Thủy điện phú tân 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
LỜI NÓI ĐẦU 4
PHẦN I :TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 5
Công trình : Thủy điện Phú Tân 2. 5
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 5
I. VỊ TRÍ ,NHIỆM VỤ VÀ TUYẾN CÔNG TRÌNH. 5
1.Vị trí công trình : 5
2.Nhiệm vụ của công trình và quy mô dự án : 6
II. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN. 7
1.Hình thái sông. 7
2.Địa hình lưu vực. 7
3.Lớp phủ thổ nhưỡng. 7
4.Lớp phủ thực vật. 7
5.Các đặc trưng địa lý thủy văn. 7
III. Điều kiện dân sinh kinh tế. 9
1. Điều kiện dân sinh kinh tế và điều kiện tự nhiên cuả huyện Định Quán thuộc tỉnh
Đồng Nai . 9
PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU 17
CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN. 17
2.1 Xác định các thông số của hồ chứa : 17
2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) : 17
2.3 Mực nước chết ( MNC) : 17
2.4 Xác định các thông số năng lượng của TTĐ : 20
PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY 141
THỦY ĐIỆN. 141
CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TUABIN VÀ MÁY PHÁT 141
1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến số tổ máy của TTĐ : 141
1.1.1 Về mặt kỹ thuật: 141
1.1.2 Về mặt năng lượng: 141

1.1.3 Về mặt quản lý vận hành. 141
1.1.4 Vốn đầu tư vào thiết bị và xây dựng công trình: 141
1.1.5 Về vận chuyển, lắp ráp: 141
1.2 Chọn số tổ máy cho TTĐ Phú Tân II: 141
2.1 Xác định các thông số cơ bản của turbin (TB) : 142
2.1.3 Xác định số vòng quay lồng của turbin (nl): 144
2.1.4 Kiểm tra lại các thông số của turbin: 145
2.1.5 Xác định chiều cao hút (Hs): 146
2.1.6 Xác định cao trình lắp máy (∇lm): 147
2.1.7.Các thông số khác của Tuabin 148
2.2 Chọn máy phát điện. 151
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
2.2.1 Trình tự thiết kế 151
2.2.2 Các kích thước của máy phát 152
CHƯƠNG II: CHỌN THIẾT BỊ DẪN VÀ THOÁT NƯỚC. 158
1.1.Thiết bị dẫn nước cho nhà máy thuỷ điện ( buồng xoắn) : 158
1.1.1.Khái niệm: 158
1.2.Thiết bị thoát nước 164
1.2.1.Khái niệm và công dụng của ống hút 164
1.2.2.Tính toán lựa chọn ống hút cho trạm thủy điện Phú Tân II. 164
CHƯƠNG III: CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH TURBIN 168
1.1 Nhiệm vụ của điều chỉnh Turbin : 168
CHƯƠNG IV: CHỌN SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN CHÍNH, THIẾT BỊ NÂNG HẠ 173
1.1.Sơ đồ đấu điện chính 173
1.1.1.Các yêu cầu khi thiết kế sơ đồ đấu điện chính: 173
1.1.2. Chọn sơ đồ đấu điện chính: 173
1.2.Chọn thiết bị phân phối điện cho TTĐ Phú Tân II. 175

1.2.1.Chọn máy biến áp: 175
1.2.2.Chọn máy biến áp chính cho TTĐ : 176
1.3.Chọn thiết bị nâng chuyển cho TTĐ PhúTân II. 178
PHẦN IV. TUYẾN NĂNG LƯỢNG 180
CHƯƠNG 1. ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC 180
1.1.Chọn tuyến ống 180
2.1.Chọn phương thức cấp nước và dẫn nước vào nhà máy 180
2.1.1 Phương thức cấp nước 180
2.1.2 Phương thức dẫn nước 182
2.2.Tính toán kích thước ống dẫn nước áp lực. 183
2.3.Tính toán tổn thất thủy lực. 183
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CỬA LẤY NƯỚC. 185
1.1 Yêu cầu đối với CLN. 185
1.2 Chọn hình thức cửa lấy nước. 185
1.3 Các thiết bị bố trí trong cửa lấy nước : 185
1.3.1 Lưới chắn rác. (LCR): 185
1.3.2 Thiết bị vớt rác trên lưới : 186
1.3.3 Cửa van : 186
1.3.4 Thiết bị nâng chuyển : 186
1.3.5 Ống thông khí : 186
1.3.6 Ống cân bằng áp lực : 186
1.4 Tính toán cửa lấy nước: 186
1.4.1 Xác định vận tốc dòng chảy trước CLN: 186
1.4.2 Xác định kích thước cửa vào của CLN : 187
1.4.3 Xác định cao trình trần và ngưỡng CLN : 187
1.4.4 Hình dạng cửa lấy nước : 187
1.5 Tính toán tổn thất thuỷ lực qua CLN : 189
CHƯƠNG 3. NƯỚC VA TRONG ĐƯỜNG ỐNG ÁP LỰC 191
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.

2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
3.1.Hiện tượng nước va 191
3.1.1Khái niệm 191
3.1.2Tác hại của nướcva 191
3.1.3 Tính toán áp lực nước va : 192
PHẦN V – NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN PHÚ TÂN II. 195
CHƯƠNG 1 – CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA NHÀ MÁY 195
1.1 Vị trí và loại nhà máy : 195
1.1.1 Vị trí nhà máy 195
1.1.2 Xác định loại nhà máy 195
1.2 Kết cấu và kích thước phần dưới nước của TTĐ : 195
1.2.1 Các kết cấu phần dưới nước nhà máy: 195
1.2.2 Xác định các kích thước và cao trình chủ yếu của phần dưới nước: 196
1.3 Kết cấu và kích thước phần trên nước của TTĐ : 199
1.3.1 Kết cấu phần trên nước của nhà máy thuỷ điện : 199
1.3.2 Kích thước chủ yếu phần trên nước nhà máy thuỷ điện Phú Tân II: 199
1.3.2. Chiều rộng nhà máy: 200
CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ VÀ PHÒNG PHỤ TRONG 203
NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN 203
2.1 Các thiết bị bố trí trong nhà máy thuỷ điện : 203
2.1.1 Thiết bị động lực : 203
2.1.2 Các thiết bị cơ khí trong nhà máy thuỷ điện : 203
2.1.3 Thiết bị điện : 203
2.1.4 Hệ thống thiết bị phụ : 204
2.2 Các phòng phụ của nhà máy : 206
2.2.1. Phòng điều khiển trung tâm : 207
2.2.1. Phòng điện một chiều : 207
KẾT LUẬN 209
TÀI LIỆU THAM KHẢO 210

