Báo cáo cuối kì môn kỹ thuật hệ thống dự án xây dựng đập thủy điện

Bảo tồn các hệ sinh thái: Thuỷ điện sử dụng năng lượng của dòng nước để phát điện, mà không làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, cũng không làm biến đổi các đặc tính củanước sa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

 Nguyễn Ngọc Hiền MSSV 1411224

Tp HCM, tháng 11 năm 2016

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

Chương 2: THIẾT KẾ Ý NIỆM 2

2.1 Phân tích nhu cầu thị trường 2

2.1.1 Tình hình hiện tại 2

2.1.2 Nhu cầu tương lai 3

2.2 Sơ bộ về dự án 4

2.2.1 Cơ sở pháp lý 4

2.2.2 Vị trí công trình 4

2.2.3 Nguồn lực 5

2.2.4 Công suất 5

2.2.5 Thời gian dự kiến 5

2.2.6 Nguồn vốn 6

2.2.7 Quy trình sản xuất 6

2.3 Xác định các bên liên quan 7

2.4 Yêu cầu của các bên liên quan 8

2.4.1 Nhu cầu các bên liên quan 8

2.4.2 Các ràng buộc của hệ thống 8

2.5 Yêu cầu hệ thống 10

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ KHỞI 11

3.1 Phân tích chức năng: 11

3.2 Biểu đồ N2 12

3.3 Phân bổ yêu cầu vào các khối chức năng 13

3.3.1 Khối chức năng trữ và xả nước: 13

3.3.2 Khối chức năng dẫn nước: 14

3.3.3 Khối chức năng sản xuất điện 15

3.3.4 Khối chức năng truyền tải điện: 17

3.4 Khối chức năng hỗ trợ 18

3.4.1 Bộ phận tài chính: có chức năng chính là thống kê tài chính 18

3.4.2 Bộ phận quản lý nhân sự: gồm ba chức năng chính là tuyển dụng, đào tạo và đánh giá 18

3.4.3 Bộ phận kế hoạch: gồm các chức năng chính: kế hoạch sản xuất và một số kế hoạch khác 19

3.4.4 Bộ phận an ninh: 19

3.4.5 Bộ phận kĩ thuật: gồm chức năng liên quan đến kĩ thuật máy móc và bảo trì hệ thống 19

3.5 Phân tích đánh đổi 20

3.5.1 Trữ nước và xả nước 20

3.5.2 Khối chức năng dẫn nước 35

3.5.3 Khối chức năng sản xuất điện 37

3.5.3.3 Thiết bi tự động hoá cho Turbine 42

3.5.3.4 Máy phát 44

3.5.3.5 Thiết bị phụ 45

3.5.4 Kênh xả 49

3.6 Cụm truyền tải 49

3.7 Chi phí ước tính 51

Bảng phân công công việc của các thành viên nhóm

Báo cáo lần 1 Báo cáo giữa kì Báo cáo cuối kì Nguyễn Ngọc

Hiền

giới thiệu hệthống

chức năng trữ và

xả nước

Làm ppt, chỉnh sửa và bổ sung phần thiết kế sơ khởi

thiết kế sơ khởi,chỉnh sửa bổsung giới thiệu

Làm ppt, hoànchỉnh chương tk

chỉnh sửa cáckhối chức năng

Phân tích đánhđổi, các phương

án, tradeoff, chiphí

Tổng hợp ppt,tổng hợp word,giới thiệu, quytrình xả lũ

100

Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu

Một trong những mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia là vấn đề an ninh trong cung cấpđiện, an ninh năng lượng trong hệ thống điện Ngày nay và trong một vài thập kỷ tới , ngoại trừNga, Mỹ và một vài nước Trung Đông, nhiều nước đang và sẽ sớm đối mặt với thiếu hụt cungcấp năng lượng Việt Nam tuy mới là quốc gia có nền kinh tế đang phát triển và mới đạt đượcmức độ thu nhập trung bình, nhưng với sức rướn của một đất nước giàu truyền thống và conngười thông minh cần cù, dự báo đất nước ta sẽ tiếp tục phát triển nhanh trong những thập kỷ tới.Cung cầu năng lượng nói chung và cung cầu điện nói riêng ở nước ta đang có những vấn đề bứcxúc đặt ra Xem xét nghiên cứu một cách nghiêm túc và sâu sắc về các giải pháp an ninh nănglượng trong hệ thống điện là vấn đề không chỉ của Nhà nước, Chính phủ mà là trách nhiệm củamỗi người chúng ta Vì lẽ đó, nhóm đã lấy hệ thống nhà máy thủy điện làm đề tài cho bài tập lớnmôn Kỹ thuật hệ thống lần này

