PHẦN MỀM TRANSIENTS TÍNH TOÁN ÁP LỰC NƯỚC VA VÀ TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG MỨC NƯỚC TRONG THÁP ĐIỀU ÁP CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN ( VERTION 6 0)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
BỘ MÔN THUỶ ĐIỆN








PHẦN MỀM TRANSIENTS

TÍNH TOÁN ÁP LỰC NƯỚC VA VÀ TÍNH TOÁN
DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC TRONG THÁP ĐIỀU ÁP
CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN
( VERTION 6.0)







Hà nội, năm 2005

- 1 -
M U
Hiện nay ở nớc ta, cùng với sự phát triển kinh tế, số lợng các trạm thuỷ điện
tham gia cung cấp điện cho hệ thống điện ngày càng nhiều. Trong quá trình thiết kế
các trạm thuỷ điện, việc tính toán dòng không ổn định trên tuyến năng lợng và việc

tính toán tối u điều khiển tổ máy thuỷ điện cũng nh đánh giá mực độ ổn định khi
điều khiển tổ máy phát điện là rất cần thiết. Việc tính toán trên phải thông qua rất
nhiều bớc nh tối u hoá các thông số công trình với các phơng án sơ đồ tuyến
năng lợng khác nhau, tối u thời gian đóng mở, tối u quá trình đóng mở và tối u
các thông số điều khiển với các tổ hợp cột nớc làm việc khác nhau v.v. Ta thấy khối
lợng công việc là rất lớn, nếu tính toán bằng tay theo các phơng pháp giải tích hoặc
phơng pháp đồ giải thì mất rất nhiều thời gian công sức và khó tránh khỏi các tồn tại
sau:

Tớnh toỏn ỏp lc nc va v tớnh toỏn dao ng mc nc ca thỏp iu ỏp
c tớnh toỏn riờng r
tớnh h thng thp, khụng xột c nh hng qua li
gia cỏc hng mc, kt qu kộm chớnh xỏc.

Hin nay ch yu dựng cụng thc kinh nghim tớnh toỏn, a vo nhiu gi
thit gim b bt cỏc nhõn t nh hng dn n kt qu tớnh toỏn kộm
chớnh xỏc, khụng trc quan, d nhm ln.

Cỏc phng phỏp c khụng tớnh toỏn c cỏc t hp tớnh toỏn phc tp hoc
l vic tớnh toỏn mt quỏ nhiu thi gian. Vi cỏc trm thu in cú h thng
ng dn phc tp thng c n gin hoỏ nờn khú trỏnh khi sai sút.

Do khi lng tớnh toỏn ln nờn cỏc nh thit k d b qua nhiu bc tớnh, b
qua nhiu t hp tớnh cú th dn n mt an ton cụng trỡnh khi a vao vn
hnh sau ny hoc l cỏc thụng s cha c ti u lm gim hiu qu kinh t
ca cỏc d ỏn thu in, lóng phớ vn u t ca ch u t v.v.
Hin nay trờn th gii, i vi cỏc nc phỏt trin do cỏc d ỏn thu in ó
c khai thỏc tng i trit (khi ú cụng ngh thụng tin cha mnh gii
bi toỏn dũng khụng n nh mt cỏch tng quỏt) nờn cỏc phn mm tớnh toỏn dũng
khụng n nh cú ỏp ch yu tp trung gii quyt cỏc bi toỏn v cp thoỏt nc, cỏc

ng ng dn du, n khớ v.v( Nh pipeX, surgeX, WaterCAD, ANSYS, FLUENT
v.v ). Do ú m h ớt u t vao xõy dng cỏc phn mm tớnh toỏn ch chuyn tip
ca trm thu in, nờn hin nay trờn th gii co rt ớt phn mm gii bi toỏn ch
chuyn tip ca trm thu in, nhng phn mm ny c giao bỏn vi giỏ rt cao
v cng tng i khú s dng, ngoi ra cú mt s cụng ty ln trờn th gii ó xõy
dng phn mm loi ny nhng ch s dng ni b m khụng chuyn giao ra bờn
ngoi.

- 2 -
Xuất phát từ tình hình thực tế nói trên chúng tôi đã nghiên cứu ứng dụng các lý
thuyết về dòng không ổn định có áp, các phương trình điều khiển tổ máy thuỷ điện,
phương pháp đường đặc trưng hệ phương trình truyền sóng nước va, mô hình hoá sơ
đồ, phần tử hoá sơ đồ tuyến năng lượng, lập chương trình trên máy tính giải quyết
đồng thời các tồn tại nêu trên. Chương trình lập bằng ngôn ngữ VISUAL BASIC 6.0
với giao diện đồ hoạ trực quan sinh động. Giúp các nhà tư vấn tiết kiệm thời gian
công sức, tối ưu hoá các thông số công trình cũng như tối ưu hoá các tham số điều
khiển nâng cao hiệu quả kinh tế của dự án, nâng cao độ tin cậy, kéo dài tuổi thọ của
các thiết bị và giảm thiểu rui ro. Điều đó có ý nghĩa khoa học và hiệu quả kinh tế là
rất rõ ràng.
CÁC ỨNG DỤNG THỰC TẾ
Hiện nay phần mềm này (phần 1 - tính toán dòng chảy không ổn định trên
tuyến năng lượng) đã được chuyển giao cho các công ty tư vấn xây dựng điện thuộc
Tổng công ty điện lực Việt Nam như: Công ty tư vấn xây dựng điện 1, Công ty tư vấn
xây dựng điện 2, Công ty tư vấn xây dựng điện 4 v.v.
Các nhà thiết kế nêu trên đã áp dụng tính toán cho rất nhiều dự án thuỷ điện
thực tế như: Thuỷ điện Sông Tranh 2, thuỷ điện Pleikrông, thuỷ điện An Khê Kanak,
thuỷ điện Buôn Kướp, Thuỷ điện Sông Ba Hạ, thuỷ điện Za Hung v.v.

Địa chỉ liên hệ: TS. NguyÔn V¨n S¬n.
Email:

ĐTCQ : 04.5639113
ĐTNR : 04.5535030
DĐ : 09.12118064
ĐC:175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội


- 3 -
Những điểm mới ở Vertion 6.0:

1. Đối với trạm thuỷ điện có tháp điều áp, chương trình có thể tính toán cho các tổ
hợp cộng tác dụng: Như sau khi tổ máy thuỷ điện tăng tai được một khoảng thời
gian (Khi mực nước trong tháp điều áp vẫn chưa ổn định trở lại) thì gặp sự cố phải
ngắt tải đột ngột. Khi đó sẽ xẩy ra cộng tác dụng của hai việc điều khiển, tổ hợp này
rất nguy hiểm.
2. Trên sơ đồ tính toán, các đoạn đường dẫn được vẽ với kích thước phù hợp với tiết
diện của nó giúp cho người sử dụng dẽ dàng phat hiện ra sai sót khi nhập số liệu (
Nhập sai tiết diện đường dẫn).
3. Chương trình đã thiết kế cho nhiều loại tháp điều áp.
4. Chế độ của tháp van được thể hiện bằng hình ảnh động rất trực quan, tránh cho
người sử dụng lựa chọn nhầm lẫn.
5. Tự động tính toán trạng thái ban đầu trước khi tính toán chế độ chuyển tiếp.
6. Các thuật toán được tối ưu hoá để đẩy nhanh tốc độ tính toán.
7. Tự động điều chỉnh số lượng phần tử chia cho phù hợp.
8. Trên bảng kết quả chi rõ vị trí các mặt cắt trên các đoạn đường dẫn.
9. Vẽ cao trình tim đường dẫn và đường đo áp lớn nhất và nhỏ nhất trên cùng biểu
đồ, giúp người sử dụng dẽ dàng thấy được sự phân bố áp lực và các vị tri xuất hiện
áp suất chân không.