PHỤ LỤC 84
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
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 Phú Tân 2” trên song Đồng Nai.
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :

TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
PHẦN I :TỔNG QUAN VÀ CÁC TÀI LIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
Công trình : Thủy điện Phú Tân 2.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
I. VỊ TRÍ ,NHIỆM VỤ VÀ TUYẾN CÔNG TRÌNH.
1.Vị trí công trình :
Sông Đồng Nai là hệ thống sông lớn của Việt Nam, lớn nhất ở miền Nam Việt
Nam. Nguồn thủy năng sông Đồng Nai lớn thứ 2 trong cả nước, chỉ đứng sau sông
Đà. Đây là nguồn nước ngọt lớn duy nhất phục vụ cho yêu cầu phát triển kinh tế
xã hội khu vực Đông Nam Bộ và cực Nam Trung Bộ.
Sông Đồng Nai bắt nguồn từ cao nguyên Lang Biang ở cao độ trên 2000m.
Phần đầu nguồn là sông Đa Nhim, sông Đa Queyon đổ vào sông Đa Nhim ở cầu
Đại Ninh, sau hợp lưu là sông Đa Dâng, tên gọi Sông Đồng Nai được bắt đầu từ
sau hợp lưu (hạ lưu thác Pông Gua) của nhánh sông Đa Dung bờ phải.
Giới hạn lưu vực hệ thống sông Đồng Nai như sau: phía Bắc giáp sông Krong
Nô, ranh giới là đường phân nước giữa sông Krong Nô và sông Đồng Nai là cao
nguyên Lâm Viên với các dãy núi cao trên 1500m (so với mực nước biển), phía
Tây Bắc giáp các sông thuộc ranh giới Campuchia và Tây Nam giáp với sông Sài
Gòn, phía Đông giáp các sông suối thuộc địa phận tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận,
phía Đông Nam giáp biển Đông.
Sông Đồng Nai nằm ở phía Nam Việt Nam với vị trí địa lý lưu vực là 107°00’
– 108°30’ kinh độ Đông và 11°00’ – 12°20’ vĩ độ Bắc. Tổng diện tích khống chế
lưu vực là 38 610km
2
(không kể đồng bằng châu thổ sông Đồng Nai), chiều dài
dòng sông chính 476km và độ hạ thấp trên 2000m.
Mạng lưới sông suối trên lưu vực khá phát triển, trong đó có một số phụ lưu
cấp 1 như sông Đa Dâng, sông Đăk Nung (còn gọi là Đak Ti’h), La Ngà, …

Vị trí tuyến đập Phú Tân 2 trên sông Đồng Nai, nằm cách ngã ba hợp lưu của
sông Đa Huaoi vào sông Đồng Nai về phía hạ lưu khoảng 25,0km (cách đuôi hồ
Trị An khoảng 12km về phía thượng lưu).
Dự án thủy điện Phú Tân 2 đặt trên sông Đồng Nai cách hợp lưu của của sông
Đa Huaoi vào sông Đồng Nai về phía hạ lưu khoảng 25,0km (cách đuôi hồ Trị An
khoảng 12km về phía thượng lưu).
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Toàn bộ dự án nằm trong huyện Định Quán tỉnh Đồng Nai. Toàn bộ bờ phải
của công trình nằm trong địa phận xã Thanh Sơn. Bên bờ trái có khu tuyến công
trình đầu mối và hồ chứa nằm trong địa phận xã Phú Tân và Phú Vinh.
Tọa độ tuyến công trình theo hệ tọa độ VN 2000:
Bờ trái : Y = 454228,83 X = 1247938,3
Bờ phải : Y = 453702,86 X = 1247967,94
Lưu vực dự án thủy điện Phú Tân 2 nằm trong khu vực có tọa độ:
11
o
16’00’’ – 12
o
27’00’’ vĩ độ Bắc;
107
o
10’00’’ – 108
o
40’00’’ kinh độ Đông;
Điểm nổi bật của địa hình lưu vực ở vùng thượng lưu và trung lưu sông
Đồng Nai chủ yếu là đồi núi, lớp phủ thực vật có một số rừng nguyên sinh còn chủ
yếu là rừng tái sinh, rừng đặc dụng và các đồi trồng cây công nghiệp. Hạ lưu sông

Đồng Nai có vườn quốc gia Nam Cát Tiên.
2.Nhiệm vụ của công trình và quy mô dự án :
Công trình thuỷ điện Phú Tân 2 có nhiệm vụ chủ yếu là phát điện lên lưới
điện quốc gia và khu vực với công suất lắp máy khoảng 48,0MW và điện năng
trung bình năm khoảng 199,022 triệu KWh .
3. Các phương án tuyến công trình :
Trên cơ sở nghiên cứu bản đồ địa hình, địa chất và kết quả khảo sát thực địa, trong
quá trình khảo sát và lập dự án đầu tư xây dựng công trình thủy điện Phú Tân 2 đã xem
xét 2 phương án tuyến đập theo thứ tự từ hạ lưu về thượng lưu (tuyến 1 và tuyến 2). Chi
tiết được bố trí như sau :
Tuyến đập 1: tại vị trí có cao độ đáy sông là 82,0m, hai bên bờ lộ đá gốc, phía hạ
lưu khoảng 200m là thác. Chiều dài tuyến ứng với cao trình 97,0m là 220,6m, ứng với
cao trình 100,0m (đỉnh đập dự kiến) là 447,7m. Bờ trái khá thoải và rộng rãi, từ cao trình
95 trở lên là vườn điều và cà phê, đường đi lại chính trong khu vực có cao độ từ 99m –
100m, cách mép sông 160m nằm trong vùng bố trí công trình. Bờ phải là mỏm đồi có cao
trình trên 140m, đường đi lại chính bên bờ phải có thể đi bằng xe con cách vai đập
khoảng 600m, theo đường chim bay. Đập tràn được bố trí trong tại lòng sông gồm 18
khoang kích thước bxh = 10mx10m.
Tuyến năng lượng bên bờ trái bao gồm kênh dẫn vào dài 239,9m, cửa lấy nước liền
nhà máy và kênh xả dài khoảng 216,55m.
Tuyến đập 2: bố trí cách tuyến đập 1 khoảng 1km về phía hạ lưu nơi có cao độ đáy
sông là 76,0m hai bờ lộ đá gốc, phía thượng lưu khoảng 100m là hố sâu giữa lòng sông
với chiều sâu nhất là 18m. Chiều dài tuyến ứng với cao trình 97,0m là 362,5m, ứng với
cao trình 100,0m là 527,7m. Bờ trái khá rộng rãi và bằng phẳng từ cao trình 95 trở lên là
vườn điều và cà phê, đường đi lại chính trong khu vực cách mép sông 40m, trong khu
vực bố trí công trình. Bờ phải là mỏm đồi cao trình trên 120m, đường đi lại chính trong
khu vực là đường thông lên tuyến 1 cách vai đập khoảng 130m theo đường chim bay.
Đập tràn được bố trí trong tại lòng sông gồm 18 khoang kích thước bxh = 10mx10m.
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.

