Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: KTTĐ và

NLTT

LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng điện có vai trò vô cùng to lớn trong sự phát triển văn hoá và đời
sống nhân loại. Nhu cầu điện năng của cả thế giới tăng trưởng ngày càng mạnh
hoà nhịp với tốc độ tăng trưởng nền kinh tế chung, có thể nói một trong những tiêu
chuẩn để đánh giá sự phát triển của một quốc gia đó là nhu cầu sử dụng điện năng.
Nguồn điện năng chủ yếu là nhiệt điện than, nhiệt điện khí đốt, thuỷ điện, điện
nguyên tử và một số nguồn năng lượng khác như năng lượng gió, năng lượng mặt
trời …
Ở nước ta, điện năng luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát triển
kinh tế của đất nước. Để đáp ứng sự phát triển của nền kinh tế đất nước thì yêu cầu
về điện năng đòi hỏi ngày càng nhiều. Hiện nay ở nước ta nguồn năng lượng thuỷ
điện chiếm vai trò quan trọng trong hệ thống điện Việt Nam. Nó chiếm tỷ trọng
khoảng 60% công suất của hệ thống điện Việt Nam. Tuy nguồn thuỷ điện chiếm một
tỷ trọng lớn nhưng chúng ta cũng mới chỉ khai thác được khoảng 20% trữ năng lý
thuyết của các con sông ở Việt Nam.
Mặt khác nhu cầu sử dụng điện của các hộ dùng điện thay đổi từng giờ vì vậy
để đáp ứng sự thay đổi đó thì trong hệ thống điện không thể thiếu các trạm thuỷ
điện có khả năng thay đổi công suất trong thời gian ngắn.
Chính vì tầm quan trọng cũng như tiềm năng của thuỷ điện là rất lớn, do đó đòi
hỏi người thiết kế và thi công các trạm thuỷ điện phải nắm vững những kiến thức về
thuỷ điện.
Để củng cố và hệ thống lại những kiến thức về thuỷ điện, được sự đồng ý của
nhà trường và Hội đồng thi tốt nghiệp khoa Năng Lượng, em được giao đề tài
‘Thiết kế trạm thuỷ điện Sông Ba 1” công trình này nằm trên địa bàn 2 tỉnh Phú
Yên và Gia Lai.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: KTTĐ và

NLTT

MỤC LỤC

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 3

Ngành: KTTĐ và

NLTT

1
1.1.


TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Vị trí địa lý công trình

Nhà máy thủy điện sông Ba 1 là một công trình thủy điện độc lập nằm trên sông Ea
Krông Hnăng. Công trình là một trong 10 bậc thang thủy điện trên hệ thống sông
Ba - là một sông lớn thuộc miền Trung Việt Nam bắt nguồn từ đỉnh núi Ngọc Rô
thuộc dải Trường Sơn và đổ ra biển. Diện tích toàn bộ lưu vực khoảng 14.000km2
thuộc ba tỉnh Gia Lai, Phú Yên và Đăk Lăk với khoảng 50 sông nhánh, trong đó có
3 sông nhánh chính đó là Yayun, Krông Hnăng và sông Hinh. Công trình thủy điện
Sông Ba 1 cách đuôi hồ thủy điện Sông Ba Hạ ( thủy điện cuối cùng trong bậc
thang thủy điện) khoảng 15 km theo đường sông.
Nhà máy thủy điện sông ba 1 thuộc địa phận xã Ea Ly – huyện Sông Hinh – tỉnh
Phú Yên, xã Ea Sô – huyện Ea Kar và xã Cư Prao – huyện M’Đrăk – tỉnh Đăk lak,
cách thành phố Tuy Hòa tỉnh Phú Yên gần 70 km về phía Tây.
Hồ chứa của thủy điện Sông Ba 1 nằm trên địa phận thuộc 2 xã Ea Sô – huyện Ea
Kra và xã Cư Prao – huyện M’Đrăk – tỉnh Đắk Lăk.
1.2.

Nhiệm vụ của công trình

Thủy điện Sông Ba có nhiệm vụ chính là phát điện cung cấp cho lưới điện Quốc
gia, ngoài ra còn tham gia cắt giảm lũ cho vùng đồng bằng tỉnh Phú Yên thuộc hạ
du sông Ba, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế xã hội khu vực.
1.3.

Tài liệu dân sinh kinh tế khu vực sông Ba

Công trình thủy điện sông Ba 1 được dự kiến xây dựng trên sông Ba thuộc tỉnh
Phú Yên, cách thị xã Tuy hòa 60 Km về phía tây và cách thị trấn Cúng Sơn 10 Km

về phía Tân Bắc. Hồ chứa thuộc địa phận huyện Sông Hinh và Sơn Hòa tỉnh Phú
Yên và huyện Krong Pa tỉnh Gia Lai. Tuyến đập chính nằm ở 2 huyện Sông Hinh
( bên bờ phải) và Sơn Hòa ( Bên bờ trái)
1.4.

Sơ đồ khai thác và bố trí tổng thể công trình

Kết quả nghiên cứu bản đồ thực tế, sơ bộ dự kiến sơ đồ khai thác thủy điện Sông Ba
1 với 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 năng lượng bao gồm cửa lấy nước kiểu bên bờ. Tuyến dẫn nước vào nhà máy
dự kiến là đường hầm dẫn nước, tháp điều áp và đường ống dẫn nước áp lực vào
nhà máy.
Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 4

Ngành: KTTĐ và

NLTT

1.5.

Các tài liệu cơ bản


1.5.1. Tài liệu về địa hình
Bình đồ địa hình tỷ lệ: 1 đơn vị vẽ bằng 10 cm thực tế.
1.5.2. Tài liệu về địa chất
Khu vực lòng sông đặt trên đá granít lộ nứt nẻ, cứng chắc. Bên vai đập có 6 lớp đất
đá. Dưới đới phong hóa là đới nứt nẻ trung bình đến mạnh. Do vậy, đập tràn và
tường chắn bê tông được xây dựng trên nền đá, phải đào bỏ đới phong hóa và lớp
bồi tích gồm cát lẫn cuội tảng bên trên.
Mặt cắt địa chất thể hiện ở hình 1.1 phụ lục 1.
1.5.3. Tài liệu khí tượng thủy văn
a.

Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm trên khu vực sông Ba vào khoảng 22 – 26,4 0C, trong đó

vùng thượng lưu là 22 –24 0C, vùng trung lưu 24–25 0C, vùng hạ lưu 26 – 27 0C.
b.

Bốc hơi
Lượng bốc hơi hàng năm trên lưu vực sông Ba biến đổi trong khoảng 1000 –

1500 mm, trong đó tại thượng lưu và hạ lưu có lượng bốc hơi năm trong khoảng
1100-1300mm. Vùng trung lưu của lưu vực, đặc biệt là khu vực máng trũng dọc
theo sông Ba từ Ayun Pa đến Krong Pa là vùng có mưa lượng ít, thường xảy ra khô
hạn thì có lượng bốc hơi năm là lớn nhất, từ 1400-1500 mm.
c.

Mưa

Lưu vực sông Ba nằm trong cả hai sườn của dãy Trường Sơn là Trường Sơn Tây và
sườn Trường Sơn Đông, địa hình chia cắt phức tạp khiến cho chế độ mưa trên các

phần lưu vực biến đổi cũng phức tạp, ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy của sông.
Số liệu thể hiện ở bảng 1.2 phụ lục 1.
d.

Gió, bão

Trên nền chung của cơ chế hoạt động của gió mùa cùng với sự chia cắt của địa
hình và hướng của các dãy núi cao, hàng năm lưu vực sông Ba chịu ảnh hưởng của
hai hướng gió chính: Tây, Tây nam và Đông, Đông Bắc.
Số liệu thể hiện ở bảng 1.3 phụ lục 1.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 5

Ngành: KTTĐ và

NLTT

e.

Dòng chảy lũ
Chế độ lũ của sông Ba ở khu vực hạ lưu chịu sự chi phối mạnh của lũ 2 tiểu lưu

vực sụng nhánh Iayun và thượng nguồn Sông Ba.

Tổng lượng lũ lớn nhất: Do đặc điểm địa hình các sông ngắn, dốc, cho nên thời gian
duy trì các trận lũ thường chỉ 3-5 ngày. Tổng lượng lũ 1 ngày lớn nhất chiếm tới 4050% tổng lượng của toàn trận lũ. Tại Củng Sơn, tổng lượng lũ 5 ngày lớn nhất đạt
tới 2,507 tỷ m3 lũ vào năm 1993.
1.5.4. Tài liệu thiết kế
Chuỗi dòng chảy đến tuyến đập công trình thủy điện Sông Ba 1 được xây dựng
cho thời đoạn tháng, trên cơ sở dòng chảy thực tại trạm thủy văn Củng Sơn từ năm
1977- 1978 đến năm 2005.
Hàm lượng bùn cát trong dòng chảy: ρ = 99 (g/m3)
Quan hệ lòng hồ Z~F~V thể hiện ở bảng 1.5, hình 1.2, hình 1.3 phụ lục 1.
Quan hệ Q~Zhl thể hiện ở bảng 1.6 phụ lục 1.
Lưu lượng tháng của liệt năm thủy văn thể hiện ở bảng 1.7 phụ lục 1.
Tổn thất bốc hơi mặt hồ thể hiện ở bảng 1.8 phụ lục 1.
Tài liệu về lũ thể hiện ở bảng 1.9 phụ lục 1.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 6

Ngành: KTTĐ và

NLTT

CHƯƠNG 2.

TÍNH TOÁN THỦY NĂNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ

CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN

2.1.

Mục đích của tính toán thủy năng

Từ những tài liệu đã có (tài liệu về hồ chứa, tài liệu về tổn thất, tài liệu về thủy văn,
bùn cát…) tiến hành tính toán xác định các thông số cơ bản của hồ chứa và của
TTĐ.
2.2.

Chọn phương thức khai thác thủy năng và tuyến công trình

2.2.1. Chọn phương thức khai thác thủy năng
Qua phân tích tài liệu địa hình địa chất ta thấy vừa có thể xây dựng được đập vừa có
thể lùi nhà máy về phía hạ lưu nên ta chọn phương thức khai thác kiểu hỗn hợp là
thích hợp nhất.
2.2.2. Chọn tuyến công trình
Tuyến công trình gồm có đập dâng cao 122 (m), cửa lấy nước đặt bên bờ phải,
đường hầm dẫn nước có chiều dài khoảng 605,88 (m), tháp điều áp, nhà máy.
2.3.

Chọn mức bảo đảm tính toán

2.3.1. Khái niệm về mức bảo đảm tính toán
Để đánh giá mức độ chắc chắn trong việc cung cấp đi ện của tr ạm thu ỷ
điện người ta dùng khái niệm mức bảo đảm và nó được bi ểu thị bằng công
thức sau:
P = 100%
Cấp công trình TTĐ Sông Ba 1 được xác định theo tiêu chuẩn TCXDVN 285:2002

theo 2 điều kiện sau:
-

Theo cấp công trình của cụm công trình đầu mối.
Theo năng lực phát điện của TTĐ (Công suất lắp máy).

Giả sử chiều cao đập bằng: MNDBT – Zhl min = 260 – 134,62 = 125,38 (m)
(trong đó: Zhl min : tra quan hệ Q~ Zhl min với Q = 0 (m3/s))
Chiều cao đập lớn nhất trên 100 (m), theo TCXDVN 285:2002, sơ bộ chọn cấp
công trình cho TTĐ Sông Ba 1 là công trình cấp I.
Từ cấp công trình là cấp I tra bảng 4.1 tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 285:2002 ta
được mức bảo đảm tính toán cho công trình là 90%.
a.

Phân mùa dòng chảy

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 7

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Dựa vào bảng lưu lượng trung bình tháng tại tuyến công trình :

-

Có 3 tháng lũ là các tháng 10,11,12.

-

Có 9 tháng kiệt là các tháng 1,2,3,4,5,6,7,8,9.

b.