Chương 2: THIẾT KẾ Ý NIỆM 2.1 Phân tích nhu cầu thị trường

2.1.1 Tình hình hiện tại

Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên nhiên liệu-năng lượng đa dạng đầy đủ các chủngloại như than, dầu khí, thủy điện và các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, nănglượng sinh khối, năng lượng địa nhiệt, năng lượng biển Tuy nhiên thực tiễn phát triển kinh tếnhững năm vừa qua cho thấy sự biến động về nhiên liệu và năng lượng diễn biến khá phức tạp,bên cạnh việc xuất khẩu than và dầu thô, chúng ta vẫn phải nhập khẩu sản phẩm dầu qua chế biến

và điện năng Chính vì vậy việc tập trung phát triển các nguồn năng lượng có thể tái tạo như thủyđiện là điều hết sức cần thiết

Theo đánh giá của các nghiên cứu gần đây, tiềm năng về kinh tế-kỹ thuật thủy điện củanước ta đạt khoảng 75-80 tỷ kWh với công suất tương ứng đạt 18000-20000MW Lãnh thổ ViệtNam nằm trong vùng nhiệt đới, có lượng mưa trung bình hàng năm cao, khoảng 1.800 -2.000mm Với địa hình miền Bắc và biên giới miền Tây đồi núi cao, phía Đông là bờ biển dàitrên 3.400km nên nước ta có hệ thống sông ngòi khá dày đặc với hơn 3.450 hệ thống Và với điềukiện tự nhiên thuận lợi như vậy nên tiềm năng thuỷ điện của nước ta tương đối lớn

Phát triển thủy điện không chỉ giải quyết vấn đề thiếu hụt năng lượng điện mà còn có nhiều

ưu điểm như sau:

Thúc đẩy các khả năng kinh tế: Các công trình thuỷ điện có vốn đầu tư lớn, thời gian xây

dựng kéo dài nhưng mang lại hiệu quả cao và tuổi thọ đến 100 năm hoặc hơn Vậy nên có thể nóikhông có công nghệ năng lượng nào rẻ bằng thuỷ điện Các chi phí vận hành và bảo dưỡng hàngnăm là rất thấp, so với vốn đầu tư và thấp hơn nhiều các nhà máy điện khác

Bảo tồn các hệ sinh thái: Thuỷ điện sử dụng năng lượng của dòng nước để phát điện, mà

không làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, cũng không làm biến đổi các đặc tính củanước sau khi chảy qua tuabin

Linh hoạt: Trong cung cấp điện năng, thủy điện là nguồn cung ứng linh hoạt, bởi khả năng

điều chỉnh công suất Nhà máy thủy điện tích năng làm việc như acquy, trữ khổng lồ bằng cách

chỉ trong vòng vài phút, trong khi nhiệt điện (trừ tuốc bin khí - gas turbine) phải mất vài giờ haynhiều hơn trong trường hợp điện nguyên tử Do đó, thủy điện thường dùng để đáp ứng phần đỉnh

là phần có yêu cầu cao về tính linh hoạt mang tải

Là nguồn năng lượng sạch: Thủy điện cung cấp một nguồn năng lượng sạch, hầu như

không phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính

Giảm phát thải: Bằng cách sử dụng nguồn nước thay vì các loại nhiên liệu hoá thạch (đặc

biệt là than), thuỷ điện giảm bớt ô nhiễm môi trường, giảm bớt các trận mưa axít, giảm axit hoáđất và các hệ thống thủy sinh Thuỷ điện thải ra rất ít khí hiệu ứng nhà kính so với các phương ánphát điện quy mô lớn khác, do vậy làm giảm sự nóng lên của trái đất

Sử dụng nước đa mục tiêu: Thuỷ điện không tiêu thụ lượng nước mà nó đã dùng để phát

điện, mà xả lại nguồn nước quan trọng này để sử dụng vào những việc khác như: cung cấp nướccho sản xuất lương thực Hồ chứa còn có thể cải thiện các điều kiện nuôi trông thủy sản và vậntải thủy

2.1.2 Nhu cầu tương lai

Theo dự báo, trong giai đoạn 2001 – 2020 tăng trưởng trung bình GDP 7,1 – 7,2%, thìchúng ta cần tới 201 tỷ kWh và 327 tỷ kWh vào năm 2030 Trong khi đó, khả năng huy động tối