6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
II. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.
1.Hình thái sông.
Sông Đồng Nai nằm ở phía Đông Nam Bộ, dòng chính sông Đồng Nai bắt
nguồn từ vùng núi cao nguyên Lâm Viên huyện Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng có
ngọn núi BiDoup cao 2287 m (so với mực nước biển) chảy theo hướng Tây Bắc –
Đông Nam qua Lâm Đồng, Đak Nông, Bình Phước, Đồng Nai, Tp Hồ Chí Minh
nhập với sông Sài Gòn tại Nhà Bè rồi cùng đổ ra biển Đông ở 2 vịnh Đồng Tranh
và Gềnh Rái.
2.Địa hình lưu vực.
Điểm nổi bật của địa hình lưu vực ở vùng thượng lưu và trung lưu sông
Đồng Nai chủ yếu là đồi núi, lớp phủ thực vật có một số rừng nguyên sinh còn chủ
yếu là rừng tái sinh, rừng đặc dụng và các đồi trồng cây công nghiệp. Phía hạ lưu
sau thủy điện Đồng Nai 3, 4 sông chảy vào địa hình tương đối bằng phẳng gồm
những cánh đồng ruộng xen kŒ với vùng đồi thấp và bằng.
Các đặc trưng lưu vực đến tuyến đập Phú Tân 2 được trình bày ở bảng 1.1
dưới đây.
Bảng 1.1: Đặc trưng lưu vực đến tuyến đập Phú Tân 2
Tuyến F
LV
(km
2
) L
s
(km) J
s
(%
0
) H

TB
(m)
Phú Tân 2 7606 318 6,1 620
3.Lớp phủ thổ nhưỡng.
Thổ nhưỡng trên lưu vực Phú Tân 2 thượng và trung lưu chủ yếu là đất
phong hóa eluvi trên các loại đá, cát bột kết, granodiovit màu nâu đỏ, chiều dày
nhỏ (1-3)m ở vùng cao, đất bồi tụ của ven sông suối và thung lũng bao gồm sét, á
sét màu xám vàng, có lẫn một số đá lộ thiên, có chiều dày tương đối lớn từ (5-7)m.
Khu vực dự án chủ yếu là đá Bazan hệ tầng Phước Tân phân bố ở bờ trái, ở bờ
phải bao gồm đá cát kết xen lẫn bột kết hệ tầng La Ngà. Quan sát đá gốc lộ ở 2
bên bờ sông cho thấy chủ yếu là đá bazan. Tiếp giáp giữa bazan và các đá trầm
tích đều có lớp đất eluvi của vỏ phong hóa cũ.
4.Lớp phủ thực vật.
Điểm nổi bật của địa hình lưu vực ở vùng thượng lưu và trung lưu sông
Đồng Nai chủ yếu là đồi núi, lớp phủ thực vật có một số rừng nguyên sinh còn chủ
yếu là rừng tái sinh, rừng đặc dụng và các đồi trồng cây công nghiệp. Hạ lưu sông
Đồng Nai có vườn quốc gia Nam Cát Tiên.
5.Các đặc trưng địa lý thủy văn.
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Các đặc trưng địa lý thủy văn tại vị trí tuyến đập của dự án Phú Tân 2 được
trình bày trong bảng 1.2:
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Bảng 1.2: Đặc trưng địa lý thủy văn dự án Phú Tân 2
TT Đặc trưng Đơn vị Giá trị

1 Diện tích lưu vực km
2
7606
2 Chiều dài sông chính km 318
3 Độ rộng trung bình của lưu vực km 23,9
4 Độ cao trung bình của lưu vực m 620
5 Độ dốc trung bình của sông ‰ 6,1
6 Mật độ lưới sông km/km
2
0,67
7 Độ hạ thấp của sông m 2130
8 Hệ số uốn khúc K
u
2,55
III. Điều kiện dân sinh kinh tế.
Dân cư không tập trung thành vùng lớn mà phân bố thành từng cụm, từng
điểm dân cư , phân bố trong các thung lũng và ven các trục đường. Cư dân nơi đây
chủ yếu là người kinh tế mới sống bằng nghề làm nương rẫy và chăn nuôi gia súc,
gia cầm. Đời sống người dân ở đây tương đối phát triển, kinh tế đang đi lên.
Nguồn nước sông Đồng Nai đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế
trong vùng.
Đồng Nai là tỉnh có hệ thống giao thông thuận tiện với nhiều tuyến giao
thông huyết mạch chạy qua như: quốc lộ 1A, quốc lộ 20, quốc lộ 51; tuyến đường
sắt Bắc - Nam; gần cảng Sài Gòn, sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất đã tạo điều kiện
thuận lợi cho hoạt động kinh tế trong vùng cũng như giao thương với cả nước
đồng thời có vai trò gắn kết vùng Đông Nam Bộ với Tây Nguyên.
1. Điều kiện dân sinh kinh tế và điều kiện tự nhiên cuả huyện Định Quán
thuộc tỉnh Đồng Nai .
1.1. Vị trí địa lý :
Thị trấn Định Quán là trung tâm của huyện Định Quán cách khu hành chính

