PhanV nha may đồ án tốt nghiệp thủy điện

§å ¸N TèT NGHIÖP

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû

®iÖn T2

PHẦN V

NHÀ MÁY THUỶ
ĐIỆN


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2

CHNG 1 :
KHI QUT CHUNG
1.1. Khỏi nim chung:
Nh mỏy thu in (NMT) l cụng trỡnh thu cụng trong ú b trớ cỏc thit b
ng lc (turbin, mỏy phỏt in) v cỏc h thng thit b ph phc v cho s lm
vic bỡnh thng ca cỏc thit b chớnh nhm bin nng lng ca dũng nc thnh
in nng cung cp cho cỏc h dựng in. Cú th núi õy l mt xng sn xut in
nng ca cụng trỡnh thu in. NMT cú hai phn: phn di nc v phn trờn
khụ.
* Yờu cu i vi thit k, b trớ thit b ca nh mỏy:
+ Tt c cỏc thit b b trớ trong nh mỏy phi m bo cho vn hnh d
dng, an ton v tin li khi cú nhu cu thay th sa cha.
+ Cỏc thit b ph b trớ tn dng khụng gian trong nh mỏy, khụng lm

tng kớch thc nh mỏy.
+ Nh mỏy phi cú kt cu n gin, giỏ thnh r, thi cụng nhanh, m
bo n nh trong mi iu kin.
1.2. V trớ nh mỏy, loi nh mỏy:
1.2.1. V trớ nh mỏy:
Chn v trớ b trớ nh mỏy cn cn c loi p ó chn v cỏc iu kin a
hỡnh, a cht chn. Trong phn thu cụng, ta ó b trớ phn nh mỏy thu in
phn lũng sụng phớa b phi (nhỡn t thng lu), ngay sau p.
1.2.2. Loi nh mỏy:
Cỏc loi nh mỏy bao gm:
Nh mỏy thu in ngang p: c xõy dng trong cỏc s khai thỏc
thu nng kiu p vi ct nc khụng quỏ 35 ữ 40 m. Bn thõn nh mỏy l mt
phn cụng trỡnh dõng nc, nú thay th cho mt phn p dõng. Ca ly nc cng
l thnh phn cu to ca bn thõn nh mỏy. Do v trớ nh mỏy nm trong lũng sụng
nờn loi nh mỏy ny cũn c gi l nh mỏy thu in kiu lũng sụng.
Nh mỏy thu in sau p: c b trớ ngay sau p dõng nc. Khi ct
nc cao hn 35 ữ 40 m thỡ bn thõn nh mỏy vỡ lý do n nh cụng trỡnh khụng th


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
l mt thnh phn ca cụng trỡnh dõng nc ngay c trong trng hp t mỏy cú
cụng sut ln. Nu p p dõng nc l p bờ tụng trng lc thỡ ca ly nc v
ng ng dn nc turbin c b trớ trong thõn p bờ tụng, ụi khi ng ng
dn nc turbin c b trớ trờn phớa h lu ca p.
Nh mỏy thu in ng dn: Trong s khai thỏc thu nng kiu ng
dn hoc kt hp, nh mỏy thu in ng riờng bit tỏch khi cụng trỡnh u mi.

Ca ly nc t cỏch xa nh mỏy. Loi nh mỏy ny c s dng khi khụng th
b trớ nh mỏy sau p v tn dng ct nc a hỡnh.
Loi nh mỏy c chn da vo ct nc ca nh mỏy. Theo cụng thc kinh
nghim ca Agunp xỏc nh loi nh mỏy da vo cụng thc sau:
H tt 1,6.4 N tm : Loi nh mỏy thu in ngang p.
H tt > 1,6.4 N tm : Loi nh mỏy thu in sau p.
Vi: Cụng sut ca mt t mỏy l: Ntm = Nmf = 28 MW.
Ct nc tớnh toỏn: Htt = 47 m.
47 > 1,6.4 28.103 = 20,7 .
Mt khỏc, vi ct nc Hmax = 60 (m) thỡ ỏp lc nc thng lu v ỏp lc bựn
cỏt l rt ln nờn m bo n nh v an ton cho p, nh mỏy ta chn loi nh
mỏy thu in sau p.

CHNG 2:
TNH TON KCH THC PHN DI NC
2.1. Khỏi nim:
Phn di nc ca nh mỏy l phn c tớnh t cao trỡnh sn mỏy phỏt tr
xung. õy l phn chớnh ca nh mỏy, nú chim khi lng bờ tụng rt ln trong
nh mỏy. Phn ny b trớ cỏc thit b nh: turbin, bung xon, ng hỳt, thit b iu
chnh v mt s thit b ph tr khỏc. Phn di nc ca nh mỏy chu tt c cỏc
ti trng chớnh nh: ti trng tnh, ti trng ng, trng lng cỏc thit b v cỏc cu
kin phn trờn ca nh mỏy.
Kt cu v kớch thc khi di nc ca nh mỏy thu in quyt nh bi
kớch thc ca cỏc thit b chớnh: Bung xon, ng hỳt. Ngoi ra iu kin a hỡnh,


