Thiết kế trạm thuỷ điện h NA nằm trên địa phận xã đồng văn, huyện quế phong, tỉnh nghệ an

Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
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 40% 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 30% 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, tôi được giao 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: TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN 7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 7
CHƯƠNG II
ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT VÙNG TUYẾN CÔNG TRÌNH 8
2.1 Đặc điểm địa hình 8
2.2 Đặc điểm địa chất : 8
2.2.1 Hệ tầng Sông Chu trong vùng tuyến được chia làm 4 tập : 8
2.2.2 Đứt gãy 8
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 9
3.1.4 Mưa 9
3.1.5 Bốc hơi 9
3.1.6 Tài liệu về 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 Các thông số hồ chứa 11
4.1.2 Các thông năng lượng của trạm Thủy điện 11
4.1.3 Công suất lắp máy (Nlm) 11
4.1.4 Các cột nước đặc trưng của trạm Thủy điện 11
4.2. Phương thức khai thác thủy năng , chọn tuyến và vị trí nhà máy 11
4.2.1. Phương án chọn tuyến đập 11

4.2.2. Phương thức khai thác thủy năng 12
4.3.Chọn mức bảo đảm tính toán 12
4.3.1 Khái niệm về 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 và 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 của 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 nhất theo điện lượng mùa kiệt lớn nhất 20
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
2
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 của trạm Thủy điện : 26
5.6.1 Cột nước bình quân gia quyền ( Hbq ) : 26
5.6.4 Cột nước nhỏ nhất (Hmin): 27
5.7 Xây dựng biểu đồ phạm vi làm việc của trạm thủy điện : 27
5.7.1 Vẽ đường đặc tính cột nước khi Ztl = MNDBT = 235 (m) 27
5.7.2 Vẽ đường đặc tính cột nước khi Ztl = MNC = 208( m) 27
5.7.3 Vẽ đường đặc tính cột nước khi TTĐ phát với công suất lắp máy Nlm 28
5.7.4 Vẽ đường đặc tính cột nước khi TTĐ phát với công suất nhỏ nhất 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 các thông số cơ bản chính của tuabin 30
7.2.1 Chọn nhãn hiệu của tuabin 30
7.2.3 Xác định số vòng quay đồng bộ của tuabin 32
7.2.4 Xác định số vòng quay lồng của tuabin 32
7.2.5 Kiểm tra lại các thông số của 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 của 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 và nguyên lý tính toán 41
8.2 Thiết bị thoát nước cho nhà máy 43
8.2.1 Khái niệm và 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 cơ bản của điều chỉnh tuabin: 44
9.2. Lựa chọn động cơ 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
3
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 chính 47
10.1.1 Khái niệm. 47
10.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến việc chọn sơ đồ đấu điện chính và các yêu cầu khi thiết kế sơ đồ
đấu điện chính 47
10.1.3 Chọn sơ đồ đấu điện chính 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 của công trình thủy công 52
11.2 Chọn tuyến và 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 và các chỉ tiêu thiết kế : 53
11.3.1 Cấp công trình: 53
11.3.2 Các chỉ 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 cơ bản 57
13.1.1 Hình dạng mặt cắt cơ bản 57
13.1.2 Chiều cao mặt cắt cơ bản 57

13.1.3 Chiều rộng mặt cắt cơ bản 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 nền 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 của đập tràn 62
14.2 Trụ bin và cầu giao thông 63
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
4
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
14.3 Tính toán tiêu năng 63
14.3.1 Chọn hình thức tiêu năng 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 của 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 và loại nhà máy : 87
16.1.2Xác định loại nhà máy 87
16.2 Kết cấu và kích thước phần dưới nước của TTĐ 87
16.2.1 Các kết cấu phần dưới nước nhà máy 87
16.2.2 Xác định các kích thước và cao trình chủ yếu của phần dưới nước 87
16.3 Kết cấu và kích thước phần trên nước của TTĐ 89
16.3.1 Kết cấu phần trên nước của nhà máy thuỷ điện 89
16.3.2 Kích thước chủ yếu phần trên 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 trong nhà máy thuỷ điện 93
17.1.1 Thiết bị động lực : 93
17.1.2 Các thiết bị cơ khí trong 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 của nhà máy 98
17.2.1 Phòng điều khiển trung tâm 98
17.2.2 Phòng điện một 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
5
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 năng , chọn tuyến và vị trí nhà máy 105
4.3 Chọn mức bảo đảm tính toán 105
4.3.1 Khái niệm về 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 và 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 năng trung bình nhiều năm 122
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
6
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 là công trình bậc thang trên của công trình Thủy
Lợi-Thủy Điện Cửa Đạt trên dòng sông Chu,thuộc hệ 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 tuyến đập dự kiến là 15
0
42’19” vĩ Bắc ,107
0
38’28” kinh
Đông .Nhà máy nằm trên địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ
An ,có tọa độ là 15
0