đa các các nguồn năng lượng nội địa của nước ta tương ứng 165 tỷ kWh vào năm 2020 và 208 tỷkWh vào năm 2030, thiếu gần 119 tỷ kWh Xu hướng gia tăng sự thiếu hụt nguồn điện trongnước sẽ càng gay gắt và sẽ tiếp tục kéo dài trong những năm tới

Nhu cầu năng lượng Việt Nam dự báo sẽ tăng gấp 3 lần trong vòng 10 năm tới (12% mỗinăm) Các mỏ dầu tại Việt Nam hiện đang cho thấy dấu hiệu đi xuống về sản lượng Việc mởrộng khai thác không đủ để giúp ngành dầu khí vượt qua được các khó khăn trên nếu Việt Namkhông sớm tìm được các mỏ mới, sản lượng khai thác của ngành trong thời gian tới sẽ chứng kiến

sự sụt giảm đáng kể

Việt Nam được dự báo sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng Hiện nay, Việt Nam đã vàđang nhập khẩu điện từ các nhà máy thủy điện của Lào, Trung Quốc, và đang phụ thuộc vào cả 2nước này trong việc duy trì dòng chảy cho các trạm thủy điện trong nước, nguồn cung cấp 43%điện năng cho cả Việt Nam

2.2 Sơ bộ về dự án

2.2.1 Cơ sở pháp lý

Dự án đầu tư Thủy điện Đăk R’keh được lập trên các cơ sở:

 Căn cứ vào luật xây dựng số 16/2003/QH 11 ngày 26 tháng 11 năm 2003 của Quốc Hộikhoá XI kỳ họp thứ IV

 Căn cứ Nghị định số 16/2005/NĐ-CP, ngày 07 tháng 02 năm 2005 của Chính phủ vềquản lý dự án đầu tư xây dựng công trình

 Căn cứ Nghị định số 12/2006/NĐ-CP, ngày 29 tháng 09 năm 2006 của Chính phủ vềsửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị đinh16/2005/NĐ-CP về quản lý dự án đầu tưxây dựng công trình

 Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tưxây dựng công trình

 Căn cứ vào công văn số 146/UBND-KT ngày 09/02/2007 về việc thông báo chủ chương

và quy mô đầu tư xây dựng công trình thủ điện Đăk R’keh

 Căn cứ vào công văn Số : 2339/UBND ngày 22/04/2010 của Ủy ban Nhân dân tỉnh ĐắkNông đề nghị Bộ Công Thương thỏa thận bổ sung dự án Thủy điện Đăk R’keh vào quyhoạch thủy điện

 Quyết định số 30/2006/NĐ-BCN ngày 31/08/2006 của Bộ trưởng Bộ công nghiệp về việc ban hành Quy định về quản lý đầu tư xây dựng các dự án thủy điện độc lập

 Công văn số 5015/BCN – NLDK ngày 16 tháng 9 năm 2005 của Bộ công nghiệp về việc quy hoạch phát triển thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Đắk Nông

 Công văn số 3257/UBND-CNXD ngày 04/07/2016 về việc điều chỉnh quy mô công suất

dự án thủy điện Đăk R’keh

 Giấy chứng nhận đầu tư và tất cả văn bảng pháp lý thống nhất chủ trương cho dự án đầu

tư thủy điện Đăk R’keh

 Căn cứ Công văn Số : 4913/BCT-NL ngày 20/05/2010 của Bộ Công thương thỏa thuận

bổ sung dự án Thủy điện Đăk R’keh vào quy hoạch thủy điện

2.2.2 Vị trí công trình

 Nhà máy thủy điện có tọa độ 11o46’15” vĩ độ Bắc, 109o29’18” độ kinh Đông

 Công trình nằm cách Gia Nghĩa 25km về phía Đông, thuộc xã Đăk Sin, huyện Đăk Klap(đây là một xã vùng sâu, vùng xa còn nhiều khó khăn của tỉnh Đắk Nông).