§å ¸N TèT NGHIÖP

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû

®iÖn T2
địa chất và cột nước cũng ảnh hưởng lớn đến hình dạng và kết cấu phần dưới nước
của nhà máy thuỷ điện.
Phần dưới nước của nhà máy được bố trí các hệ thống thiết bị phụ để đảm bảo sự
làm việc bình thường của nhà máy và các hành lang để kiểm tra, vận hành và sửa chữa.
2.2. Xác định kích thước và các cao trình chủ yếu của phần dưới nước:
2.2.1. Kích thước chiều dài đoạn tổ máy (Lđ):
Chiều dài đoạn tổ máy là khoảng cách giữa tim của hai tổ máy liền kề nhau.
Ở trạm thuỷ điện cột nước thấp, lưu lượng lớn thì kích thước chiều dài đoạn tổ
máy thường do kích thước lớn nhất của buồng xoắn, ống hút quyết định. Ở trạm
thuỷ điện cột nước cao, do lưu lượng nhỏ, kích thước mặt bằng của đường bao
buồng xoắn nhỏ, do đó chiều dài đoạn tổ máy phụ thuộc vào kích thước mặt bằng
của máy phát, vị trí bố trí các thiết bị ở tầng máy phát và lối đi lại để đảm bảo vận
hành bình thường.
D

D

Lđ = max h , R max  + max h , R (ϕ max −180 o )  + 2.∆
 2

 2

Trong đó: Dh: Đường kính hố máy phát, Dh = 6,6 m.
Rmax: Bán kính tại tiết diện cửa vào buồng xoắn, Rmax ≈ 4,6 m.
R (ϕ

max −180

o

):

Bán kính của buồng xoắn tại tiết diện có ϕ =ϕmax – 180o, ta có:
R (ϕ

max −180

o

)=

2,75 m.

∆: Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ buồng xoắn hoặc hố máy phát, ta lấy:
2.∆ = 2,05 m.
 Dh

D

, R max  + max h , R (ϕ −180 o )  + 2.∆
⇒ Lđ = max
max
 2

 2

 8,1

8,1

= max ; 4,6  + max
; 2,75  + 2,05
2


 2

= 4,6 + 4,05 + 2,05 = 10,7 m.
2.2.2. Kích thước chiều ngang đoạn tổ máy (Bđ):
Chiều ngang đoạn tổ máy phần dưới nước được xác định chủ yếu trên cơ sở
kích thước cửa lấy nước, buồng xoắn và chiều dài ống hút. Ở trạm thuỷ điện sau
đập và đường dẫn cột nước trung bình có thể lấy theo kinh nghiệm:


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
B = (6 ữ 7).D1 = (6 ữ 7).3,2 = (19,2 ữ 22,4) m. Ta ly: B = 20 m.
Tuy nhiờn, tr s trờn ch l gn ỳng xỏc nh s b kớch thc ban u
sau ú s c chớnh xỏc hoỏ trong quỏ trỡnh v.
2.2.3. Cao trỡnh lp mỏy:
Chớnh l cao trỡnh lp turbin. i vi turbin phn kớch trc ng, cao trỡnh lp
mỏy turbin l cao trỡnh tng ng trung tõm cỏnh hng nc, nú c chn lm
cao trỡnh chun xỏc nh cỏc cao trỡnh khỏc trong nh mỏy. Cao trỡnh lp mỏy
chn sao cho turbin lm vic m bo khụng sinh ra hin tng khớ thc. Trong
phn chn thit b ta ó chn: LM = 427,47 m.
2.2.4. Cao trỡnh sn turbin ( STB):
STB = LM +

bo
+
2

Trong ú: bo: Chiu cao cỏnh hng nc, bo = 1,12 m.
: Chiu dy lp bờ tụng bo v bung xon. Chiu dy ny phi thụng
qua tớnh toỏn kt cu mi xỏc nh c. Song trong thit k s b, i vi bung
xon bờ tụng ct thộp: = 1,2 ữ 1,5 m. Ta ly = 1,27 m.
STB = 427,47 + 0,56 + 1,27 = 429,3 m.
2.2.5. Cao trỡnh ỏy ng hỳt ( ụh):
ụh = LM

bo
hụh
2

Trong ú: Chiu cao ng hỳt, hụh = h = 6,128 m.
ụh = LM

bo
hụh = 427,47 0,56 6,128 = 420,782 m 420,78 m.
2

2.2.6. Cao trỡnh ming ng hỳt ( mụh):
mụh = ụh + h5
Trong ú: h5: Chiu cao ca ra ng hỳt, h5 = 3,2 m.
mụh = 420,78 + 3,2 = 423,98 m.
* Kim tra: mụh < Zhlmin 0,5m
Vi: Zhlmin = Z(0,3.Qtm) = 430,01 m.

Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
mụh = 423,98 m < Zhlmin 0,5 = 425,01 m. Vy m bo khụng cho khụng
khớ lt bờn ngoi lt vo bờn trong ng hỳt lm gim hiu sut ca turbin.
2.2.7. Cao trỡnh ỏy múng nh mỏy ( m):
m = ụh t
Trong ú: t: Chiu dy tm ỏy nh mỏy, t ph thuc vo iu kin a cht
nn, chiu rng phn loe ng hỳt v trng lng ca khi t mỏy, ta ly: t = 1,58 m.
m = ụh t = 420,78 1,58 = 419,2 m.
2.2.8. Cao trỡnh lp mỏy phỏt ( LMF):
LMF = STB + h' +
Trong ú: h': Chiu cao ca vo ging turbin (m bo cho ngi i li kim
tra), ta ly: h' = 2,5 m.
: Chiu dy b giỏ ch thp di, ph thuc vo kớch thc v
trng lng mỏy phỏt. Ta ly: = 1,2 m.
LMF = STB + h' + = 429,3 + 2,5 + 1,2 = 433 m.
* Kim tra: LMF > Zhlmax
Vi Qhlmax = qmax + o.Z.Qtm = 3501 + 0,8.2.70,34 = 3613,544 m3/s.
Tra quan h Z ~ Q, ta c: Zhlmax = 435,86 m.
LMF < Zhlmax
Vy ta phi cú bin phỏp bo v mỏy phỏt khụng b ngp vo thi k x l.
Trong trng hp ny, nu t mỏy phỏt lờn trờn mc nc h lu ln nht thỡ trc
t mỏy di khụng cú li cho tớnh n nh khi vn hnh. Mt khỏc, chiu cao phn
di nc tng lờn, khi lng bờ tụng cng s tng nhiu. Vỡ vy, ta s dng bin
phỏp cụng trỡnh l xõy tng ngn chng thm phớa h lu.

2.2.9. Cao trỡnh sn nh mỏy ( SNM):
Cao trỡnh sn nh mỏy ph thuc vo kt cu phn trờn nc nh mỏy v cao
trỡnh lp mỏy phỏt. Tu vo iu kin khớ hu ni xõy dng nh mỏy m ta cú th
s dng cỏc dng kt cu nh mỏy khỏc nhau. iu kin khớ hu Vit Nam, tụi
chn kt cu nh mỏy kiu kớn.
Vi kt cu nh mỏy kiu kớn, ta cú: SNM = LMF + hst
Trong ú: hst: Chiu cao stato mỏy phỏt, hst = 2,75 m.


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
SNM = LMF + hst = 433 + 2,75 = 435,75 m.

CHNG 3:
KT CU V KCH THC PHN TRấN NC
3.1. Khỏi nim:
Phn trờn nc ca nh mỏy l phn c tớnh t cao trỡnh sn mỏy phỏt tr
lờn. Ti ú b trớ cỏc thit b nh: mỏy phỏt, cu trc chớnh, cỏc t iu khin v cỏc
phũng chc nng. Kt cu v kớch thc phn trờn nc ca nh mỏy cú liờn h cht
ch n vic b trớ cỏc thit b trong nh mỏy. Kớch thc mt bng, cỏc cao trỡnh
ca phn trờn nc nh mỏy ph thuc vo kớch thc phn di nc ca nh mỏy,
iu kin thi cụng v phng thc cu khi lp rỏp sa cha cỏc thit b.
3.2. Xỏc nh cỏc cao trỡnh phn trờn nc nh mỏy:

Cao trỡnh sn nh mỏy (SNM):
phn di nc nh mỏy ta ó xỏc nh c: SNM = 435,75 m.

Cao trỡnh cu trc (CT):
Cao trỡnh cu trc l cao trỡnh nh ng ray cu trc. Cao trỡnh cu trc c
quyt nh bi phng thc cu v chiu di vt cu. õy l trm thu in s dng
turbin cỏnh quay vi ct nc khụng ln nờn ta chn phng thc cu nh:
CT = SNM + h1 + h3 + ho + Lmax + a1 + hm + Ld
Trong ú: h1: Chiu cao giỏ ch thp trờn, h1 = 0,8 m.
h3: Chiu cao trc chn, h3 = 0,8 m.
ho: Chiu cao chúp mỏy phỏt, ho = 0,3 m.
a1: Khong cỏch an ton ca vt c cu v vt c nh nm phớa
di, a1 0,3 m. Ta chn: a1 = 0,4 m.
hm: Chiu cao ca múc, hm = 1,2 m.
Ld: Chiu di ca dõy buc theo phng thng ng (cú k n gión
dõy), Ld 1m. Ta chn: Ld = 1,2 m.
Lmax: Chiu di vt cu ln nht, Lmax = max(Ho ; H1)


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
Ho: Chiu di roto mỏy phỏt + trc, Ho = 6,15 m.
H1: Chiu di BXCT + trc, ta cú: H1 = MB LM + .D1
.D1: Khong cỏch t cao trỡnh lp mỏy n nh bu BXCT, ta
ly:
.D1 = 0,75.D1 = 2,4 m.
MB: Cao trỡnh mt bớch, MB = LMF a h2 C
a: Khong cỏch t mt trờn giỏ ch thp di n mt di stato
mỏy phỏt, a = 0,2 m.
h2: Chiu cao giỏ ch thp di, h2 = 0,5 m.

C: Khong cỏch t mt trờn n mt di stato mỏy phỏt, C = 1
m.
MB = LMF a h2 C = 433 0,2 0,5 1 = 431,3 m.
H1 = MB LM + .D1 = 431,3 427,47 + 2,4 = 6,23 m.
Lmax = max(Ho ; H1) = max(6,35 ; 6,23) = 6,35 m.
Vy: CT = SNM + h1 + h3 + ho + Lmax + a1 + hm + Ld
= 435,75 + 0,8 + 0,8 + 0,3 + 6,35 + 0,4 + 1,2 + 1
= 446,6 m.

Cao trỡnh trn nh mỏy (Tr):
Tr = CT + HCT + a2
Trong ú: HCT: Chiu cao cu trc k c xe ti, HCT = 4,8 m.
a2: Khong cỏch an ton t nh cu trc n trn nh mỏy, ly: a2 = 0,5
m
Tr = 446,6 + 4,8 + 0,5 = 451,9m.

