Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng LỜI NÓI ĐẦU Năng lượng điện có vai trò vô to lớn phát triển văn hoá đời sống nhân loại. Nhu cầu điện giới tăng trưởng ngày mạnh hoà nhịp với tốc độ tăng trưởng kinh tế chung, nói tiêu chuẩn để đánh giá phát triển quốc gia nhu cầu sử dụng điện năng. Nguồn điện chủ yếu nhiệt điện than, nhiệt điện khí đốt, thuỷ điện, điện nguyên tử số nguồn lượng khác lượng gió, lượng mặt trời . Ở nước ta, điện đóng vai trò quan trọng nghiệp phát triển kinh tế đất nước. Để đáp ứng phát triển kinh tế đất nước yêu cầu điện đòi hỏi ngày nhiều. Hiện nước ta nguồn lượng thuỷ điện chiếm vai trò quan trọng hệ thống điện Việt Nam. Nó chiếm tỷ trọng khoảng 40% công suất hệ thống điện Việt Nam. Tuy nguồn thuỷ điện chiếm tỷ trọng lớn khai thác khoảng 30% trữ lý thuyết sông Việt Nam. Mặt khác nhu cầu sử dụng điện hộ dùng điện thay đổi để đáp ứng thay đổi hệ thống điện thiếu trạm thuỷ điện có khả thay đổi công suất thời gian ngắn. Chính tầm quan trọng tiềm thuỷ điện lớn, đòi hỏi người thiết kế thi công trạm thuỷ điện phải nắm vững kiến thức thuỷ điện. Để củng cố hệ thống lại kiến thức thuỷ điện, đồng ý nhà trường Hội đồng thi tốt nghiệp khoa Năng Lượng, giao đề tài“ ' Thiết kế trạm thuỷ điện H NA ”, nằm địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An. SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng MỤC LỤC PHẦN I: TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN . CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT VÙNG TUYẾN CÔNG TRÌNH 2.1 Đặc điểm địa hình----------------------------------------------------------------------8 2.2 Đặc điểm địa chất :---------------------------------------------------------------------8 2.2.1 Hệ tầng Sông Chu vùng tuyến chia làm tập : .8 2.2.2 Đứt gãy CHƯƠNGIII :ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN .9 3.1.Khí hậu :---------------------------------------------------------------------------------9 3.1.1 Nhiệt độ không khí .9 3.1.2 Độ ẩm không khí 3.1.4 Mưa 3.1.5 Bốc 3.1.6 Tài liệu thấm 10 3.2.Đặc trưng thủy văn -------------------------------------------------------------------10 3.2.1 Dòng chảy năm : .10 3.2.2 Dòng chảy lũ .10 PHẦN II : TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG VÀ XÁC ĐỊNH 11 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN . 11 CHƯƠNG IV : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 11 4.1Các thông số chủ yếu------------------------------------------------------------------11 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 Các thông số hồ chứa 11 Các thông lượng trạm Thủy điện .11 Công suất lắp máy (Nlm) .11 Các cột nước đặc trưng trạm Thủy điện .11 4.2. Phương thức khai thác thủy , chọn tuyến vị trí nhà máy--------------11 4.2.1. Phương án chọn tuyến đập .11 4.2.2. Phương thức khai thác thủy .12 4.3.Chọn mức bảo đảm tính toán--------------------------------------------------------12 4.3.1 Khái niệm mức bảo đảm tính toán 12 4.3.2 Chọn mức đảm bảo tính toán cho TTĐ HNA 13 4.3.3 Chọn năm tính toán năm đặc trưng thủy văn 13 5.1 Xác định mực nước dâng bình thường---------------------------------------------16 5.2 Xác định mực nước chết (MNC)----------------------------------------------------16 5.2.1 Khái niệm MNC .16 5.2.2 Xác định độ sâu công tác cho phép theo điều kiện làm việc tuabin 16 5.2.3 Xác định độ sâu công tác cho phép theo điều kiện bồi lắng 17 5.2.4.Xác định độ sâu công tác có lợi theo điện lượng mùa kiệt lớn .20 SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng 5.3. Xác định công suất bảo đảm.-------------------------------------------------------21 5.4. Xác định công suất lắp máy.