huyện khoảng 1km về hướng Đông Bắc.
Trên địa bàn Thị trấn có quốc lộ 20 chạy qua với chiều dài 4,5km nên rất
thuận tiện cho việc giao lưu kinh tế - văn hóa với bên ngoài.
Ngoài ra, Thị trấn Định Quán còn cách trung tâm thành phố Biên Hòa
khoảng 90km về hướng Tây Nam, giao thông thuận tiện nên thuận lợi cho việc
giao lưu trao đổi hàng hóa và tiếp thu các tiến bộ khoa học – kỹ thuật hiện đại để
phát triển kinh tế và phục vụ cho sản xuất.
Tổng diện tích tự nhiên: 966,5km
2
, chiếm 16,40% diện tích tự nhiên toàn
tỉnh, trong đó đất sản xuất nông nghiệp hơn 39 nghìn ha.
1.2. Dân số năm 2007:
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Dân số năm 2007 là 220821 người, trên 70% dân số sống bằng nghề nông
nghiệp, mật độ 0,218 người/km
2
, và có 8 dân tộc anh em cùng chung sống: Kinh,
Châu Mạ, Hoa, Tày, Khờ Me, Sán Dìu, K’Ho, Chơ Ro chiếm đa số vẫn là dân tộc
Kinh.
Về tín ngưỡng tôn giáo, có 5 tôn giáo chính: Phật Giáo, Thiên Chúa Giáo,
Cao Đài, Tin Lành, Hòa Hảo, chiếm đa số là Phật Giáo.
Huyện có 14 đơn vị hành chính gồm: 1 thị trấn Định Quán và 13 xã: Thanh
Sơn, Phú Tân, Phú Vinh, Phú Lợi, Phú Hòa, Ngọc Định, Gia Canh, Phú Ngọc, La
Ngà, Túc Trưng, Phú Túc, Phú Cường, Suối Nho.
1.3. Khí hậu :
Thị trấn nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, với 2 mùa
rõ rệt: mưa và nắng. Mùa nắng thường bắt đầu từ tháng 12 đến hết tháng 3 năm

sau, mùa mưa bắt đầu từ tháng 4-5 và kết thúc khoảng tháng 10-11 hàng năm,
lượng mưa trung bình 2500 – 2800mm/năm, số ngày mưa vào khoảng 140 đến
150 ngày/năm. Vào mùa mưa vùng trũng thường hay bị ngập úng, ngược lại mùa
khô không có nước để sản xuất, bên cạnh đó do địa hình đồi dốc cao nhiều đá nên
lượng nước ngầm khai thác gặp nhiều khó khăn ngay cả nước sinh hoạt trong mùa
khô cũng rất khó khăn.
Nhiệt độ trung bình trong năm là 29
o
C, nhiệt độ cao nhất là 40
o
C, nhiệt độ
thấp nhất là 18
o
C.
1.4. Lịch sử - Văn hóa :
Thị trấn Định Quán được thành lập năm 1957. Ngày 17/03/1957 Quân và
dân Định Quán đứng lên giải phóng chi khu Định Quán. Chiến thắng chi khu Định
Quán là một trong những trận đánh mở màn cho chiến dịch Hồ Chí Minh, giải
phóng hoàn toàn miền Nam, thống nhất đất nước.
III. CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN ĐỂ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH.
Tài liệu địa hình:
Bản đồ tổng công trình ,khu đầu mối, tuyến năng lượng (có bản vŒ kèm theo)
SỐ LIỆU THỦY VĂN :
Tài liệu bốc hơi:
Tổn thất nước do bốc hơi mặt thoáng hồ (chênh lệch giữa bốc hơi mặt nước
và bốc hơi mặt đất,
∆
Z) được tính trên cơ sở số liệu thủy văn cho kết quả như
sau:
Bảng 4.1 Bốc hơi gia tăng khi có hồ Phú Tân 2

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
ΔZ(mm) 58,1 62,1 67,1 52,0 39,4 30,8 28,8 26,8 23,7 27,8 38,4 50,0 505
Thấm
Tổn thất thấm qua đáy lòng hồ, công trình và rỏ rỉ khe van, công trình bằng bê
tông lấy bằng 0,2%Q
đến
.
γ
ll
– dung trọng ban đầu của bùn cát lơ lửng lấy bằng γ
ll
= 1,182 T/m
3
;
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
γ
dđ
– dung trọng ban đầu của bùn di đẩy lấy bằng γ
dđ
= 1,554 T/m
3
;
ρ
tb
– hàm lượng phù sa tại tuyến công trình tính được bằng ρ = 85 g/m
3
.

Đường duy trì lừu lượng trung bình ngày đêm.
P% Q(m3/s)
1 723.1708241
2 713.8785537
3 682.4954481
4 623.5812645
5 610.2238425
6 602.7714726
7 575.0915992
8 555.7477963
9 534.3876534
10 519.8486233
11 515.4603185
12 506.7629935
13 492.7676409
14 486.9107188
15 473.4339349
16 468.5483986
17 458.629177
18 442.1304868
19 431.9560817
20 418.4463785
21 410.1301914
22 397.3328027
23 383.7083389
24 381.3744765
25 374.8389003
26 370.60827
27 369.4804773
28 367.8190418

29 365.7995641
30 361.0476622
31 360.762123
32 344.7628727
33 312.5397974
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
34 290.5829632
35 262.0009041
36 244.1551022
37 229.9872328
38 216.5512016
39 208.4147656
40 204.3940346
41 201.372767
42 190.1157303
43 176.3236036
44 168.7054531
45 160.4769984
46 153.8377557
47 149.7346705
48 145.9446105
49 136.227815
50 130.1914506
51 114.2020398
52 109.7207309
53 96.52052355
54 93.2623976