10. Khi nhập số liệu các đường cong quan hệ, chỉ cần nhập đến các điểm gẫy mà
không cần phải nhập các đoạn kéo dài.
11. Chương trình tự động làm rõ mối liên kết giữa các đoạn đường dẫn và các hạng
mục khác, như tháp van, van nước …
12. Chương trình tự động kiểm tra va phát hiện ra nhưng sai sót cơ bản và chỉ ra
nhưng hạng mục chưa nhập đầy đủ số liệu.
13. Chương trình đã được sửa đổi sang giao diện bằng tiếng việt.
14. Đường đặc tính của tuốc bin được biểu diễn trong nhiều hệ toạ độ khác nhau, như
trong hệ toạ độ không gian 3 chiều. Đường đặc tính tổng hợp của tuốc bin được
chương trình tự động mở rộng số liệu sang những vùng thiếu hụt số liệu.
15. Các thao tác được trực quan và thuận tiện hơn, như cần xem hoặc nhập số liệu
của hạng mục nào chỉ việc bấm chuột trực tiếp vào hạng mục đó trên sơ đồ tính
toán.
PH N 1 - C S Lí THUYT V PH M VI NG DNG
I/ Cơ sở tính toán
1/ Hệ phơng trình đạo hàm riêng biểu diễn bản chất vật lý của sóng nớc va:







=ì+
=+ì+
0
g
0
1
c

2
x
v
t
H
vvf
t
v
gx
H








(A-1)
H - là cột nớc (mét), v - là lu tốc trung bình của dòng chảy (m/s), x - chiều dòng chảy (mét).
t - thời gian (giây). C - vận tốc chuyền sóng nớc va (m/s). g =9.81 m/s
2
là gia tốc trọng trờng.

2/ Giải hệ phơng trình lới đặc trng:
Phơng trình lới đặc trng.

=
=+++
+
a
dt
dx
VVf
gA
aS
VV
A
A
g
a
dt
dV
g
a
dt
dH
C
X
0
8
sin
:
2

23







=
=+

a
dt
dx
VVf
gA
aS
VV
A
A
g
a
dt
dV
g
a
dt
dH
C

X
0
8
sin
:
2

24
Trong đó:
a Vận tốc sóng nớc va, A Tiết diện ớt, S Chu vi ớt, x Chỉ đạo hàm riêng theo
chiều dàI,

Góc nghiêng của tim đờng dẫn nớc có áp, Hệ số ma sát.
f


Hình 1A Sơ đồ lới đặc trng
Tích phân phơng trình lới dặc trng, kết quả nh sau.
2-6
PLPP
QBCH =
PRMP
QBCH +=
2-8
Trong đó:
76314315331
CCCCCCCCCCCHC
LP

++=

76214215221
CCCCCCCCCCCB
L
+
+=
g
a
C =
1

P
A
C
1
2
=

L
L
A
Q
C =
3

LP
LP
AA
AA
C
+

=
4

tC =

sin
2
1
5

)(8
)(
6
LP
LP
AA
tfSS
C
+
+
=

L
L
A
Q
C =
7

1
7
1
6
1
3
1
1
4
1
1
3
1
1
1
5
1
3
1
3
1
1
CCCCCCCCCCCHC
RM
+++=


- 4 -
1
7

1
6
1
2
1
1
1
4
1
2
1
1
1
5
1
2
1
2
1
1
CCCCCCCCCCCB
R
+++=

g
a
C
2
1
1

=
P
A
C
1
1
2
=

R
R
A
Q
C =
1
3

RP
RP
AA
AA
C
+

=
1
4

tC =

sin
2
1
1
5

)(8
)(
1
6
RP
RP
AA
tfSS
C
+

+
=

R
R
A
Q
C =
1
7

T phơng trình (2-6) và (2-8)Ta giải đợc lu lợng và cột nớc tại các mặt cắt trung
gian:

LR
MP
P
BB
CC
Q
+

=
2-9
2-10
PLPP
QBCH =

3/ Hệ phơng trình vi phân của tháp điều áp.
()







=+ì+
=


0
L
.

0
hottt
dh
dh
thap
t
ZhZ
Fg
dt
dQv
F
QrQv
dt
dZ
(A-2)
Z
t
: là mực trong nớc tháp điều áp.
F
thap
: là tiết diện tháp điều áp. Tiết diện tháp điều áp thay đổi theo chiều cao hình thành các
loại tháp điều áp khác nhau.
Q
v
: Là lu lợng chảy đến trong đờng hầm trớc tháp điều áp.
Q
r
: Là lu lợng chảy vào trong đờng dãn sau tháp điều áp.
F
dh

: Là tiết diện đờng hầm dẫn nớc trớc tháp điều áp.
L
dh
: Là chiều dài đờng hầm dẫn nớc trớc tháp điều áp.
h
tt
: Là tổn thất thuỷ lực, (h
tt
= h
d
+h
c
).
h
d
: Là tổn thất dọc đờng trong đờng hầm trớc tháp điều áp.
h
c
: Là tổn thất cục bộ khi nớc chảy vào tháp điều áp.
hfQQQQ
cvrv
= .( ).
r

f : Là hệ số cản của màng cản tháp điều áp.
Z
hồ
: Là mực nớc hồ chứa ở cửa vào đờng hầm dẫn nớc.

4/ Các điều kiện biên.

phn ny ch yu gii thiu ngi s dng nm c cỏc cụng thc cỏc
thnh phn tn tht cc b trong chng trỡnh nhp s liu cho chớnh xỏc. m
bo khụng lm phc tp hoỏ vn nờn phn ny khụng i sõu vo gii thiu
phng phỏp gii cỏc h phng trỡnh biờn.

aCửa lấy nớc
Phơng trình sóng nghịch


C

PRMP
QBCH +=
Tổn thất cục bộ:
22
2
22
P
PP
P
P
uP
gA
QQ
gA
Q
HH

=

Các hệ số C
M
và B
R
phụ thuộc và kết cấu đờng hầm. Giải hệ phơng trình trên sẽ
đợc các kết quả lu lợng và áp lực.

