ĐỒ ÁN THỦY ĐIỆN CÔNG TRÌNH

ĐỒ ÁN THỦY ĐIỆNA.Số liệu tính toán - Các thông số thiết kế tương ứng: + Mực nước dân trung bìnhMNDTB 267m... Tính toán các thông số của trạm thủy điện: MNC, Nbđ, Nlm, Emn điện lượng năm

ĐỒ ÁN THỦY ĐIỆN

A.Số liệu tính toán

- Các thông số thiết kế tương ứng:

+ Mực nước dân trung bình(MNDTB) 267m

+ Tần suất Pđb =80%

+ Q lũ thiết kế = 750(m3/s)

+ Hàm lượng phù sa =0.150 (Kg/m3)

Bảng 2 Tổn thất bốc hơi và tổn thất thấm hồ chứa

thấm

Tháng

1

Tháng

2

Tháng 3

Tháng 4

Tháng 5

Tháng 6

Tháng 7

Tháng 8

Tháng 9

Tháng 10

Tháng 11

Tháng

12 (%Vtb) 74.2 68.1 65.4 65.9 84.5 80.6 80.9 77.7 65.8 80.2 77.4 68.5 1.05

Bảng 3: Lưu lượng thiên nhiên đến 3 năm điển hình (m3/s )

tần

Nhiều

nước 321 196 202 268 561 1308 2137 2716 1750 944 804 405 968 TB

nước 223 185 138 160 562 1018 1527 3166 1270 702 370 275 800 Ít

Bảng 4: Quan hệ giữa Z~F~V

Ztl (m) 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 F

(km2) 0 3,20 9,80 17 45 70 100 152 204 282 353 452 544 667 822 V

(triệu

m3) 0 5,33 36,33

102,5

1 251,94 537 960

158

5 2472 3682 5266 7274 9760

1278 2

1649 8

Bảng 5 : Quan hệ Q~Z hl hạ lưu

Q (m3/

s) 0 300 600 1200 3000 4800 7200 10800 15000 21000 30000

Yêu cầu:

1 Tính toán các thông số của trạm thủy điện: MNC, Nbđ, Nlm, Emn điện lượng năm trung bình nhiều năm, số giờ lợi dụng công suất lắp máy (hldcslm)

2 Tính Hmax, Hmin, Hbq, Htt

3 Lựa chọn thiết bị cho nhà máy thủy điện

4 Tính toán các kích thước cho nhà máy

B.Nội dung thực hiện

Bài làm:

I Tính toán các thông số của trạm thủy điện:

MNDBT MNCT

Zhlmin d1

D d2 hct

A Mực nước chết:

 Mực nước chết được tính theo 3 điều kiện sau:

1 Xác định mực nước chết theo điều kiện Tubin:

Mỗi một loại tubin chỉ làm việc được với một dao động cột nước ở phía thượng lưu nhất định

Và phải thão mãn điều kiện làm việc:

max 3

ct

H

h 

Với Hmax là cột nước của trạm thủy điện cao nhất luôn luôn được tính bằng chênh lệch mực nước thượng lưu và mực nước hạ lưu thấp nhất

Ta có: Hmax MNDBT Z hlmin  Hw

Zhlmin: Mực nước hạ lưu nhỏ nhất sau hồ chứa, được tra từ quan hệ Q~Z hạ lưu ứng với lưu lượng nước nhỏ nhất của năm kiệt Với Qmin= 97 (m3/s) tra bảng 5 ta có được

Zhlmin=220.65 (m)

Hw: tổn thất cột nước trạm thủy điện, được lấy bằng Hw 5%(Z tl Z hl)= 5%.(267-220,65) = 2,3175 m

→ Hmax=267-220,65-2,3175 = 44m

→ hct ≤ 443 =14,67

2 Xác định mực nước chết theo điều kiện bồi lắng:

Được xác định: MNC= Zbc+d1+d2+D(2)

Với d1: là khoảng cách cao trình bùn cát đến ngưỡng cửa lấy nước lấy từ 0.5- 2 hoặc 3m

- d2: là khoảng cách từ trần lấy nước đến MNC, lấy tối thiểu 0,5m để không sảy ra hiện

- D: là đường kính của lấy nước, được xác định:

ln

4F c D





(m) Với Fcln: diện tích cửa lấy nước, được tính theo công thức

ln ln ln

c c c

Q F V



(m2) Lấy Vcln=0,8-1,2 m/s Chọn Vcln = 1.1 m/s

max

ln td

c

Q Q

Z



- Qtdmax: là lưu lượng thủy điện lớn nhất Được xác định theo công thức: Qtdmax= 2.Q0

- Q0: là lưu lượng trung bình năm của năm trung bình nước (Đề bài cho Q0= 799,67 m3/s) → Qtdmax= 2.Q0= 2 799,67 = 1599,34 m3/s

- Z: số tổ máy, lựa chọn không phải số nguyên tố ngoại trừ số 2 và 3 Chọn Z=6

→ Qcln =Qtdmax Z = 1599,346 = 266,557 m3/s

→ Fcln =Q cln V cln = 266,5571,1 = 242,325 m2

→ D =√4 F cln π = √4.242,3253.14 = 17,57 m

- Zbc: được xác định bảng 4 từ quan hệ Z~F~V ứng với Vbc

0 W

bc

bc

k





- Với k: Hệ số lắng đọng, lấy từ 0,2-0,8 Chọn k= 0,8

ρ: Độ đục, hàm lượng phù sa Theo đề bài có =0.242 (Kg/m3)

