đồ án thủy điện

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Mục lục

Trang

........................................................................................................................................5
.....................................................................................................................6
chơng 1 : Giới thiệu chung về thủy điện Noà.......................................6
Chơng 2.........................................................................................................................7
điều kiện khí tợng thuỷ văn...........................................................................7
i1. Tài liệu khí tợng thủy văn...................................................................................7
1.Đặc điểm khí hậu ...........................................................................................7
2.Đặc trng thuỷ văn...........................................................................................8
3.Các đờng quan hệ kho nớc.............................................................................9
i2. Tài liệu địa chất công trình..............................................................................10
1.Điều kiện địa chất công trình phơng án chọn tuyến..................................10
2. Tuyến năng lợng ........................................................................................12
i3. tài liệu dân sinh kinh tế xã hội.....................................................................12
1. Hiện trạng kinh tế xã hội...........................................................................12
2. Cơ sở vật chất kỹ thuật hiện có...................................................................13
1.Về văn hoá xã hội..........................................................................................13
Phần II...............................................................................................................................14
Tính toán thuỷ năng...............................................................................................14
i2.1. mục đích của việc tính toán thuỷ năng.........................................................14
ttđ Nà LOà.............................................................................................................14
1. Mục đích của việc tính toán thuỷ năng......................................................14
2..Chọn tuyến đập và phơng thức khai thái thuỷ năng................................14
i2.2. chọn mức bảo đảm tính toán.........................................................................16

I . Khái niệm về chọn mức bảo đảm tính toán..............................................16
1.ý nghĩa của mức bảo đảm tính toán...................................................16
2.Nguyên lý lựa chọn mức bảo đảm tính toán.....................................17
3.Chọn mức bảo đảm tính toán. ...........................................................18
i2-3 Xác định các thông số của hồ chứa...............................................................19
I.Mực nớc chết (MNC), Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT)....................19
1. Mực nớc chết (MNC):.......................................................................... 19
2. Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT)...............................................20
i2-4 Xác định các thông số NĂNG Lựơng và các cột nớc đặc trng......................22
I .Xác định công suất bảo đảm:......................................................................23
1.Khái niệm............................................................................................. 23
II.Xác định công suất lắp máy:......................................................................25
1. Khái niệm............................................................................................ 25
2.Xác định công suất lắp máy. ..............................................................26
III. Số giờ lợi dụng công suất lắp máy...........................................................26
Iv. Tính toán xác định các cột nớc đặc trng..................................................26
1. Cột nớc lớn nhất của trạm thuỷ điện (HMax)..................................26
.2. Cột nớc bình quân gia quyền (Hbq). ..............................................26
.3. Xác định cột nớc tính toán (Htt)........................................................27
.4. Cột nớc nhỏ nhất (HMin)..................................................................27
phần III..............................................................................................................................28
Chọn thiết bị................................................................................................................28
i3-1. Khái quát chung.....................................................28

1


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

i3-2.CHọN TURBIN CHO CáC PHƯƠNG áN....................................................31
I. Các tài liệu cơ bản:.......................................................................................31
II.Chọn kiểu Turbin:.......................................................................................31
III. Xác định các thông số cơ bản của Turbin...............................................31
i3-3. Chọn Máy phát điện CHO CáC PHƯƠNG áN...........................................37
I.Địng nghĩa: ...................................................................................................37
i3-4.Tính toán giá thành mua thiết bị và bê tông nhà máy..................................39
I.Turbin............................................................................................................39
II. Máy phát:....................................................................................................39
III. Tính khối lợng bê tông:............................................................................40
i3-5. phân tích chọn phơng án..............................................................................40
I. Về kinh tế......................................................................................................40
II. Về kỹ thuật..................................................................................................40
III. Chọn phơng án..........................................................................................41
i3-6. thiết bị dẫn nớc và thoát nớc. .......................................................................41
I. Thiết bị dẫn nớc (buồng xoắn)....................................................................41
II. Thiết bị thoát nớc ( ống hút)......................................................................46
i3-7: thiết bị điều chỉnh Tuabin................................................................47
I. Nhiệm vụ cơ bản của điều chỉnh Tuabin ..................................................47
II. Động cơ tiếp lực...........................................................................................48
III. Chọn thiết bị điều tốc:..............................................................................50
IV. Chọn thùng dầu áp lực..............................................................................50
V. Tính toán kích thớc bánh đà......................................................................51
i 3-8: sơ đồ đấu điện chính....................................................................................52
I. Sơ đồ đấu điện chính:..................................................................................52
II. Chọn máy biến áp:.....................................................................................55
III . Chọn MBA tự dùng..................................................................................57
3.9. Tính ngắn mạch và chọn thiết bị điện.........................................................57
i 3-10:

Chọn cầu trục...................................................................64
Phần V...............................................................................................................................65
thuỷ công......................................................................................................................65
Chơng 1.......................................................................................................................65
nhiệm vụ của công trình thuỷ công.......................................................65
i1. nhiệm vụ...........................................................................................................65
i2. tiêu chuẩn thiết kế và quy mô công trình.........................................................66
I. Tiêu chuẩn thiết kế.......................................................................................66
II.Quy mô công trình.......................................................................................66
Chơng 2.......................................................................................................................66
công trình đầu mối.............................................................................................66
I.Loại đập đất và đá đổ..........................................................................................66
II.Loại đập bê tông trọng lực..........................................................................67
III.Đập dâng kết hợp tràn toàn tuyến............................................................67
IV.Tuyến năng lợng.........................................................................................67
Chơng 3.......................................................................................................................69
Thiết kế đập dâng kết hợp tràn toàn tuyến......................................69
3-1: tính toán điều tiết lũ. ...................................................................................69
I. Nhiệm vụ:......................................................................................................69
II. Nội dung tính toán:.....................................................................................69
III. Tính toán thuỷ lực đập tràn. ...................................................................70
3-2 tính toán mặt cắt đập. .................................................................................72

2


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

I. Mặt cắt cơ bản. ............................................................................................72
II. Mặt cắt thực dụng của đập không tràn. ..................................................74
III. Mặt cắt thực dụng của đập tràn . ...........................................................78
Chơng 4.......................................................................................................................81
công trình trên tuyến năng lợng...........................................................81
i1.Công trình lấy nớc.............................................................................................81
I.Chọn kiểu cửa lấy nớc...................................................................................81
II.Yêu cầu đối với CLN...................................................................................82
III.Các thiết bị bố trí trong cửa lấy nớc.........................................................82
86
IV.Tính toán xác định hình dạng cửa lấy nớc không áp vào kênh..............86
i2 .Công trình dẫn nớc..............................................................86
IV . Thiết kế bể áp lực.....................................................................................92
Phần IV.............................................................................................................................98
Nhà máy thuỷ điện...................................................................................................98
4-1 : nhà máy thuỷ điện.......................................................................................98
I. Khái niệm chung..........................................................................................98
II. Vị trí nhà máy, loại nhà máy...............................98
4-2. Bố TRí NHà MáY..............................................99
I . Sơ đồ bố trí tuyến trục của các tổ máy .....................................................99
II. Kích thớc nhà máy theo mặt bằng..........................................................100
III. Xác định các cao trình chủ yếu của nhà máy.......................................102
IV. Một số kích thớc phần trên của nhà máy và cách bố trí......................105
5-3. Gian lắp ráp sửa chữa (gian lắp máy)........................................................105
5.4. các máy phụ................................................................................................106
I. Phòng điều khiển trung tâm......................................................................106
II. Phòng quản lý vận hành các thiết bị phụ trợ .......................107
III. Phòng điện một chiều....................................................107
IV. Phòng khí nén ................................................................107
V. Các phòng chức năng khác có liên quan................................................107