- 5 -
bCửa thoát nớc
Phơng trình sóng thuận:

+
C

PLPP
QBCH =
Tổn thất cục bộ
22
2
22
P
PP
P
P
dP
gA
QQ
gA
Q
HH

+=


Các hệ số C
P
và B
L
phụ thuộc và kết cấu đờng hầm. Giải hệ phơng trình trên sẽ
đợc các kết quả lu lợng và áp lực.
cCác vị trí có tiết diện thay đổi
Có 2 phơng trình sóng thuận và
sóng nghich


+
C
11 PLPP
QBCH =


C
22 PRMP
QBCH +=
Phơng trình liên tục

21 PP
QQ
=

Tổn thất cục bộ

2
2
22
2
2
2
2
2
2
2
1
11
1
2
1
2
1
1
2222 gA
QQ
gA
Q
H
gA
QQ
gA
Q
H

PP
P
P
PP
P
P

++=+

dVị trí rẽ nhánh (1+n).
Có (2n+3) phơng trình
Phơng trình liên tục
nP
QQQQ
+
+
+
=

211
(2-28)
+
1
C

1
1
1
1 PLPP
QBCH

=
(2-29)


= ni
C
1
(2-30)







+=
+=
+=
nRnMnn
RM
RM
QBCH
QBCH
QBCH

2222
1111
Tổn thất cục bộ ở ống chính
2
1

11
01
2
1
2
1
10
22
P
PP
P
P
P
P
gA
QQ
gA
Q
HH

+=

(2-31)
Tổn thất cục bộ trên các đầu ống nhánh(n)

- 6 -

++=
++=
++=



2
0
2
2
0
2
2
22
20
2
2
2
2
20
2
1
11

10
2
1
2
1
10
22

22
22
n
nn
n
n
n
n
gA
QQ
gA
Q
HH
gA
QQ
gA
Q
HH
gA
QQ
gA
Q

HH



(2-32)
eVị trí hợp lu (n+1).

Có (2n+3) phơng trình
Phơng trình liên tục
nP
QQQQ
+
+
+
=

21
(2-35)
+
= ni
C
1
(2-36)

=
=
=
nLnPnn
LP
LP
QBCH
QBCH
QBCH

2222
1111

1
C

PRMP
QBCH +
=
(2-37)
Tổn thất cục bộ ở các vị trí cuối mỗi đoạn (n)

+=
+=
+=



2
0
2
2
0
2
2
22
20
2
2
2
2
20
2
1
11
10
2
1
2
1

10
22

22
22
n
nn
n
n
n
n
gA
QQ
gA
Q
HH
gA
QQ
gA
Q
HH
gA
QQ
gA
Q
HH



(2-38)

Tổn thất cục bộ tại đầu đờng dẫn hợp lu

2
0
2
2
0
22
P
PP
P
P
P
P
gA
QQ
gA
Q
HH

++=

(2-39)

- 7 -
fTháp điều áp:

Tổn thất chảy qua họng cản
TPTPpp
QQHZ

=
(2-42)
Trong đó
P
Z
Mực nớc trong tháp

Hệ số sức kháng
2
2
c
c
gF


=

P
H
Năng lợng đơn vị của vị trí chân tháp
TP
Q
Lu lợng chảy vào tháp
Phơng trình liên tục của TĐA
2
00 TTPP
QQ
F
t

ZZ +
=


(2-43)
Trong đó Mực nớc TĐA ở thời điểm trớc
0
Z
0T
Q Lu lợng chảy vào TĐA ở thời điểm trớc
F Tiết diện TĐA
t
Bớc thời gian
Đặt
F
t
w
2

=
kết hợp (2-422-43đợc
0
00
T
TP
TP
Qw
wQZH
Q

+


=
2-44
Phơng trình liên tục tại vị trí chân tháp (2-45

==
+=
m
j
MjTP
n
i
Pi
QQQ
11
Các phơng trình sóng C+
(
)
Li
PPi
Pi
B
HC
Q

=
2-46
C-

(
)
Rj
MjP
Mj
B
CH
Q

= 2-47
Giải hệ phơng trình trên ta đợc

- 8 -


==
==
+
+
+
+
+
++
+
=
n
i
m
j
RjTLi

m
j
Rj
Mj
T
T
n
i
Li
Pi
P
BQwB
B
C
Qw
wQZ
B
C
H
11
0
1
0
00
1
111


(2-49b
Thay Hp vào các phơng trình trên sẽ tìm đợc các đại lợng còn lại.

gTháp van

Tổn thất thu lc chảy vo thỏp van
TPTPpp
QQHZ

=
1
(2-50)
Trong đó Mực nớc trong tháp van tại thời điểm tính toán
P
Z
1P
H
Cột nớc toàn phần tại điểm P1
TP
Q
Lu lợng chảy vào tháp van

Hệ số sức kháng chảy vào tháp van.
2
2
TV
TV
gF


=

Phơng trình liên tục
2
00 TTPP
QQ
F
t
ZZ
+
=


(2-51)
Trong đó Mực nớc trong tháp van tại thời điểm trớc
0
Z
0T
Q Lu lợng chảy vào trong tháp van tại thời điểm trớc
F Tiết diện ngang của tháp van

- 9 -

Đặt
F
t
w
2

=
Kết hợp2-50,(2-51đợc
0
001
T
TP
TP
Qw
wQZH
Q

+


=
(2-52
Phơng trình liên tục 2-53
21 PTPP
QQQ +=
Các phơng trình sóng C
+

(
)

L
PP
P
B
HC
Q
1
1

=
2-54
C
-

(
)
R
MP
P
B
CH
Q

=
2
2
(2-55
Trong đó Cột nớc toàn phần tại điểm P2 .
2P
H

Tổn thất thuỷ lực chảy qua cánh van
2
22
21
2
m
PP
mPP
gA
QQ
HH

+=
(2-56)
Trong đó Tiết diện mở cánh van
m
A
m

Hệ số tổn thất chảy qua cánh van (tơng ứng với độ mở cánh van)
Giải hệ các phơng trình trên ta đợc:
RTL
Rm
PP
m
R
M
T
T
L

P
P
BQwB
BgA
QQ
B
C
Qw
wQZ
B
C
H
111
2
0
2
2020
0
00
1
+
+
+
++
+
++
+
=

(2-61
Thay HP1 vào các phơng trình trên sẽ tìm đợc các đại lợng còn lại.

h/ Điều kiện biên tổ máy thuỷ điện.
Ti cỏc biờn ng ng, ng dn ni tip turbine v mỏy phỏt in cú cỏc c
tớnh thy lc,c tớnh nng lng th hin trờn ng c tớnh tng hp (cỏc s liu ny
c s húa) ca turbine,phng trỡnh ng lc t mỏy v cỏc cụng thc liờn quan khỏc.