43’38” vĩ Bắc, 107
0
38’58” kinh Đông.
Dự án này đã được Thủ tướng Chính phủ cho phép đầu tư trong văn bản số
129/TTg-CN ngày 19/1/2006 trong trương trình trọng điểm phát triển kinh tế-xã
hội,an toàn điện năng quốc gia ,Dự án thủy điện H
'
NA đã trở thành công trình thủy
điện có công suất lớn nhất của PVN hiện nay
Đầu tư xây dựng công trình thủy điện H’NA ,ngoài việc đảm bảo thực hiện
được nhiệm vụ ghi trong Quyết định đầu tư ,sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát
triển kinh tế xã hợi của khu vực .Sau khi kết thúc xây dựng công trình ,khu vực
công trình H’NA với các cơ sở dân cư ,văn hóa xã hội sẽ trở thành một điểm tập
trung dân cư với cơ sở hạ tầng tương đối đầy đủ .Hệ thống đường giao thông phục
vụ thi công ,vận hành công trình sẽ tạo khả năng giao lưu về kinh tế, xã hội của địa
phương .Đặc biệt là cầu vĩnh cửu vượt sông Bung tại hạ lưu đập để phục vụ xây
dựng công trình và tới các khu tái định cư sẽ tạo ra khả năng nâng cao đời sống kinh
tế văn hóa ,khai thác các tiềm năng vốn có ở khu vực bờ trái sông Chu.
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
7
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 năng lượng nêu trọng phụ lục.
Đường quan hệ hồ chứa W=f(Z
hồ
),F=f(Z
hồ
)(hình 1.1 phụ lục tính toán I):

Thể hiện mối quan hệ giữa dung tích và diện tích của hồ chứa theo mực nước hồ .
Đường quan hệ hồ chứa thủy điện H’NA được thiết lập dựa trên các mặt cắt
vùng hồ công trình, rình bày ở 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 và lưu lượng Q,được xây dựng trên kết
quả đo đạc địa hình như mặt cắt dọc ,mặt cắt ngang của đoạn sông nghiên cứu tại
tuyến công trình.Kết quả tính toán đường quan hệ Q=f(Z
hl
)nhà máy được trình bày
trong bảng sau:
Bảng 2.2 Quan hệ cao trình mực nước và lưu lượng sau nhà máy
2.2 Đặc điểm địa chất :
2.2.1 Hệ tầng Sông Chu trong vùng tuyến được chia làm 4 tập :
+Tập 1 phân bố chủ yếu vai phải đập và từ tuyến đập về phía thượng lưu.
+ Tập 2 phân bố chủ yếu vai trái và phần đầu tuyến, ửa lấy nước .
+Tập 3 phân bố dọc tuynen đường ống .
+ Tập 4 phân bố ở khu vực đường ống nhà máy .
Trong các tập thì tập 2 có tỉ lệ bột kết màu nâu nhiều hơn cát kết xám xanh ,
hai tập 1,4 tỉ lệ ngược lại .Đá bột kết cát kết màu nâu thường có cường đọ thấp hơn
cát kết màu xanh nên tập 2 cũng có cường độ khánh nén thấp hơn 2 tập kia.
2.2.2 Đứt gãy

SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
8
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 của vùng đồng bằng Bắc Bộ vừa mang đặc tính của
vùng Bắc Trung Bộ. Ở đây khi hậu chia làm hai mùa rõ rệt, mùa đông thì khô lạnh,

mùa hè thì nóng ẩm.
3.1.1 Nhiệt độ không khí
Mùa hè ở đây bắt đầu từ tháng IV đến tháng X thời tiết nóng ẩm. Nhiệt độ cao
thường xuất hiện tháng VII, đo ở trạm Bái Thượng : Tmax =41,5
C
o
. Đo trạm
Thanh Hóa : Tmax =42
C
o
.
Mùa đông từ tháng XI kết thúc vào tháng III. Nhiệt độ giảm nhanh và xuống
thấp nhất vào tháng I, đo ở Bái Thượng Tmin =2,6
C
o
, ở trạm đo Thanh Hóa : Tmin
5,4
C
o
.
3.1.2 Độ ẩm không khí
Các số liệu quan trắc cho thấy độ ẩm lớn nhất trong các tháng II- IV ,độ ẩm
nhỏ nhất vào các tháng VI- VII.
3.1.3 Gió
Hướng gió thịnh hành là hướng Đông va Đông Nam .Do trạm khí tượng Bái
Thượng gần với lưu vực nghiên cứu và tốc độ gió ứng với hướng gió thịnh hành có
dạng bất lợi cho công trình ,vì vậy các kết quả tính toán gió của trạm Bái Thượng
được lựa chọn để tính toán các thông số gió của 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 cả năm,tháng
mưa nhiều nhất là tháng IX-X
-Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau 10-30% lượng mưa cả năm,tháng
có lượng mưa ít nhất là tháng I-III
3.1.5 Bốc hơi
Bảng 3.2 Tổn thất bốc hơi
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
9
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
3.1.6 Tài liệu về thấm
Tổn thất thấm qua đáy lòng hồ và công trình lấy bằng 1,0 m/năm ,tính theo
diện tích mặt thoáng hồ tương ứng thời đoạn xét và phân phối đều cho các tháng
trong năm.
Tổn thất rò rỉ qua các khe van và các công trình bê tông lấy bằng 0,1(m
3
/s).
3.2.Đặc trưng thủy văn
3.2.1 Dòng chảy năm :
Chuỗi dòng chảy đến tuyến đập thủy điện H
'
NA được 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 và được phân thành 47 năm
(1959-1960 đến 2005-2006) theo năm thủy văn .Mùa lũ tháng bắt đầu từ VII- X
,mùa kiệt 8 tháng từ XI-VI năm sau.
Bảng 3.3 Lưu lượng thiên nhiên của TTĐ H’NA
Bảng 3.4 Các đặc trưng dòng chảy năm tại tuyến đập 1 H’NA
3.2.2 Dòng chảy lũ

