3 Kiểm tra lại MNC theo điều kiện làm việc của tubin:

Đối với mỗi kiểu Turbin (TB) thì chỉ thích hợp làm việc trong một phạm vi dao động cột nước nhất định để đảm bảo hiệu suất cao, công suất khả dụng lớn và đảm bảo điều kiện về khí thực

Vậy MNC = 229(m) thỏa mãn điều kiện làm việc của tuabin

MNC = 229 (m) thỏa mãn điều kiện bồi lắng và điều kiện làm việc của tuabin nên chọn MNC = 229 (m)

Bảng 2-1: Kết quả tính toán hồ chứa.

781934.3V

mnc 88.95881

hi 45.4V

hitb 61.66850Ztl

Ftb

177664.2

2.4 Xác định các thông số năng lượng của TTĐ :

2.4.1 Xác định công suất bảo đảm:

Công suất bảo đảm (Nbđ) là công suất bình quân tính theo khả năng dòng nước trong thời kỳ nước kiệt tương ứng với mức bảo đảm tính toán của TTĐ Công suất bảo đảm là một thông số cơ bản của trạm thuỷ điện bởi khả năng phủ phụ tải đỉnh của TTĐ lớn hay nhỏ chủ yếu là do công suất bảo đảm quyết định Nó chỉ ra mức

độ tham gia vào cân bằng công suất điện lượng trong hệ thống điện

Với trạm thủy điện điều tiết ngày đêm, do cột nước biến động trong vòng một ngày đên là không nhiếu, tần suất lưu lượng Q trùng với tần suất công suất Chính

vì vậy có thể tính Nbd theo công thức sau:

• Ztl: Mực nước thượng lưu trung bình

Tra quan hệ Z-V ta được Ztl = 230,5 (m)

• Zhl(Qbd): Mực nước hạ lưu ứng với Qdb

Do phía hạ lưu là TTĐ bậc 2, TTĐ bậc 2 này sẽ phát với lưu lượng bằng với lưu lượng của TTĐ bậc 1 Do vậy mực nước hạ lưu của TTĐ bậc 1 luôn bằng MND của TTĐ bậc 2 , Zhl(Qdb) = 152 (m)

• hω: Tổn thất cột nước, sơ bộ ta lấy hϖ= 5%H(Qdb)

⇒ Nbd = 1203,944(KW)

2.4.2 Xác định công suất lắp máy:

Do tài liệu thuỷ văn chỉ có đường duy trì lưu lượng bình quân ngày đêm nên

ta xác định công suất lắp máy theo đường duy trì lưu lượng

Ta giả sử 1 số giá trị Nlm = 7,8,9 (MW) Với mỗi phương án đó, tiến hành tính toán thủy năng xác định các thông số của TTĐ, trên cơ sở đó, so sánh lựa chon phương án Nlm phù hợp Bảng kết quả tính toán thủy năng sẽ được trình bày trong phụ lục 1của đồ án

Giải thích bảng tính toán:

P

% DT(giờ) Q Qtt Q1 Qtd Zhl Ztl ∆ h H N Qhc Lặp Qhc E E.H giờ m3/s m3/s m3/s m3/s m m m m kW m3/s m3/s kW.h kW.h.m

Cột 1 : P(%) - Là tần suất xuất hiện

Cột 2: Dt - Thời đoạn tính toán

Cột 3: Q - Lưu lượng thiên nhiên đến ứng với tần suất P(%)

Cột 4: Qtt - Lưu lượng tổn thất do thấm và do bốc hơi

Qtt =αth 6

10.62,2

V

+ hbh2,62.106

F

• αth: Là hệ số thấm, lấy αth = 0,005

• hbh : Là cột nước bốc hơi trung bình

• V : Dung tích trung bình của hồ chứa

V = VMNC +

2

hi V

• F : Diện tích mặt thoáng trung bình của hồ chứa

F được tra từ quan hệ Zhl -V-F ứng với V

Cột 5: Q1 - Lưu lượng thiên nhiên sau khi đã trừ đi tổn thất

Q1= Qtn– Qtt

Cột 6: Qtđ – Lưu lượng qua tram thủy điện

Qtđ = Min(Qhc, Q1)