Chọn năm tính toán
Năm kiệt điển hình
Ứng với P = Ptk = 90%, từ bảng tần suất bình quân lưu lượng Qn và Qmk (bảng
2.1 và bảng 2.2 phụ lục 2) ta có:
Năm điển hình cần chọn thỏa mãn:
Dựa vào phụ lục , xác định được năm kiệt điển hình là năm 1983:
Bảng lưu lượng thiên nhiên năm 1983
tháng
Q (m3/s)
tháng
Q (m3/s)

2.4.

1
7,241
2
8
13,70
5


2

3

4

4,4528
9

2,749
10

1,665
11

5

6

7

1,3171 2,5658 1,3967
12
Qn
Qmk

37,376 153,37 105,25 40,479 30,964 8,0521

Xác định các thông số của hồ chứa


2.4.1. Mực nước dâng bình thường (MNDBT)
MNDBT là mực nước cao nhất trong hồ chứa ứng với các điều kiện thủy văn và chế
độ làm việc bình thường.
Trong đồ án này em được giao phương án tính toán với MNDBT = 260 (m)
2.4.2. Mực nước chết (MNC)
MNC là mực nước thấp nhất của hồ chứa trong điều kiện làm việc bình thường của
hồ chứa.
• Xác định mực nước chết theo điều kiện bồi lắng.
MNCbc = Zbc+d1+d2+D

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 8

Ngành: KTTĐ và

NLTT

MNDBT

MNC
d2

D


Zbc

d1

Sơ đồ tính toán MNC
-

Zbc: cao trình bùn cát
Được xác định từ Vbc:
Vbc =

K ρ .V0 .T
γ

+ K: hệ số lắng đọng (lấy K = 0,4)
+ : hàm lượng phù sa, = 99 (g/m3)
+ : dung trọng của bùn cát. Sơ bộ lấy bằng 1,4 T/m3
+ T: tuổi thọ của công trình, công trình cấp I theo TCXDVN 285:2002 bảng
7.1 tuổi thọ T = 100 (năm)
+ Wo : tổng lượng dòng chảy bình quân nhiều năm
Wo

= Qo365243600 = 41,672365243600 = 1314168192 (m3)
50%
(với Q = Qn = 41,672)
o

0, 4 × 99 ×1314168192 ×100
1, 4 × 106

Vbc =
= 3717218,6 (m3)

Từ Vbc tra quan hệ Z ~ V ta được Zbc = 221,93 (m)
+ D – đường kính cửa lấy nước (ở đây sơ bộ ta chọn cửa lấy nước hình tròn)
QmCLN
4 × FCLN
ax
π
với FCLN = VCLN

D=
+ VCLN – vận tốc trước cửa lấy nước
Sơ bộ chọn VCLN = (1 2) m
Chọn VCLN = 1 (m/s)
+

QmCLN
ax =

D=

4 × QmCLN
ax
π × VCLN

Qmax
z

Z – số cửa lấy nước. Chọn phương thức cấp nước là liên hợp nên số CLN = 1.

Qmax – sơ bộ được xác định như sau:
Qdb × 24 30,96 × 24
=
CLN
T
4
Qmax =
= 185,76 (m3/s) → Qmax = 185,76 (m3/s)

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 9

Ngành: KTTĐ và

NLTT

D=

→

4 ×185, 76
3,14 ×1 = 15,38 (m)

+ d1 – khoảng cách an toàn để bùn cát không lấp đầy cửa lấy nước

d1 = (13)m, chọn d1 = 2 (m)
+ d2 – khoảng cách từ mép trên của cửa lấy nước đến MNC
d2 = (0,5 1)m, chọn d2 = 1 (m)
MNCbc = 221,93 + 2 + 1 +15,38 = 240,31 (m)
Chọn MNC theo điều kiện bồi lắng bằng 240 (m)
• Xác định MNC theo điều kiện làm việc của tuabin
Lấy theo công thức kinh nghiệm:
TB
Khi: Hmax < 170 m thì hct = 40%.Hmax
TB
Hmax > 170 m thì hct = 30%.Hmax

Trong đó:
+ Hmax – cột nước lớn nhất của TTĐ
Hmax = MNDBT – Zhl(Qmin)
= 260 - 136,47 = 123,53 (m)
hctTB = 40% 123,53 = 49,412 (m)
TB
MNCTB = MNDBT - hct = 260 – 49,412 = 210,59 (m)

Từ 2 điều kiện trên em chọn MNC theo điều kiện bồi lắng MNC = 240 (m)
mk

• Xác định hct theo tiêu chuẩn E max .
mk

Từ bảng tính xác định hct theo tiêu chuẩn E max (bảng 2.3 phụ lục 2) ta thấy MNC
mk

= 240 (m) có E max lớn nhất ứng với hct = 20(m).

Vậy MNC = 240 (m) là MNC tối ưu nhất, hay hct = 20(m) là hct lợi nhất.
• Tính :
Vhi 191,93 ×106
=
W
1314168192 = 0,146 Vậy hồ chứa điều tiết năm.
o
Ta có: =

2.5.

Tính toán thủy năng cho 29 năm

Tiến hành tính toán thủy năng cho 29 năm. Sử dụng phương pháp lập bảng để tính
toán.
Kết quả tính toán thủy năng cho 29 năm trình bày ở các bảng 2.4 (từ 2.4.1 đến
2.4.29) phụ lục 2.
Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 10

Ngành: KTTĐ và

NLTT


2.6.

Xác định các thông số năng lượng của TTĐ

2.6.1. Xác định công suất bảo đảm (Nbđ)
a.

Khái niệm công suất bảo đảm

Công suất bảo đảm (Nbđ) là công suất bình quân của thời đoạn tính toán ứng với
mức bảo đảm tính toán của TTĐ.
b.