Bảng 3.5 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại tuyến đập H’NA
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
10
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
PHẦN II :
TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG VÀ XÁC ĐỊNH
CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
CHƯƠNG IV : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
4.1Các thông số chủ yếu
4.1.1 Các thông số hồ chứa.
- Mực nước dâng bình thường (MNDBT)
- Mực nước chết (MNC) hay độ sâu công tác h
ct
- Dung tích hữu ích của hồ (V
hi
)
4.1.2 Các thông năng lượng của trạm Thủy điện.
- Công suất đảm bảo (N
đb
)
4.1.3 Công suất lắp máy (N
lm
).
- Điện năng trung bình nhiều năm (E
nn
)
- Số giờ lợi dụng công suất lắp máy (h
ld
)
4.1.4 Các cột nước đặc trưng của trạm Thủy điện.

- Cột nước lớn nhất (H
max
)
- Cột nước nhỏ nhất (H
min
)
- Cột nước tính toán (H
tt
)
- Cột nước bình quân (H
bq
)
4.2. Phương thức khai thác thủy năng , chọn tuyến và vị trí nhà máy
4.2.1. Phương án chọn tuyến đập
- Tuyến 1A :tọa độ tim tuyến đập chính tại lòng sông khoảng X =
1736399,69 ;Y=461471,16 và cao độ đáy sông vào khoảng 120(m) Nền đập bờ trái
gối lên sườn có độ dốc 20-25
o
,phần thấp gần bờ sông có độ dốc lớn hơn 30-35
o
.
- Tuyến 1B: nằm về phía thượng lưu so với tuyến 1A và khoảng cách giữa 2
tuyến theo dòng chảy khoảng 200(m).Tọa độ tim tuyến đập chính tại long sông vào
khoảng X=1736194,63; Y=46117027,27 và cao độ đáy sông vào khoảng
120(m).Hai vai đập đối xứng và gối lên sườn đồi có độ dốc 40-45
o
.
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
11
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng

- Tuyến 2: nằm về phía thượng lưu so với tuyến 1A và khoảng cách giữa 2
tuyến theo dòng chảy khoảng 650(m).Đây là tuyến hẹp nhất.Tọa độ tim tuyến đập
chính tại lòng sông khoảng X= 1735739,67;Y = 461210,48 và cao độ đấy sông vào
khoảng 120 m,nền đập bờ trái gối lên sườn có độ dốc 45
o
.
Trong đố án này em được giao thiết kế trạm thủy điện ở 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 hỗn hợp
Qua nghiên cứu điều kiện địa hình địa và địa chất của trạm thủy điện H
'
NA ta
thấy phương thức khai thác kiểu đường dẫn là phù hợp nhất.
4.3.Chọn mức bảo đảm tính toán
4.3.1 Khái niệm về mức bảo đảm tính toán.
- Vì đặc điểm làm 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 hành.
P =
Thời gian làm việc bình thường
Tổng thời gian vận hành
- Biểu thức trên cho biết đối với một trạm thủy điện trong thời gian vận hành
là 100%, thì chỉ đảm bảo cung cấp đủ công suất và điện năng là P%. Còn (100-P)%
sẽ không đảm bảo cung cấp đủ điện được. Vì vậy đối với công trình quan trọng
mang tính quốc gia, thì mức đảm bảo này càng cao.