Cao trỡnh nh nh mỏy ():
= Tr + hmỏi
Trong ú: hmỏi: Chiu cao mỏi nh mỏy, ly hmỏi = 2,1 m.
= 451,9 + 2,1 = 454 m.
3.3. Xỏc nh kớch thc mt bng phn trờn nc nh mỏy:


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
Chiu rng nh mỏy (B):
Chiu rng nh mỏy ph thuc vo kớch thc cu trc, phng thc cu v

cỏch b trớ cỏc thit b nh: Mỏy phỏt, t in, thựng du ỏp lc
+ Xỏc nh B theo kớch thc mỏy phỏt: B = Dh + 2.b + 2.d
Trong ú: Dh: ng kớnh h mỏy phỏt, Dh = 8,1 m.
b: Khong cỏch i li v b trớ t in, ly b = 2 m.
d: Chiu dy tng nh mỏy, ly d = 0,5 m.
B = Dh + 2.b + 2.d = 8,1 + 2.2 + 2.0,5 = 13,1 m.
+ Xỏc nh B theo kớch thc cu trc: B = Lk + 2.B1 + 2.d
Trong ú: Lk: Nhp cu trc, Lk = 13 m.
B1: Khong cỏch t ng ray cu trc ti tng nh mỏy, B1 = 0,5 m.
d: Chiu dy tng nh mỏy, d = 0,5 m.
B = 13 + 2.0,5 + 2.0.5 = 15 m.
Vy chiu rng nh mỏy chn theo kớch thc cu trc: B = 15 m.

Kớch thc gian lp rỏp:
Gian lp rỏp c s dng lp rỏp cỏc thit b trong thi k xõy dng trm
thu in v tin hnh sa cha t mỏy trong quỏ trỡnh vn hnh. Gian lp rỏp
thng c b trớ v phớa u hi ca nh mỏy, gn ng giao thụng phớa bờn
ngoi d dng vn chuyn thit b vo gian lp rỏp. V cao trỡnh sn lp rỏp, tụi
b trớ bng cao trỡnh sn nh mỏy cú th tn dng khong khụng gia gian lp rỏp
v t mỏy u tiờn b trớ thit b sa cha. Khi lp rỏp t mỏy phi dựng cu trc
chớnh trong gian mỏy tin hnh thao tỏc, do ú chiu rng gian lp rỏp bng chiu
rng gian mỏy (BLR = B = 15 m). Din tớch gian lp rỏp phi b trớ ton b
thit b ca mt t mỏy trong trng hp s t mỏy nh hn 10. Trong trng hp
ngc li, phi b trớ c ton b thit b ca hai t mỏy. trm thu in T2 cú
s t mỏy Z = 2 t < 10 t nờn ta xỏc nh chiu di gian lp rỏp nh sau: Cn c
vo kớch thc v cỏch b trớ cỏc thit b cn sa cha t ú tụi xỏc nh c chiu
di gian lp rỏp LLR = 13 m.
Chiu cao gian lp rỏp bng chiu cao gian mỏy. Khi tin hnh sa cha mỏy
bin ỏp, khụng tng chiu cao nh mỏy, gian lp rỏp ta b trớ h mỏy bin ỏp.

Chiu di nh mỏy (LNM):


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
LNM = Z.L + LLR + L
Trong ú: Z: S t mỏy, Z = 2 t.
L: Chiu di on t mỏy, L = 10,7 m.
L: Chiu di tng thờm ca t mỏy cui cựng cu trc hot ng
cu t mỏy cui cựng, ta cú:
Chiu di on t mỏy: L = 10,7 m.
Chiu rng ca cu trc: BCT = 10,4 m.
Chiu dy tng u hi t mỏy cui cựng: d = 0,5 m.
BCT L d
10,4 10,7
+d=
+ 0,5 = 0,35 m. Mt khỏc, do t mỏy t lch
2
2
tõm nờn cu trc cu c t mỏy cui cựng ta chn: L = 1,5 m.
L >

LNM = Z.L + LLR + L = 2.10,7 + 13 + 1,5 = 35,9 m.
3.4. Kt cu phn trờn nh mỏy:
3.4.1. Khe lỳn v khe nhit :
Do s t mỏy ớt (Z = 2 t) nờn gia hai t mỏy ta khụng b trớ khe lỳn v khe
nhit . Tuy nhiờn, gia sn gian mỏy v sn lp rỏp ta b trớ khe lỳn phõn cỏch

gia cỏc phn ny do ti trng ca sn gian mỏy v sn lp rỏp l rt khỏc nhau.
3.4.2. Tng nh mỏy:
Tng nh mỏy c xõy gch dy 0,5 m.
3.4.3. Ct nh mỏy:
Lm bng bờ tụng ct thộp tit din hỡnh ch nht, b trớ dc nh mỏy, t cựng
vi tng, khong cỏch gia cỏc tim ct bng 1/2 chiu di on t mỏy L = 10,7
m. Ct cú nhim v dm cu trc, ngoi ra cũn tng thờm vng chc cho
tng. B trớ ct ti u v gia on t mỏy, ti v trớ khp lỳn b trớ ct kộp riờng
hai bờn on t mỏy v gian lp rỏp. Trờn tai ct t dm ch T t ray cu trc.
Kớch thc ct: Di x rng = (1 x 0,7) m2.
3.4.4. Kt cu mỏi nh mỏy:
B trớ kt cu mỏi nh mỏy kiu khung gin, cỏc gin c liờn kt vi nhau
bi cỏc thanh ging. Trờn núc nh mỏy b trớ ng dõy chng sột t dc nh mỏy.