=
ì=
cd
MM
dt
d
J
HDQQ

2
1'1
(A-3)
Q Lu lng chy qua turbine (m3/s)
Q1 Lu lng quy dn (m3/s)
D1 - ng kớnh tiờu chun ca turbine (m)
H Ct nc lm vic ca turbine (m)
J Mụ men quỏn tớnh ca turbine v mỏy phỏt

Md Mụ men ng lc
Mc Mụ men cn
- Vn tc gúc ca t mỏy (Rad/s)
Nhập số liệu đặc tính tuốc bin.
Mỗi loại tuốc bin đều có 2 đặc tính cơ bản sau:
1. Đặc tính lu lợng thể hiện dới dạng lu lợng quy dẫn Q1(l/s) . Q1 đợc tính
chuyển đổi từ tuốc bin thực bằng công thức :
Q là lu lợng của tuốc bin thực (m3/s).
H
2
D1
Q1000
Q1'
ì
=

D1 là đờng kính tiêu chuẩn của tuốc bin thực (m).
H là cột nớc làm việc của tuốc bin thực (m)
2. Đặc tính năng lợng thể hiện dới dạng hiệu suất (%), công suất quy dẫn N1(KW)
và mô men quy dẫn M1 (KN.m). Chỉ cần nhập số liệu một trong các đại lợng trên (2

- 10 -
đại lợng còn lại có thể tính chuyển đổi sang), các đại lợng trên đợc tính chuyển đổi
từ tuốc bin thực bằng công thức :
HHì
ì
=
2
D1
N1000

N1'

Hì
=
3
D1
M
M1'

t


=


t
là hiệu suất của tuốc bin thực (%).
N là công suất của tuốc bin thực (MW).
M là mô men động lực của tuốc bin
thực(KN.m)
Số liệu các đặc tính trên của tuốc bin đợc nhập vào dới dạng bảng số (dạng ma trận)
trong hệ toạ độ n1Q1
H
D1n
n1'
ì
=

n1 là vận tốc quay quy dẫn (v/ph).
n là vận tôc quay của tuốc bin thực(v/ph).

Tính vận tốc quay của tổ máy thuỷ điện.
Trong chể độ chuyển tiếp, vận tốc quay của tổ máy biến đổi theo thời gian do đó vận
tốc quay của tổ máy đợc tính theo tiến trình thời gian. Cơ sở tính toán là định luật bảo toàn
năng lợng.
GDD
E
j
E .8302
2
60
n

==

tMctNEoE
o

+=


8.30

2
22

o
nGDD
Eo =

HQgN

=

1000
1'.1
2
HDQ
Q =

)'1,( naof


=

)'1,('1 naofQ
q
=

H
D1n
n1'
o
ì
=

db
dmmf
n
N

2
.1000).0,5.60.(1
Mc



=

n là vận tốc quay tại thời điểm tính toán
(v/ph).
GDD là mô men đà của tổ máy (10KN.m2
lấy gần đúng bằng T.m2).
J là mô men quán tính (T.m2)
E là Động năng của tổ máy tại thời điểm tính
toán (Kj)
E
o
là Động năng của tổ máy tại thời điểm
trớc
N Công suất tuốc bin tại thời điểm trớc
(KW).

t

là thời đoạn tính toán (s)
ao là độ mở cánh hớng nớc tại thời điểm
tính toán.
Mc là mô men cản của máy phát (KN.m)

o

(rad/s), (v/ph) là vận tốc quay của tổ
máy tại thời điểm trớc (đã biết)
o
n
là hiệu suất lớn nhất của máy phát
mf

N
dm
là công suất định mức của tổ máy (MW).
n
db
là vận tốc quay đồng bộ của tổ máy (v/ph).


là số pi lấy gần đúng (

=3,14).
Mô men cản của máy phát bao gồm lực cản do ma sát, lực cản do dòng phu cô trong sắt
từ, tổn hao trong dây dẫn điện, lực cản của phụ tải . Trong chế độ sự cố, không có phụ tải nên
tổn hao trong dây dẫn điện và lực cản của phụ tải không còn, chỉ còn lại các thành phần tổn
thất năng lợng do dòng phu cô và lực ma sát. Trong chơng trình tạm lấy các thành phần tổn
thất này băng 50% tổn thất của máy phát khi làm việc với công suất định mức.
dmmf
N).0,5.(1Nc

=
(KW). Khi tính toán có thể điều chỉnh Nc cho phù hợp thông
qua việc điều chỉnh số liệu giá trị hiệu suất lớn nhất của máy phát ( ).

mf


- 11 -
Các hàm số
)'1,( naof


=
,
)'1,('1 naofQ
q
=
là các hàm nội suy tra trên
đờng đặc tính tổng hợp của tuốc bin thực, trong trờng hợp không có đờng đặc tính tổng
hợp của tuốc bin thực thì dùng ĐĐTTH của tuốc bin mẫu tính hiệu chính sau đó mới nhập số
liệu hoặc nhập trực tiếp số liệu của tuốc bin mẫu để tính gần đúng.
5/ Các mô hình điều khiển tổ máy .
Nh đã nêu ở trên, khi gặp sự cố phải cắt tải đột ngột, việc đóng tổ máy đợc thực hiện
theo một quy trình đóng cánh hớng nớc xác định, ngợc lại khi điều chỉnh tăng tải, giảm
tải, phụ tải thay đổi vv độ mở cánh hớng nớc phụ thuộc vào sự biến động của tần số
dòng điện và đặc điểm của máy điều tốc, độ mở cánh hớng nớc do máy điều tốc quyết
định, do đó chung ta phải dựa vào phơng trình điều khiển để tính toán. Từ đó quay trở lại
đa ra các thông số điều khiển tối u, đảm bảo chất lợng điều khiển tự động, nâng cao độ
an toàn, độ tin cậy, bảo đảm chất lợng điện giảm thiểu sự cố điều đó đem lại hiệu quả kinh
tế rõ ràng.
1. Mễ HèNH TON MY IU TC
Cỏc mụ hỡnh iu tc ph bin hin nay l iu khin PID (Proportion Integral
Differential )

Hình 1: Mô máy điều tốc PID

T mô hình máy điều tốc PID có thể
chuyển đổi dới dạng hệ phơng trình:














+=
+++=





ì=
ì=


+=

Ty
x
yy
Xcxxxx
t
x
Td
t
y
Tdbtx
ybpx
t
xx
Tnxx
o
o
4
3214
3
3
2
1

Hệ phơng trình có thể rút gọn lại dới dạng hàm số
),( Xcxfy
y
=
;
Trong đó: x, y - đã giới thiệu ở phần II, Xc Tín hiệu do con ngời điều khiển từ bên
ngoài (s)