Cách xác định công suất bảo đảm
• Xác định công suất bảo đảm của TTĐ từ bảng tần suất công suất bình quân
mùa kiệt của liệt năm.
Nội dung của phương pháp: Tiến hành tính toán thủy năng xác định công suất
trung bình mùa kiệt của các năm trong liệt năm thủy văn hiện có của công trình
thiết kế, sau đó tiến hành xây dựng bảng tần suất công suất bình quân mùa kiệt,
ứng với PTK ta tìm được Nbđ.
mk

TD

Nbđ = N P = K Q mk H mk
TK

Lập bảng tính như sau:
+ Cột 1: STT
+ Cột 2: năm

+ Cột 3: lưu lượng tự nhiên trung bình mùa kiệt
TD

+ Cột 4:

Q mk

: lưu lượng trung bình mùa kiệt của từng năm

∑Q

mk

TD

Q mk

Tk

=

+

Vhi
Tk .2, 62.106

Qmk

: lưu lượng bình quân tháng kiệt của năm thứ i
Tk: số tháng kiệt

Vhi : Dung tích hữu ích của hồ
V=

VMNDBT + VMNC
2

+ Cột 5: Dung tích trung bình:
+ Cột 6: mực nước thượng lưu trung bình: tra quan hệ Z~V
+ Cột 7: diện tích trung bình: tra quan hệ Z~F
+ Cột 8: lưu lượng bốc hơi:
+ Cột 9: lưu lượng thấm:

Qbh =

hbh × F
2, 62 ×106

Qth =

α th × V
2, 62 ×106

mk

*
QTD
= QTD − Qbh − Qth

+ Cột 10:
+ Cột 11: lưu lượng hạ lưu: tra quan hệ Q ~ Zhl

+ Cột 12: cột nước H = Ztl-Zhl

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 11

Ngành: KTTĐ và

NLTT

hw max ×

+ Cột 13: tổn thất cột nước: hw =

Qi
Qmax

*
, với Qi là QTD của từng tháng,

Qmax lấy sơ bộ bằng 185,76 (m3/s) , hw max = 2%Hmax
(sơ bộ lấy Hmax = MNDBT – Zhlmin(Qmin)
hw max = 2%Hmax =0,02 123,53 = 2,4706 (m)
+ Cột 14: H* = H – hw
*

+ Cột 15: N = K. QTD .H*
+ Cột 16: N sắp xếp: sắp xếp các giá trị N theo giá trị giảm dần.
P=

+ Cột 17: Tính

m
n + 1 với m là số thứ tự, n là tổng số năm thủy văn.

• Xác định Nbđ bằng N mk của năm kiệt thiết kế
tn

td

Q mk

Q mk

V

Z tl

(m3/s)

(m3/s)

10^6(m3)

(m)


F
(km2
)

Q bh

Q th

Qtd*

Z hl

H

N mk

(m3/s)

(m3/s)

(m3/s)

(m)

(m)

MW

Phương pháp này tính toán đơn giản, tuy kết quả có thể thiên lớn hoặc thiên nhỏ tùy
theo cách chọn mô hình phân bố dòng chảy của năm kiệt thiết kế và chỉ sử dụng

trong bước tính toán sơ bộ.
• Xác định Nbđ từ đường tần suất bình quân tháng
N = N t ( PTK )
bđ

Với N t là công suất trung bình tháng.
Cách xác định:
+ Tính toán thủy năng, tính công suất cho từng tháng của 3 năm điển hình
+ Sử dụng 36 trị số N t của 3 năm điển hình để lập bảng tần suất công suất.
+ Có PTK tra bảng tần suất công suất xác định được Nbđ
Phương pháp này cho giá trị công suất bảo đảm thiên lớn và không đặc trưng cho cả
mùa kiệt.
c.

Lựa chọn phương pháp và xác định Nbđ cho TTĐ Sông Ba 1

Trong 3 cách xác định Nbđ, phương pháp xác định Nbđ từ bảng tần suất công suất
công suất bình quân mùa kiệt của liệt năm tuy có khối lượng tính toán lớn nhưng
tránh được tác động chủ quan của người thiết kế khi chọn năm nước kiệt nên kết
quả tính toán là đáng tin cậy. Vậy em chọn xác định Nbđ theo phương pháp xác định
Nbđ từ bảng tần suất công suất bình quân mùa kiệt của liệt năm.
Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 12


Ngành: KTTĐ và

NLTT

Dựa vào bảng tần suất công suất bình quân mùa kiệt của liệt năm (bảng 2.5 phụ lục
2) ứng với PTK = 90% xác định được: Nbđ = 15 (MW).
2.6.2. Xác định công suất lắp máy
a.

Khái niệm công suất lắp máy

Công suất lắp máy là công suất tối đa mà trạm có thể phát huy trên cơ sở sử dụng
toàn bộ số tổ máy của TTĐ.
b.

Xác định công suất lắp máy

Để xác định được chính xác Nlm thì tài liệu phải có biểu đồ phụ tải, vị trí làm việc
trong biểu đồ phụ tải. Do không có đủ tài liệu đồng thời đây là TTĐ điều tiết năm
nên Nlm được xác định theo công thức kinh nghiệm.
Nlm = (25)Nbđ = 3075 ( MW)
Để chọn ra trị số công suất lắp máy hợp lý sơ bộ đưa ra các phương án sau N lm = 30,
45, 60,75 sau đó tính toán năng lượng để đưa ra nhận xét để chọn.
Bảng so sánh Enn và hld của các phương án Nlm
Nlm(MW)
30

∆N
15


45
15
60
15
75

E(MWh) ∆E(MWh)
209630,4
43072,71
252703,1
27827,41
280530,5
20752,67
301283,2

hNlm (h)
6987,68
5615,6
4675,5
4017

Để chọn được Nlm thì 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. Số giờ lợi dụng công suất lắp
máy ở nước ta hld = (3500 4500)giờ. Từ bảng kết quả trên ta thấy khi cùng tăng đơn
vị công suất lắp máy như nhau thì khi tăng Nlm từ 60 lên 75 thì số giờ lợi dụng công
suất lắp máy hld = (3500 4500)giờ. Vậy chọn công suất lắp máy Nlm = 75 (MW). Với
Nlm = 75 (MW) cấp công trình theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN

285:2002 là cấp I. Như vậy giả thiết cấp công trình là đúng.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 13

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Bảng tính toán xác định E với N lm = 75 (MW) được thể hiện ở các bảng 2.6
(bảng 2.6.1 đến 2.6.29)
2.6.3. Điện năng trung bình nhiều năm
a.