--------------------------------------------------------22 5.6. Xác định cột nước trạm Thủy điện :------------------------------------------26 5.6.1 Cột nước bình quân gia quyền ( Hbq ) : 26 5.6.4 Cột nước nhỏ (Hmin): .27 5.7 Xây dựng biểu đồ phạm vi làm việc trạm thủy điện :-----------------------27 5.7.1 Vẽ đường đặc tính cột nước Ztl = MNDBT = 235 (m) 27 5.7.2 Vẽ đường đặc tính cột nước Ztl = MNC = 208( m) 27 5.7.3 Vẽ đường đặc tính cột nước TTĐ phát với công suất lắp máy Nlm 28 5.7.4 Vẽ đường đặc tính cột nước TTĐ phát với công suất nhỏ Nmin: .28 5.7.5 Đường hạn chế tuabin := = =188.23 (m3/s) .28 PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH LỰA CHỌN BỐ TRÍ CÁC .29 HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ . 29 CHƯƠNG VI: KHÁI QUÁT CHUNG 29 CHƯƠNG VII CHỌN SỐ TỔ MÁY VÀ THÔNG SỐ CỦA TUABIN ,MÁY PHÁT .30 7.1 Chọn số tổ máy:-----------------------------------------------------------------------30 7.2 Xác định thông số tuabin.----------------------------------30 7.2.1 Chọn nhãn hiệu tuabin .30 7.2.3 Xác định số vòng quay đồng tuabin 32 7.2.4 Xác định số vòng quay lồng tuabin 32 7.2.5 Kiểm tra lại thông số tuabin 33 7.2.7 Xác định cao trình lắp máy ∇lm .36 7.3 Chọn máy phát điện-------------------------------------------------------------------36 7.3.1 Điều kiện chọn máy phát 36 7.3.2 Thiết kế máy phát điện .36 7.3.3 Các kích thước máy phát điện .38 7.4 Tính lực dọc trục.----------------------------------------------------------------------39 CHƯƠNG VIII : CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC .41 8.1. Thiết bị dẫn nước cho nhà máy Thuỷ điện ( buồng xoắn).---------------------41 8.1.1 Khái niệm 41 8.1.2 Chọn kiểu buồng xoắn tuabin nguyên lý tính toán 41 8.2 Thiết bị thoát nước cho nhà máy.---------------------------------------------------43 8.2.1 Khái niệm công dụng ống hút 43 8.2.2 Chọn ống hút cho trạm thuỷ điện H’NA 43 CHƯƠNG IX:TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TUABIN 44 9.1. Nhiệm vụ điều chỉnh tuabin:------------------------------------------44 9.2. Lựa chọn động tiếp lực:----------------------------------------------------------44 9.3. Lựa chọn hệ thống điều chỉnh:-----------------------------------------------------46 9.3.1. Lựa chọn máy điều tốc: .46 SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng 9.3.2. Lựa chọn thiết bị dầu áp lực: .46 CHƯƠNG X : CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ 47 10.1 Sơ đồ đấu điện .---------------------------------------------------------------47 10.1.1 Khái niệm. .47 10.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn sơ đồ đấu điện yêu cầu thiết kế sơ đồ đấu điện .47 10.1.3 Chọn sơ đồ đấu điện .47 10.2 Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ H’NA.----------------------------------49 10.2.1Chọn máy biến áp.-----------------------------------------------------------------49 10.2.2 Chọn thiết bị nâng chuyển cho TTĐ H’NA .50 PHẦN IV BỐ TRÍ TỔNG THỂ VÀ THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG 52 CHƯƠNG XI : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 52 11.1 Nhiệm vụ công trình thủy công.----------------------------------------------52 11.2 Chọn tuyến bố trí tổng thể công trình.----------------------------------------52 11.2.1 Chọn tuyến đập .52 11.2.2 Chọn giải pháp kết cấu cho công trình .52 11.2.3 Bố trí tổng thể công trình .52 11.3 Cấp công trình tiêu thiết kế :------------------------------------------53 11.3.1 Cấp công trình: .53 11.3.2 Các tiêu thiết kế: .53 CHƯƠNG XII : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 54 12.1 Nhiệm vụ điều tiết lũ----------------------------------------------------------------54 12.2 Lưu lượng xả lớn nhất---------------------------------------------------------------54 12.3 Tính toán điều tiết lũ----------------------------------------------------------------54 12.3.1 Xác định mực nước lũ thiết kế (MNLTK) 55 CHƯƠNG XIII : THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC . 57 13.1 Xác định kích thước mặt cắt bản.----------------------------------------------57 13.1.1 Hình dạng mặt cắt 57 13.1.2 Chiều cao mặt cắt .57 13.1.3 Chiều rộng mặt cắt B 57 13.2 Mặt cắt thực dụng đập không tràn-------------------------------------------------58 13.2.1 Cao trình đỉnh đập 59 13.2.2 Bề rộng đỉnh đập .59 13.2.6 Thiết bị thoát nước .61 13.2.7 Xử lý đập 61 13.2.8 Cấu tạo đỉnh đập: .61 CHƯƠNG XIV : THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN VÀ TIÊU NĂNG .62 14.1 Thiết kế mặt cắt thực dụng đập tràn.-----------------------------------------62 14.2 Trụ bin cầu giao thông-----------------------------------------------------------63 SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng 14.3 Tính toán tiêu -----------------------------------------------------------------63 14.3.1 Chọn hình thức tiêu 63 14.3.2 Thiết kế mũi phun 63 PHẦN V : TÍNH TOÁN TUYẾN NĂNG LƯỢNG 65 CHƯƠNG XV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG .65 15.2. Chọn tuyến đường hầm nhà máy.-------------------------------------------------65 15.3. Thiết kế đường hầm dẫn nước :---------------------------------------------------65 15.3.1 .Nguyên lý xác định kích thước đường hầm .65 15.3.2. Các bước tính toán kích thước đường hầm 66 15.4. Công trình lấy nước cho tuyến đường -------------------------------------------68 15.4.1. Cửa lấy nước (CLN) 68 15.4.2 Các thiết bị CLN 69 15.4.4 Tính tổn thất qua CLN .72 15.4.5.Tính toán tháp điều áp (TĐA) .74 15.4.6.Thiết kế đường ống áp lực .79 15.4.7.Tính áp lực nước va : 80 PHẦN V : NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN H’NA 87 CHƯƠNG XVI : CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY .87 16.1 Vị trí loại nhà máy :--------------------------------------------------------------87 16.1.2Xác định loại nhà máy .87 16.2 Kết cấu kích thước phần nước TTĐ--------------------------------87 16.2.1 Các kết cấu phần nước nhà máy 87 16.2.2 Xác định kích thước cao trình chủ yếu phần nước 87 16.3 Kết cấu kích thước phần nước TTĐ---------------------------------89 16.3.1 Kết cấu phần nước nhà máy thuỷ điện 89 16.3.2 Kích thước chủ yếu phần nước nhà máy thuỷ điện H’NA .89 CHƯƠNG XVII CÁC THIẾT BỊ VÀ PHÒNG PHỤ TRONG NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN .93 17.1 Các thiết bị bố trí nhà máy thuỷ điện--------------------------------------93 17.1.1 Thiết bị động lực : .93 17.1.2 Các thiết bị khí nhà máy thuỷ điện : .93 17.1.3 Thiết bị điện .93 17.1.4 Hệ thống thiết bị phụ .94 17.2 Các phòng phụ nhà máy-------------------------------------------------------98 17.2.1 Phòng điều khiển trung tâm .98 17.2.2 Phòng điện chiều .98 PHẦN I: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN H’NA .99 CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH ,ĐỊA CHẤT VÙNG TUYẾN CÔNG TRÌNH .99 2.1 Đặc điểm địa hình---------------------------------------------------------------------99 CHƯƠNG III: ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 100 SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng 3.1.Khí hậu :------------------------------------------------------------------------------100 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN II 105 PHẦN II: TÍNH TOÁN THỦY NĂNG VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 105 CHƯƠNG IV: NHŨNG VẤN ĐỀ CHUNG . 105 4.1Các thông số chủ yếu----------------------------------------------------------------105 4.2 Phương thức khai thác thủy , chọn tuyến vị trí nhà máy-------------105 4.3 Chọn mức bảo đảm tính toán-------------------------------------------------------105 4.3.1 Khái niệm mức bảo đảm tính toán 105 4.3.2Chọn mức đảm bảo tính toán cho TTĐ H’NA 105 . 4.3.3 Chọn năm tính toán năm đặc trưng thủy văn .105 5.4 Xác định công suất lắp máy.