55 90.57999852
56 87.92690244
57 87.09295986
58 84.36770607
59 81.41998246
60 74.56160168
61 72.79834384
62 70.93246583
63 68.84103611
64 65.31251531
65 59.92312555
66 56.66483392
67 54.47467992
68 53.11612848
69 50.28826215
70 48.83376388
71 47.00432743
72 45.91683559
73 45.60231484
74 44.2862689
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
75 42.51871254
76 41.54979347
77 40.29525086
78 37.84654265
79 37.04786807
80 36.49725045

81 35.71939073
82 33.7948421
83 31.15227755
84 30.20800298
85 29.56440073
86 28.65672802
87 28.46584375
88 27.98518792
89 27.58360098
90 26.93399602
91 25.04905468
92 24.52004646
93 24.26426547
94 23.66692538
95 23.00299365
96 21.87830763
97 21.22212001
98 17.85343213
99 14.39130098
100 12.2
9.Quan hệ lòng hồ Phú Tân II.
Phụ lục 7
Z(m) 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
8
2 83
F(ha) 0 0 0.03 0.06 0.09 0.135 0.18 0.225 0.27 0.315 0.375 0.45 0.525 0.69 0.855
V(Tr,m3) 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0.03 0.03 0.03 0.06 0.06 0.09
Z(m) 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97
F(ha) 1.05 1.785 2.22 2.7 3.54 4.665 5.445 6.54 8.775 36.165 46.77 58.77 65.97 73.41
V(Tr,m3) 0.09 0.12 0.15 0.21 0.27 0.36 0.45 0.57 0.72 1.14 1.98 3.03 4.26 5.67

SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Phụ lục 8: Ghi chú Cao độ đáy sông tại tuyến đập 76,0m
Quan hệ Z
HL
~ Q nhà máy thủy điện PHÚ TÂN II.
z (m) 78,00 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
Q (m3/s) 0,0 65,3 272,3 619,0 1093,5 1704,5 2447,4 3325,2 3812,4 5081,0 6373,4 8284,0 10855,6
91 92 93 94
13860,6 17174,5 20979,1 25254,8
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
TT Đặc trưng Đơn vị Thông số
1 Diện tích lưu vực
km
2
7606
2 Chiều dài sông chính
km 318
3 Độ rộng trung bình lưu vực
km 23,9
4 Độ dốc trung bình sông
o/oo 6,1
5 Mật độ lưới sông
km/km
2

0,67
6
Tốc độ gió lớn nhất các hướng ứng với
tần suất, p = 2%
N (Bắc)
m/s 18,4
NE (Đông Bắc)
m/s 32,8
E (Đông)
m/s 22,5
SE (Đông Nam)
m/s 31,4
S (Nam)
m/s 16,6
SW (Tây Nam)
m/s 36,0
W (Tây)
m/s 20,7
NW (Tây Bắc)
m/s 18,9
7 Lượng mưa trung bình nhiều năm
mm 2430
8 Lượng tổn thất bốc hơi
mm 505
9 Dòng chảy năm
Lưu lượng trung bình dòng chảy Qo
m
3
/s 164,85
Tổng lượng dòng chảy năm Wo

10
6
m
3
5198,7
Hệ số biến dạng
Cv 0,18
Hệ số thiên lệch
Cs 0,36
Lưu lượng trung bình năm thiết kế
Q
p15%
m
3
/s
393,9
Q
p50%
m
3
/s
328,7
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
TT Đặc trưng Đơn vị Thông số
Q
p85%
m

3
/s
268,7
10 Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tại tuyến đập
Q
pmax0,1%

m
3
/s 13792
Q
pmax0,2%

m
3
/s 12045
Q
pmax0,5%
m
3
/s 10027
Q
pmax1%

m
3
/s 8330
Q
pmax1,5%

m
3
/s
7359
Q
pmax5%
m
3
/s
5086
Q
pmax10%
m
3
/s
3923
11 Tổng lượng lũ thiết kế ứng với p = 0,1%
Tổng lượng lũ 1 ngày lớn nhất(W1)
10
6
m
3
680,3
Tổng lượng lũ 3 ngày lớn nhất(W3)
10
6
m
3
1131,5
Tổng lượng lũ 5 ngày lớn nhất(W5)

10
6
m
3
1330,0
12
Lưu lượng lớn nhất ứng với p = 10% các
tháng mùa kiệt
Tháng 12
m
3
/s 591,2
Tháng 1
m
3
/s 199,2
Tháng 2
m
3
/s 111,0
Tháng 3
m
3
/s 100,6
Tháng 4
m
3
/s 231,9
Tháng 5
m

3
/s 506,3
13
Tổng lượng bùn cát
1 năm
10
6
m
3
0,831
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU
CỦA TRẠM THỦY ĐIỆN.
2.1 Xác định các thông số của hồ chứa :
Các thông số của hồ chứa có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tính toán
xác định các thông số của trạm thủy điện. Nó quyết định qui mô kích thước của
công trình, vốn đầu tư vào nhà máy.
2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) :
- MNDBT là một thông số quan trọng của hồ chứa. Đây là mực nước cao
nhất trong hồ trong điều kiện làm việc bình thường. Dung tích của hồ ứng với
MNDBT gọi là dung tích toàn phần, ký hiệu W
tp
.
- Các nhân tố ảnh hưởng trong việc chọn MNDBT:
MNDBT càng cao thì khả năng phát điện và cung cấp nước càng cao, nhưng
quy mô công trình, vùng ngập lụt càng lớn do đó làm tăng chi phí của dự án.
Nếu công trình làm việc trong bậc thang thì nâng MNDBT lên có thế gây