Các phương pháp xác định
• Phương pháp 1: Điện lượng bình quân nhiều năm bằng điện lượng bình quân
của năm trung bình nước: E nn = E 50%
Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đơn giản nhưng độ chính xác
không cao nên ít được sử dụng.
• Phương pháp 2: Tính điện lượng bình quân theo ba năm điển hình:
E nn =

EP % + E50% + E(100 − P %)
3


Phương pháp này cho kết quả tính toán chính xác hơn phương pháp trên nhưng khối
lượng tính toán lớn hơn. Thường sử dụng trong tính toán sơ bộ hoặc trạm thủy điện
ít quan trọng.
• Phương pháp 3: Tính điện lượng bình quân nhiều năm theo liệt năm thủy
văn:
Tính toán thủy năng để xác định điện lượng cho tất cả liệt năm thủy văn rồi cộng lại
chia cho số năm được xác định theo công thức:
n

E nn =

∑E
i =1

ni

n

Eni

: điện lượng năm thứ i
n: số năm thủy văn
Phương pháp này cho kết quả chính xác nhất nhưng tính toán lớn.
b.

Xác định E nn cho trạm thủy điện Sông Ba 1

Với TTĐ Sông Ba 1 em chọn phương pháp tính điện lượng bình quân nhiều năm
theo liệt năm thủy văn.

Điện lượng bình quân nhiều năm Enn = 301283,2 (MWh)
2.6.4. Xác định số giờ lợi dụng công suất lắp máy
hNlm =

Enn 301283, 2
=
= 4017
N lm
65
(giờ)

Vậy số giờ lợi dụng công suất lắp máy là hN = 4017 (giờ)
lm

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 14

Ngành: KTTĐ và

NLTT

2.7.

Xác định cột nước đặc trưng của TTĐ


2.7.1. Cột nước bình quân
Cột nước bình quân là cột nước trung bình xảy ra trong quá trình vận hành bình
thường của TTĐ.
n

H bq =

∑N ×H
t

1

n

∑N

t

=

1321024,92
12135, 02

t

1

= 108,86 (m)


Chọn Hbq = 108,86 (m)
2.7.2. Cột nước tính toán
Cột nước tính toán là cột nước nhỏ nhất mà tại đó TTĐ còn phát điện công suất lắp
máy.
Htt = (0,9 0,95) Hbq = 97,97 103,42 (m)
Chọn Htt = 100 (m)
2.7.3. Xây dựng biểu đồ phạm vi làm việc
Biểu đồ phạm vi làm việc là vùng được giới hạn bởi 5 đường sau:
+ H(Q) khi Ztl = MNDBT
+ H(Q) khi Ztl =MNC
+ Đường hạn chế máy phát
+ Đường hạn chế tuabin
+ Đường hạn chế công suất phát tối thiểu
a.

Xây dựng đường H(Q) khi Ztl = MNDBT
H = MNDBT – Zhl (Q)

Với: Q – lưu lượng qua nhà máy
Giả thiết các giá trị Q, ta có bảng tính ở bảng 2.7.1 phần phụ lục 2.
b.

Xây dựng đường H(Q) khi Ztl = MNC

Làm tương tự đối với H(Q) khi Ztl = MNC, H = MNC - Zhl (Q). Kết quả bảng tính ở
bảng 2.7.2 phần phụ lục 2.
c.

Đường hạn chế công suất lắp máy


Cách xác định:
+ Giả thiết H
+ Qi = Nlm/(K.Hi)
Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 15

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Bảng tính trình bày ở bảng 2.7.3 phần phụ lục 2.
d.

Đường hạn chế tua bin

TD
Xác định Qmax :

QmTDax =

75 ×103
N lm
K .H tt = 8,5 ×100 =88,23(m3/s)


+ Giả thiết các Hgt, từ đó xác định Q:
Qmax ×

Q=

H ct
H tt

Bảng tính trình bày ở phần bảng 2.7.4 phần phụ lục 2.
e.

Xây dựng đường hạn chế theo Nmin
Nmin = K.Q.H

Ta có : Nmin = (50÷60%)Ntm với Ntm là công suất tổ máy.
Ntm =

75
= 2 = 37,5 (MW)

Chọn : Nmin = 50%.Ntm = 50%37,5 = 18,75(MW)
N min 18,75.103
=
K.H
8,5.H
Q=

Bảng quan hệ lưu lượng phát điện và cột nước trình bày ở bảng 2.7.5 phần phụ lục 2

Dựa vào các quan hệ H~Q ta có biểu đồ phạm vi làm việc:


Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 16

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Các thông số của TTĐ như sau:
MNDBT
MNC
Dung tích hữu ích Vhi
Công suất bảo đảm Nbđ
Công suất lắp máy Nlm
Điện năng trung bình nhiều năm
Số giờ lợi dụng công suất lắp máy
Cột nước bình quân Hbq
Cột nước tính toán Htt
Cột nước lớn nhất Hmax
Cột nước nhỏ nhất Hmin
Lưu lượng lớn nhất Qmax
Lưu lượng nhỏ nhất Qmin
Mực nước hạ lưu lớn nhất Zhl max
Mực nước hạ lưu nhỏ nhất Zhl min

CHƯƠNG 3.
3.1.

m
m
m3
MW
MW
MWh
h
m
m
m
m
m3/s
m3/s
m
m

260
240
191,93.106
15
75
301283,2
4017
108,86
100
122,3
98,2

88,23
8,052
141,915
136,47

CHỌN THIẾT BỊ

Chọn số tổ máy

Tổ hợp tuabin thủy lực và mát phát điện gọi là tổ máy phát điện thủy lực.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 17