Hàm số trên cho biết tại thời điểm tính toán, độ mở cánh hớng nớc (y) là hàm số
của độ lệch vận tốc quay(x), tín hiệu điều khiển bên ngoài (Xc) và trạng thái làm việc của
tổ máy tại thời điểm trớc đó.
2. Mễ HèNH IU KHIN T NG T MY CUNG CP IN C LP
T phng trỡnh mỏy iu tc
),( Xcxfy
y
=
, phng trỡnh mụ men ng lc ca t
mỏy , phng trỡnh cõn bng mụ men v cỏc c trng quỏn tớnh ca h thng
ta cú mụ hỡnh iu khin t ng ca t mỏy thu in lm vic c lp nh sau:
),( xyfm
m
=

- 12 -

Mô hình tổ máy làm việc độc lập
T mô hình điều khiển có thể chuyển
đổi dới dạng hệ phơng trình:

+

+=
ì+=
=
=
)(
).1(
),(
),(
,
gto
oggg
mt
y
mm
TbTa
t
xx
mxem
xyfm
Xcxfy

Trong ú: Ta, Tb Ln lt l hng s thi gian quỏn tớnh ca t mỏy v hng s
thi gian quỏn tớnh ca ph ti
r
r
P
nGD

Ta
365
22
ì
=
;
r
o
P
P
TaTb )3,0~24,0(=
.
m
t
, m
g,o
, e
g
Ln lt l mụ men ng lc tng i ca t mỏy, mụ men cn tng
i ca ph ti khi lm vic vi tn s chun v h s c tớnh ca ph ti.
P
r
, P
o
Ln lt l cụng sut nh mc ca t mỏy v cụng sut ph ti khi lm vic
vi tn s chun.
H phng trỡnh trờn c vit di dang rỳt gn l: S dng phng
phỏp thớch hp dn hoc phng phỏp lp gii h phng trỡnh ny.

=
=
),(
),(
xyfx
Xcxfy
x
y
Ta thy h phng trỡnh trờn th hin mt h thng iu khin t ng chu tỏc ng
t bờn ngoi (Xc) v tỏc ng bin ng ca ph ti (m
g,o
). H thng ny c coi l n
nh khi nú chu tỏc ng t bờn ngoi lm cho tn s dũng in b lch khi tn s chun (x
<>0) sau ú h thng t ng iu chnh quay v tn s chun (x=0). Kt qu nghiờn cu
cho thy lch v tn s thay i cú tớnh cht chu k, khi h thng l n nh cỏc im cc
tr sau cú giỏ tr nh hn cỏc im cc tr trc. Tuy thuc vo kt cu h thng, v cỏc
tham s iu khin m mi h thng cú mt mc n nh khỏc nhau. H thng c
ỏnh giỏ l cú mc n inh cao khi lch (x) suy gim nhanh (t s suy gim x
i
/x
i-1
v
chu k T cng nh h thng cng n nh).
Mc dự h thng l n nh, nhng nu b tỏc ng mnh t bờn ngoi vt quỏ tr s
cho phộp no ú thỡ t mỏy c h thng bo v chuyn sang ch s c ct ti t ngt
nh ó gii thiu phn trờn (Phn II).
VD: õy l kt qu tớnh toỏn cho
trm thu in Lu Gia Hip Trung
Quc. Trm ang y ti N=2x153 MW,

sau ú ct t ngt 10% ph ti. Tuc bin
HL180-LJ-46, D1=4,8m;
GDD=24500T.m2; Các thông số bt=0,4;
Td=6(s); Tn=0,4.


- 13 -
Các thông số cơ bản của tổ máy nh sau: Tuốc bin: HL180LJ46; mô men đà
GDD=24500 Tấn.m2; đờng kính chuẩn D1=4.8m; công suất định mức N=153.1MW; vận
tốc quay đồng bộ n=136.4v/ph. Các thông số của máy điều tốc: bt=0,4; Td=6(s); Tn=0,4.
3. Mễ HèNH IU KHIN T NG CC T MY LM VIC SONG SONG
Tng t nh trờn, mụ hỡnh cỏc t mỏy thu in lm vic song song c xõy dng
t cỏc phng trỡnh mỏy iu tc, cỏc phng trỡnh mụ men ng lc ca t mỏy, phng
trỡnh cõn bng mụ men ca ton h thng v cỏc c trng quỏn tớnh ca ton h thng.

Cỏc t mỏy thu in lm vic song song
Chuyển đổi sang hệ phơng trình:

+

+=
ìì+=
ì=
=
=
=
=


=
=
=
=
)(
)1(
),(
),(

),(
),(
1

*
,
**
,
1
,
1
,
,
*
,
1
,,
,
22,2
111
g
ni
it
ba
o
oggg
ni
it
nj
jr
ir
it
ni
iimit

nnyn
y
y
mm
TT
t
xx
mxem
m
P
P
m
xyfm
Xcxfy
Xcxfy
Xcxfy
444344421
4434421

Trong ú: Cỏc i lng tng t nh phn trờn, cỏc i lng ny c tớnh toỏn
quy i sang giỏ tr tng i tớnh trờn ton h thụng in gm nhiu t mỏy lm vic song
song.
õy l mt h thng iu khin t ng gm rt nhiu phn t chu cỏc tỏc ng iu
khin t bờn ngoi (Xc
i
) v tỏc ng bin ng ca ph ti ton h thng (m
g,o
). Tng t
nhe phn trờn h thng ny c coi l n nh khi nú chu tỏc ng nh t bờn ngoi lm
cho tn s dũng in b lch khi tn s chun (x <>0) sau ú h thng t ng iu chnh

quay v tn s chun (x=0).
Cỏc tng tỏc bờn trong ni b h thng i vi mt t mỏy no ú li l tỏc ng t
bờn ngoi (vỡ mi mt t mỏy li l mt h thng t ng khng ch). Do ú tng t nh
ó nờu phn trờn, nu cỏc tng tỏc hoc cỏc tỏc ng bờn ngoi tỏc ng mnh vo mt
phn t no ú vt quỏ tr s cho phộp no ú thỡ phn t ú c h thng bo v tỏch
chỳng ra khi h thng. Vic mt phn t no ú b tỏch ra khi h thng i vi h thng
li l mt tỏc ng, nu tỏc ng ny quỏ mnh li cú th lm phn t khỏc b tỏch ra khi
h thng, tng t nh vy iu ny cú th dn n tan gió li in. Nh vy ta thy tin
cy v n nh ca ton h thng in ph thuc v n nh khi lm vic ca tng
trm phỏt in trong h thng. Nu cỏc trm phỏt trong h thng cú n nh thp s lm
gim cht lng cung cp iờn, khụng chu c nhng tỏc ng bin ng tng i ln
ca ph ti lm tng kh nng tan gió li in.