2.2.3 Nguồn lực

2.2.3.1 Môi trường tự nhiên

Các đặc trưng của môi trường xung quanh khu vuực xây dựng thủy điện:

 Khí hậu nhiệt đới gió mùa, nền nhiệt cao, nhiệt độ trung bình năm là 22,2oC

 Nắng nhiều, bức xạ lớn, số giờ nắng trung bình từ 200-280 giờ/tháng

 Chế độ gió thay đổi theo mùa về hướng và tốc độ gió, chịu ảnh hưởng của 2 kiểu giómùa Đông Bắc và Tây Nam

Các đặc trưng thủy văn:

 Dòng chảy chia làm 2 mùa là mùa lũ (lượng dòng chảy chiếm 80% lượng dòng chảy cảnăm) và mùa hạn

 Lưu vực có độ cao từ 650- 700m

 Mạng lưới sông ngòi tương đối dày, khả năng tập trung dòng chảy tốt

 Lượng mưa trung bình năm khoảng 2500mm

2.2.3.2 Môi trường rủi ro

Trong suốt vòng đời của mình, hệ thống có thể đối mặt với các rủi ro như:

 Rủi ro trong lúc vận hành: vận hành không đúng theo quy trình…

 Rủi ro an toàn: xảy ra tai nạn lao động

 Rủi ro tài chính: dự án lỗ vốn…

 Rủi ro xã hội: dư luận lên án, phản đối xây dựng nhà máy thủy điện

 Rủi ro thời gian: dự án chậm tiến độ

2.2.4 Công suất

Nhà máy thủy điện Đăk R’Keh dự tính có công suất lắp máy N/m = 5000 KW, điện lượngcung cấp hằng năm 20.96 x 106 KWh

2.2.5 Thời gian dự kiến

 Thời gian xây dựng: 2 năm

 Thời gian vận hành, khai thác: trên 25 năm.

NƯỚC TRUYỀN ĐẾN

BỂ ÁP LỰC

ĐI QUA ĐƯỜNG ỐNG

ÁP LỰC ĐẾN NHÀ MÁY

TẠO THẾ NĂNG LÀM QUAY TUABIN PHÁT ĐIỆN

NƯỚC CHẢY VỀ LẠI SÔNG

BIẾN THẾ VÀ HÒA LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất thủy điện

Chú thích quy trình công nghệ

Bước 1: Nước chảy đến đập

 Chức năng: tích nước, dâng cao mực nước

 Input: nước đến từ thượng nguồn theo dạng dòng chảy, nước đến từ mưa theo dạng giọtmưa hoặc dòng chảy nước mưa theo lưu vực vào sông

Output: nước được tích trữ, dòng chảy của sông bị thay đổi

Bước 2: Nước truyền sang ống dẫn nước

 Chức năng : dẫn nước theo đường dẫn thiết kế để nước không bị mất cao độ

 Input: nước từ hồ chứa

 Output: nước đi theo ống dẫn nước

Bước 3: Nước đến bể áp lực

 Chức năng: đảm bảo áp lực cho máy chạy, đường ống áp lực luôn đầy nước

 Input: nước từ ống dẫn nước đi theo dòng chảy

 Output: nước đi đến ống áp lực theo dòng chảy

Bước 4: Nước chạy qua bể áp lực

 Chức năng: dẫn nước từ cao độ cao đến cao độ thấp nơi đặt nhà máy

 Input: nước chảy chậm từ bể áp lực

 Output: nước chảy nhanh với áp lực cao lao xuống nhà máy

Bước 5: Nước làm quay tuabin phát ra điện

 Chức năng: tạo ra điện

 Input: nước chảy đến với tốc độ cao và lưu lượng lớn

 Output: dòng điện AC với hiệu điện thế tuỳ thuộc vào loại máy, dòng nước sau khi sửdụng chảy ra lại hạ nguồn

Bước 6: Hoà điện vào lưới điện

 Chức năng: đưa dòng điện được sản xuất vào mạng lưới điện quốc gia

 Input: điện với hiệu điện thế từ đầu ra của máy phát điện

 Output: điện được biến áp sao cho hiệu điện thế của dòng điện bằng với hiệu điện thếcủa mang lưới điện quốc gia tại khu vực nhà máy

2.3 Xác định các bên liên quan

Các bên liên quan của hệ thống thủy điện bao gồm:

 Chủ đầu tư

 Điện lực quốc gia

 Người vận hành

2.4 Yêu cầu của các bên liên quan

2.4.1 Nhu cầu các bên liên quan

TỰ ĐỘNG HÓA CAO

TUÂN THỦ CÁC QUY ĐỊNH CỦA NHÀ NƯỚC

VÀ ĐIỆN LỰC

LƯƠNG, THƯỞNG PHÙ HỢP VỚI TRÌNH ĐỘ VÀ NĂNG LỰC

CHẾ ĐỘ PHÚC LỢI

ĐẢM BẢO TÍNH LIÊN TỤC

ĐẢM BẢO ĐỦ SẢN LƯỢNG THEO HỢP ĐỒNG

MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC

ÍT ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE

Hình 2.2: Yêu cầu của các bên liên quan

2.4.2 Các ràng buộc của hệ thống

Khi xây dựng và vận hành hệ thống cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của nhà nước,các bộ ngành như sau:

 Sở xây dựng: phải có giấy phép xây dựng

 Sở kế hoạch đầu tư: có chứng nhận đầu tư, tuân theo các quy định về ưu đãi đầu tư

 Sở giao thông: quy định về sự ảnh hưởng của công trình thủy điện đối với đường đi củanhân dân trong vùng và biện pháp hạn chế ảnh hưởng, khắc phục

 Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn: quy định về việc phá rừng và biện pháp phụchồi hoặc trồng lại rừng, quy định về sự ảnh hưởng đến nước tưới tiêu, sinh hoạt

 Sở tài nguyên môi trường: tuân thủ yêu cầu về việc xây dựng không ảnh hưởng đến môitrường xung quanh, không vì mục đích khai thác khoáng sản trái phép, đền bù đất thõađáng cho người dân.

 Tỉnh đội: đáp ứng yêu cầu về diện tích xây dựng không nằm trong phần đất quy hoạchcho mục đích quân sự, đảm bảo an ninh quốc gia, đáp ứng yêu cầu về rà phá bom mìn…

 Chi cục thuế: tuân theo quy định về thuế

 Phòng cháy chữa cháy: đảm bảo quy định về bố trí lắp đặt các thiết bị phòng cháy chữacháy

 Sở văn hóa thông tin: không ảnh hưởng hay phá hoại di tích lịch sử

 Điện lực quốc gia, tỉnh: chấp hành yêu cầu về sản lượng, công suất điện yêu cầu để hòalưới điện chung

 Bộ công thương: phải tuân theo chủ trương xây dựng do nhà nước đặt ra, nếu chưa cóphải xin hồ sơ bổ sung, thuyết minh xây dựng và phê duyệt bổ sung

 Sở công thương: phê duyệt các thiết kế cơ sở (sơ bộ dự án, cột áp, công suất, đầu nối,dòng tiền )

 Ủy ban nhân dân tỉnh: phải có chủ trương xây dựng theo phê duyệt của bộ công thương;

chứng minh tài chính (vốn tự có ≥ 30% vốn đầu tư).

2.5 Yêu cầu hệ thống

CHỦ ĐẦU TƯ

YÊU CẦU HỆ THỐNG THỦY ĐIỆN

Lương tối thiểu: công nhân (

3 triệu/tháng), lương kĩ sư (10 triệu/tháng)

Phúc lợi: bảo hiểm, nghỉ lễ, phụ cấp, khen thưởng« )

Đảm bảo các quy định

về tần số, điện áp, cân bằng pha, sóng hài điện

áp, độ nhấp nháy, thời gian loại trừ sự cố và chế độ nối đất

Phát điện với công suất

là 5MW

Cơ sở vật chất: có nơi ăn ở, nghỉ ngơi và các thiết bị máy móc hỗ trợ làm việc

Môi trường làm việc: độ ồn 85dB, nhiệt độ trong nhà máy không quá 30 0 C

Vận hành an toàn, không

gây ảnh hưởng đến môi

trường và người dân

Hình 2.3: Yêu cầu hệ thống thủy điện

Ghi chú:

- Các rủi ro có thể gặp phải trong quá trình vận hành như: máy móc hư hỏng, lượng nướcthiếu không đủ vận hành, thiếu nhân công…tất cả những rủi ro này đều trực tiếp ảnhhưởng đến sản lượng điện sản xuất, từ đó dẫn đó đến lợi nhuận suy giảm

- Một số yêu cầu của điện lực quốc gia về việc hòa lưới điện:

+ Được sự điều động của trung tâm điều độ hệ thống điện

+ Đạt được các yêu cầu về kỹ thuật, như các anh đã bàn: Điều kiện về điện áp, điều kiện

về tần số, điều kiện về pha…

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ KHỞI 3.1 Phân tích chức năng:

Đưa ra các chức năng và kiểm tra các chức năng liên quan đến yêu cầu

Các chức năng liên quan tới yêu cầu của hệ thống được phân bố và xét sự liên quan và chứcnăng thành phần của từng bộ phận, mội bộ phận có những chức năng riêng sao cho không trùnglập về nhiệm vụ các bộ phận