Cột 7: Zhl- Cao trình mực nước hạ lưu, lấy Zhl = 152 (m)

Cột 8: Ztl -Cao trình mực nước thượng lưu, lấy Ztl = Ztl tra quan hệ Ztl-V-F ứng với V = Const

N

nếu H ≥ HttCột 14: E - Điện năng trung bình năm

Để chọn được Nlm thì ta phải tiến hành thiết kế TTĐ cho từng phương án công suất lắp máy để tính ra chi phí và lợi ích cho từng phương án, sau đó so sánh kinh tế

để chọn phương án có công suất lắp máy cho hiệu quả kinh tế là cao nhất Trong phạm vi thời gian cho phép làm đồ án, em sơ bộ chọn công suất lắp máy theo độ tăng điện năng và số giờ lợi dụng công suất lắp máy Từ bảng kết quả trên em chọn phương án Nlm = 8 (Mw)

Với phương án công suất lắp máy Nlm =8(Mw) thì cấp công trình theo năng lực phát điện theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 285:2002 là công trình cấp III, như vậy cấp công trình giả thiết là đúng

2.5 Xác định các thông số cột nước của trạm thủy điện:

Các thông số cột nước của trạm thủy điện được xác định cùng với phần tính toán thủy năng , kết quả có thể tóm lược như sau:

Bảng 2-3: Bảng tổng hợp kết quả tính toán thủy năng.

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

CHƯƠNG 1: CHỌN SỐ TỔ MÁY

Qua phần tính toán thuỷ năng tôi đã chọn được các thông số sau

Công suất lắp máy : NLm =8 (MW)

Cột nước tính toán : Htt = 72,835 (m)

Cột nước lớn nhất : Hmax= 79,643 (m)

Cột nước nhỏ nhất : Hmin = 71,292 (m)

Lưu lượng lớn nhất qua TTĐ : Qmax = 12,8106 (m3/s)

Thực chất của việc lựa chọn số tổ máy chính là việc tính toán kinh tế chọn công suất lắp máy (Nlm) cho nên cần xem xét các yếu tố sau:

1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến số tổ máy của TTĐ :

1.1.1 Về mặt kỹ thuật:

Trong quá trình làm việc của TTĐ các tổ máy có thể bị sự cố Để đảm bảo an toàn cung cấp điện thì trong hệ thống đã có một phần công suất gọi là công suất dự trữ sự cố của hệ thống Do đó ta phải chọn số tổ máy tối thiểu của TTĐ sao cho

công suất của một tổ máy (Ntm) phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất dự trữ sự cố của

hệ thống Có như vậy khi tổ máy này hỏng thì hệ thống vẫn an toàn cung cấp điện

1.1.2 Về mặt năng lượng:

Turbin phù hợp với các thông số của TTĐ SL1

là turbin tâm trục Với turbin tâm trục thì có ηmax

cao, nhưng vùng có hiệu suất cao lại hẹp Cho nên

muốn hiệu suất bình quân của TTĐ cao thì nên

chọn nhiều tổ máy Hơn nữa khi chọn số tổ máy

nhiều thì phạm vi điều chỉnh công suất

(Nmin÷Nmax) sẽ rộng hơn

1.1.3 Về mặt quản lý vận hành

Khi số tổ máy ít thì việc quản lý vận hành thuận lợi hơn so với phương án số tổ máy nhiều

1.1.4 Vốn đầu tư vào thiết bị và xây dựng công trình:

Nếu chọn số tổ máy nhiều thì vốn đầu tư vào thiết bị và công trình sẽ tăng vì: -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 nước vào)

và các thiết bị cơ điện nhiều lên =>vốn đầu tư tăng lên

- Do Z nhiều nên kích thước nhà máy lớn lên

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

chuyển đến công trường gặp rất nhiều khó khăn Hơn nữa các TTĐ thường nằm

ở vùng sâu, vùng xa điều kiện giao thông rất khó khăn Nên việc chọn thiết bị phải phù hợp với tình hình thực tế: phương tiện giao thông, đường xá, cầu cống