- 14 -

- 15 -
II/ Ph¹m vi øng dông:
1. Các loại sơ đồ có thể áp dụng:
• Sơ đồ tuyến năng lượng một tuyến.
• Sơ đồ rẽ nhánh nhiều tổ máy.
• Sơ đồ tuyến năng lượng có tháp điều áp thượng lưu hoặc tháp điều áp hạ lưu.
• Sơ đồ tuyến năng lượng có cả tháp điều áp thượng lưu và tháp điều áp hạ lưu.
• Sơ đồ tuyến năng lượng có nhiều hồ cùng cung cấp nước cho một trạm thủy điện.
2. Các loại đường dẫn áp lực có thể áp dụng:
• Đường ống thép lộ thiên có hoặc không có khớp co dãn nhiệt.
• Đường hầm không áo.
• Đường hầm có một hoặc nhiều lớp áo ( ví dụ như đường hầm bọc thép và bọc
bê tông phía ngoài).
• Các loại khác, người tính toán tự tính tiết diện, chu vi ướt, vận tốc sóng nước va

của đường dẫn, sau đó nhập số liệu vào
3. Các loại tháp điều áp có thể áp dụng:
• Tháp điều áp kiểu viên trụ có hoặc không có màng cản.
• Tháp điều áp kiểu hai ngăn có hoặc không có màng cản.
• Tháp điều áp kiểu tiết diện thay đổi theo địa hình.
4. Các loại turbine có thể áp dụng:
• Các loại turbine tâm trục.
• Các loại turbine chéo trục cánh cố định.
• Các loại turbine cánh quạt.
• Các loại turbine cánh quay làm việc trong trường hợp không mất đồng bộ
(ϕ=f(ao)).
5. Các trạng thái vận hành của van đĩa, van cầu, tháp van:
• Van đĩa, van cầu, tháp van ở trạng thái mở.
• Van đĩa, van cầu, tháp van ở trạng thái đóng.
• Đang vận hành đóng hoặc mở van đĩa, van cầu, tháp van.
6. Các chế độ chuyển tiếp:
• Chế độ mở máy.
• Chế độ tăng tải hoặc giảm tải.
• Chế độ cắt tải đột ngột tổ máy bị tách khỏi lưới điện.
• Các tổ hợp chế độ phức tạp khác (Như tổ hợp cộng tác dụng).
III/ C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n:
1. Đường phân bố lực lớn nhất và áp lực nhỏ nhất dọc theo các tuyến đường dẫn
2. Đồ thị diến biến áp lực và lưu lượng tại các mặt cắt theo thời gian.
3. Đồ thị diến biến mực nước trong tháp điều áp theo thời gian
4. Giá trị mực nước trong tháp điều áp lớn nhất và nhỏ nhất.
5. Đồ thị diễn biến cột nước công tác, lưu lượng của tổ máy thuỷ điện theo thời gian.
6. Đồ thị diễn biến vận tốc quay của tổ máy thuỷ điện theo thời gian.
7. Đồ thị diễn biến mực nước trong tháp van theo thời gian.
8. Đồ thị diễn biến tổn thất nước và lưu lượng chảy qua cửa van của tháp van theo thời
gian.

9. Đồ thị diễn biến tổn thất nước và lưu lượng chảy qua van van nước theo thời gian.

PHẦN 2 - TÓM TẮT HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

1 - Tên chương trình :


- 16 -
TÍNH TOÁN ÁP LỰC NƯỚC VA VÀ TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC
TRONG THÁP ĐIỀU ÁP CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN
(TRANSIENTS VER 6.0)

Nhưng kết quả tính toán của chương trình làm căn cứ cho nhà thiết kế lựa chọn
giải pháp công trình, lựa chọn thời gian đóng mở hợp lý
, bố trí cao trình tim, kích
thước và kết cấu đoạn các đường dẫn nước có áp, thiết kế kích thước và kết cấu tháp
điều áp…

2 - Khởi động - kết thúc chương trình và các ứng dụng xử lý file số liệu.
Chạy file Transients.exe như các ứng dụng thông thường chạy trên môi trường
windows khác.
Kết thúc chương trình bằng “menu-file-exit” hoặc sử dụng controll box như
các ứng dụng khác.
Việc tạo file (New), ghi file (Save và Save as), và mở file (Open…) được thực
hiện bằng thanh công cụ và menu như các ứng dụng khác.

3 - Demo.
Chúng tôi đã chuẩn bị sẵn file số liệu demo, bạn có thể mở file demo (để mở
file demo bạn dùng menu-File-Demo, số liệu demo sẽ được mở ra), chạy chương
trình tính toán thử sau đó xem và cất kết quả…

3 - Một số thuật ngữ.
1. Sơ đồ tính toán: Là sơ đồ tuyến của hệ thống đường dẫn và vị trí bố các hạng
mục ( Cửa lấy nước, tháp van, tháp điều áp, tổ máy thuỷ điện ) trên sơ đồ
tuyến.
2. Đường dẫn có áp: Đường ống áp lực, đường hầm dẫn nước có áp các loại được
gọi chung là “Đường dẫn có áp”.
3. Điểm nút: Là vị trí có các hạng mục công trình (như Cửa lấy nước, tháp van,
tháp điều áp, tổ máy thuỷ điện ) hoặc vị trí gặp nhau của các đoạn đường dẫn.
4. Đoạn đường dẫn: Được hiểu là đoạn đường dẫn được giới hạn bởi hai điểm nút
ở hai đầu (bên trong đoạn khong có điểm nút).
5. Đoạn con: Trong một đoạn đường dẫn có thể có nhiều đoạn ngắn có kết cấu
khác nhau, mỗi đoạn đó được gọi là “đoạn con”. Chương trình có khả năng
tính cho đoạn đường dẫn có từ 1 đến 10 đoạn con.
6. Van nước: Bao gồm các loại van cầu van đĩa…
7. Áp lực nước trong đường dẫn: Bao gồm áp lực nước (thế năng) và cột nước
toàn phần (cả thé năng và động năng), đều được thể hiện dưới dạng cao trình.
CHƯƠNG I – NHẬP SỐ LIỆU

I- Vẽ sơ đồ tính toán .
1- Vẽ sơ đồ bố trí hệ thông đường dẫn
Sơ đồ tinh toán được lập trình dưới dạng mở rộng, do người sử dụng chương
trình vẽ trực tiếp trên cửa sổ đồ họa “Outline of systems” (Hình 1-1) bằng thanh công
cụ (Toolbar) và chuột.
• Các điểm nút được tạo ra sau mỗi lần người sử dụng bấm chuột. Các điểm nút
được chương trình tự động đánh số thứ tự từ 1,2,3…
• Các đoạn đường dẫn nước có áp được thể hiện bằng các đoạn thẳng hoặc cung
tròn nối các nút với nhau trên sơ đồ tính toán. Việc vẽ các đoạn đường dẫn nước
có áp trên sơ đồ tính toán được thực hiện bằng các nút lệnh “Pipeline” và nút lệnh
“Arc” trên thanh công cụ. Để nối nhiều tuyến đường dẫn nước có áp đến cùng

một nút được thực hiện bằng cách bật-tắt chế độ bắt điểm “Catch point” trên
thanh công cụ. Các tuyến đường dẫn nước có áp sẽ được tự động đánh số thứ tự
liên tục từ 1,2,3… theo theo thứ tự vẽ của người sử dụng .