Mức bảo đảm được dùng để xác định các thông số của TTĐ và dùng để xác
định vai trò của TTĐ trong cân bằng công suất của hệ thống được gọi là “ mức bảo
đảm tính toán “ hay “ tần suất thiết kế”
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
12
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
P
100%
N
N
P
%
tt
tt
Hình 4.1:Đường quan hệ giữa N và P%(phụ lục tính toán II)
Kinh nghiệm chọn mức bảo đảm tính toán thực tế ta dựa vào tiêu chuẩn và
quy phạm TCXDVN 285-2002. Bảng 2.1 và bảng 2.2 và kết hợp với các nguyên tắc
trên để chọn P
tk
4.3.2 Chọn mức đảm bảo tính toán cho TTĐ H
'
NA
Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD 285-2002 “ Công trình thủy lợi –
Các quy định chủ yếu về thiết kế “ do Bộ trưởng Bộ Xây dựng ký ngày
28/08/2002,công trình thủy điện H
'
NA với công suất khoảng 190 MW thuộc loại
công trình cấp II.Như vậy mức đảm bảo phát điện của công trình thủy điện H
'
NA

là 90%.
4.3.3 Chọn năm tính toán và năm đặc trưng thủy văn
- Dựa vào đường tần suất lưu lượng các tháng mùa lũ và các tháng mùa kiệt
của liệt năm thủy văn ta tìm được 3 năm điển hình tương ứng là: P = 10% ( Năm
nhiều nước); P=50% ( Năm trung bình nước); P =90 % ( Năm ít nước)
Hình 4.2 Đường tần suất trung bình mùa kiệt(phụ lục tính toán II)
Hình 4.3 Đường tần suất trung bình năm(phụ lục tính toán II)
Hình 4.4 Đường tần suất trung bình mùa lũ(phụ lục tính toán II)
Bảng 4.1 Tính toán tần suất lưu lượng trung bình năm(phụ lục tính toán II)
Bảng 4.2 Tính toán tần suất lưu lượng trung bình năm(phụ lục tính toán II)
Bảng 4.3 Tính toán tần suất lưu lượng trung bình năm(phụ lục tính toán II)
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
13
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
+ Với năm nhiều nước ứng với ( P = 10 % ) Chọn năm thủy văn có:
10%
10%
dh P
n n
dh P
ml ml
Q Q
Q Q
=
=
 
≈
 
 
 

≈
 
Chọn năm 1964-1965:
10%P
n
Q
=
= 128,568 (m
3
/s);
dh
n
Q
= 140,99 ( m
3
/s)
dh
ml
Q
=250,125( m
3
/s);
10%P
ml
Q
=
= 255,68 ( m
3
/s) (với m là số tháng lũ)
Kmk =

Kml =
Bảng 4.4 Thu phóng năm nhiều nước ứng với ( P = 10 % )(phụ lục tính toán II):
+ Với năm trung bình nước ứng với ( P = 50 % );Chọn năm thủy văn có :
50%
50%
dh P
n n
dh P
mk mk
Q Q
Q Q
=
=
 
≈
 
 
 
≈
 
Chọn năm 1981-1982:
50%P
n
Q
=
=
96,492 ( m
3
/s);
50%P

mk
Q
=
= 51,62 ( m
3
/s)
dh
n
Q
=96,97( m
3
/s);
dh
mk
Q
= 53,287 ( m
3
/s) (với n là số tháng kiệt)
• Kmk = =
• Kml =
Bảng 4.5 Thu phóng năm nhiều nước ứng với ( P = 50 % ):
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
14
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
+ Với năm kiệt ứng với ( P =90 % ),Chọn năm thủy văn có :
dh Ptk
n n
dh Ptk
mk mk
Q Q

Q Q
 
≈
 
 
 
≈
 
Chọn năm 1992-1993
=64,892 ( m
3
/s) ;
Ptk
mk
Q
=35,36 ( m
3
/s)
dh
n
Q
= 65,9 ( m
3
/s) ;
dh
mk
Q
= 37,337 ( m
3
/s) (với n là số tháng kiệt)

• Kmk =
• Kml =
Bảng 4.6 Thu phóng năm nhiều nước ứng với ( P = 90 % ):
⇒
Sau khi thu phóng thì
Ptk
mk
Q
=35,36 (m
3
/s).
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
15
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 hồ
ứng với các điều kiện thủy văn và chế độ làm việc bình thường như đã tính toán
.Trong đồ án này em được giao 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 hồ chứa trong điều kiện
làm việc bình thường.Khoảng cách từ MNDBT đến MNC gọi là độ sâu công tác của
hồ chứa h
ct
.:h
ct
=MNDBT-MNC

Phần dung tích nằm giữa MNDBT và MNC gọi là dung tích hữu ích của hồ
chứa (V
hi
).Phần dung tích nằm dưới MNC gọi là dung tích chết (Vc)
Từ điều kiện về bồi lắng lòng hồ và điều kiện làm việc của tuabin sẽ chọn ra
được độ sâu cho phép
min( , )
cf TB bc
ct ct ct
h h h
=
5.2.2 Xác định độ sâu công tác cho phép theo điều kiện làm việc của tuabin.
- H
max
: Cột nước lớn nhất của TTĐ trong điều kiện làm việc bình thường .
min
hl
max
H MNDBT Z
= −
( ứng với
D
min
T
Q
)
-
min
hl
Z