Ngành: KTTĐ và

NLTT

3.1.1. Các phương án số tổ máy
Dựa vào điều kiện cụ thể của TTĐ Sông Ba 1, em có nhận xét sau:
-

TTĐ Sông Ba 1 là một TTĐ loại vừa, chiếm tỷ trọng không lớn trong hệ thống điện.
Do đó điều kiện về công suất dự trữ sự cố của hệ thống không ảnh hưởng đến việc


-

chọn số tổ máy của TTĐ Sông Ba 1.
TTĐ có hệ thống giao thông thuận lợi: Có đường Quốc lộ 29 và đường Tỉnh lộ
ĐT649 đi ngang qua địa bàn huyện – nơi xây dựng công trình nên điều kiện giao

-

thông không có ảnh hưởng nhiều đến việc chọn số tổ máy.
TTĐ Sông Ba 1 là TTĐ có cột nước cao, công suất vừa nên thiết bị sẽ nhỏ, việc

-

chọn số tổ máy lớn là không có lợi.
Phương án nhà máy thủy điện có 1 tổ máy là không hợp lý vì khi nhà máy có 1 tổ
máy thì khi gặp sự cố hoặc sửa chữa định kỳ, toàn bộ nhà máy ngừng hoạt động.

-

Khi đó ảnh hưởng rất lớn tới các hộ dùng điện do nhà máy đảm nhận.
Phương án có số tổ máy lớn hơn hoặc bằng 4 tổ máy, với các cột nước đặc trưng
như đã tính toán thì với công suất một tuabin N tb 18,75 (MW) thì thiết bị của nhà
máy quá nhỏ gây khó khăn cho việc bố trí thiết bị, số lượng thiết bị nhiều làm tăng
giá thành nhà máy.
Từ các lý do trên em đưa ra 2 phương án số tổ máy chọn cho TTĐ Sông Ba 2
là Z = 2 và Z = 3.
3.1.2. Tính toán cho phương án Z = 2
a.


Xác định các thông số của tuabin
-

Nlm 75
=
Z
2 = 37,5 (MW)
Công suất định mức cho một tổ máy:
N
37,5
N tb = tm =
ηmf 0,96
Ntm =

Công suất định mức của một tuabin:

= 39,06 (MW)

Nlm – công suất lắp máy của TTĐ
Z – số tổ máy
Ntm – công suất 1 tổ máy
η mf

- hiệu suất của máy phát, với ηmf = (0,960,98). Sơ bộ chọn ηmf =0,96

Từ Ntb và các cột nước đặc trưng tra hình 8.1: biểu đồ phạm vi sử dụng của các kiểu
tuabin (trang 133 giáo trình Tuabin thủy lực) chọn loại tuabin PO170/741. Phương
thức lắp trục: lắp trục đứng.

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên


Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 18

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Loại Tuabin PO170/741 có đường đặc tính tổng hợp là hình 10.17 trang 211 – giáo
trình tuabin thủy lực.
• Đường kính D1 được xác định theo công thức:
N tb
9,81×ηtt × Q1'tt × H tt × H tt

D1 =

(*)

Trong đó: ηtt -hiệu suất của tuabin thực tại điểm tính toán (sơ bộ chọn ηtt = nM )
Q1tt' -

lưu lượng dẫn xuất của tuabin thực tại điểm tính toán

'
'
(sơ bộ chọn Q1tt = Q1M )

'
nM
Q1M

,

- lần lượt là lưu lượng dẫn xuất, hiệu suất của tuabin mẫu tại điểm

'
tính toán, nó chính là giao điểm của đường n1Mtt (số vòng quay dẫn xuất của

tuabin mẫu tại điểm tính toán) với đường hạn chế công suất 95%.
'

Số vòng quay dẫn xuất của tuabin mẫu tại điểm tính toán ( n1Mtt )
n1' Mtt = n1' o + (2 5)

v/p

Tra đường đặc tính ta có số vòng quay dẫn xuất của tuabin mẫu tại điểm có hiệu
'
suất lớn nhất: n1o = 67 v/p.
'
Chọn nM 1tt = 67 + 3 = 70 (v/p)

Dựa vào đường đặc tính tổng hợp chính của tuabin PO170/741 ta tìm được điểm
tính toán thuộc đường hạn chế công suất 95% là:
η M ≈ 0,894
Q1tt'


= 935 (l/s)

Sơ bộ chọn ηtt = η M = 0,894
Thay vào (*) ta có:
D1 =

39060
9,81× 0,894 × 0,935 ×100 × 100 = 2,18 (m)

Chọn D1tc =2,25 (m)
Các kích thước khác của tuabin:

D0 = 2,75 m
Db =3,2 m
Da = 3,75 m

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 19

Ngành: KTTĐ và

NLTT

b0 = 0,2 D1 = 0,45 m

Z0 = 16
• Xác định số vòng quay đồng bộ n (v/p)
Số vòng quay đồng bộ của tuabin được tính theo công thức:
ntt =

n1' tt H bq
D1

Trong đó:
Hbq – cột nước bình quân gia quyền, Hbq = 108,86 (m)
'
n1tt

- số vòng quay quy dẫn của tuabin thực được tính theo:

n1' tt = n1' o + ∆n1'

∆n1' = n1' o × (

Với

ηT max
− 1)
η M max

'
Trong đó: ∆n1 - chênh lệch giữa số vòng quay quy dẫn của tuabin thực và mẫu.