Nước thượng

nguồn 1 Trữ và xả

nước 2 Dẫn nước

3 Sản xuất điện

4 Truyền tải điện

Hòa vào lưới điện quốc gia

Hình 3.1: Functional Block Diagram

3.1 Tạo momen quay rôto

3.2 Cấp điện cho stato

4 Truyền tải điện 5 Chức năng hỗ trợ

5.1 Tài chính

5.2 Nhân sự

5.3 Kế hoạch

5.4 An ninh

1 Trữ và xả nước Nước từ đập vào

3.3 Phân bổ yêu cầu vào các khối chức năng

3.3.1 Khối chức năng trữ và xả nước:

1 Trữ và xả nước

Hình 3.4 FBD của khối chức năng trữ và xả nước

Chức năng trữ nước và xả lũ gồm hai chức năng con: trữ nước và xả lũ

 Yêu cầu về thiết kế:

 Bề dày đập, chiều cao, diện tích phải chịu được mực nước tối đa của hồ chứa mùalũ

 Thiết kế đập linh động khi xả lũ: 45 giây để mở cửa xả lũ

 Xả được tối đa 450 m3/s

 Yêu cầu về vận hành:

 Theo dõi 24/24

 Thu thập thông tin khí tượng thủy văn hằng ngày

2.3 Duy trì nước với áp lực cao

Hình 3.5: FBD của chức năng dẫn nước

Chức năng dẫn nước gồm ba chức năng con: dẫn nước từ đập, điều tiết áp lực nước và duytrì nước với áp lực cao

 Nhiệm vụ:

 Dẫn nước từ đập: dẫn nước từ đập theo đường ống đến bể áp lực

 Điều tiết áp lực nước: điều chỉnh ap lực nước phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của tuabin

 Duy trì nước với áp lực cao: duy trì nước ở áp lực cao theo yêu cầu kỹ thuật của tuabin

 Yêu cầu thiết kế:

 Chiều dài, đường kính, vật liệu, độ dày, đường đi ống được thiết kế dựa theo công suất máy, lưu lượng nước, điều kiện môi trường và tự nhiên, để độ giảm cao độ là thấp nhất và chi phí hợp lý

 Tháp điều áp: Điều tiết áp lực dòng chảy theo lưu lượng dòng chảy trong đường ống

 Lưới lọc rác: bề rộng 2 khe không vượt quá bề rộng bánh xe công tác

 Yêu cầu vận hành:

 Có qui trình xử lí khi xảy ra sự cố

 Hàn lại khi rò rỉ

 Sơn sửa định kỳ hằng tháng

3.3.3 Khối chức năng sản xuất điện

 Nhà máy thủy điện:

Hình 3.6: FBD của khối chức năng sản xuất điện.

Chức năng: Sản xuất điện và hai chức năng con (tạo momen quay rôto và cấp điện cho stato).Đảm bảo đúng yêu cầu đã đề ra: Cung cấp lượng điện… Hệ thống bao gồm các bộ phận : nhà máy, trạm nâng, máy biến áp, máy phát điện, turbine, các thiết bị điều khiển

 Yêu cầu thiết kế

Nhà máy thủy điện:

Kết cấu bằng bê tông cốt thép đặt trên nền đá lớp 3b Nhà máy được lắp đặt gồm 3 tổ máy thủy lực với tuabin tâm trục- trục ngang công suất lắp máy 3x4 = 12MW

Khoảng cách giữa các tim tổ máy, khoảng cách đặt tuabin, độ cao gian máy, độ cao sàn nhà máy được thiết kế theo đúng yêu cầu

Kích thước nhà máy axb m sao cho phù hợp với số tổ máy

Cửa ra của các tổ máy có bố trí các khe van sửa chữa với mỗi bộ cửa van phẳng dùng cho từng tổmáy Hạ lưu bố trí hệ thống tời phục vụ cho công việc nâng hạ cửa van hạ lưu

Đáy cửa ra có độ cao phải phù hợp cho việc di chuyển giữa người và máy

Kết cấu nhà máy bằng bê tông cốt thép Nhà máy đước bố trí đảm bảo điều kiện ổn định đẩy nổi cho các kết cấu gian lắp ráp, gian máy, gian điều kiển và các buồng phòng nhà máy

Trạm nâng:

Một số thiết bị trong trạm nâng Tất cả thiết bị phải phù hợp với yêu cầu thiết kế

Bảng 3.1: Danh sách thiết bị trạm nâng

Tên thiết bị

Máy biến áp chínhMáy biến áp tự dùngChống sét vanMáy cắtCầu dao cách ly 1 tiếp đấtCầu dao cách ly 2 tiếp đất

 Máy biến áp :