: Tra trong bảng quan hệ Q~Z
Với
min
TD Ptk
mk
Q Q
=
= 35,36(
3
/m s
)
Tra bảng quan hệ (Q~Z
hl
) :

min
hl
Z
= 120,50 (m)
Vậy
min
hl
max
H MNDBT Z
= −
= 235 – 120,50 = 114,5(m)>100(m) sơ bộ chọn
tuabin tâm trục ,TTĐ đường dẫn:
(40 45%)
TB
ct

h
= ÷
.H
đập

trong các

trường hợp tính
toán của h
ct
:
tb
ct
h
=(25÷30)% H
đập
với TTĐ ngang đập
tb
ct
h
=(30÷40)% H
đập
với TTĐ sau đập
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
16
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
tb
ct
h
=(40÷45)% H

đập
với TTĐ đường dẫn
Xác định H
đập
=MNDBT – Ztl(V=0)=235-155= 80(m)
Ta chọn
TB
ct
h
=
0,4
×
H
đập
=0,4
×
80=32m)
⇒
MNC
TB
= MNDBT - h
TB
ct
= 235 – 32 203
( )
m
Từ MNC theo điều kiện bồi lắng, tính được dung tích hồ chứa ứng với MNC,
khi đó tính được dung tích hữu ích theo điều kiện bồi lắng ứng với MNC
tb
203 (m)

nội suy quan hệ hồ chứa F~Z~W: V
MNC
tb
= 86,602
×
10
6
(m
3
)
V
hi
=V
hi
(
tb
ct
h
) = V (
MNDBT
) –V (
tb
MNC
) = V (235m ) – V(203m)
= 468,44.10
6
–86,602.10
6
= 381,838
×

10
6
(m
3
)
5.2.3 Xác định độ sâu công tác cho phép theo điều kiện bồi lắng
= MNDBT – ( Z
bc
+ h
1
+h
2
+ D)
Hình 5-1. Hình minh hoạ các mực nước hồ chứa(phụ lục tính toán II)
- Z
bc
: Cao trình bùn cát bùn cát, được xác định từ V
bc
Để tính được Z
bl
ta phải tính được dung tích bồi lắng W
bl
:

0
. .W .
W
bl
k T
ρ

γ
=
- Trong đó : k là hệ số nói lên khả năng lắng đọng bùn cát ,phụ thuộc vào khả
năng điều tiết của hồ trong đồ án này do không có tài liệu nên ta chọn k= (70% –
85%) lấy k= 0,85.
-
0
W
:Lượng dòng chảy năm bình quân (ứng với 3 năm thiết kế)
= .t =94,63.24.365.3600 =2984,251. ( /s)
-Q
0
:Lưu lượng bình quân nhiều năm : Q
0
= 94,(m
3
/s)
- T: Tuổi thọ công trình (phụ thuộc vào cấp công trình ) theo TCXDVN 285-
2002 TTĐ H’NA công trình thuộc cấp II nên T = 100 năm.
-
ρ
: Hàm lượng bùn cát trong một
3
m
:
ρ
= 200
3
/g m
=0,2

3
/kg m

-
γ
: Tỷ trọng bùn cát
γ
= 1,4(
3
/T m
)= 1,4 .10
6
(
3
/g m
)
( )

SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
17
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
- Từ quan hệ W(Z
tl
)với W
bl
=36,237.10
6
tra quan hệ W=f(Z) ta được Z
bc
192,961(m).

- Xác định sơ bộ kích thước cửa lấy nước
+ V
CLN
: Là vận tốc trước cửa lấy nước
Sơ bộ chọn V
CLN
= ( 1 ÷ 1,2) m/s
Chọn V
CLN
= 1,2 (m/s)
+ Tính lưu lượng lớn nhất qua 1 cửa lấy nước : Q
CLN
max
=
z
Q
max
Z: là số cửa lấy nước. Chọn phương thức cấp nước là độc lập nên số CLN = 2 cửa.
Với
mk
TĐ
Q
=
mk
tn
Q
+
hi
V
n t

× ∆
⇒
mk
TĐ
Q
=
n
Q
n
i
mk
tni
∑
=1
+
hi
V
n t
× ∆
( n là số tháng kiệt )
Với
mk
TĐ
Q
=
mk
tn
Q
+
hi

V
n t
×∆
ứng với P = 90% của 1992-1993
Trong đó :V
hi
:dung tích điều tiết hồ chứa
n : số tháng kiệt n=8

t
∆
: khoảng thời gian trong tháng
t
∆
= 2,62 .10
6
(s)
⇒
mk
TĐ
Q
=
n
Q
n
i
mk
tni
∑
=1

+
hi
V
n t
×∆
= 35,36+ = 53,577( m
3
/s)
Q
TĐ
max
là lưu lượng max chảy qua nhà máy Thủy điện với
Q
TĐ
max
= (3
4
÷
)
mk
TĐ
Q
⇒
Q
TĐ
max
= 4
×
mk
TĐ

Q
= 4
×
53,577= 214,308( m
3
/ s )
+ Q
CLN
max
=
TD
max
Q
z
= =107,154
( )
sm /
3

+ F
CLN
=
Vậy chiều cao CLN
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
18
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
D =
Vậy ta chọn D = 11 (m)
Ta đi xây dựng quan hệ Q~h
w