ηT max , η M max - hiệu suất lớn nhất của tuabin thực và tuabin mẫu, tra trên đường đặc


tính tổng hợp chính của tuabin PO170/741 ta xác định được η M max = 0,91
Với cột nước tính toán Htt = 100m <150m thì ηT max được tính như sau:

ηT max = 1 − (1 −η M max ) 5

D1M
D1T

Trong đó: D1M, D1T – đường kính BXCT của tuabin mẫu và tuabin thực.
D1M = 0,46 (m)

Thay số:
⇒

ηT max = 1 − (1 − 0,91) 5

∆n1' = 67 × (

0, 46
2, 25 = 0,93

0,93
− 1)
0,91
= 0,73 (v/p) 1 (v/p)

'
Vậy lấy n1tt = 67+1 = 68 v/p

Số vòng quay tính toán:


ntt =

n1' tt H bq

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

D1

68 108,86
2, 25
=
= 315,3 (v/p)

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 20

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Dựa vào bảng (8–3) GTTBTL ta chọn được số vòng quay đồng bộ là ntc =300(v/p)
với số cặp cực từ là 2p = 20.
• Xác định số vòng quay lồng của tuabin nL (v/p)
n1' L H max
nL =

D1

Trong đó:
'
n1L

- số vòng quay lồng quy dẫn, tra bảng 8-2 với tuabin PO170/741 ta được

'
n1L
=128

(v/p)

Hmax – cột nước lớn nhất của TTĐ, Hmax = 122,3 (m)

Thay số ta được:

nL =

128 122,3
2, 25 = 629,13 (v/p)

Vậy số vòng quay lồng là nL = 629 (v/p)
• Kiểm tra lại các thông số của tuabin
-

Xác định lại điểm tính toán

Ta có: ∆η = ηT max − η M max = 0,93 – 0,91 = 0,02

→ ηT = η M + ∆η = 0,894 + 0,02 = 0,914
Số vòng quay quy dẫn tại điểm tính toán của tuabin mẫu:
n1' Mtt =

ntc × D1tc
H tt

− ∆n1' =

300 × 2, 25
− 1 = 66,5
100

(v/p)

Lưu lượng quy dẫn tại điểm tính toán của tuabin:
Q1' Mtt =

-

Ntb
9,81×ηT × D12tc × H tt × H tt

39060
2
= 9,81× 0, 914 × 2, 25 ×100 × 100 = 0,86 (m3/s)

Kiểm tra lại vùng làm việc của tuabin

Khi cột nước làm việc của tuabin dao động từ (HmaxHmin) thì vùng làm việc của

'
'
tuabin sẽ được giới hạn bởi hai đường nằm ngang n1max và n1min trên đường ĐTTHC.

n1'T ( H min) =

ntc × D1tc
H min

=

300 × 2, 25
=
98, 2

68,1 (v/p)

'
'
'
→ n1M ( H min) = n1T ( H min) - ∆n1 = 68,1 – 1 = 67,1 (v/p)

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 21


Ngành: KTTĐ và

NLTT

n1'T ( H max) =

ntc × D1tc 300 × 2, 25
=
=
H max
122,3

61 (v/p)

'
'
'
→ n1M ( H m ax ) = n1T ( H m ax ) - ∆n1 = 61 – 1 = 60 (v/p)

Q '1(Hmin,N tb ) =

N tb
9,81.ηtt .D1tc 2 .H min . H min

Q '1(H max,N tb ) =

N tb
9,81.ηtt .D1tc .H max . H max


Q '1(Hmax,Nmin ) =

2

=

39060
9,81× 0,914 × 2, 252 × 98, 2 98, 2

=

= 0,88 (m3/s)

39060
9,81× 0,914 × 2, 252 ×122, 3 122,3

N min
19530
=
2
9,81.ηtt .D1tc .H max . H max 9,81× 0,914 × 2, 252 ×122,3 122,3

=0,64 (m3/s)

=0,318

(m3/s)
Q '1(H min,Nmin ) =

N min

19530
=
9,81.ηtt .D1tc 2 .H min . H min 9,81× 0,914 × 2, 252 × 98, 2 98, 2

=0,442 (m3/s)

'
'
Q'
, Q'
Sau khi tính được n1MH max , n1MH min ,và 1( H max) 1( H min) ta đưa lên đường đặc tính tổng

hợp chính. Nhận thấy vùng làm việc của tuabin nằm trong vùng hiệu suất cao.
Với những kết quả kiểm tra trên cho thấy các thông số của tuabin D 1tc và ntc được
chọn là hợp lý. (phạm vi làm việc thể hiện ở hình 3.1 phần phụ lục 3)
-

Xác định chiều cao hút (Hs)

Độ cao hút là khoảng cách thẳng đứng tính từ mặt nước hạ lưu đến điểm có áp lực
nhỏ nhất. Với tuabin 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+ ∆σ ).Htt

Trong đó:
+ σM - Hệ số khí thực của turbin mẫu tra trên đường ĐTTHC với điểm tính toán
(n’1Mtt = 66,5 (v/p) , Q’1Mtt = 0,86 (m3/s)), σM = 0,086.
+ ∇ - Cao trình lắp máy so với mặt biển, sơ bộ lấy ∇ = Zhlmin = Zhl(Qmin) =
136,47 (m).


Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 22

Ngành: KTTĐ và

NLTT

+ ∆σ - Độ điều chỉnh hệ số khí thực do có sự sai khác giữa turbin thực và
turbin mẫu, tra trên hình 7-4 trang 126 giáo trình “turbin thuỷ lực” ứng với H tt =100
m ta được ∆σ = 0,02.
Thay số :
136,47
Hs = 10 - 900 - ( 0,086 + 0,02) 100= -0,75 m

Vậy Hs = -0,75 m
-

Cao trình lắp máy
∇lm = Z hl min + H s +

-

b0

0, 45
2 = 136,47 + (-0,75) + 2 = 136 (m)

Trong đó: b0 – chiều cao cánh hướng nước, b0 = 0,2D1 = 0,45 (m)
Trọng lượng bánh xe công tác:

Tra hình 8.11a trang 156 giáo trình Tuabin thủy lực ta có:
GBXCT = 5 tấn
Trọng lượng trục tuabin:
GTTB = 0,8 × GBXCT

=0,85 = 4 tấn

Trọng lượng BXCT+trục tuabin:
GTB = GBXCT + GTTB = 5 + 4 = 9 tấn
b.