Máy biến áp được chế tạo trong nước phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 1894, IEC76 Máy là dạng 3pha, hai cuộn dây, ngâm trong dầu, làm mát tự nhiên với các thông số kĩ thuật phải phù hợp với yêu cầu sản xuất:

- Loại máy biến áp

- Dây quấn cao áp

Để sử dụng điện trong nhà máy thì cần lắp thêm 1 máy biến áp tự dùng:

- Loại máy biến áp

- Dây quấn cao áp

Các loại thông số kĩ thuật cần phải đáp ứng yêu cầu

Bảng 3.2: Các loại thông số kĩ thuật của máy phát điện

Tên máy phátLoại

Bố trí kết cấuCông suất định mức

Hệ số công suấtĐiện áp định mứcTần số dòng điện

Số vòng quay định mứcVòng quay lồng

Hiệu suất máy phátTrọng lượng máy phát

 Turbine :

Các loại thông số kĩ thuật cần phải đáp ứng yêu cầu

Trục tua bin được nối mặt bích với bánh xe công tác, và nối mặt bích với trục máy phát điện Tuabin được trang bị đồng bộ tất cả thiết bị phụ cần thiết và hệ thống tự động điều chỉnh bao gồm: máy điều tốc, thiết bị dầu áp lực và tủ đo lường, bảo vệ và tự động hoá

Bảng 3.3: Các loại thông số kĩ thuật của turbine

Loại turbineTên

Bố trí kết cấuCột nước tính toánLưu lượng

Công suấtĐường kính bánh xe công tácTrọng lượng

Số vòng quay định mứcHiệu suất

 Các thiết bị điều khiển : Một só loại thiết bị cần phải có :

- Cần kích từ

- Tủ điện điểu khiển

b/ Yêu cầu vận hành.

- Các bộ phận hoạt động phải tương thích với nhau và đảm bảo đáp ứng được công suất đã

đề ra ban đầu, thời gian hoạt động 24/24

- Các bộ phận đa phần tự động nhưng cần phải có nhân công giám sát 24/24 : yêu cầu tối thiểu cần 3 nhân công Mỗi ca làm việc 8 tiếng bao gồm cả sáng và tối Sau khi 1 tuần sẽ luân chuyển ca của công nhân để đáp ứng yêu cầu về sức khỏe của công nhân

- Tổng hiệu suất của quá trình chuyển đổi nước thành điện ≥ 85 %

3.3.4 Khối chức năng truyền tải điện:

Hình 3.6 FBD khối chức năng truyền tải điện.

 Yêu cầu thiết kế:

 Chủ trì làm việc với các cơ quan thuế, kiểm toán, thanh tra tài chính

 Phát lương hằng tháng cho công nhân viên

 Lập kế hoạch thu chi và hoàn thành đúng hạn ngân sách thu chi

 Số lượng: 1-2 người

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học hoặc cao đẳng ngành kế toám, có kỹ năng phần mềm

3.4.2 Bộ phận quản lý nhân sự: gồm ba chức năng chính là tuyển dụng, đào tạo và đánh giá.

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học các ngành liên quan đến kỹ thuật điện, xây dựng, cơ khí hoặc quản lý nhân sự, có kỹ năng phần mềm.

3.4.3 Bộ phận kế hoạch: gồm các chức năng chính: kế hoạch sản xuất và một số kế hoạch khác.

 Nhiệm vụ:

 Lên kế hoạch điều tiết sản xuất theo nhu cầu vào giờ cao điểm, thấp điểm

 Lên kế hoạch cho 1 một số bộ phận khác như : kế hoạch bảo trì ( sẽ nêu rõ ở bộ phận bảo trì ), kế hoạch phát triển,…

 Triển khai các kĩ thuật cần thiết trong quá trình sản xuất

 Hướng dẫn công nhân các kĩ thuật trong quá trình sản xuất

 Giám sát các kĩ thuật trong quá trình vận hành

 Thực hiện bảo trì theo định kì, hay đột xuất theo quan điểm bảo trì

Bảng 3.4: Các mục cần bảo trì và quan điểm bảo trì

Bảo trì máy móc, thiết bị định kỳ 2 tuần / lần

Hệ thống báo cháy nổ Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.