W0: Tổng lượng dòng chảy năm

W0 = Q0.365.24.3600 = 799,67.365.24.3600 = 2,522.1010 m3

bc: Khối lượng riêng của bùn cát Được cho bc=1,3 T/m3

~ ~

225,9168

Z F V

bc

Z

ct bc

3 Mực nước chết theo điện năng mùa kiệt E mkmax :

Để xác định MNC theo điện năng ta tính toán theo bảng mẫu sau:

(1) hct: Giả thiết các giá trị từ 0 đến [hct] Với [hct]=min(hct(tb),hct(bc))=19,33m

(3) Vc tra bảng 4 (Z~F~V) tra theo MNC

(4) Vhi=VMNDBT- Vc

hi MNDBT

V

(6) Z tl tra bảng 4 (Z~F~V) tra theo V

(7) Ftra bảng 4 (Z~F~V) tra theo V

(8) Qthấm= k.2,62.106

V T



; Tk là số tháng kiệt của năm kiệt, Tk=7 tháng

.2,62.10

bh bh

k

h F Q

T



; h bh: Cột nước bôc hơi trung bình của năm Lấy theo đề bài h bh= 58 mm= 0,058m

(10) d .2,62.106

k hi t

k k

Q

; Q k: tổng lưu lượng mùa kiệt hi

V : Thể tích hữu ích

(11) Zhl tra bảng 5 theo quan hệ (Q~Zhl) tra theo Zhl

(12) Hw= 5%.(Z tl -Zhl)

(13) Hmk= Z tl - Zhl – Hw

(14) Nmk=k.Hmk.Qtđ=8,5.Hmk.Qtđ(kW)

(15) Emk= Nmk.t =Nmk.Tk.730 (kWh); t: số giờ mùa kiệt

Ta có bảng tính toán chi tiết như sau:

hct MNC Vc Vhi Qthấm Qbh Qtđ Zhl HW Hmk Nmk Emk

285.870 2

0.73938931

3 442.428

221.769 7

3.01151 4

57.2187 7

215179.

1

109956517

2 1.38 280.62 4665.312 327.888 4829.256 281.31 228.004 276.4841 0.721059542 460.3063 221.8412 2.973439 56.49534 221043.9 1129534083 2.76 279.24 4367.216 625.984 4680.208 280.6827 222.7346 267.9508 0.704395219 476.5602 221.9062 2.938823 55.83763 226184.9 1155804941 4.14 277.86 4093.424 899.776 4543.312 280.1065 217.8949 260.1133 0.689089552 491.4889 221.966 2.907029 55.23355 230746.7 1179115737 5.52 276.48

3819.63 2

1173.56 8

4406.41 6

279.437 6

212.838 1

252.275

7 0.67309758

506.417 5

222.025 7

2.87059 6

54.5413 1

234775.

8

119970415

2 6.9 275.1 3545.84 1447.36 4269.52 278.7476 207.7321 244.4382 0.656949924 521.3462 222.0854 2.83311 53.82909 238540.5 1218942034 8.28 273.72 3311.984 1681.216 4152.592 278.1582 203.3709 237.7438 0.643157607 534.0974 222.1364 2.801092 53.22074 241613 1234642437 9.66 272.34 3081.248 1911.952 4037.224 277.5767 199.0678 231.1388 0.629549301 546.6784 222.1867 2.769501 52.62052 244515.3 1249472943 11.04 270.96

2850.51 2

2142.68 8

3921.85 6

276.995 2

194.764 8

224.533 7

0.61594099

4

559.259

4 222.237 2.73791

52.0202 9

247289.

1

126364745

4 12.42 269.58 2630.528 2362.672 3811.864 276.4408 190.6623 218.2365 0.602966818 571.2542 222.285 2.707792 51.44804 249814.2 1276550597 13.8 268.2 2435.12 2558.08 3714.16 275.9484 187.0181 212.6427 0.59144208 581.9089 222.3276 2.681038 50.93971 251959.3 1287512157 15.18 266.82 2239.712 2753.488 3616.456 275.4559 183.3739 207.049 0.579917342 592.5637 222.3703 2.654284 50.43139 254012.4 1298003223 16.56 265.44

2044.30 4

2948.89 6

3518.75 2

274.956 7

179.774 6

201.455

3 0.56853467

603.218 4

222.412 9

2.62718 9

49.9165 9

255940.

1

130785411

4

1050000000110000000011500000001200000000125000000013000000001350000000

0

5

10

15

Từ đồ thị quan hệ (hct, Emk) ta suy ra được hcttư= 19,33 m Do đó MNC = 262,67m.

a Công suất bảo đảm:

Công suất bảo đảm được tính toán nhue sau:

d ( ) 8,5 ( )

b bd Qbd bd Qbd

Với

%

6 2,62.10

P

mk hi bd

k k

Q

%

P mk

Q

ít nước nhất.Q mk P%= 381+297+237+262+534+856+530=3097(m3/s)

Tk: Số tháng kiệt.Tk= 7 tháng

3097 3279,15.10

621, 226 2,62.10 7 7.2,62.10

P

mk hi bd

k k

Q

m3/s

(Qbd) tl hl W

H Z  Z  H

Zhl tra ứng với Qbđ sử dụng quan hệ (Q~Zhl) Q Z~ hl

   Zhl= 222,4849 m

Hw= 5%.(Z tl -Zhl) = 5%.(273,969-222,4849)= 2,5742 m

(Qbd) tl hl W 273,969 222, 4849 2,5742 49

d 8,5 ( ) 8,5.621, 226.49 258740, 63

b bd Qbd

kW