Với tình hình thực tế nước ta thường chưa có điều kiện sản xuất thiết bị trong nước mà phải nhập thiết bị từ nước ngoài Vì vậy nên cố gắng chọn Z sao cho các thiết bị đã có sẵn trong Catalog, trong trường hợp đặc biệt không chọn được thì ta phải thiết kế và đặt chế tạo riêng Như vậy sẽ rất tốn kém và làm tăng thêm vốn đầu

tư cho công trình

1.2 Chọn số tổ máy cho TTĐ SL1:

Việc chọn số tổ máy phải thông qua so sánh kinh tế, kỹ thuật của các phương án,

so sánh độ tăng của chi phí xây dựng, lắp ráp, trang thiết bị với độ tăng thêm của điện năng Việc so sánh này đòi hỏi nhiều thời gian và nhiều tài liệu về giá cả thị trường Trong giới hạn về thời gian và tài liệu của đồ án tốt nghiệp, em chưa làm được điều này

Với những kết quả thu được từ phần tính thủy năng, sơ bộ em tiến hành chọn thiết bị Kết quả thấy rằng, với phương án Nlm = 8 (Mw), số tổ máy z = 2 thì các thiết bị chính như: Bánh xe công tác, máy phát , máy làm mát là những thiết bị chính đều có sẵn trên thị trường, chính vì vậy em chọn phương án z = 2 là phương

án cuối cùng của em

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TUABIN VÀ MÁY

PHÁT 2.1 Xác định các thông số cơ bản của turbin (TB) :

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

lmZx

N

η Trong đó:

ηmf - hiệu suất của máy phát, với máy phát nhỏ sơ bộ chọn ηmf = 0,95 Nlm - công suất lắp máy của TTĐ SL1, Nlm = 8 (MW)

Z- số tổ máy của TTĐ

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

Hmax =79,643 (m) đến Hmin = 71,292 (m) tra tài liệu chọn tuabin nhỏ của Trung Quốc ta được loại tuabin HLA253

2.1.1 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 1 tt

tb tt

1

H.H'Q 81,9

ND

η

=

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’= Q1M’)

□ 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 = 72,835 (m)

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

ntt =

tc 1 bq

' tu 1D

Hn

Trong đó:

Hbq- cột nước bình quân gia quyền, Hbq = 72,835 (m )

D1tc - đường kính tiêu chuẩn của bánh xe công tác D1tc = 1(m)

n, 1tư - số vòng quay quy dẫn tối ưu của turbin thực được tính theo. n’1tư = n’10 + ∆ n’1

max Tηη

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 mẫu ta được ηM max = 0,916.

Với cột nước tính toán Htt = 72,835 m < 150 m thì ηT max được tính như sau:

5 T 1

M 1 max M max

T

D

D)

1(

2.1.3 Xác định số vòng quay lồng của turbin (nl):

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)

tc 1

max 1

H'n

n =

Trong đó: n’1l- số vòng quay lồng quy dẫn turbin HLA253, tra bảng 8-2 với tuabin tương tự ta được n’1l = 132 (v/ph)

2.1.4 Kiểm tra lại các thông số của turbin:

2.1.4.1 Xác định lại điểm tính toán.

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

)/(304,70

1'

H

D n n

tt

tc tc

' Mtt

n = −Δ = 69,7681 (v/ph)

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

tt tt

2 tc 1 tt

tb Mtt

1

H.H.D 81,9

N'

Q

η

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

vi cho phép, kết quả tính toán cho thấy, điểm tính toán trước và sau khi chọn D1tc lệch nhau 1,6% (Phía trong so với đường hạn chế 95%)

2.1.4.2 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

H

.Dnn'

max

1tc tc 1THmax = ⇒n'1 MH max=n'1 TH max−Δn'1 = 66,696 (v/ph)

(v/f)

H

.Dnn'

mint

1tc tc 1THmin = ⇒ n'1 MH min =n'1 TH min−Δn'1= 70,525 (v/ph)

Sau khi tính được n’1MHmin và n’1MHmax ta đưa lên đường đặc tính tổng hợp chính ta thấy turbin làm việc trong vùng hiệu suất cao

Với những kết quả kiểm tra trên cho thấy, các thông số của tuabin được chọn là hợp lý.