Đập nước, lưới lọc Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên

Tuabin nước Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên

Sửa chữa máy móc khi hư hỏng Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên

Các đường ống Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên

 Số lượng: 5 – 7 người

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học các ngành liên quan đến điện – điện tử, xây dựng, cơ khí, chế

tạo máy Có tinh thần trách nhiệm, làm việc cẩn thận, hòa đồng

Dựa vào các điều kiện tự nhiên, ta đề ra được ba cặp mực nước đâng bình thường và mực nước chết như sau: 548,0m/546,0m ; 549,0m/547,0m và 550,0m/548,0m Các cặp có chiều cao tăng dầng theo cùng là chi phí xây dựng và thiết bị tăng dần, nhưng điện lượng trung bình hằng năm ước tính cũng tăng theo

Từ các chỉ tiêu kinh tế, kiến nghị phương án xây dựng đập hồ Đăk R’Keh với MNDBT/MNC là 549/547 Sử dụng phương án kiến nghị để thiết kế đập dâng với các thông số sau

Bảng 3: Các thông số kỹ thuật cơ bản đập dâng Đak R’keh

TRỊ SỐVỊ

Từ các thông số trên ước tính chi phí xây dựng như sau:

Bảng 4: Chi phí xây dựng ước tính (vnđ)

Tuyến tràn được bố trí cùng tuyến đập, về phía bên phải Hình thức tràn cửa van phẳnggồm 3 cửa 3x(5x6)m, với ngưỡng tràn dạng đỉnh rộng, cơ chế đóng mở bằng máy vít Vận hànhbằng động cơ điện và có thể can thiệp bằng thủ công Vào mùa lũ, tràn được mở với khẩu độthích hợp để duy trì mực nước hồ luôn ở MNDBT, khi có lũ lớn thì mở toàn bộ các cửa tràn, trảlại dòng chảy thiên nhiên và kết hợp tháo xả bùn cát trước cửa lấy nước

Dựa vào dòng nước 2 mùa của sông , phương án duy nhất được kiến nghị là: Tại tràn xả

lũ, bố trí 3 cửa van phẳng bằng thép Kích thước bxh =(5x5.1)m Đóng mở bằng động cơ điện cókết hợp thủ công

 04 cửa phải sửa chữa có kích thước BH=5.41.3 m chênh lệch cột nước ∆H = 4.5m,đóng mở trong điều kiện nước tĩnh Phai được làm bằng thép CT38 với thép hình và théptấm, chắn nước bằng cao su củ tỏi và cao su phẳng

 03 cửa làm việc có kích thước BH = 5.235.1 m Chênh lệch cột nước ∆H=4.5 m, đóng

mở trong dòng chảy với ∆H=4.5 m Cửa sẽ thiết kế theo kiểu có bánh xe lăn, được làmbằng thép CT 38 với thép hình và thép tấm, chắn nước bằng cao su củ tỏi và cao su phẳng.Cửa được bố trí sau khe phai sử chữa

 03 máy đóng mở cho cửa làm việc với các thông số :

Kiểu : 15 VĐ1 ( máy nâng kiểu vít chạy điện một trục )

Sức nâng thiết kế : 15 Tấn

Đường kính ngoài trục vít : phi 100

Công suất động cơ điện : 4 Kw

Liên kết giữa cửa và máy đóng mở có các trục nối

Đồng bộ với cửa có khe cửa gắn trong bêtông Bề mặt tiếp xúc giữa chắn nước của cửa vớikhe cửa có lót thép không gỉ

Bảng 5: Thông số kỹ thuật của đập tràn cụm đầu mối Đak R’keh

7 Mực nước TL khi xả lũ tần suất TK m

9 Mực nước TL khi xả lũ tần suất KT m

Cửa van cống là cửa phẳng, được đóng mở bằng điện có kết hợp thủ công

Các thiết bị cơ khí thủy công trước cửa lấy nước gồm: Phải sửa chữa, lưới chắn rác và cửa vanvận hành

 01 lưới chắn rác đặt trước miệng vào của cống, có kích thước lỗ thoát BH = 2.45.1 (m).Lưới chắn rác làm bằng thép CT38, có khung bằng thép hình, Thanh lưới bằng thép dẹt.Lưới chắn rác đặt theo chiều xiên góc 75o với dòng chảy, vớt rác bằng máy vớt rác

 04 phai sửa chữa có kích thước lỗ thoát BH=2.761.35 m chênh lệch cột nước ∆H = 4.5

m, đóng mở trong điều kiện nước tĩnh Cửa được làm bằng thép CT38 với thép hình vàthép tấm, chắn nước bằng cao su củ tỏi và cao su phẳng

 01 cửa làm việc có kích thước lỗ thoát BH = 2.593.2 m Chênh lệch cột nước ∆H=4.5

m, đóng mở trong dòng chảy với ∆H=4.5 m Cửa sẽ thiết kế theo kiểu có bánh xe lăn, được