ngập chân công trình phía trên làm giảm cột nước phát điện và chế độ làm việc
của công trình trên.
Nhiều khi do điều kiện địa hình không thể tăng MNDBT quá cao, vì như
vậy chiều cao và chiều dài đập tăng, phải xây dựng nhiều đập phụ. Nếu vùng xây
dựng công trình gần biên giới quốc gia thì MNDBT được khống chế sao cho mực
nước trong hồ không được vượt qua biên giới quốc gia.
Trong nhiều trường hợp điều kiện địa hình cho phép xây dựng đập cao
nhưng điều kiện địa chất không cho phép, tổn thất về thấm, bốc hơi quá lớn mà
việc khắc phục nó rất tốn kém.
Việc xác định MNDBT phải thông qua so sánh các phương án trên cơ sở
tính toán kinh tế. Đối với các công trình thuỷ điện khi các điều kiện về địa chất,
thấm bốc hơi, biên giới quốc gia được thoả mãn thì việc xác định MNDBT được
tính toán trên cơ sở so sánh giữa chi phí và lợi ích. Cụ thể như sau:
-Xác định giới hạn trên và giới hạn dưới của các phương án MNDBT.
-Tính toán kinh tế cho một phương án (thường là phương án có
MNDBT=min).
-Chia khoảng giới hạn MNDBT ra các đoạn nhỏ với khoảng chia là h, tính
mức độ gia tăng của chi phí và lợi ích so với phương án đã tính cụ thể.
-So sánh để chọn phương án MNDBT hợp lý.
Trong đồ án này phương án của tôi được chọn là MNDBT = 99 (m)
2.3 Mực nước chết ( MNC) :
Mực nước chết (MNC) là mực nước thấp nhất trong hồ chứa trong điều kiện
làm việc bình thường của TTĐ.
2.3.1 Mực nước chết được xác định theo theo điều kiện bồi lắng.
MNC
bc
= Z
bc
+ d1+d2 + D
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :

TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
- Z
bc
: Cao trình bùn cát bùn cát, Được xác định từ V
bc
V
bc
=
γ
ρ
TK V
0
• K: hệ số lắng đọng ( K= 0,4
÷
0,8 ) chọn K = 0,5
•
ρ
: hàm lượng phù xa,
ρ
= 85 (g/m
3
)
•
bc
γ
: là dung trọng của bùn cát. Sơ bộ lấy
bc
γ

=
dđ
γ
= 1,554 (T/m
3
)
• T : Thời gian lạo vét bùn cát , lấy T = 2 (năm).
•
o
V
: Lượng nước trung bình nhiều năm.

o
V
= Q
o
.365.24.3600 = 130,19.365.24.3600 = 4105,67.10
6
(m
3
)
Với Q
o
=
l
Qi
l
i
∑
=1

=
20
3297
= 130,19 (m
3


/s)
Ta có :
Vbc = .T =
2*
554,1
10*67.4105*10*85*5,0
66−
= 0,224.10
6
( m
3
)

→
V
bc
= 0,224.10
6
(m
3
)
Từ V
bc

tra quan hệ Z -V ta được Z
bc
= 87,23 (m)
- D: là chiều cao cửa lấy nước (ở đây sơ bộ ta chọn cửa lấy nước hình chữ
nhật)
D =
b
Fcln
Với F
CLN
=
CLN
CLN
V
Q
max
→ chọn sơ bộ D = 1,5b
+ V
CLN
: Là vận tốc trước cửa lấy nước
Sơ bộ chọn V
CLN
= ( 1 ÷ 1,2)m
Chọn V
CLN
= 1 (m/s)
+ Q
CLN
max
=

z
Q
max
Z: là số cửa lấy nước. Chọn phương thức cấp nước là độc lập nên số CLN = 3
Q
max
: Sơ bộ được xác định như sau:
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Q
max
=
T
Q
bd
24.
=
5
24.564.29
= 141,9 (m
3
/s).
Tra đường duy trì lưu lượng ứng với P = 85%
Ta được :Q
bd
= 29,564 (m
3
/s)

Suy ra Q
CLN
max
=
z
Q
max
=
3
9.141
= 47,3 (m
3
/s)

→
F
CLN
=
1
3.47
= 47,3 (m
2
) = D.b = 1,5b
2

→
b = 5.6
→
D = 8,44 (m)
- d

1
: là khoảng cách an toàn để bùn cát không lấp đầy cửa lấy nước
d
1
= (1÷3)m , chọn d
1
=1 (m)
-d
2
: là khoảng cách từ mép trên của cửa lấy nước đến MNC
d
2
= (0,5÷1)m, chọn d
2
= 0,5 (m)
⇒
MNC
bl
= Z
bc
+ d1+d2 + D = 87,23+ 1 +0.5 + 8,44= 97,17
(m)
Từ MNC theo điều kiện bồi lắng, tính được dung tích hồ chứa ứng với MNC,
từ đó tính được dung tích hữu ích theo điều kiện bồi lắng:
V
MNC
bl
= V(
MNCbl
) = 4,824 ( triệu m

3
)
=> Vhi = V(
MNDBT
) –V(
MNCbl
) = 8,31 – 5,88 = 2,43 (triệu m
3
)
− Từ các thông số hồ chứa đã xác định ta tính hệ số điều tiết β =
hi
bq
V
W
− β =
hi
bq
V
W
=
67.4105
43.2
= 0,00059
Trong đó:
+ V
hi
= 2,43 ( triệu m
3
) : dung tích hữu ích của hồ chứa (m
3

/s)
+ W
bq
: lượng nước trung bình nhiều năm, xác định theo công
thức:
Wbq = 8760.3600.Qo = 4105,67.10
6
(m3)
Với Q
o
: lưu lượng trung bình nhiều năm, Q
o
= 130,19
m
3
/s
→ β= 0,00059 << 0,02
Như vậy hồ chứa có khă năng điều tiết ngày đêm.
2.3.2 Xác định MNC theo dung tích hữu ích tối thiểu:
W
MNC
= W
MNDBT
- W
hi
Trong đó: Ứng với MNDBT = 99 (m) tra quan hệ W ~ Z ta được :
W
MNDBT

= 8,31 (triệu m

3
)
W
hi
: là dung tích hữu ích của hồ chứa (m
3
)
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
19
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Dung tích hữu ích của hồ chứa ( hay dung tích điều tiết ngày đêm ) được tính
theo công thức :
V
hi
= K.Q
db
(24-T).3600 (m
3
)
+ K : là hệ số an toàn có kể đến sai sót của tài liệu ( K = 1,1
÷
1,15), chọn K =
1,1
+Q
bd
: Là lưu lượng ứng với mức bảo đảm tính toán.
Tra đường duy trì lưu lượng ứng với P = 85% ta được :
Q
bd

= 29,564 (m
3
/s)
+ T : Số giờ phát điện phù đỉnh, T = 4
÷
6 h, chọn T = 5(h).