\------------------------------------------------------122 5.5. Xác định công suất bảo đảm.------------------------------------------------------122 5.6 Xác định điện trung bình nhiều năm.---------------------------------------122 SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng PHẦN I: TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH ' Công trình thuỷ điện H NA công trình bậc thang công trình Thủy Lợi-Thủy Điện Cửa Đạt dòng sông Chu,thuộc hệ thống sông Mã Vị trí tuyến công trình nằm địa bàn xã Đồng Văn,huyện Quế Phong,tỉnh Nghệ An .Tọa độ địa lý tuyến đập dự kiến 15 042’19” vĩ Bắc ,107038’28” kinh Đông .Nhà máy nằm địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An ,có tọa độ 15043’38” vĩ Bắc, 107038’58” kinh Đông. Dự án Thủ tướng Chính phủ cho phép đầu tư văn số 129/TTg-CN ngày 19/1/2006 trương trình trọng điểm phát triển kinh tế-xã ' hội,an toàn điện quốc gia ,Dự án thủy điện H NA trở thành công trình thủy điện có công suất lớn PVN Đầu tư xây dựng công trình thủy điện H’NA ,ngoài việc đảm bảo thực nhiệm vụ ghi Quyết định đầu tư ,sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế xã hợi khu vực .Sau kết thúc xây dựng công trình ,khu vực công trình H’NA với sở dân cư ,văn hóa xã hội trở thành điểm tập trung dân cư với sở hạ tầng tương đối đầy đủ .Hệ thống đường giao thông phục vụ thi công ,vận hành công trình tạo khả giao lưu kinh tế, xã hội địa phương .Đặc biệt cầu vĩnh cửu vượt sông Bung hạ lưu đập để phục vụ xây dựng công trình tới khu tái định cư tạo khả nâng cao đời sống kinh tế văn hóa ,khai thác tiềm vốn có khu vực bờ trái sông Chu. SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT VÙNG TUYẾN CÔNG TRÌNH 2.1 Đặc điểm địa hình Bản đồ tổng thể công trình,tuyến lượng nêu trọng phụ lục. Đường quan hệ hồ chứa W=f(Zhồ),F=f(Zhồ)(hình 1.1 phụ lục tính toán I): Thể mối quan hệ dung tích diện tích hồ chứa theo mực nước hồ . Đường quan hệ hồ chứa thủy điện H’NA thiết lập dựa mặt cắt vùng hồ công trình, rình bày bảng sau : Bảng 2.1 Quan hệ lòng hồ F=f(Z),V=f(Z)(phụ lục tính toánI). Đường quan hệ cao trình mực nước lưu lượng Q,được xây dựng kết đo đạc địa mặt cắt dọc ,mặt cắt ngang đoạn sông nghiên cứu tuyến công trình.Kết tính toán đường quan hệ Q=f(Z hl)nhà máy trình bày bảng sau: Bảng 2.2 Quan hệ cao trình mực nước lưu lượng sau nhà máy 2.2 Đặc điểm địa chất : 2.2.1 Hệ tầng Sông Chu vùng tuyến chia làm tập : +Tập phân bố chủ yếu vai phải đập từ tuyến đập phía thượng lưu. + Tập phân bố chủ yếu vai trái phần đầu tuyến, ửa lấy nước . +Tập phân bố dọc tuynen đường ống . + Tập phân bố khu vực đường ống nhà máy . Trong tập tập có tỉ lệ bột kết màu nâu nhiều cát kết xám xanh , hai tập 1,4 tỉ lệ ngược lại .Đá bột kết cát kết màu nâu thường có cường đọ thấp cát kết màu xanh nên tập có cường độ khánh nén thấp tập kia. 2.2.2 Đứt gãy SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNGIII :ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 3.1.Khí hậu : Trạm thuỷ điện H’NA thuộc xã Đồng Văn,huyện Quế Phong,tỉnh Nghệ An nên khí hậu vừa mang khí hậu vùng đồng Bắc Bộ vừa mang đặc tính vùng Bắc Trung Bộ. Ở hậu chia làm hai mùa rõ rệt, mùa đông khô lạnh, mùa hè nóng ẩm. 3.1.1 Nhiệt độ không khí Mùa hè tháng IV đến tháng X thời tiết nóng ẩm. Nhiệt độ cao o thường xuất tháng VII, đo trạm Bái Thượng : Tmax =41,5 C . Đo trạm o Thanh Hóa : Tmax =42 C . Mùa đông từ tháng XI kết thúc vào tháng III. Nhiệt độ giảm nhanh xuống o thấp vào tháng I, đo Bái Thượng Tmin =2,6 C , trạm đo Thanh Hóa : Tmin o 5,4 C . 