Giả thiết trước đường kính của hầm không áp(phía trước tháp điều áp D=7 (m)
Tính toán thủy lực: Sơ bộ ta tính tổn thất dọc đường.
Tổn thất dọc dường trước tháp điều áp:
dd
W
h
=�
2
0
2
L V
R g
×
×
Trong đó:
V:vận tốc trung bình V=
W
Q
;Q:lưu lượng qua hầm( m
3
/s)
W:diện tích mặt cắt hầm(m
2
);D: đường kính hầm
L: chiều dài đoan hầm đang
�: hệ số sức cản dọc đường theo trạng thái chảy
�=
2
8g
C

C: được tính theo công thức Pavolopki: C=
1
R
n
χ
×
R: bán kính thủy lực được tính theo công thức
R=
W 7
1,75
4 4
D
χ
= = =
m >1
(tra trong bảng tra thủy lực=>n=0,014 :là độ nhám của đường hầm)
=>
χ
=1,3
×
√n=1,3
×
0,014
=0,154
Vậy C=
1
R
n
χ
×

=
0,154
1
1,75 77,875
0,014
× =
(m
3
/s)
=> �=
2 2
8 8 9,81
0,013
77,857
g
C
×
= =
Tương tự ta cũng tính được tổn thất dọc đường của đoạn hầm còn lại.Với giả
thiết sơ bộ đoạn hầm sau tháp điều áp(TĐA) có D=5,2 (m). Ta tìm được �=0,016
Từ đó ta có :Bảng 5.1: Tính toán tổn thất dọc đường (phụ lục tính toán II)
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
19
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
h
1
: khoảng cách từ MNC đến đỉnh cửa lấy nước(CLN) từ ( 1
÷
3 )m. Đảm bảo
đủ cao để không tạo không khí lọt vào ống lấy nước, nếu có không khí sẽ làm giảm

hiệu suất của ống hút. Chọn h
1
=2 (m)
- h
2
: Khoảng cách từ ngưỡng CLN đến Z
bc
. Phải đảm bảo không cho bùn cát
cuốn vào cửa lấy nước. Chọn h
2
= 2 (m)

MNC
bc
= Z
bc
+ h
1
+h
2
+ D =192,961+2 + 2 + 11 208
( )
m
⇒
[ ]
ct
MNC
= max ( MNC
tua bin
; MNC

bùn cát
) = max (203; 208) = 208 (m)
Ta có :h
ct
TB
=32
( )
m
;
bc
ct
h
= MNDBT – MNC
bc
= 235 –208 =27
( )
m
⇒

cf
ct
h
= min (
tuabin
ct
h
;
bc
ct
h

) = min (32;27) =27 (m)
⇒
V
hi
=V
hi
(
cf
ct
h
)=V(
MNDBT
)-V(MNC
ct
)=( 468,44-119,498).10
6
=346,942.10
6
(m
3
/s)
Tính hệ số điều tiết
β
=
0
W
cf
hi
V
= .Ta có

β
∈
[ ]
3,0;02,0
→
Trạm Thuỷ điện H’NA có khả năng điều tiết mùa ( điều tiết năm )
5.2.4.Xác định độ sâu công tác có lợi nhất theo điện lượng mùa kiệt lớn nhất
Lập bảng tính h
0
mk
theo E
mkmax.
Ta giả thiết các h
ct
khác nhau sao cho
gt
ct
h
<
cf
ct
h
sau đó ta tính toán thuỷ năng
để xác định
mk
N
⇒
E
mk
ứng với mỗi

gt
ct
h
. Khi đó ta lập được quan hệ giữa h
ct
và E
mk

và từ biểu đồ ta thấy độ sâu h
ct
có lợi nhất (h
ct
0
) sẽ là độ sâu mà tại đó E
mk

đạt giá trị
max.
Tính toán sơ bộ có thể xác định MNC tối ưu bằng cách lập bảng sử dụng
thuật toán Q = const như sau:
- Cột 1 : Giả thiết h
gt
ct

∈

[ ]
cf
ct
LDTH

ct
hh ;
- Cột 2 : Mực chết tương ứng MNC = MNDBT - h
ct

- Cột 3 : Dung tích chết = V
C
( tương ứng MNC )
- Cột 4 : Dung tích hữu ích của hồ chứa có V
hi
= V
tp
– V
c

- Cột 5 : Dung tích của hồ chứa trung bình mùa kiệt
C
hi
ctp
V
V
VV
V
+=
+
=
22

SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
20

Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
- Cột 6 : Mực nước thượng lưu trung bình mùa kiệt tra quan hệ
tl
Z
= Z (
V
)
- Cột 7 : Diện tích mặt hồ trung bình mùa kiệt tra quan hệ Z ~ F ứng với
tl
Z
- Cột 8 : Lưu lượng thấm trung bình mùa kiệt
th
Q
=
th
V
t
α
×
∆
;
t
∆
= 2,62
×
10
6
( s)
- Cột 9 : Lưu lượng bốc hơi trung bình mùa kiệt
bh