→
V
hi
= 1,1.29,564.(24-5).3600 = 2,224 (triệu m
3
).
V(MNC) = V(MNDBT) – V
hi
= 8,31 – 2,224 = 6,086 (triệu m
3
)
Từ V(MNC) = 6,086( triệu m
3
) tra quan hệ Z- V ta được :
MNC = 97,33 (m)
Chọn MNC = 97,33 (m).
2.3.3. Kiểm tra lại mực nước chết theo điều kiện làm việc của tuabin.
Đối với mỗi kiểu Turbin (TB) thì chỉ thích hợp làm việc trong một phạm vi
dao động cột nước nhất định để đảm bảo hiệu suất cao, công suất khả dụng lớn và
đảm bảo điều kiện về khí thực.
h
ct
TB

< H
max
/3
Trong đó :
H
max
: là cột nước lớn nhất của TTĐ
H
max
= MNDBT – Z
hl
(Q
min
)
Sơ bộ lấy : Z
hl
(Q
min
) = Z
hl
(Q
bd
) = Z
hl
(29,564) = 78.452(m)
H
max
= 99 – 78.452 = 20,548 (m) .

→

h
TB

ct
=
3
21
= 7 (m)
⇒
MNC
TB
= MNDBT - h
TB

ct
= 99 – 7= 92 (m)
MNC = 97,33 (m) thỏa mãn điều kiện bồi lắng và điều kiện làm việc của
tuabin nên chọn MNC = 97,33 (m)
Bảng 2-1: Kết quả tính toán hồ chứa.
MND 99
MNC 97,33
Vmnd 8,31
Vmnc 6,086
Vhi 2,224
2.4 Xác định các thông số năng lượng của TTĐ :
2.4.1. 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 : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
20
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Công suất bảo đảm là một thông số cơ bản của trạm thuỷ điện bởi khả năng phủ
phụ tải đỉnh của TTĐ lớn hay nhỏ chủ yếu là do công suất bảo đảm quyết định. Nó
chỉ ra mức độ tham gia vào cân bằng công suất điện lượng trong hệ thống điện.
Với trạm thủy điện điều tiết ngày đêm, do cột nước biến động trong vòng
một ngày đên là không nhiếu, tần suất lưu lượng Q trùng với tần suất công suất.
Chính vì vậy có thể tính N
bd
theo công thức sau:
N
bd
= K.Q
bd
.H
(Qbd)
+ K: là hệ số công suất của TTĐ, đối với TTĐ điều tiết ngày đêm ta lấy K=
8,5
+Q
bd
: Lưu lượng ứng với tần suất thiết kế, Q
bd
= 29,564 (m
3
/s)
H
(Qbd)
= Z

tl
– Z
hl(Qbd)
- hw
• Z
tl
: Mực nước thượng lưu trung bình ứng với
V
= V
MNC

+
2
hi
V

+H
(Qbd)
: Là cột nước của TTĐ ứng với Q
bđ
= 6,086 + 0,55 = 7,1 (triệu m
3
)
Tra quan hệ Z-V ta được Z
tl
= 98 (m)
• Z
hl(Qbd)
: Mực nước hạ lưu ứng với Q
db

Z
hl(Qdb)
= 78,45 (m)
• h
ω
: Tổn thất cột nước, sơ bộ ta lấy
ϖ
h
= 5%H
(Qdb)
Suy ra : H
(Qbd)
= 98 – 78,45 – 0.05 H
(Qdb)
⇒
H
(Qbd)
= 18,62 (m)

⇒
N
bd
= 4,68 (MW)
2.4.2 Xác định công suất lắp máy:
Do tài liệu thuỷ văn chỉ có đường duy trì lưu lượng bình quân ngày đêm
nên ta xác định công suất lắp máy theo đường duy trì lưu lượng.
Ta giả sử 1 số giá trị N
lm
= 56;58;60 (MW). Với mỗi phương án đó, tiến
hành tính toán thủy năng xác định các thông số của TTĐ, trên cơ sở đó, so sánh

lựa chon phương án N
lm
phù hợp. Bảng kết quả tính toán thủy năng sŒ được trình
bày trong phụ lục 1của đồ án.
Giải thích bảng tính toán:
P
%
∆t
Qtn
Q
th
Q
bh
Q
thực Qfd Z tl
Z
hl
Hf
d
N
dc N tđ E E*H
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

gi
ờ
m3
/s
m3
/s
m3

/s
m3/
s
m3
/s

m

m

m
M
W
(M
W)
(MW
h)
(MW.h.
m)
Cột 1 : P(%) - Là tần suất xuất hiện.
Cột 2:
∆
t - Thời đoạn tính toán.
Cột 3: Q
tn
- Lưu lượng thiên nhiên đến ứng với tần suất P(%).
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
21
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.

Cột 4: Q
th
- Lưu lượng tổn thất do thấm :và do bốc hơi.
Q
th
=
th
α
t
V
∆
: với
∆
t = 24*3600 (s)
•
th
α
: Là hệ số thấm, lấy
th
α
= 0,002
•
V
: Dung tích trung bình của hồ chứa

V
= V
MNC
+
2

hi
V
= 7,198 (triệu m
3
)
Cột 5: Q
th
- Lưu lượng tổn thất do bốc hơi.
Q
th
=
∆
Z
bh
t
F
∆
•
∆
Z
bh
: Là cột nước bốc hơi trung bình
•
F
: Diện tích mặt thoáng trung bình của hồ chứa

F
= 82,2 (ha) được tra từ quan hệ Z
hl
-V-F ứng với

V
Cột 6: Q
t
- Lưu lượng thiên nhiên sau khi đã trừ đi tổn thất.
Q
t
= Q
tn
– Q
th
- Q
bh

Cột 7: Qtđ – Lưu lượng qua tram thủy điện.
Q
tđ
= Min(Q
max
, Q
t
)
Cột 8: Z
tl
-Cao trình mực nước thượng lưu, lấy Z
tl
=
Z
tl
tra quan hệ Z
tl

-V-F
ứng
với
V
= Const.
Cột 9: Z
hl
- Cao trình mực nước hạ lưu, lấy Z
hl
= Z
(Qfd)
Cột 10: H
fd
- Cột nước phát điện của TTĐ
H = Z
tl
-Z
hl

Cột 11 : N
dc
- Công suất dòng chảy của TTĐ
N = K.Q
t
.H
fd
• K : là hệ số công suất, Lấy K = 8,5
K = 9,81.
mftb
ηη

.

