Bài giảng công trình thuỷ điện 2

CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG NMTĐ b Ƣu nhƣợc điểm + Giảm chiều cao nhà máy + Sửa chữa máy phát nhanh, không phải tháo ổ trục chính + Tổ máy dễ bị rung động hơn loại máy phát kiểu treo c Đ

Trang 1

Bài giảng CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II

Trang 2

Bài giảng CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II

Giảng viên: ThS Hồ Sỹ Mão Email: maohs@tlu.edu.vn

Trang 3

NỘI DUNG MÔN HỌC

máy thuỷ điện

máy thủy điện

3

Trang 4

QUÁ TRÌNH + TÀI LIỆU HỌC TẬP

+ Giáo trình Công trình trạm thủy điện

+ Các giáo trình, tài liệu tham khảo

Trang 5

Chương 1

CÁC THÀNH PHẦN CƠ

BẢN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

5

Trang 6

1-1 PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU

CẦU KHI THIẾT KẾ

1 Phân loại nhà máy thủy điện

Trang 7

Trang 8

+ Thủy điện truyền thống

+ Thủy điện tích năng

+ Thủy điện thủy triều

2 Các yêu cầu khi thiết kế NMTĐ

Trang 9

9

Trang 10

Trang 11

11

Trang 12

Trang 14

1-2 CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG

NMTĐ

3 Các thiết bị cơ khí

4 Thiết bị điện nhà máy

phối

5 Hệ thống đo lường và điều khiển

Trang 15

NMTĐ

15

Trang 16

TB trục ngang

Trang 17

NMTĐ

2 Các thông số cơ bản

+ Công suất toàn phần: S [ kVA]

+ Công suất hữu công (Công suất tác dụng): N [kW]

Trang 19

f n

p

=

2 2,9 i a i2

Trang 20

NMTĐ

3 Cấu tạo máy phát điện

3.1 Máy phát kiểu treo

a) Đặc điểm cấu tạo

với các cuộn dây sử dụng điện 1 chiều

Trang 22

NMTĐ

Trang 23

NMTĐ

+ Ảnh hưởng đến chiều cao gian máy

+ Khi sửa chữa roto bắt buộc phải tháo ổ trục chính

+ Thời gian sửa chữa kéo dài

c) Ứng dụng

+ Máy phát có số còng quay lớn

+ Thường là loại tổ máy tuabin tâm trục

23

Trang 24

NMTĐ

Trang 25

NMTĐ

25

Máy phát điện kiểu treo- tổ máy tuabin tâm trục trục đứng

Trang 26

NMTĐ

Trang 29

NMTĐ

b) Ƣu nhƣợc điểm

+ Giảm chiều cao nhà máy

+ Sửa chữa máy phát nhanh, không phải tháo ổ trục chính

+ Tổ máy dễ bị rung động hơn loại máy phát kiểu treo

c) Điều kiện ứng dụng

+ Tổ máy có số vòng quay thấp n<150 V/ph

+ Thích hợp tổ máy tuabin cánh quay

29

Trang 30

NMTĐ

Máy phát điện kiểu ô- tổ máy tuabin cánh

quay trục đứng

Trang 31

NMTĐ

31

Trang 32

NMTĐ

Trang 33

NMTĐ

4 Lựa chọn máy phát điện

Trang 35

NMTĐ

III Các thiết bị cơ khí

1 Cửa van

+ Van đĩa

+ Van cầu

35

Trang 36

NMTĐ

Trang 37

NMTĐ

37

Trang 38

NMTĐ

Van đĩa

đờng kính lớn

Trang 39

NMTĐ

39

Trang 41

NMTĐ

41

CÇu trôc 250T

Trang 42

NMTĐ

Trang 43

NMTĐ

43

Trang 44

2 Trạm phân phối điện

Trang 45

NMTĐ

45

Trang 46

NMTĐ

Trang 47

NMTĐ

47

Trang 48

NMTĐ

Trang 49

NMTĐ

49

Trang 50

1-3 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC PHẦN DƯỚI NƯỚC NMTĐ

I Khái niệm chung

1 Khái niệm về nhà máy thủy điện

+ Kết cấu phần dưới nước

+ Kết cấu phần trên nước

Trang 51

Trang 52

II Kết cấu và kích thước phần dưới nước

nhà máy thủy điện

1 Các kết cấu phần dưới nước nhà máy

Trang 53

 Theo loại tuabin và hình thức lắp máy

 Theo loại nhà máy: ngang đập, sau đập,

 Theo điều kiện địa chất nền móng 53

Trang 54

Trang 55

55

Trang 56

Trang 57

1-3 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC PHẦN

DƯỚI NƯỚC NMTĐ

2 Nguyên tắc xác định kích thước và các cao trình chủ yếu

2.1 Nguyên tắc

sửa chữa

thuận tiện

57

Trang 58

2.2 Kích thước đoạn tổ máy

a) Kích thước chiều dài đoạn tổ máy

liên tiếp

+ Kích thước : tuabin, máy phát…

+ Bố trí các hệ thống thiết bị phụ

+ Loại tuabin: tâm trục, cánh quay…

+ Loại nhà máy: ngang đập, sau đập…

Trang 59

Trang 60

1-3 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC

PHẦN DƯỚI NƯỚC NMTĐ

đặt tuabin tâm trục trục đứng,cho biết:

- Đường kính trong, ngoài trụ chống: Db = 4m; Da = 5m

- Bán kính tiết diện buồng xoắn với các góc bao  (max =345 0 ) là: 345 = 1.6m; 255 = 1.2m; 165 =

Trang 61

DƯỚI NƯỚC NMTĐ

b) Kích thước chiều ngang đoạn tổ máy

thiết bị bố trí trước buồng xoắn, van tuabin…

B=(68)D1

61

Trang 62

2.3 Các cao trình chủ yếu phần dưới nước

tính từ cao trình đáy móng NM đến cao trình sàn nhà máy

a) Cao trình lắp máy

+ TB tâm trục trục đứng

0 min

Trang 63

63

MF

Smf

Ct Tr

h 1

Mo HLmin HLmax

Trang 64

MF

Smf

Ct Tr

Trang 65

Trang 66

-1-3 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC PHẦN DƯỚI NƯỚC NMTĐ

c) Cao trình miệng ống hút

+ Cao trình miệng ống hút phải thỏa mãn

Trang 67

-1-3 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC PHẦN DƯỚI NƯỚC NMTĐ

d) Cao trình móng nhà máy

+ t- chiều dày tấm đáy, t=12m

e) Cao trình sàn tuabin

+  - chiều dày buồng xoắn,m

Trang 68

f) Cao trình lắp máy phát điện

Trang 69

kéo dài trục tuabin cho phép

69

Trang 70

1-4 KẾT CẤU VÀ KÍCH THƯỚC PHẦN TRÊN NƯỚC NMTĐ

I Đặc điểm kết cấu phần trên nước

1 Thiết bị bố trí phần trên nước NMTĐ

Trang 71

71

Trang 73

2.1 Kết cấu nhà máy thủy điện kiểu kín

+ Kết cấu phức tạp

+ Kết cấu giống nhà máy công nghiệp

+ Tránh các tác động xấu bởi thời tiết, môi

trường

+ Giá thành đắt

73

Trang 74

Trang 75

2.2 Kết cấu nhà máy thủy điện kiểu nửa hở

Trang 76

Trang 77

77

NMTĐ BUN ( MỸ)

Trang 78

+ Chi phí xây dựng ít hơn dạng kiểu kín

+ Khó tháo lắp, sửa chữa thiết bị

+ Không an toàn

+ Có thể áp dụng trong các điều kiện khí hậu thích hợp

Trang 79

2.3 Kết cấu nhà máy thủy điện kiểu hở

+ Không có gian máy

+ Các máy phát có nắp che để bảo vệ

+ Cầu trục đặt ngoài

+ Cấu tạo phần trên đơn giản

79

Trang 80

+ Chi phí rẻ nhất

+ Vận hành không an toàn

+ Môi trường, thời tiết cho phép

+ Thời tiết ít mưa

Trang 81

Trang 82

Trang 83

83

Trang 84

Trang 85

85

Trang 87

TRÊN NƯỚC NMTĐ

Trong đó:

+ z – số tổ máy

+ l – chiều dài tăng thêm đoạn tổ máy cuối, m + t – chiều dày tường bao nhà máy, m

87

Trang 88

+ Chiều dài đủ để bố trí các thiết bị khi sửa

chữa tổ máy

0.5 2

Trang 89

Trang 90

Trang 91

Trong đó:

+  - khoảng cách từ tâm ray tới mép tường, m + t – chiều dày tường, m

Trang 92

2 Các cao trình chủ yếu phần trên nước

Trang 93

93

MF

Smf

Ct Tr

h 1

Mo HLmin HLmax

Trang 94

Cẩu đỉnh: đỉnh của máy phát

Cẩu bên: phụ thuộc vào vị trí của vật cẩu (sàn nhà máy, hoặc giá chữ thập)

Lưu ý: slr > đỉnh máy phát thì ko phụ thuộc phương thức cẩu;

max = slr

+ Lmax – chiều cao lớn nhất vật cẩu

Lmax = max(Lroto+trục, LBXCT+trục, HMBA)

+ l1 – khoảng cách tính từ đỉnh vật cẩu tới móc dùng để buộc dây, m + l2 – tính độ an toàn do giãn dây, l2 = 0.5m