Q
=
Z F
t
∆ ×
∆
∆
Z
mk
tk
=
n
DZ
n
i
i
mk
∑
=1
với n là số tháng kiệt n = 8 ( bảng 3.2 Phần I phụ lục tính toán I)
(mm) =0,03157(m)
α
th
= 1% hệ số thấm, thấm qua lòng hồ và vai đập.
- Cột 10 : Lưu lượng phát điện trung bình mùa kiệt :
*mk
TĐ
Q

=
mk
TĐ
Q
-
th
Q
-
bh
Q
=
n
Q
n
i
tni
∑
=1
+
hi
V
n t
× ∆
-
th
Q
-
bh
Q
- Cột 11 : Mực nước hạ lưu trung bình mùa kiệt tra quan hệ Q ~ Z

hl
với
*mk
TĐ
Q
- Cột 12 : Tổn thất cột nước h
w
tra quan hệ h
w
~
*mk
TĐ
Q
- Cột 13 : Cột nước phát điện trung bình mùa kiệt
H
mk
=
Z
tl
-
Z
hl
– h
w
- Cột 14 : Công suất phát điện trung bình mùa kiệt
mk
TĐ
N
= K
n

×

*mk
TĐ
Q
×

H
Với K
n
= 8,5 ( Hệ số phát điện trong tính toán công suất )
- Cột 15 :Điện năng mùa kiệt E
mk
=
mk
TĐ
N
×
720(Wh);Thời đoạn 1 tháng : ∆t =
720h
Nhận xét : Từ bảng ta thấy MNC = 208 (m) có E
mk
lớn nhất = 32335,20(MWh)
⇒
MNC = 208( m) là MNC tối ưu và có độ sâu công tác là lợi nhất h
ct
gt
= 27 ( m).
Bảng 5.2 Xác định độ sâu công tác có lợi nhất theo điện lượng mùa kiệt lớn nhất
5.3. Xác định công suất bảo đảm.

Công suất bảo đảm (N
bđ
) là công suất bình quân tính theo khả năng dòng
nước trong thời kỳ nước kiệt tương ứng với mức bảo đảm tính toán của TTĐ.
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
21
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
Lập bảng tính toán công suất bảo đảm với các cột tính toán tương ứng:
- Cột 1 : Số thứ tự
- Cột 2 : Liệt năm thủy văn
- Cột 3 : Lưu lượng trung bình mùa kiệt : =
1
n
i
i
Q
n
=
∑
(với n là số tháng mùa kiệt)
- Cột 4 : Lưu lượng phát điện : = + - -
- Cột 5 : Mực nước hạ lưu trung bình mùa kiệt tra quan hệ Q ~ Z
hl
với
- Cột 6 : Tổn thất cột nước h
w
tra quan hệ h
w
~
- Cột 7 : Cột nước phát điện trung bình mùa kiệt

H
=
Z
tl
-
Z
hl
– h
w
- Cột 8 : Công suất phát điện trung bình mùa kiệt = K
n
×

×

H
Với K
n
= 8,5 ( Hệ số phát điện trong tính toán công suất )
- Cột 9 : Công suất phát điện sắp xếp giảm dần
- Cột 10 : Tần suất thiết kế : P =
.100%
1
m
m
+

Dựa vào bảng tần suất với tần suất thiết kế P = 90% tra được công suất bảo đảm.
⇒
N

bđ
= 43262,750 ( KW ) =43,262 750 ( MW )
Bảng 5.3 Tính toán công suất bảo đảm với các cột tính toán tương ứng
5.4. Xác định công suất lắp máy.
a) Khái niệm
- Công suất lắp máy là công suất tối đa mà TTĐ có thể phát được trong quá
trình làm việc bình thường.
b) Cách xác định:
Do các tài liệu về biểu đồ phụ tải ngày, tài liệu các nhà máy cần phát điện thay
thế còn thiếu nên việc tính N
lm
theo công thức trên gặp khó khăn. Cho nên ta xác
định N
lm
theo tính toán sơ bộ:
N
lm
= ( 3
÷
5 )
×
N
bđ
=( 3
÷
5 )
×
43,262 750=(129,29
÷
216,313) MW

Các phương án công suất lắp máy là N
lm
= 120(MW), N
lm
= 130(MW), N
lm
=
140(MW), N
lm
= 150(MW), N
lm
= 160(MW), N
lm
= 170(MW) N
lm
= 180(MW), N
lm
=
190(MW)
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
22
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
5.5. Xác định điện năng trung bình nhiều năm.
- Dựa vào kết quả đã chọn được 3 năm điển hình ta có bảng tính toán thuỷ văn
cho 3 năm tương ứng với P = 10% ; P = 50% và P = 90% .
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
23
Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
 Với các cột tính toán tương ứng :
- Cột 1 : Các tháng được sắp xếp theo năm thuỷ văn