Hình 1-1 Cửa sổ chính để nhập sơ đồ tính toán

2- Bố trí các hạng mục trên sơ đô tính toán:
• Cửa lấy nước được đặt tại đầu tuyến đường dẫn nước có áp (tại nút trên sơ đồ).
Việc đặt các cửa lấy nước lên sơ đồ tính toán được thực hiện bằng nút lệnh
“Upper” trên thanh công cụ.

- 17 -

- 18 -
• Cửa thoát nước được đặt tại cuối tuyến đường dẫn nước có áp (tại nút trên sơ đồ).
Việc đặt các cửa thoát nước lên sơ đồ tính toán được thực hiện bằng nút lệnh
“Lower” trên thanh công cụ.
• Tháp van được đặt tại nút trên sơ đồ. Việc đặt các tháp van lên sơ đồ tính toán
được thực hiện bằng nút lệnh “Gate” trên thanh công cụ.
• Van đĩa được đặt tại nút trên sơ đồ. Việc đặt các van đĩa lên sơ đồ tính toán
được thực hiện bằng nút lệnh “Valve” trên thanh công cụ.
• Tháp điều áp (bao gồm tháp điều áp thượng lưu và tháp điều áp hạ lưu) được đặt
tại nút trên sơ đồ. Việc đặt các tháp điều áp lên sơ đồ tính toán được thực hiện
bằng nút lệnh “Tank” trên thanh công cụ.
• Tổ máy thủy điện được đặt tại nút trên sơ đồ. Việc đặt các tổ máy thủy điện lên
sơ đồ tính toán được thực hiện bằng nút lệnh “Hydropower unit” trên thanh công
cụ.

Khi vẽ các tuyến đường dẫn nước có áp hoặc đặt các hạng mục lên sơ đồ tính
toán bằng cách bấm phím bên trái chuột lên các điểm nút, còn muốn kết thúc lệnh

hoặc loại bỏ lệnh bằng cách bấm phím bên phải chuột.
Muốn xóa một hạng mục nào đó bằng bằng nút lệnh “Delete” trên thanh công
cụ sau đó bấm phím bên trái chuột lên đối tượng cần xóa.

II- Nhập số liệu của các hạng mục.
Việc nhập số liệu của các hạng mục trên sơ đồ tính toán bằng menu Edit, nháy
chuột phải, nháy kép chuột trái hoặc nút lênh “Properties” trên thanh công cụ ( Click
vào nút lênh “Properties” sau đó click vào đối tượng cần nhập số liệu). Số liệu của
mỗi loại hạng mục khác nhau đều được thiết kế một cửa sổ chuyên biệt để nhập số
liệu.

1- Nhập số liệu các đoạn đường dẫn nước có áp (Pipeline).
Nháy chuột trái vào tuyến đường dẫn cần nhập liệu trên sơ đồ tính toán, cửa
sổ nhập liệu của đoạn đường dẫn đó sẽ suất hiện như Hình 1-2.
Trên cửa sổ nhập liệu kết cấu tuyến đường dẫn nước có áp bạn cần nhập các số
liệu sau:
1. Số lượng đoạn con có kết cấu khác nhau trên tuyến đường dẫn nước có áp.
Chương trinh được thiết kế cho tối đa là 10 đoạn con.
2. Nhập số thứ tự từng đoạn con, lần lượt nhập kết cấu cho từng đoạn.
3. Lựa chọn kêt cấu của từng đoạn con bằng cách lựa chọn các kiểu kết cấu đã
được thiết kế sẵn trong hộp lựa chọn (Hình 1-2) như đường ống thép có khớp
co dãn, đường ống thép không có khớp co dãn, đường hầm không áo, đường
hầm một lớp áo, đường hầm nhiều lớp áo và các loại đường hầm khác.
4. Tùy thuộc kết cấu tuyến đường dẫn nước có áp mà bạn lựa chọn, chương trình
sẽ tự động thay đổi kết cấu cửa sổ cho phù hợp với yêu cầu nhập liệu.
5. Trên cửa sổ nhập liệu tuyến đường dẫn nước có áp có thiết kế các ô để nhập
liệu như: đường kính trong (D), chiều dài từng đoạn con (L), chiều dày các lớp
vật liệu thành đường dẫn nước có áp, mô đuyn đàn hồi của vật liệu, hệ số nở
hông của vật liệu và các thành phần tổn thất thủy lực ( xem hinh 1-2 và hình 1-
3)

Hình 1-2 Cửa sổ nhập liệu kết cấu đoạn đường dẫn nước có áp.


Hình 1-3 Cửa sổ nhập liệu kết cấu tuyến đường dẫn nước có áp nhiều lớp
6. Đối với đoạn con có kết cấu là đường hầm các loại, cần phải nhập mô đuyn
đàn hồi và hệ số nở hông của môi trường đá xung quanh đường hầm. Khi tính
toán coi môi trường đá là đòng nhất đẳng hướng và vô hạn.

2- Nhập số liệu các tháp điều áp (Tank).
Sau khi bạn đã đặt tháp điều áp vào sơ đồ tính toán, bạn có thể dùng một trong
các cách sau để mở cửa sổ nhập liệu của tháp điều áp.
1. Bấm chuột vào nút lênh “Properties” sau đó bấm chuột vào biểu tượng của
tháp điều áp cần nhập liệu trên sơ đồ tính toán.

- 19 -
2. Bấm kép chuột vào biểu tượng của tháp điều áp cần nhập liệu trên sơ đồ tính
toán.
3. Bấm chuột trái vào biểu tượng của tháp điều áp cần nhập liệu trên sơ đồ tính
toán.
4. Dùng menu-Edit-Surge tank.
Sau khi bạn dùng một trong các cách trên cửa sổ nhập liệu tháp điều áp sẽ suất
hiện như Hình 1-4.


Hình 1-4 Cửa sổ nhập liệu của tháp điều áp

Trên cửa sổ nhập liệu tháp điều áp bạn cần nhập các số liệu sau:
1. Chọn một trong các kiểu tháp điều áp mà chương trình đã thiết kế sẵn, cửa sổ
nhập số liệu sẽ tự động thay đổi thiết kế cho phù hợp với lựa chọn của người

sử dụng.
2. Tiết diện họng cản nối vào tháp điều áp
3. Các thành phần tổn thất thủy lực khi nước chảy ra, chảy vào tháp điều áp (Tuy
theo các giá trị này và giá trị của tiết diện họng cản mà tháp điều áp là tháp có
màng cản hay tháp không có màng cản) .
4. Tùy theo kiểu tháp điều áp mà bạn lựa chọn chương trình sẽ yêu cầu bạn nhập
số liệu cho phù hợp. Ví dụ như tháp có tiết diện thay đổi theo cao trình thì bạn
phải nhập tiết diện tháp điều áp thay đổi theo cao trình, tháp 2 ngăn (hình 1-4)
bạn nhập tiết diện các ngăn và các cao trình đáy ngăn, đỉnh ngăn…

3- Nhập số liệu các tổ máy thủy điện (Hydropower unit).
Sau khi bạn đã đặt biểu tượng của tổ máy thủy điện vào sơ đồ tính toán, tương
tự như nhập số liệu của tháp điều áp, bạn có thể dùng một trong các cách nêu trên để
mở cửa sổ nhập liệu của tổ máy thủy điện. Cửa sổ nhập liệu của tổ máy thủy điện sẽ
suất hiện như Hình 1-5.