3.1.2 Độ ẩm không khí Các số liệu quan trắc cho thấy độ ẩm lớn tháng II- IV ,độ ẩm nhỏ vào tháng VI- VII. 3.1.3 Gió Hướng gió thịnh hành hướng Đông va Đông Nam .Do trạm khí tượng Bái Thượng gần với lưu vực nghiên cứu tốc độ gió ứng với hướng gió thịnh hành có dạng bất lợi cho công trình ,vì kết tính toán gió trạm Bái Thượng lựa chọn để tính toán thông số gió công trình. Bảng 3.1 Tốc độ gió trạm Bái Thượng 3.1.4 Mưa -Mùa mưa từ tháng V đến tháng X chiếm 70-90% lượng mưa năm,tháng mưa nhiều tháng IX-X -Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau 10-30% lượng mưa năm,tháng có lượng mưa tháng I-III 3.1.5 Bốc Bảng 3.2 Tổn thất bốc SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng 3.1.6 Tài liệu thấm Tổn thất thấm qua đáy lòng hồ công trình lấy 1,0 m/năm ,tính theo diện tích mặt thoáng hồ tương ứng thời đoạn xét phân phối cho tháng năm. Tổn thất rò rỉ qua khe van công trình bê tông lấy 0,1(m3/s). 3.2.Đặc trưng thủy văn 3.2.1 Dòng chảy năm : ' Chuỗi dòng chảy đến tuyến đập thủy điện H NA sử dụng mô hình tính toán (mô hình phân phối L Tank) để tính toán kéo dài dòng chảy cho trạm thủy văn ' H NA.Chuỗi dòng chảy 48 năm (1959-2006) theo lịch phân thành 47 năm (1959-1960 đến 2005-2006) theo năm thủy văn .Mùa lũ tháng VII- X ,mùa kiệt tháng từ XI-VI năm sau. Bảng 3.3 Lưu lượng thiên nhiên TTĐ H’NA Bảng 3.4 Các đặc trưng dòng chảy năm tuyến đập H’NA 3.2.2 Dòng chảy lũ Bảng 3.5 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tuyến đập H’NA SVTH: Đặng Khắc Thực 10 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp SVTH: Đặng Khắc Thực Khoa Năng Lượng Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng BẢNG 5.16 TỔNG KẾT TÍNH TOÁN THỦY NĂNG: Thông số MNDBT Đơn vị (m) Giá trị 235 MNC (m) 208 Vc (106 m3) 119,498 Vhi (106m3) 346,942 Vtp (106m3) 466,44 Qtdmax (m3/s) 214,308 Nbd (MW) 43,262 750 Nlm (MW) 160 Hbq (m) 105,8 Htt (m) 100 hNlm (h) 3902,918 Hmax (m) 113,89 Hmin Điện trung bình Eo (m) (kW.h) SVTH: Đặng Khắc Thực 79,98 624,467× Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng PHỤ LỤC TÍNH TOÁN III PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH LỰA CHỌN BỐ TRÍ CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ CHƯƠNG XI: KHÁI QUÁT CHUNG CHƯƠNG XII CHỌN SỐ TỔ MÁY VÀ THÔNG SỐ CỦA TUABIN ,MÁY PHÁT 7.1 Chọn số tổ máy: 7.2 Xác định thông số tuabin. Hình 7.1: Đường đặc tính tuabin TT140/846b-51. SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng Bảng 7.2 : Kết tính toán lực dọc trục Số tổ KZ D1 Hmax Gb Gt Gr PZ (m ) (m) ( Tấn ) ( Tấn ) ( Tấn ) ( Tấn ) máy Z ( Tấn/m ) 0,28 3,2 113,89 64,28 12,856 161,525 589,072 CHƯƠNG VIII : CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC 8.1 Thiết bị dẫn nước cho nhà máy Thuỷ điện ( buồng xoắn). Bảng 8.1 Tính toán buồng xoắn Độ 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 Độ 0,00 0,01 0,03 0,05 0,07 0,08 0,10 0,11 0,13 0,14 0,16 0,17 0,19 0,20 0,22 0,23 0,25 0,26 0,28 0,30 0,31 0,33 0,34 0,36 SVTH: Đặng Khắc Thực 0,00 0,05 0,15 0,25 0,35 0,40 0,50 0,55 0,65 0,70 0,80 0,85 0,95 1,00 1,11 1,15 1,25 1,30 1,40 1,50 1,55 1,65 1,70 1,80 0,00 0,23 0,39 0,5 0,59 0,64 0,71 0,75 0,81 0,84 0,90 0,93 0,98 1,00 1,06 1,08 1,12 1,14 1,19 1,23 1,25 1,29 1,31 1,34 (m) 0,00 0,24 0,42 0,55 0,66 0,72 0,81 0,86 0,94 0,98 1,06 1,10 1,17 1,20 1,28 1,31 1,37 1,40 1,47 1,53 1,56 1,62 1,65 1,70 (m) 0,00 0,48 0,84 1,10 1,32 1,44 1,62 1,72 1,88 1,96 2,12 2,20 2,34 2,40 2,56 2,62 2,74 2,80 2,94 3,06 3,12 3,24 3,30 3,40 (m) 2,5 2,98 3,34 3,60 3,82 3,94 4,12 4,22 4,38 4,46 4,62 4,70 4,84 4,90 5,06 5,12 5,24 5,30 5,44 5,56 5,62 5,74 5,80 5,90 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng Bảng 8.2 : Các kích thước kiểu ống hút Kiểu ống 4H hút 2,5 D1 (m) h (m) 2,5 L (m) 4,5 B5 (m) 2,74 D4 (m) 1,352 h4 (m) 1,352 h6 (m) 0,67 Lk (m) 1,75 h5 (m) 1,31 3,2 14,4 8,768 4,326 4,326 2,144 5,6 4,192 h/D1 4H.D1 Bảng 8.3 : Các kích thước khuỷu cong Kiểu D4 h4 B4 Lk h6 a R6 a1 R7 a2 R8 khuỷu (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 2,74 1,75 0,67 0,487 1,16 4H.D1 4,326 4,326 8,768 5,6 2,144 1,558 3,712 4,729 4H 1,352 1,352 SVTH: Đặng Khắc Thực 1,478 0,875 0,107 0,782 2,8 0,342 2,502 