Chọn máy phát điện
+ Công suất định mức của máy phát điện được tính theo công thức:
N lm 75
Nmf = Z = 2 = 37,5 MW

+ Số vòng quay đồng bộ của máy phát điện: n = 300 (v/p)
+ Số đôi cực từ của máy phát: 2p = 20 (tra GT tuabin thủy lực trang 139)
Tra tài liệu chọn ta tìm được kiểu máy cho TTĐ là CB425/220-20.
Các thông số kỹ thuật của máy phát CB425/220-20
Số

Công suất định


vòng

mức

quay

103

103

(v/ph)
300

KVA

KW

45000

36000

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Hiệu
Cos
0,8

suất

η%

97,3

Đường
kính

Trọng lượng

trong Di

Roto

Toàn bộ

(m)
365

(tấn)

(Tấn)

165

335

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 23


Ngành: KTTĐ và

NLTT

• Hiệu chỉnh:
Ta thấy: n = n’ ; N N’
Vậy cần phải hiệu chỉnh lại máy phát đã chọn.
la = [ l a ] ×

Công thức hiệu chỉnh:

N mf
 N mf 

N 
Trong đó: N mf ,  mf  - tương ứng là công suất máy phát thiết kế và công suất máy

phát có sẵn trong bảng tra.
la

,

[ la ]

- tương ứng là chiều cao lõi thép từ của roto máy phát thiết kế và máy phát

có sẵn trong bảng tra.
la = 220 ×


37500
= 229,167
36000
(cm)

Chọn la = 230 (cm)
Kiểm tra tốc độ quay lồng của máy phát (vp)
ω=

2π
2 × 3,14
× n1 =
× 629 = 65,84
60
60
(l/s)

Vp = ω ×

D1
2, 25
= 65,84 ×
= 74,07
2
2
(m/s)

Kiểm tra thấy Vp = 74,07 (m/s) < 160 (m/s), vậy máy phát chọn thỏa mãn điều kiện
về tốc độ quay lồng.
Sau khi hiệu chỉnh và kiểm tra ta xác định được máy phát cho TTĐ Sông Ba 1 trong

trường hợp này là CB425/230-20.
c.

Tính lực dọc trục của các phương án.

Lực dọc trục tác dụng lên ổ trục chặn của tổ máy được xác định theo công thức sau
đây:
2
PZ = PZn + G = K Z × D1 × H max + 1,1× (Groto + GTB )

PZn – áp lực nước dọc trục.
KZ – hệ số áp lực nước, tra bảng 8-2 giáo trình tuabin thủy lực ta được:
KZ = (0,200,24), lấy KZ = 0,23 T/m3
Groto – trọng lượng roto + trục, Groto = 165 tấn
GTB – trọng lượng BXCT + trục TB = 9 tấn
Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 24

Ngành: KTTĐ và

NLTT

Hệ số 1,1 là hệ số xét đến trọng lượng các phần quay khác của tổ máy
⇒ PZ = 0,232,252122,3 + 1,1(165 + 9) = 333,8 tấn

3.1.3. Tính toán cho phương án Z = 3
a.

Xác định các thông số của tuabin
-

Nlm 75
=
Z
3 = 25 (MW)
Công suất định mức cho một tổ máy:
N
25
N tb = tm =
ηmf 0,96
Ntm =

Công suất định mức của một tuabin:

= 26,04 (MW)

Trong đó:
Nlm – công suất lắp máy của TTĐ
Z – số tổ máy
Ntm – công suất 1 tổ máy
η mf

- hiệu suất của máy phát, với ηmf = (0,960,98). Sơ bộ chọn ηmf =0,96

Dựa vào cột nước Hmax = 122,3 (m) tra tài liệu chọn tuabin nhỏ của Trung Quốc ta

được loại tuabin A153-40.
Tính toán tương tự như Z = 2 ta có kết quả tính toán cho Z = 3 tổ máy như sau:
+ Loại tuabin: A153 – 40.
+ Đường kính BXCT D1 : 1,8 m
+ Số vòng quay n: 428,6 v/p
+ Số vòng quay lồng nl: 839 v/p
+ Đường kính ngoài stato tuabin Da: 3,05 m
+ Đường kính trong stato tuabin Db: 2,6 m
+ Đường kính D0: 2,2 m
+ Số cánh hướng nước Z0: 16
+ Trọng lượng Gtb: 7,2 tấn
+ Chiều cao hút Hs: 0,55 m
+ Cao trình lắp máy: 137 m
Phạm vi làm việc thể hiện ở hình 3.2 phần phụ lục 3
b.

Chọn máy phát điện

+ Công suất định mức của máy phát điện được tính theo công thức:

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Trang 25

Ngành: KTTĐ và


NLTT

N lm 75
Nmf = Z = 3 = 25 MW

+ Số vòng quay đồng bộ của máy phát điện: n = 428,6 (v/p)
+ Số đôi cực từ của máy phát: 2p =14 (tra GT tuabin thủy lực trang 139)
Tra tài liệu chọn thiết bị không chọn được máy phát phù hợp nên phải thiết kế máy
phát.
Trình tự thiết kế:
Công suất biểu kiến:
N mf
25
=
=
cos
ϕ
0,8
Smf =
31,25 MVA

Với cos là hệ số công suất lấy bằng 0,8 (do S 125 MVA)
+ Điện áp đầu ra của máy phát: U = 10,5KV ( do Nmf < 70MW)
-

Xác định công suất tính toán:
S0 = KSmf = 1,0831,25 = 33,75 (MVA)

Với : K – hệ số điều chỉnh công suất

Với cos = 0,8 thì K = 1,08 (tra bảng 1-1 trang 225 giáo trình Công trình trạm thủy
điện)
-

Công suất trên mỗi cực máy phát:
S* =

-

S mf

31, 25
2 p = 14 =2,23 (MVA)

Chiều dài cung tròn vành bố trí cực roto:
τ ∗ = A × S∗α = 0,451× 2,230,239 = 0,546 m

Trong đó A, được xác định theo bảng 1-2 trang 227 giáo trình “Công trình trạm
α

thủy điện” với hình thức làm mát nước + không khí.
-

Đường kính roto được xác định theo công thức:
Di =

-

τ ∗ × 2p 0,546× 14
=

=
π
3,14
2,43 m

Đường kính Di phải thỏa mãn điều kiện sau:
+

Di ≤

60VP
πk P n 0

Trong đó : + VP là vận tốc dài quay lồng cho phép lớn nhất : VP=160m/s

Sinh viên: Trịnh Thanh Quyên

Lớp: 52Đ2