§å ¸N TèT NGHIÖP

®iÖn T2

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2

CHNG 4:
NH MY PH

4.1. Khỏi nim:
Khi thit k nh mỏy thu in, ngoi vic b trớ nh mỏy chớnh ta cũn cn phi
b trớ nh mỏy ph mt cỏch hp lý nhm mc ớch phc v tt cho quỏ trỡnh vn
hnh sn xut in an ton ca nh mỏy. Nh mỏy ph l ni b trớ cỏc thit b ph
nh: H thng du, h thng khớ nộn, h thng nc k thut, cỏc thit b phõn phi
in v l ni cỏn b cụng nhõn vn hnh, lm vic v iu hnh s lm vic
ca nh mỏy.
V trớ nh mỏy ph t giỏp nh mỏy chớnh, cựng vi nh mỏy chớnh thnh mt
khi thng nht cú tng ngn cỏch. Nh mỏy ph bao gm:
+ Phũng iu khin trung tõm.
+ Phũng qun lý vn hnh.
+ Phũng in mt chiu.
+ Phũng c quy, axớt.
+ Xng c khớ.
+ Cỏc phong chc nng khỏc.
Trong xõy dng trm thu in, phỏt huy hiu qu kinh t thng a t
mỏy th nht vo vn hnh sm. Vỡ vy, trong phm vi on t mỏy ú v gian lp
rỏp k bờn cn b trớ cỏc phũng t cỏc h thng v cỏc thit b cú liờn quan m
bo vn hnh t mỏy. V trớ cỏc phũng ú phi thun tin v hp lý trong vn hnh
trc mt v lõu di.
4.2. Phũng iu khin trung tõm:
Phũng ny c trang b cỏc thit b theo dừi, quan sỏt hin i theo dừi quỏ
trỡnh vn hnh ca nh mỏy, l trung tõm iu khin ca nh mỏy. Phũng iu khin
trung tõm thng c b trớ cựng cao trỡnh vi sn gian mỏy thun tin cho vic
bao quỏt ton b nh mỏy. Trong phũng b trớ bng phõn phi in, ụng h o
in, thit b kim tra, thit b bo v, h thng thụng tin liờn lc v x lý tớn hiu.


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
Phũng iu khin trung tõm cú liờn h mt thit vi mỏy phỏt v mỏy bin ỏp nờn v
trớ ca nú thng b trớ gn cỏc thit b trờn. Din tớch phũng ph thuc vo cụng
sut ca trm thu in, s lng bng in v trỡnh t ng hoỏ trong nh mỏy.
Vic b trớ phũng iu khin trung tõm l mt vn ht sc quan trng. Qua
nghiờn cu, so sỏnh tụi b trớ phũng iu khin trung tõm phớa thng lu ca nh
mỏy, gn gian lp rỏp; cao trỡnh phũng bng cao trỡnh sn nh mỏy.
4.3. Phũng in mt chiu (c quy, axớt, np in):
cung cp dũng in mt chiu phc v o lng v chiu sỏng khi nh mỏy
b s c, trong nh mỏy cn phi cú h thng in mt chiu gm cú: Phũng c quy,
phũng np in, phũng axớt. Ngoi ra nú cũn cung cp in mt chiu phc v
cho phũng iu khin trung tõm (mch nh th), cao trỡnh ca cỏc phũng bng nhau
v bng cao trỡnh sn mỏy phỏt. Cỏc phũng ny c t gn phũng iu khin trung
tõm v nm phớa thng lu gian lp rỏp. trỏnh hi axớt s lm hng cỏc thit
b v nh hng ti sc kho ca cỏn b cụng nhõn viờn, cú b trớ hnh lang thụng
giú ngn cỏch.
4.4. Phũng qun lý vn hnh (phũng cỏc thit b ph tr):
Gm cỏc phũng nh: Phũng cha du bụi trn, du cỏch nhit t mỏy v x lý
du, phũng mỏy nộn khớ, phũng t mỏy bm nc k thut, mỏy bm tờu nc
trong bung xon v ng hỳt khi cn sa cha t mỏy, cỏc h thng thit b kim tra
o lng. Cỏc phũng ny c b trớ tng hm phớa h lu, di cao trỡnh sn
mỏy phỏt dc theo nh mỏy.
4.5. Cỏc phũng chc nng khỏc:
+ Phũng phõn phi in v in t dựng.
+ Phũng cỏp in b trớ di phũng iu khin trung tõm v chy dc theo
nh mỏy.
+ Kho dng c.
+ Xng sa cha c khớ c b trớ phớa h lu gian lp rỏp

Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2

CHNG 5:
H THNG THIT B PH
5.1. Mc ớch yờu cu khi b trớ thit b ph:
Trong nh mỏy thu in m bo ch vn hnh an ton ca cỏc t mỏy
nht nh phi b trớ cỏc h thng thit b ph tr. c bit i vi nh mỏy thu
in cú cụng sut ln thỡ h thng thit b ph tr phi cú tớnh t ng hoỏ, chớnh
xỏc cao tng mc an ton, tng mc thun tin v quan trng nht l gim
s c. H thng thit b ph trong nh mỏy bao gm:
+ H thng cung cp du.
+ H thng cung cp khớ nộn.
+ H thng cung cp nc k thut.
+ H thng tiờu thoỏt nc.
+ H thng cỏc thit b in v ng dõy dn in.
* Nguyờn tc b trớ cỏc h thng thit b ph:
+ Thit b ph v in, cỏc loi cỏp in nờn b trớ di tng mỏy phỏt v mt
bờn nh mỏy (phớa thng lu hoc h lu nh mỏy) cũn phớa bờn kia b trớ ng
ng ca cỏc h thng thit b ph: H thng du, nc, khớ
+ Lp t cỏc h thng thit b ph phi m bo thao tỏc d dng, an ton,
thun tin cho vic kim tra, bo qun v sa cha.
+ Cỏc phng ỏn lp t cỏc h thng thit b ph phi tho món cỏc yờu cu
kinh t: Tn tht trong cỏc h thng thit b ph nh nht, tit kim kim loi, giỏ
thnh r ng thi phi m bo yờu cu m quan ca nh mỏy.

+ Thi cụng lp rỏp cỏc h thng thit b ph nhanh, khụng lm nh hng n
vn hnh t mỏy v cỏc thit b khỏc.
5.2. Thit k h thng du:
H thng cung cp du trong nh mỏy c chia ra lm hai loi:
+ H thng du cỏch nhit: cú nhim v cung cp du cho mỏy bin ỏp, mỏy
ct, cỏc thit b in khỏc.


§å ¸N TèT NGHIÖP

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû

®iÖn T2
+ Hệ thống cung cấp dầu bôi trơn: cung cấp dầu để bôi trơn các ổ trục (trục
turbin, trục máy phát), cung cấp dầu cho bộ phận điều tốc, máy nén khí và bôi trơn
các công cụ.
Yêu cầu đối với hệ thống dầu: Đảm bảo cung cấp đủ dầu, đúng chủng loại,
phẩm chất cho các thiết bị dùng dầu, phải thu gom được dầu và tinh lọc dầu.
5.2.1. Lượng dầu vận hành:
Lượng dầu chủ yếu dùng vận hành tổ máy được tính theo công thức:
G vh = K.Z.N T .

D1
3,2
= 1.2.28866.
= 14388 kg ≈ 14,4 tấn.
H bq
51,52

Trong đó:K: Hệ số phụ thuộc vào loại turbin, với turbin cánh quay:

K = 0,9 ÷ 1,1 chọn K = 1.
NT: Công suất định mức của một turbin, NT = 28866 Kw.
Z: Số tổ máy của trạm thuỷ điện, Z = 2 tổ.
D1: Đường kính BXCT, D1 = 3,2 m.
Hbq: Cột nước bình quân của trạm thuỷ điện, Hbq = 51,52 m.
5.2.2. Lượng dầu bôi trơn:
Dung tích dầu bôi trơn thường chiếm khoảng 35% dung tích dầu vận hành.
Gbt = 0,35.Gvh = 0,35.14,4 = 5,04 tấn.
5.2.3. Lượng dầu cách nhiệt:
Dung tích dầu cách nhiệt của MBA phụ thuộc vào hình dạng và công suất của
MBA. Theo kinh nghiệm, với MBA loại lớn cứ 1000 Kw cần 0,4 tấn dầu. Vậy với 2
MBA công suất một MBA là 45000 KVA thì lượng dầu cách nhiệt là:
Gcn = 2.0,4.45 = 36 tấn.
5.2.4. Lượng dầu dự trữ vận hành:


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
Vi MBA, ngoi tr y mt mỏy cn cng thờm 1% d tr. Vi t mỏy, ngoi
tr y cho cỏc t mỏy cũn cng thờm mt lng du tn tht cho 45 ngy bng 5%
ca du vn hnh, du bụi trn, du cỏch nhit. Vy lng du d tr l:
Gdtr = 0,01.36 + 0,05.(Gvh + Gbt + Gcn)
Gdtr = 0,36 + 0,05.(14,4 + 5,04 + 36)
Gdtr = 3,132 tn.
* Lng du tng cng cho ton b nh mỏy:
G = Gvh + Gbt + Gcn + Gdtr = 14,4 + 5,04 + 36 + 3,132 = 58,572 tn.
* H thng du gm cú:

+ Kho du: B cha du sch, du ph thi.
+ Phũng x lý du: cú nhim v lc du ph thi, kộm phm cht, tỏi sinh du
phc v cho mc ớch khỏc. Trong phũng t cỏc thit b lc, tỏi sinh du, mỏy bm
du.
+ Mỏy bm du: dựng bm du t b cha du n cỏc cao trỡnh cn thit
+ ng ng dn du: cú nhim v vn chuyn lng du cn thit t b
cha du, phũng x lý du n cỏc thit b tiờu th du v ngc li.
+ Thit b o lng v iu khin: cú nhim v kim tra cht lng du v
iu khin tỡnh hỡnh vn hnh trong cỏc ng ng, cỏc thit b dựng du.
Ngoi ra cũn cú h thng phũng chỏy cha chỏy, cu ho nh cỏt, bỡnh xt
CO2...
Nh vy m bo cỏc yờu cu ra, tụi b trớ hm du bn ngay phớa di
MBA cú th x thng xung. an ton v d dng b trớ cỏc thit b khỏc, hm
du sch (du d tr) c t ngm di t cnh hm du bn.
5.3. H thng khớ nộn:
* Nhim v: H thng khớ nộn cú nhim v cung cp khớ nộn cho cỏc thit b
nh: iu chnh turbin, h thng phanh hóm t mỏy, dp tt h quang, cho ch