- Cột 2 : Các giá trị lưu lượng thiên nhiên tương ứng với các tháng trong năm
- Cột 3 : Lưu lượng trung bình phát điện( không kể đến tổn thất )
+ Mùa lũ :
ml
TĐ
Q
=
m
Q
m
i
ml
tnj
∑
=
1
-
hi
V
m t
×∆
ml
tni
Q
<
ml
TĐ
Q
⇒
lấy

TĐ
Q
=
tn
ml
Q
ml
tni
Q
>
ml
TĐ
Q
⇒
lấy
TĐ
Q
=
ml
TĐ
Q
+ Mùa kiệt :
mk
TĐ
Q
=
n
Q
n
i

mk
tni
∑
=
1
+
hi
V
n t
×∆
mk
tni
Q
<
mk
TĐ
Q
⇒
lấy
TĐ
Q
=
mk
TĐ
Q
mk
tni
Q
>
mk

TĐ
Q
⇒
lấy
TĐ
Q
=
mk
tni
Q
Trong đó : m là số tháng lũ 4 tháng ; n là số tháng kiệt 8 tháng
Với
t
∆
= 2,62
×
10
6
( s ) ; V
hi
= 346,942.10
6
( m
3
)
- Cột 4 :
Q
∆
= Q
tn

- Q
TĐ
là lưu lượng cấp vào hay chứa ra hồ chứa > 0
- Cột 5 :
Q
∆
= Q
tn
- Q
TĐ
là lưu lượng cấp vào hay chứa ra hồ chứa < 0
- Cột 6 :
V
∆
=
Q
∆
×

t
∆
;
t
∆
= 2,62
×
10
6
( s ) với
V

∆
>0
- Cột 7 :
V
∆
=
Q
∆
×

t
∆
;
t
∆
= 2,62
×
10
6
( s ) với
V
∆
< 0
- Cột 8 : Dung tích hồ chứa đầu thời đoạn tính toán :
V
đ
(tháng đầu mùa lũ) =V
c
(dung tích chết )
V

đ
t+1
= V
t
c
(với V
c
dung tích cuối thời đoạn tính toán ) V
t
c
= V
t
đ
+ cột (6) – cột
(7)
- Cột 9 : Dung tích của hồ ở cuối tháng thứ i : V
c
= V
đ
+
V
∆
- Cột 10 :
V
dung tích trung bình hồ chứa thời đoạn =
2
cđ
VV
+
- Cột 11 :

tl
Z
cột nước TB thượng lưu thời đoạn
→
tra quan hệ V ~ Z
tl
- Cột 12 : Diện tích trung bình thời đoạn có
tl
Z
tra quan hệ Z ~ F được
F
- Cột 13 : Lưu lượng thấm trung bình thời đoạn :
th
Q
=
th
V
t
α
×
∆
( m
3
/ s) với
th
α

là hệ số thấm
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
24

Đồ án Tốt nghiệp Khoa Năng Lượng
- Cột 14 : Chiều sâu lớp nước bốc hơi bề mặt hồ của từng tháng h
bh
- Cột 15 : Lưu lượng bốc hơi trung bình thời đoạn :
bh
Q
=
bh
h F
t
×
∆
- Cột 16 : Lưu lượng phát điện có kể đến tổn thất :
TD
Q
∗
=
TĐ
Q
-
th
Q
-
bh
Q
- Cột 17 : Mực nước hạ lưu trung bình thời đoạn có
TD
Q
∗
tra quan hệ Q ~ Z

hl

có
hl
Z
- Cột 18: Mực nước hiệu chỉnh Q
hc
so sánh với
TD
Q
∗
- Cột 19 : Cột nước phát điện trung bình thời đoạn : H = Z
tl
- Z
hl
– h
bh
-

Cột 20 : Công suất ( N ) phát điện trung bình thời đoạn :
N
= K
×
*
TĐ
Q
×
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%)
Bảng 5.5 tính toán điện năng cho năm nhiều nước P=50%
Bảng 5.6 tính toán điện năng cho năm nhiều nước P=90%
 Lập bảng tính toán điện năng cho ba năm điển hình
- Cột 1 : Tháng
- Cột 2 và 3 : Công suất từng tháng trong năm ứng với đơn vị kW và MW.
- Cột 4 :Nếu < chọn N =
Nếu > chọn N =
- Cột 5 : Số ngày trong tháng tương ứng
- Cột 6 : Điện năng trong tháng E ( kW.h)
E= 24
×
N
×
T (với T là số ngày trong tháng)
Dựa vào bảng tính điện năng ba năm điển hình ta có :E
0
=
10% 50% 90%
3
E E E
+ +

(Bảng 5.7 Tính toán điện năng cho 3 năm điển hình )
 Xác định số giờ sử dụng công suất lắp máy : Với các tháng có công suất

lớn hơn công suất lắp máy
→
Số giờ sử dụng công suất lắp máy:
o
lm
lm
E
h
N
=
( giờ)
SVTH: Đặng Khắc Thực Lớp: 50D2
25