5-5 hệ thống thiết bị phụ trợ...................................................107
I. Hệ thống cung cấp dầu..............................................................................108
II. Hệ thống khí nén...................................................................110
III. Hệ thống tháo nớc tổ máy.......................................................................112
IV. Thiết bị kiểm tra đo lờng........................................................................113
Phần VI - PHầN CHUYÊN Đề................................................................................113
Thiết kế đờng ống áp lực..............................................................................113
i1 . Khái niệm ,công dụng và phân loại đờng ống áp lực...................................113
i2 .Bố trí đờng ống áp lực...................................................................................113
i3.Cấu tạo đờng ống thép.....................................................................................114
i4.Nguyên lý thiết kế đờng ống áp lực.................................................................116
i5.Tải trọng tác dụng lên đờng ống.....................................................................119
i6.Tính toán các lực tác dụng lên đờng ống........................................................119
i7.Tính toán kích thớc mố ôm theo điều kiện bền và ổn định.............................125
i8.Nớc va trong đờng ống áp lực........................................................................129
I..Hiện tợng nớc va và ảnh hởng của nó với công tác của NMTĐ.............129
II.Tính toán áp lực nớc va.............................................................................130
Phần kết luận..........................................................................138

3


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu

Từ cuối những năm 80 của thập kỷ trớc , nền kinh tế của nớc ta chuyển
từ nền kinh tế bao cấp sang nên kinh tế thị trờng có sự quản lý của nhà nớc ,đã

và đang phát triển nhanh chóng về mọi mặt . song song với sợ phát triển đó
thì nhu câu sử dụng các nguồn năng lợng ngày càng cao , đặc biệt là nguồn
năng lợng điện .
Nguồn năng lợng này có thể tạo ra từ các nguồn năng lợng khác nh: nớc,
than đá, dầu mỏ, khí đốt, năng lợng nguyên tử, năng lợng mặt trời,gió...nhng ở
nớc ta hiện nay cha có khả năng khai thác các nguồn năng lợng gió, mặt trời,
nguyên tử...một cách sâu rộng, vì vậy nguồn năng lợng này chủ yếu đợc tạo ra
tứ các nguồn năng lợng nhiệt điện và thuỷ điện , đặc biệt là thuỷ điện .
Nớc ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa lại có hệ thống sông ngòi dày đặc ,
đây là một tiềm năng vững chắc cho chúng ta phát triển nguồn năng lợng thuỷ
điện .
Chúng ta có khoảng 124 hệ thống sông với 2 860 con sông có chiều dài
lớn hơn 10 km, với trữ năng lý thuyết 271,3 tỷ KWh/năm và trữ năng kỹ thuật
khoảng 90 tỷ KWh/năm . Hiện nay chúng ta mới chỉ thác đợc khoảng 20%
trữ năng thuỷ điện dồi dào này. Sau ngày Miền Nam giải phóng, với chủ trơng
đẩy mạnh khai thác nguồn thuỷ điện nhằm đảm bảo cho việc cân bằng hệ
thống điện cả nớc đáp ứng nhu cầu phát triển nền kinh tế quốc dân, một loạt
các nhà máy có công suất vừa và lớn đã đợc xây dựng nh: Hoà Bình 1 920
(MW), Yaly 720 (MW), Trị An 400 (MW), Hàm Thuận 300(MW), ĐaMi 175
(MW)...
4


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Theo dự báo về nhu cầu phụ tải điện toàn quốc từ năm 2000 đến năm 2010 do
Viện Năng Lợng tính toán thì vào năm 2006 toàn quốc có tổng công suất là
11,6.106 Kw và năng lợng điện là 59.3 tỷ Kwh. Trong khi đó theo kế hoạch

phát triển nguồn điện đến năm 2005 của Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam
thì cuối 2005 tất cả các nguồn (cả thuỷ điện và nhiệt điện) đợc ghi trong kế
hoạch xây dựng xong và đa vào vận hành thì tổng nguồn điện của toàn quốc sẽ
có công suất 10,8.106kw và năng lợng điện là 56,3 tỷ Kwh. Nh vậy từ năm
2006 tình trạng mất cân đối về điện năng bắt đầu xuất hiện. Để khắc phục tình
trạng này việc khảo sát thiết kế và xây dựng các nhà máy thuỷ điện,đặc biệt là
thuỷ điện nhỏ là rất cần thiết. Công trình thuỷ điện Nà Loà là một trong những
công trình nh vậy. Bản thân em đã đợc nhà trờng và khoa Thuỷ Điện giao
nhiệm vụ thiết kế sơ bộ trạm thuỷ điện Nà Loà.