§å ¸N TèT NGHIÖP

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû

®iÖn T2
chạy bù đồng bộ, thổi rác bẩn ở lưới chắn rác, ép nước ở buồng BXCT và ống hút,
vệ sinh, hút, thổi bụi máy phát.
* Tính lượng khí nén cần dùng cho một tổ máy
+ Lượng khí nén cần dùng cho thiết bị dầu áp lực:
Lưu lượng khí Q1 được xác định theo công thức:
Q1 =

Pb .Vb 30.1,6
=
= 0,8 m3/phút.
60.t
60.1

Trong đó: Pb: Áp lực công tác của thiết bị nén dầu = 25kg/cm2
Vb: Dung tích chứa khí của thiết bị dầu áp lực:
Vb = (0,6 ÷ 0,7).Vdầu áp lực= (0,6 ÷ 0,7).2,5 = (1,5 ÷ 1,75)m3. Chọn: Vb = 1,6 m3.
t: Thời gian nạp khí liên tục, t = 0,5÷2,5giờ. Chọn t = 1 giờ.
+ Lượng khí nén dùng để phanh hãm tổ máy:
Lưu lượng khí Q2 được xác định theo công thức kinh nghiệm:
Q2 =

60.q.( P + 1).t 60.3.( 5 + 1).5
=
= 5,4 m3/phút.
1000
1000

Trong đó: q: Lượng khí tiêu hao ở điều kiện áp lực công tác, q = 2 ÷ 4 l/s.
Ta chọn: q = 3 l/s.
P: Áp lực công tác = 4 ÷7 at. Ta chọn P = 5 at.
t: Thời gian phanh tổ máy, lấy t = 5 phút .
+ Lượng khí nén cho thiết bị ép nước buồng turbin:
Khi các tổ máy chạy bù đồng bộ thì phải làm mực nước trong ống hút thấp hơn
mép dưới của BXCT, nếu không thì năng lượng tiêu hao sẽ lớn. Qua thực tế cho
thấy năng lượng tổn thất trong BXCT quay trong nước gấp 5 đến 8 lần khi quay
trong không khí. Do BXCT luôn ngập trong nước hạ lưu nên phải ép nước ra khỏi

BXCT.


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
Lu lng khớ nộn khi t mỏy chy bự ng b c xỏc nh nh sau:
Q3 = a.D12.(1 + Pk) = 0,15.3,22.(1 + 7) = 12,3 m3/phỳt.
Trong ú: a: H s kinh nghim, a = 0,1 ữ 0,2. Chn a = 0,15.
D1: ng kớnh BXCT, D1 = 3,2 m.
Pk: p lc khụng khớ trong BXCT sau khi ộp nc xung thp hn mộp di
BXCT t 0,5 ữ 1,0 m. Ly: Pk = 7 at.
+ ng kớnh ng dn khớ:
ng kớnh ng xỏc nh theo cụng thc kinh nghim:
d = 30. Q3 = 30. 12,3 = 105 mm.
Ta chn: d = 100 mm.
* B trớ h thng khớ nộn:
B trớ h thng khớ nộn di tng mỏy phỏt, phớa h lu nh mỏy. Trờn mi
mỏy nộn khớ v thựng du ỏp lc phi cú thit b nh van an ton, van mt chiu,
rle bo v t ng... Cỏc thit b nộn khớ cn c trang b t ng hoỏ cao tng
nhy v chớnh xỏc. Cỏc ng ng dn khớ c b trớ dc theo chiu di nh
mỏy.
5.4. H thng cung cp nc k thut:
* Tỏc dng: H thng cung cp nc k thut c s dng thng xuyờn cung
cp nc cho lm lnh mỏy phỏt, mỏy bin ỏp, trc , trc nh hng ca mỏy
phỏt, mỏy nộn khớ v cu ho
* H thng cp nc k thut bao gm:
+ B phn ly nc.

+ B phn x lý nc.
+ B phn gim ỏp.


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
+ ng ng dn nc (ng chớnh v cỏc ng nhỏnh), cỏc van, thit b o
lng.
* Yờu cu ca h thng cp nc k thut:
+ Ngun nc phi cung cp v s lng, m bo v cht lng (sch,
khụng ln cỏc tp cht vụ c hoc hu c)
+ ỏp sut cn thit, m bo tớnh kinh t, tn dng ngun nc sn cú.
* Tớnh lng nc yờu cu trong nh mỏy:
+ Nc lm mỏt mỏy phỏt:
Nc lm mỏt mỏy phỏt s b c tớnh nh sau: C 1 Kw cụng sut tn tht
ca mỏy phỏt khi nhit 20oc cn lng nc 0,06 l/s.
Q mf =

Z.N mf .(1 mf ).0,06 2.28000.(1 0,971).0,06
=
= 100,35 lớt/s.
mf
0,971

Trong ú: Z: S t mỏy, Z = 2 t.
Nmf: Cụng sut mỏy phỏt, Nmf = 28000 Kw.
mf: Hiu sut mỏy phỏt, mf = 97,1 %.