+ l3 – khoảng cách từ móc cho đến đỉnh ray, m

Trang 95

c) Cao trình trần nhà máy

Trong đó:

cao nhất của cầu trục, m

Trang 96

mai

Trang 97

1-5 GIAN LẮP RÁP VÀ GIAN SỬA CHỮA

1 Mục đích, yêu cầu

+ Phục vụ cho công tác lắp ráp, sửa chữa thiết

bị thủy điện

+ Đảm bảo đủ diện tích để bố trí thiết bị

+ Đảm bảo giao thông trong và ngoài nhà máy + Đảm bảo chống lũ

97

Trang 98

1-5 GIAN LẮP RÁP VÀ GIAN SỬA

CHỮA

2 Nguyên tắc xác định kích thước

Trang 99

CHỮA

 Phụ thuộc vào số lượng tổ máy: từ 8-10 tổ dùng 2 gian lắp ráp

 Sử dụng chung cầu trục chính: B phải bằng nhau

 Chiều dài phải đảm bảo chứa được tất cả các thiết bị của 1 đến 2 tổ máy:

Llr = (1-1.2)Lđ; (1.2-1.5)Lđ

 Chiều cao gian lắp ráp bằng với chiều cao gian máy

 Cao trình sàn phụ thuộc mực nước hạ lưu max

99

Trang 100

CHỮA

3 Bố trí gian lắp ráp-sửa chữa

+ Cạnh tổ máy số 1

+ Bên hồi nhà máy

+ Gần đường giao thông

+ Phía trong bố trí đủ các bộ phận của 1 tổ máy + Khi có yc sửa chữa MBA có bố trí hố máy

biến áp

+ Có bố trí khe lún phân chia so với gian máy chính

Trang 102

bảo thao tác dễ dàng, an toàn

Trang 103

1-6 HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ VÀ

NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ TRONG NMTĐ

II Các hệ thống thiết bị phụ

1 Hệ thống dầu

+ Dầu tuabin: bôi trơn ổ trục, truyền động

+ Dầu cách điện: cách điện MBA

+ Tính toán lượng dầu cho 1 tổ máy thủy điện:

Trang 104

Trong đó:

+ G - trọng lượng dầu (kg);

+ N - công suất định mức của tua bin (kW);

+ k - tuabin cánh quay k=0,91,1 ; turbin tâm trục k=0,450,65 và turbin gáo k=1,351,80

Trang 105

+ 110% tổng lượng dùng cho 1 tổ máy ( dầu

tuabin)

+ 110% tổng lượng dầu dùng cho MBA (dầu

cách điện)

+ Lượng dầu dự trữ cho 45 ngày vận hành

trong vận hành

+ 1 năm vận hành TBTT chiếm 4-10% lượng

Trang 106

16

10 18 1

19

13 12 10

15 3

17 1 2

§Õn thïng dÇu b«i tr¬n

Tõ thïng dÇu b«i tr¬n

Tõ thïng dÇu c¸ch ®iÖn

§Õn thïng dÇu c¸ch ®iÖn

a)

Trang 107

2 Hệ thống cấp nước kỹ thuật

máy phát điện, MBA

+ Làm mát máy phát điện: 60-65%

+ Làm mát dầu ổ đỡ, ổ hướng : 10-20%

+ Làm mát dầu trong máy biến áp: 15%

+ Bôi trơn ổ trục tuabin loại ổ trục bôi trơn

bằng nước: 9%

107

Trang 108

+ H<15m hoặc H>150m: cấp nước bằng bơm

từ hạ lưu nhà máy

+ 60m<H<150m: có thể cấp nước tự chảy từ

ĐOAL, BX qua van giảm áp

Trang 109

8 7

HL TL

yHb

5

Các vị trí có thể đặt cửa lấy nước cấp nước kỹ thuật

Trang 110

Trang 111

111

Trang 112

Sơ đồ tính toán hệ thống cấp nước kỹ thuật

Trang 113

æ chÆn tua bin; 15- Van; 16- B¬m níc khái n¾p turbin, 17

- èng nèi

Trang 116

2 12

12

7 11

6 5

8 9

10 12

14

Trang 117

+ Tháo nước để kiểm tra sửa chữa tổ máy

+ Nước thấm qua nhà máy thủy điện

117

Trang 118

1) Sơ đồ tháo nước có hành lang thu nước:

Trang 120

3) Sơ đồ thoát nước dùng bơm di động

+ TTĐ nhỏ thường dùng phương thức này

+ Bơm thoát nước được đặt ngay trên miệng

ống hút

+ Bơm di động được thả giữa phai và miệng

ống hút

Trang 121

4

7 8

V 9

2 10

11

1

Trang 122

+ Lượng nước cần bơm: đó là lượng nước còn

Trang 123

Trong đó:

T – thời gian bơm cạn nước, <6h

van sửa chữa phía thượng lưu cũng như hạ lưu, tùy thuộc vào gioăng chắn nước

Trang 124

- tổng tổn thất thủy lực trên ống hút, m

- tổng tổn thất thủy lực trên ống đẩy, m

+ Cao trình đặt máy bơm được xác định theo điều kiện độ chân không cho phép để không

2 h oh

d b

g 2

v g

2 v

Trang 126

+ Tiêu nước mưa xung quanh nhà máy

+ Tiêu nước tháo từ hệ thống cứu hoả khi xảy ra hoả hoạn

+ Tiêu thoát nước từ hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt

Trang 127

 Nước thấm rò trong nhà máy bao gồm:

+ Nước thấm rò từ nắp tuabin

+ Nước thải từ các thiết bị làm mát

+ Nước thấm rò từ tường nhà máy chịu áp lực

nước

+ Nước thấm ở hành lang kiểm tra đập, hành lang

trong nhà máy

127

Trang 128

Trang 129

 Hệ thống phòng chống cháy bao gồm các đầu

báo cháy, thiết bị dập lửa và trung tâm điều hành phòng chống cháy

129

Trang 130

1) Yêu cầu về cột áp

 Dập lửa ở máy phát điện:

+ Dập lửa bằng phun mưa qua các lỗ nhỏ 3mm cách nhau 10mm nằm trên hai ống vòng dẫn

nước cứu hoả đặt ở phía trên và phía dưới lõi

thép stato máy phát điện

+ Tiết diện ống phải lớn hơn 0,25 đến 0,5 lần tổng tiết diện lỗ trên 1/4 ống vòng

+ Áp suất nước đi vào ống vòng phải lớn hơn

0,20,25 Mpa

Trang 131

+ Dùng hình thức phun sương bằng các đầu

phun sương đặt trên các cột đặt ở bốn góc

máy biến áp để có thể phun từ trên xuống

+ Áp suất yêu cầu ở đầu phun sương là 0,35

MPa

xa nhất

131

Trang 132

2) Yêu cầu lưu lượng

 Lưu lượng nước chữa cháy cho một họng nước cứu hoả là 2,5l/s , lấy theo TCVN 2622-1995;

 Lưu lượng nước chữa cháy cho một giàn phun mưa là 10 l/s;

 Lưu lượng nước chữa cháy máy biến áp bằng

phun sương 4 góc được tính với 0,2 l/s

Trang 133

3) Thời gian dập tắt đám cháy

 Thời gian dập tắt đám cháy ở máy phát điện là 510 phút

 Thời gian dập tắt đám cháy ở máy biến áp là 10 phút

 Thời gian dập tắt đám cháy ở đường cáp điện là

10 phút

133

Trang 134

4) Nguồn nước cứu hỏa

Trang 135

7 Hệ thống đo lường

 Hệ thống thực hiện những yêu cầu sau:

+ Đo và ghi nhận mực nước thượng lưu nhà máy

+ Xác định và ghi nhận cột nước tại các tổ máy

+ Xác định và ghi nhận lưu lượng nước qua từng tổ

máy và toàn bộ nhà máy (cộng dồn lưu lượng theo thời gian)

+ Xác định mức chênh áp lực qua lưới chắn rác tại cửa lấy nước, qua đó đánh giá được mức rác tụ lại trên mặt lưới

135

Trang 136

+ Thiết bị đo sơ cấp

+ Thiết bị lọc, khuếch đại và dẫn truyền tín

hiệu

+ Thiết bị tiếp nhận và lưu giữ tín hiệu thứ cấp

Trang 137

1-7 PHẦN ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY THỦY

+ Phần điện áp cao đưa vào mạng lưới điện

+ Phần điện áp thấp cho điện tự dùng nhà máy

+ Máy phát điện

+ Máy biến áp chính

137

Trang 138

+ Bộ phận đo lường điện và rơ le bảo vệ

2 Các loại sơ đồ đấu điện chính

phát và cao áp liên quan đến chọn sơ đồ đấu điện

Trang 139

ĐIỆN

suất và số tổ máy, vai trò nhà máy trong hệ

Trang 140

Trang 141

ĐIỆN

 Đặc điểm:

+ Một tổ máy nối với 1 MBA 3 pha, các bộ phận khác,

1 đường dây riêng

Công suất SycMBA = S MPD – S td ; chọn S MBA > Syc

+ MBA tự dùng lấy ở đầu ra máy phát điện

 Ƣu, nhƣợc điểm

+ Nối điện đơn giản

+ An toàn cung cấp điện: các MBA làm việc độc lập + Số lượng thiết bị nhiều

+ Tổ máy công suất lớn; số lượng tổ máy ít

+ Cấp điện cho các hộ dùng quan trọng

141

Định dạng
Số trang	389
Dung lượng	17,2 MB