- 20 -

Hình 1-5 Cửa sổ nhập liệu của tổ máy thủy điện
Trên cửa sổ nhập liệu của tổ máy thủy điện bạn cần nhập các số liệu sau:
1. Công suất định mức của của tổ máy thủy điện N
đm
(MW).
2. Hiệu suất của máy phát điện khi phát với công suất định mức.
3. Mô men đà của rôto máy phát và turbine GDD(Tm2).
4. Số vòng quay đồng bộ của máy phát n(vòng/phút)
5. Kiểu tuốc bin . Xem phần nhập sô liệu loại tuốc bin.
6. Đường kính tiêu chuẩn của tuốc bin D1(mét).
7. Cột nước tính toán của trạm thủy điện Htt(m).

8. Chế độ chuyển tiếp . Xem phần nhập sô liệu chế độ chuyển tiếp.
9. Trên cửa sổ này cũng thong báo cho bạn biết tổ máy này nằm ở vị trí nào
trên sơ đồ tính toán.
4- Nhập số liệu các chế độ chuyển tiếp (Transitive regime).

Hình 1-6 Cửa sổ nhập liệu chế độ chuyển tiếp

- 21 -
Bạn bấm phím F2 để nhập số lượng các chế độ chuyển tiếp có thể xẩy ra trong
quá trình vận hành ở trạm thuỷ điện đang thiết kế.
Bạn có thể bấm F7 hoặc là dùng menu-Edit- Transitive regime để mở cửa sổ
nhập liệu của chế độ chuyển tiếp như Hình 1-6.
Trên cửa sổ nhập liệu của chế độ chuyển tiếp bạn cần nhập các số liệu sau:
1. Bạn lựa chọn loại chế độ chuyển tiếp đã được thiết kế sẵn.
2. Nhập quá trình giá trị độ mở cánh hướng nước biến đổi theo thời gian
Ao(mm)~t(s).

5- Nhập sô liệu loại turbine.
Bạn bấm phím F2 để nhập số lượng các kiểu tuốc bin
có thể sử dụng cho trạm
thuỷ điện đang thiết kế.
Bạn có thể bấm F6 hoặc là dùng menu-Edit- Turbine types để mở cửa sổ nhập
liệu của chế độ chuyển tiếp như Hình 1-7.

Hình 1-7 Cửa sổ nhập liệu loại turbine

Trên cửa sổ nhập liệu loại tuốc bin bạn có thể mở file số liệu đã có sẵn (Click
vào nút Open file, xem hình 1-7) hoặc nhập số liệu trực tiếp từ bàn phím . Bạn cần
nhập các số liệu đường đặc tổng hợp của tuốc bin mẫu dưới dạng bảng số. Bao gồm
các số liệu sau sau:

1. Nhập kích thước bảng số liệu gồm số lượng hàng và số lượng cột. Số lượng
hàng tương ứng với số lượng các đường dóng ngang (n1’ không đổi). Số
lượng cột tương ứng với số lượng các đường đồng độ mở (Ao).
2. Ở hàng thứ nhất trong bảng bạn nhập giá trị độ mở cánh hướng nước
Ao(mm) của các đường đồng độ mở.

- 22 -
3. Ở cột thứ nhất trong bảng bạn nhập giá trị vận tốc quay quy dẫn n1’(V/ph)
của các đường gióng ngang.
4. Phần còn lại của bảng bạn nhập các gía trị lưu lượng quy dẫn Q1’(l/s), hiệu
suất(%), mô men quy dẫn M1’(KN.m)
5. Nhập đặc tính lưu lượng của tuốc bin mẫu Q1’(l/s).
6. Nhập đặc tính năng lượng của tuốc bin mẫu. Chương trình được thiết kế có
thể nhập số liệu ba loại đặc tính năng lượng (Hiệu suất % , mô men đông
lực quy dẫn M1’ và công suất quy dẫn N1’) của tuốc bin mẫu. Chỉ cần nhập
một đặc tính năng lượng, các đặc tính khác chương trình sẽ tự động tính
chuyển đổi sang.
7. Ngoài ra còn phải nhập các giá trị của các toạ độ (n1’max; Q1’max) và
(n1’min; Q1’min), để khống chế giới hạn phạm vi tính toán và vẽ đường
đặc tính tổng hợp chính của tuốc bin mẫu.

Sau khi nhập liệu đường đặc tính của tuốc bin mẫu xong, chương trình có thiết
kế vẽ đường đặc tính tổng hợp để giúp bạn kiểm tra lai việc nhập liệu. Muốn kiểm tra
bạn có thể bấm nút lệnh trên thanh công cụ hoặc vào menu-Run- turbine’s
characteristic chart cửa sổ để vẽ đường đặc tính tổng hợp sẽ suất hiện như hình 1-8.
Bạn có thể cất đồ họa này vào file *.bmp


Hình 1-8 Đường đặc tính tổng hợp của turbine

- 23 -
6- Nhập số liệu các van nước (Valve).
Sau khi bạn đã đặt van vào sơ đồ tính toán, tương tự như tổ máy thuỷ điện bạn
có thể dùng một trong các cách nêu trên để mở cửa sổ nhập liệu của van nước. Cửa sổ
nhập số liệu của van nước sẽ suất hiện như Hình 1-9.
Trên cửa sổ nhập liệu van bạn cần nhập giá trị tiết diện của van, số liệu các
thành phần tổn thất thủy lực chảy qua van. Bạn còn co thể lựa chọn trạng thái của van
đã được thiết kế sẵn như:
1. Van ở trạng thái đóng: Van nước đóng trong suốt quá trình chuyển tiếp.
2. Van ở trạng thái mở: Van ở một độ mở nhất định trong suốt quá trình chuyển
tiếp.
3. Vận hành đóng, mở van: Van nước có độ mở thay đổi theo thời gian trong quá
trình chuyển tiếp.
Nếu bạn lựa chọn mục chọn số 3 bạn cần phải nhập số liệu độ mở của van và tổn
thất thủy lực chảy qua van theo thời gian, xem hình 1-10

Hình 1-9 Cửa sổ nhập liệu của van


Hình 1-10 Cửa sổ nhập liệu của van (Van đang trong quá trình đống hoặc mở)

- 24 -