2.1.5 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 có cao trình tương đương đáy cánh hướng nước Sơ bộ có thể xác định HS theo công thức sau

Hs = 10 -

900

∇

- (σM+Hs).HttTrong đó:

□ σM - Hệ số khí thực của turbin mẫu tra trên đường ĐTTHC với điểm tính toán (n’1M tt = 69,77, Q’1M tt = 0,762), σM = 0,062

□ ∇ - Cao trình lắp máy so với mặt biển, sơ bộ lấy ∇ = Zhlmin = 152(m)

□ ∆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 = 72,835m ta được ∆σ = 0,02

Thay số :

→ Hs = 3,8586(m)

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)

2.1.6 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 và nó được xác định như sau:

Δlm = Zhl + Hs +

2

b0

= 155,9836 (m)

Bảng 2-1: Kết quả tổng hợp tính toán phần chọn tuabin cho TTĐ SL1 như sau

2.2 Chọn máy phát thủy điện :

Với phương án số tổ máy và tuabin chọn thì máy phát cũng được chọn theo catalog của tuabin, tuy nhiên, do em không có tài liệu xác định những thông số của máy phát được chọn sẵn đó nên em tiến hành thiết kế máy phát để phục vụ cho những phần tính tiếp theo Các bước thiết kế như sau:

□ Công suất toàn phần định mức của máy phát:

ϕcos

mf mf

N

S = (MVA)

cos : hệ số công suất của máy phát điện, cos = 0,8 (do S ≤ 125MVA)

□ Công suất tính toán được điều chỉnh:

mf

S = (MVA)+ K : hệ số điều chỉnh công suất

Với cos = 0,8 thì k = 1,08 (Tra bảng 1.1 giáo trình công trình trạm)

□ Công suất trên mỗi cực máy phát:

60

n K

V D

P

P

i≤πTrong đó:

• VP :vận tốc dài quay lồng cho phép lớn nhất;

Di  Dg +0.6 m

Dg - đường kính giếng Turbin, sơ bộ lấy Dg = Db

□ Chiều cao lõi thép từ xác định theo công thức:

2

0

30

i

o A a

D n

S C l

□ Chọn loại máy phát:

Dựa vào điều kiện

15,0

ph v n

D

l i

a

→Ta chọn loại máy phát kiểu treo

□ Xác định các kích thước cơ bản của máy phát:

+ Đường kính trục tuabin

Đường kính ngoài: 3

0/)

1412

d v= ÷ mf (cm)Đường kính trong : 4

0 3

' d (d 113N /n )

d v= v v − mf (cm) + Đường kính giếng Turbin:

• Khoảng cách từ mặt dưới giá chữ thập dưới đến mặt bích trục máy phát:

• Chiều dày máy làm mát: t = (0,35÷0,375) (m)

• Khoảng cách đi lại: b> (0,4÷0,5) (m)

• Đường kính

Dh = Dst + 2.t + 2.b

□ Trọng lượng của máy phát

+ Trọng lượng toàn bộ máy phát:

Gmf = .Di.la (tấn) Với  = (48  58) (đối với máy phát kiểu treo), lấy = 50

+ Trọng lượng của Rôto và trục máy phát:

GRôto = (0,5÷0,55)Gmf + Tính lực dọc trục:

• GRôto: trọng lượng Rôto + trục,

b

Dh

h

hc 0

D d

c 0

Hình 2-1: Các kích thước cơ bản của máy phát