Cột 12: N
td

- công suất phát điện của nhà máy.
Nếu N
dc
< N
lm

⇒
N
td
= N
dc

Nếu N
dc
≥
N
lm

⇒
N
td
= N
lm

Cột 13: E - Điện năng trung bình năm

E =
2
1−
+
ii
NN
.
∆
t
Cột 14: E.H
Bảng 2-2: Kết quả tính toán thủy năng.
N(MW) 56 58 60
E(MWh) 239762 246096 250765
h(giờ) 4281,47 4243,0376 4179,409
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
22
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Để chọn được N
lm
thì ta 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. Từ bảng kết
quả trên em chọn phương án :
N
lm
= 60 (Mw).
Thỏa mãn số giờ làm việc h = (3800

÷
4200) (giờ)
Xác định các thông số cột nước của trạm thủy điện:
XÁC ĐỊNH CỘT NƯỚC ĐẶC TRƯNG ( Hmax ; Hmin ; Htb ; Htt )
1 _ Cột nước bình quân (Htb)

)(65,18
736623
13739394
.
m
E
HE
H
bq
≈==
∑
∑

2 _ Cột nước nhỏ nhất Hmin.
Vì là TTĐ điều tiết ngày lên dao động cột nước Htt và H
min
không lớn nên để
cho TTĐ làm việc với công suất cao ta giả thiết : Htt = H
min
Từ đó ta xác định H
min
theo quan hệ : Q
x
=

Hxk
Nlm
.

Với giả thuyết các giá trị H
x
ta sŒ tìm được H
min
ứng với MNC = 97(m)
Ta có bảng tính toán :
Hgt(
m) Q(m3/s) Zhl (m) Ztl(m)
17 415.2249 80.41224 97.41224
16 441.1765 80.4871 96.4871
15 470.5882 80.57193 95.57193
14 504.2017 80.66888 94.66888
13 542.9864 80.78075 93.78075
12 588.2353 80.91126 92.91126
11 641.7112 81.04786 92.04786
10 705.8824 81.1831 91.1831
9 784.3137 81.3484 90.3484
8 882.3529 81.55501 89.55501
7 1008.403 81.82066 88.82066
Từ bảng tính toán ta có : H
min
= H
x
17(m) ứng với Z
tl
= MNC = 97.33(m)

Vậy cột nước : H
min
= Htt = 17 (m)
3 _ Cột nước lớn nhất : Hmax
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
23
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
Cột nước lớn nhất xảy ra trong quá trình vận hành bình thường của TTĐ
Hmax = MNDBT – Zhlmin
Zhlmin = Zhl(
to
Q
1
min
) = Zhl(56,76) = 78,86 (m)
Với :
to
Q
1
min
= (30%
÷
40%)
to
Q
1
max
= 0,4.141,9 = 56,76(m
3

/s)

td
Q
max
=
Httk
Nlm
.
=
17.5,8
60000
= 415,22(m
3
/s)
to
Q
1
max
=
z
Q
td
max
= 138,4
(m
3
/s)
Suy ra : Hmax = 99
– 78,86 = 20,14 (m)

Bảng tổng hợp tính
toán kết quả thủy năng:



Qmax = 415,22 (m
3
/s)
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
Thông số Đơn vị Gía trị
MNDBT m 99
V
MNDBT
Triệum3
8,31
MNC M 97,33
V
MNC
Triệum3 6,086
V
hi
Triệum3 2,224
H
ct
M 1,67
N
bđ
MW 4,68
N

lm
MW 60
E
nn
MWh 250764.5
H
bq
M 18,65
H
tt
M 17
Hmax M 20,14
Hmin M 17
Z
hlmax
M 80,261
Z
hlmin
M 78,86
24
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư . Khoa kỹ thuật thủy điện và năng lượng tái tạo.
PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TRẠM THỦY
ĐIỆN.
2.1 Xác định các thông số của hồ chứa :
Các thông số của hồ chứa có ý nghĩa rất quan trọng trong quá
trình tính toán xác định các thông số của trạm thủy điện. Nó
quyết định qui mô kích thước của công trình, vốn đầu tư
vào nhà máy.
2.2 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) :
- MNDBT là một thông số quan trọng của hồ chứa. Đây là mực

nước cao nhất trong hồ trong điều kiện làm việc bình
thường. Dung tích của hồ ứng với MNDBT gọi là dung tích
toàn phần, ký hiệu W
tp
.
- Các nhân tố ảnh hưởng trong việc chọn MNDBT:
MNDBT càng cao thì khả năng phát điện và cung cấp nước càng
cao, nhưng quy mô công trình, vùng ngập lụt càng lớn do
đó làm tăng chi phí của dự án.
Nếu công trình làm việc trong bậc thang thì nâng MNDBT lên có
thế gây ngập chân công trình phía trên làm giảm cột nước
phát điện và chế độ làm việc của công trình trên.
Nhiều khi do điều kiện địa hình không thể tăng MNDBT quá
cao, vì như vậy chiều cao và chiều dài đập tăng, phải xây
dựng nhiều đập phụ. Nếu vùng xây dựng công trình gần
biên giới quốc gia thì MNDBT được khống chế sao cho mực
nước trong hồ không được vượt qua biên giới quốc gia.
Trong nhiều trường hợp điều kiện địa hình cho phép xây dựng
đập cao nhưng điều kiện địa chất không cho phép, tổn thất
về thấm, bốc hơi quá lớn mà việc khắc phục nó rất tốn kém.
Việc xác định MNDBT phải thông qua so sánh các phương án
trên cơ sở tính toán kinh tế. Đối với các công trình thuỷ điện
khi các điều kiện về địa chất, thấm bốc hơi, biên giới quốc
gia được thoả mãn thì việc xác định MNDBT được tính toán
trên cơ sở so sánh giữa chi phí và lợi ích. Cụ thể như sau:
SVTH : NGUYỄN TIẾN LỰC.PHẠM VĂN DƯƠNG GVHD :
TS.TRỊNH QUỐC CÔNG.
25