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNG IX:TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TUABIN 9.3. Lựa chọn hệ thống điều chỉnh: Bảng 9.1 9.2.Thông số thiết bị dầu áp lực(phụ lục tính toán III) Kiểu thiết bị Kiểu dầu áp lực kết cấu TBDAL 2,5 Một nồi Nồi Thể tích(m3) Kích thước (mm) Một Toàn nồi H D h1 2,5 2,5 3100 1148 440 Thùng dầu Trọng lượng (T) 2,2 Máy bơm dầu Thể tích Kích thước (mm) (m3) 2,5 H L B A 1150 1800 2200 1420 SVTH: Đặng Khắc Thực 3,8 33 2940 50 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng Mùc dÇu A B H H1 H D L Hình 9.1 Các kích thước TBDAL SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNG X : CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ 10.1 Sơ đồ đấu điện 10.2 Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ H’NA Bảng 10.1: Các thông số MBA Công suất Điện áp định mức định mức (KV) ( KVA) Cao áp Hạ áp Dài Rộng Dầu Tổng 23 133 125000 120 13,8 4,7 P Bảng 10-2: Thông số MBA tự dùng điện áp 6,3 (KV) Kích thước (mm) Thông số kỹ thuật Tiêu hao Io% Uk% Rộng A 400 Po Pk 1200 6200 2,5 ( Tấn ) Cao TД S (KVA) Trọng lượng Kích thước ( m ) 4,5 980 Cao Dài B C K.C bánh xe 1580 1480 600 Khối lượng (kg) Ruột Dầu Tổng 980 350 1700 B B2 H h h1 B1 l1 l l3 l2 Lk Hình 10.1 Cầu trục nhà máy PHỤ LỤC TÍNH TOÁN IV PHẦN IV : BỐ TRÍ TỔNG THỂ VÀ THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNG XI : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG. CHƯƠNG XII : TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ TK Bảng 12.1 Tính toán H tr (phụ lục tính toán IV) Htr(gt) 10 11 11,1 m 0,493 0,493 0,493 0,493 ξ mb 0,7 0,7 0,7 0,7 ξ mt 0,45 0,45 0,45 0,45 n 5 5 b 15 15 15 15 nxb 90 90 90 90 e 0,97 0,94 0,93 0,92 Qtr 5645,98 5645,98 5645,98 5645,98 Htr(tt) 10,81 11,12 11,1 11,1 KT Bảng 12.2 Tính toán H tr (phụ lục tính toán IV) ξ Htr(gt) m 0,493 0,7 10 0,493 11 ξ n b nxb e Qtr 8081.9 Htr(tt) 0,45 15 90 0,97 8081,9 13,73 0,7 0,45 15 90 0,93 8081,9 14,12 0,493 0,7 0,45 15 90 0,92 8081,9 14,22 14 0,493 0,7 0,45 15 90 0,90 8081,9 14,45 14,5 0,493 0,7 0,45 15 90 0,89 14,5 mb mt CHƯƠNG XIII : THIẾT KẾ ĐẬP DÂNG NƯỚC Bảng 13.1 Kết tính toán xác định cao trình đỉnh đập(phụ lục tính toán IV) TT Thông số Mực nước tính toán Cao trình đáy sông Cột nước trước đập Đà sóng SVTH: Đặng Khắc Thực Kí hiệu H,H' D,D' Đơn vị m m m m Trường hợp tính toán MNDB T 235 118 117 6000 MNLT K 241,1 118 123,1 6200 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp 10 Khoa Năng Lượng Vận tốc gió Góc kẹp trục dọc hồ hướng gió Độ dềnh gió Thời gian gió thổi liên tục Tra đồ thị tương ứng với g.t/V 11 12 Tra đồ thị tương ứng với g.D/V2 19 20 21 Chiều cao sóng trung bình Bước sóng trung bình Kiểm tra điều kiện sóng nước sâu Chiều cao sóng P=1% 26 22,7 αs độ ∆h t g.t/V g.h/V2 m giây 0,023 21600 4794 0,06 3,5 30,2 0,01 1,1 0,019 21600 6520 0,07 3,7 55,7 0,015 2,6 0,01 0,015 1,15 2,6 1,8 4,9 38 Thỏa mãn 3,78 0,09 0,8 56 Thỏa mãn 2,1 1,68 0,03 11 gτ /V gD/V2 g.h/V2 h τ λ m m m k1% h1% h1%/ λ m λ /h1% kns 22 23 24 25 44,2 gτ /V (chọn) 14 18 m3/s gτ /V g.h/V2(chọn ) 13 15 16 17 V,V' 1,2 1,7 Độ dềnh cao m 4,54 3,57 Độ vượt an toàn m 1 240,62 Cao trình đỉnh đập m 245,589 CHƯƠNG XIV : THIẾT KẾ ĐẬP TRÀN VÀ TIÊU NĂNG ηs a,a' Bảng 14.1 Tính toán tọa độ đường cong Cơrigiơ – Ôphixêrốp x= X Ht 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 SVTH: Đặng Khắc Thực Y Ht X Y 0,126 0,036 0,007 0,007 0,06 0,147 1,1 2,2 3,3 4,4 6,6 8,8 1,386 0,396 0,077 0,077 0,66 1,617 y= Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp 1,2 1,4 1,7 2,5 3,5 4,5 Khoa Năng Lượng 0,256 0,393 0,565 0,873 1,235 1,96 2,824 3,818 4,93 6,22 11 13,2 15,4 18,7 22 27,5 33 38,5 44 49,5 2,816 4,323 6,215 9,603 13,585 21,56 31,064 41,998 54,23 68,42 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN V PHẦN V : TÍNH TOÁN TUYẾN NĂNG LƯỢNG CHƯƠNG XV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG 15.1.Lựa chọn phương thức cấp nước cho TTĐ H’NA 15.2.Chọn tuyến đường hầm nhà máy. 15.3. Thiết kế đường hầm dẫn nước : 15.4.Công trình lấy nước cho tuyến đường SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng MNDBT h't x O Tr a' C h N t a'' x ht''c BC y y O’ ε'.a' ε''.a'' C Tâm Ðường Hầm P’’ a'' Hình 15.1.Hình dạng ngưỡng trần CLN 15.5.TÍNH TOÁN THÁP ĐIỀU ÁP (TĐA). SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng Hình 15.2 Trị số nước va dương âm tuyến nhà máy. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN VI SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng PHẦN VI : NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN H’NA CHƯƠNG XVI : CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY Bảng 16.1 Kích thước cao trình nhà máy thủy điện ∇LM= 115,298 B = 17,3 (m) ∇ĐÔH = 106,975 (m) LNM = 52,3 (m). ∇MÔH = 111,67 (m). ∇SLR = 125,025(m) ZHlmin = 121,008 (m) ; ZHlmax = 121,92 (m) ∇CT = 134,5 (m) ∇Móng = 104,975 (m) ∇TNM = 138,7 (m) ∇STB = 117,975 (m). ∇ĐNM = 140,7 (m) ∇LMF = 122,975 (m). ∇SNM = 125,025 (m). Rϕ max R = 5,9 (m).; ϕ max −180 = 4,7 (m). Lđ = 12,6 (m). SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng TÀI LIỆU THAM KHẢO Trong đồ án “ Thiết kế trạm thủy điện H’NA” em có sử dụng tài liệu tham khảo : - [1] Giáo trình tuabin thủy lực (Trường Đại học Thủy Lợi ) - [2] Giáo trình công trình trạm thủy điện PGS.TS Hồ Sỹ Dự, PGS.TS Nguyễn Duy Mạnh ,PGS.TS Huỳnh Tấn Lượng ,PGS.TS Phan Kỳ Nam. (Trường Đại học Thủy Lợi ) - [3] Giáo trình thủy lực tập GS.TS Nguyễn Cảnh Cẩm , GS Nguyễn Văn Cung ,TSKH Lưu Công Đào, PGS Nguyễn Như Khuê, PGS.TS Võ Xuân Minh, PGS.TS Hoàng Văn Qúy ,GS.TS Vũ Văn Tảo. (Trường Đại học Thủy Lợi ) SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng LỜI CẢM ƠN! Lời , em gửi lời cảm ơn tới TS.Phan Trần Hồng Long- giáo viên trường Đại học Thủy Lợi người trực tiếp giảng dạy giáo viên hướng dẫn em làm đồ án với nội dụng “ Thiết kế Trạm Thủy điện H’NA”.Đồ án kết trình học tập thực nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp 14 tuần liên tục.Do ,em gửi lời cảm ơn tới toàn thể tất thầy cô giáo Khoa Năng lượng trường Đại học Thủy Lợi – người tham gia vào trình giảng dạy trang bị cho em kiến thức để em hoàn thiện kiến thức chuyên ngành Thủy điện Năng lượng tái tạo nói chung đồ án tốt nghiệp nói riêng. Tiếp đến lời cảm ơn tới người than ,bạn bè động viên em suốt thời gian làm đồ án thời gian học tập.Họ người cho em góp ý nội dung giúp em thu thập tìa liệu cần thiết để phục vụ cho đồ án tốt nghiệp . Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên ĐẶNG KHẮC THỰC SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 [...]... tuyến IB 4.2.2 Phương thức khai thác thủy năng Bao gồm:3 phương pháp - Phương thức khai thác kiểu đập - Phương thức khai thác thủy năng kiểu đường dẫn - Phương pháp khai thác kiểu h n h p ' Qua nghiên cứu điều kiện địa h nh địa và địa chất của trạm thủy điện H NA ta thấy phương thức khai thác kiểu đường dẫn là phù h p nhất 4.3.Chọn mức bảo đảm tính toán 4.3.1 Khái niệm về mức bảo đảm tính toán - Vì đặc... khí thực.Do vậy khi chọn thiết bị ta phải giả thiết nhiều phương án rồi tiến h nh phân tích kinh tế kỹ thuật để chọn ra phương án h p lý  Yêu cầu khi chọn thiết bị : - Đảm bảo an toàn cung cấp điện - Thiết bị có hiệu suất cao - Vốn mua sắm nhỏ ,chi phí quản lý vận h nh ít - Điều kiện vận chuyển thuận tiện - Căn cứ vào các thong số cơ bản từ tính toán thủy năng để chọn ra các thiết bị Thiết bị chính... Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng PHẦN III: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH LỰA CHỌN BỐ TRÍ CÁC H THỐNG THIẾT BỊ PHỤ CHƯƠNG VI: KHÁI QUÁT CHUNG Trong nhà máy có rất nhiều thiết bị rất quan trọng nhưng quan trọng h n cả có 2 thiết bị sản xuất ra điện năng là tuabin thủy lực và máy phát điện Tuabin thủy lực là động cơ chạy bằng sức nước để biến đổi điện năng của dòng nước thành cơ năng làm quay máy phát điện Tổ h p... việc của trạm thủy điện phụ thuộc vào thiên nhiên nên không thể lúc nào đảm bảo phát đủ 100% công suất được vì vậy để đánh giá mức độ cung cấp điện đủ, liên tục người ta đưa ra “mức đảm bảo” của trạm thuỷ điện - Mức đảm bảo được tính theo công thức sau: Thời gian làm việc bình thường trên tổng thời gian vận h nh P = Thời gian làm việc bình thường Tổng thời gian vận h nh - Biểu thức trên cho biết đối... máy phát điện gọi là tổ máy phát điện thủy lực Việc chọn thiết bị đặc biệt là tuabin và máy phát có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế nhà máy ,nó quyết định quy mô, kích thước nhà áy, khối lượng xây dựng ,đào đắp ,các thiết bị đi kèm với nó.Do đó ảnh h ởng đến vốn đầu tư ,việc cung cấp điện Nếu chọn tuabin h p lý hiệu suất trung bình của TTĐ sẽ cao ,trong quá trình vận h nh sẽ không gây ra hiện... nhiệm vụ tính toán với phương án MNDBT=235(m) 5.2 Xác định mực nước chết (MNC) 5.2.1 Khái niệm MNC Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất trong h chứa trong điều kiện làm việc bình thường.Khoảng cách từ MNDBT đến MNC gọi là độ sâu công tác của h chứa hct.:hct=MNDBT-MNC Phần dung tích nằm giữa MNDBT và MNC gọi là dung tích h u ích của h chứa (Vhi).Phần dung tích nằm dưới MNC gọi là dung tích chết... 17 : Mực nước h lưu trung bình thời đoạn có QTD tra quan h Q ~ Zhl có Z hl ∗ - Cột 18: Mực nước hiệu chỉnh Qhc so sánh với QTD - Cột 19 : Cột nước phát điện trung bình thời đoạn : H = Ztl - Zhl – hbh * - Cột 20 : Công suất ( N ) phát điện trung bình thời đoạn : N = K × QTĐ H - Cột 21 : N × H - Cột 22: Điện năng của thời đoạn thứ t : E = N × t (Bảng 5.4 tính toán điện năng cho năm nhiều nước P=10%)... ứng với Qx tra quan h Q~hw - Zhlx: mực nước h lưu ứng với Qx tra quan h Q~Zhl Bảng 5.12:Tính thử dần xác định H min So sánh Hmin với mực nước chênh lệch giữa thượng lưu và h lưu ⇒ Hmin = 79,98 (m) 5.7 Xây dựng biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện : 5.7.1 Vẽ đường đặc tính cột nước khi Ztl = MNDBT = 235 (m) H = MNDBT – hw - Zhl(Q) Với: Q – lưu lượng qua nhà máy hw –Tổn thất theo lưu lương nội... tra quan h Z ~ F được F - Cột 13 : Lưu lượng thấm trung bình thời đoạn : Qth α th × V = ∆t ( m3/ s) với α th là h số thấm SVTH: Đặng Khắc Thực 24 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng - Cột 14 : Chiều sâu lớp nước bốc h i bề mặt h của từng tháng hbh - Cột 15 : Lưu lượng bốc h i trung bình thời đoạn : Qbh = hbh × F ∆t ∗ - Cột 16 : Lưu lượng phát điện có kể đến tổn thất : QTD = QTĐ - Qth - Qbh ∗... Thu phóng năm nhiều nước ứng với ( P = 90 % ): Ptk ⇒ Sau khi thu phóng thì Qmk =35,36 (m3/s) SVTH: Đặng Khắc Thực 15 Lớp: 50D2 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng CHƯƠNG V : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN 5.1 Xác định mực nước dâng bình thường MNDBT là một số quan trọng của TTĐ ,đây là mực nước cao nhất trong h ứng với các điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường như đã tính . đề tài“ Thiết kế trạm thuỷ điện H ' NA ”, nằm trên địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An. SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2 1 Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng MỤC LỤC PHẦN I:. KIỆN KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 3.1.Khí h u : Trạm thuỷ điện H NA thuộc xã Đồng Văn ,huyện Quế Phong ,tỉnh Nghệ An nên khí h u vừa mang khí h u của vùng đồng bằng Bắc Bộ vừa mang đặc tính của vùng Bắc. thang trên của công trình Thủy Lợi-Thủy Điện Cửa Đạt trên dòng sông Chu,thuộc h thống sông Mã Vị trí tuyến công trình nằm trên địa bàn xã Đồng Văn ,huyện Quế Phong ,tỉnh Nghệ An .Tọa độ địa lý