Lng nc lm mỏt mỏy phỏt chim khong 60 ữ 65% ton b lng nc
ca h thng. Lng nc lm mỏt chn chớnh chim t 10 ữ 20% v lm mỏt
mỏy bin ỏp 15%.
+ Lu lng cung cp nc k thut ca h thng:
QHT =

Q mf
100,35
=
= (154,38 ữ 167,25) lớt/s. Chn: QHT = 160 l/s.
(60 ữ 65)% (60 ữ 65)%

* Chn hỡnh thc cung cp v b trớ h thng cung cp nc k thut:
H thng cung cp nc k thut cú th ly t nhiu ngun khỏc nhau. Ngun
cung cp tụt nht l t thng h lu nh mỏy thu in, trong trng hp h cha
cú nhiu tp cht thỡ dung ging khoan ly nc cp cho nh mỏy. Trm thu in
T2 cú ct nc dao ng t 40,96 ữ 60m vỡ vy ta cú th dựng hỡnh thc cp nc
bng mỏy bm ly nc t h lu cung cp cho cỏc t mỏy. H thng cung cp nc


§å ¸N TèT NGHIÖP

ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m thuû

®iÖn T2
kỹ thuật được bố trí trong tầng turbin. Đường ống chính bố trí dọc nhà máy nằm về
phía hạ lưu nhà máy.
5.5. Hệ thống tháo nước tổ máy:
* Tác dụng: Trong quá trình vận hành, sửa chữa tổ máy cần tiêu bỏ đi lượng nước rò
rỉ hay nước chứa trong buồng xoắn, ống hút để tạo môi trường làm việc khô ráo,

sạch sẽ đảm bảo vận hành và sửa chữa.
* Các loại nước được tháo bao gồm:
+ Tháo nước sản xuất: Lượng nước sau khi làm mát máy phát, MBA, bôi trơn
các ổ trục.
+ Tháo nước tổ máy: Khi sửa chữa định kỳ, sửa chữa sự cố trong buồng xoắn,
ống hút.
+ Tháo nước rò rỉ: Lượng nước ở nắp turbin, qua hệ thống nước kỹ thuật, nước
thấm qua nền công trình, qua các khớp nối...
* Bố trí hệ thống tháo nước:
Hệ thống tháo nước bố trí sao cho vận hành thuận tiện, tháo được hết nước ứ
đọng trong các khu vực công tác. Phương pháp tháo nước:
+ Khi độ cao hút dương và buồng xoắn đặt cao hơn mực nước hạ lưu thì tháo
nước trực tiếp bằng hệ thống tự chảy, phần nước còn lại dùng máy bơm bơm xuống
hạ lưu.
+ Bố trí giếng tập trung và hệ thống hành lang ướt dọc nhà máy tập trung vào
bể nước sau đó dùng máy bơm bơm nước xuống hạ lưu.
Đối với trạm thuỷ điện T2 có mực nước hạ lưu cao hơn buồng xoắn, độ cao hút
âm nên ta sử đụng phương pháp thứ hai để tháo nước.
5.6. Hệ thống đo lường kiểm tra:
Ở các nhà máy thuỷ điện để đảm bảo chế độ làm việc bình thường của tổ máy,
trong nhà máy đặt một loạt đồng hồ và các thiết bị đo. Các đồng hồ và các thiết bị
đo dùng để kiểm tra tình trạng và chế độ làm việc của tổ máy, kiểm tra chế độ phụ


Đồ áN TốT NGHIệP

Thiết kế sơ bộ trạm thuỷ

điện T2
ti in, cht lng in, lu lng, ct nc, cụng sut Ton b cỏc thụng s ca

cỏc thit b o c chuyn qua cỏp dn n phũng iu khin trung tõm.
Ngoi ra cũn cú cỏc thit b t ng úng ct mch bo v khi xy ra s c.
5.7. B trớ mỏy bin ỏp v trm phõn phi in:
5.7.1 B trớ mỏy bin ỏp:
Vỡ kớch thc v trng lng mỏy bin ỏp ln nờn ta b trớ cỏc mỏy bin ỏp
nm ngoi tri, mt khỏc cỏc mỏy bin ỏp cũn phi bo dng, sa cha nh k nờn
cn phi di chuyn trờn ng ray n gian lp rỏp. Mỏy bin ỏp chớnh cn b trớ
gn nh mỏy chớnh v nh mỏy ph rỳt ngn khong cỏch cỏp in gia mỏy phỏt
v mỏy bin ỏp, gim bt chi phớ vt liu ng thi gim kh nng xy ra s c v
gim tn tht in nng. Vi trm thu in T2 l trm thu in sau p tụi b trớ
mỏy bin ỏp thng lu nh mỏy, cỏch tng nh mỏy 4 m, gia cỏc mỏy bin ỏp
cú xõy tng ngn cỏch phũng ho hon.
5.7.2. B trớ trm phõn phi in cao th ngoi tri:
Trm phõn phi in cao th nờn b trớ gn nh mỏy v thun tin cho giao
thụng. Cn c vo iu kin a hỡnh, tụi b trớ trm phõn phi in cao th phớa
bờn trỏi nh mỏy (nhỡn t thng lu). Nn ca trm phõn phi in cao th c x
lý tt v t ti cao trỡnh 470m gn nh i.