5


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

PHầN 1 : TổNG QUAN
chơng 1 : Giới thiệu chung về thủy điện Noà.
Công trình thuỷ điện Nà Loà nằm trên sông Bắc Vọng thuộc huyện Hạ Lạng ,
tỉnh Cao Bằng , diện tích lu vực tới tuyến công trình là 566 km2 . Sông Bắc Vọng
chảy theo hớng Tây Bắc - Đông Nam và đổ vào sông Bằng Giang( thuộc hệ
thống sông Tây Giang Trung Quốc ) tại vị trí biên giới Việt Trung .
Tuyến đập thụôc xã An Lạc , huyện Hạ Lang , nhà máy thuộc xã Triệu
Âủ ,huyện Quảng Hoà , tỉnh Cao Bằng.
Công trình thuỷ điện Nà Loà thuộc loại thuỷ điện đờng dẫn có cột nớc
khá cao ( 160-165m) thuộc công trình cấp 3 với các thông số nh sau.:
- MNDBT = 386,26 m.
- MNC = 385,5 m.
- Wyc = Vhi =84270,34 m3.

- Nđb = 1.39 MW.
- Nlm = 8 MW.
- HMax = 168,76(m).
- Hbq = 160,4 (m).
- Htt = 157,19(m).
- HMin = 156,38 (m).
-Zhlmin = 211,81(m )
. Công trình thủy điện Nà Loà có nhiệm vụ chính nh sau:
6


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

- Nhiệm vụ chính của Công trình thuỷ điệnNà Loà là phát điện.
Sau khi hoàn thành công trình sẽ có công suất lắp máy, N lm = 8MW và
cấp cho lới điện quốc gia với sản lợng điện trung bình là : 41,68 x106kwh/năm.
Phát triển giao thông, du lịch và kinh tế địa phơng
Ngoài nhiệm vụ phát điện, công trình còn giúp Phát triển giao thông, du
lịch, dân sinh kinh tế cho huyện Hạ Lạng và khu vực lân cận.của tỉnh Cao
Bằng
-

Chơng 2
điều kiện khí tợng thuỷ văn.
i1. Tài liệu khí tợng thủy văn.

1. Đặc điểm khí hậu
Lu vực sông Bắc Vọng nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa

đông lạnh và khô, mùa hè nóng ẩm và ma nhiều .
Phân bố ma trên lu vực sông Bắc Vọng có xu hớng tăng dần về phía thợng nguồn với lợng ma dao động từ 1200-1650 mm . Lợng ma trung bình trên lu
vực Nà Loà đợc xác định là1550 mm .
Mùa ma ở đây kéo dài từ tháng V tới tháng IX với lợng ma chiến 70 %
tổng lợng ma cả năm . Mùa khô kéo dài 7 tháng , từ tháng X đến tháng IV năm
sau .
Lợng bốc hơi trung bình năm tại Trùng Khánh đạt tới 812 mm/năm . Lợng
bốc hơi tại lu vực Nà Loà là 959 mm/ năm.
Nhiệt độ không khí trung bình năm là 20o C , thấp nhất là -3,4o C và cao
nhất là 42,5o C
Độ ẩm không khí tơng đối dao đọng từ 80 đến 85 % , độ ẩn trung bình
năm là 81 % .
Biểu đồ phân bố ma và các yếu tố khí hậu tại trạm Trùng Khánh đại biểu
cho vùng Nà Loà đợc trình bày ở bảng sau:

Bảng 1.Phân bố các đặc trng khí tợng theo tháng
trạm Trùng Khánh
7


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Tháng

Lợng ma

Bốc hơi

Nhiệt độ

Độ ẩm

I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
T.B năm

(mm)
37
37
57
105
211
289
306
295
154
90
51

34
165.9

(mm)
55.1
53.1
67.2
73.8
83.6
73.2
71.9
67.1
69.7
74.5
65
64.1
811.7

(oC)
11.7
13.3
16.9
21
24.1
25.6
26
25.5
24.1
20.7
16.7

13.1
19.9

%
79.8
80.9
81
80
80.6
82.2
83.5
84.8
82.7
80.9
79.9
78.3
81.3

2. Đặc trng thuỷ văn.
Chế độ gió mùa trên lu vực sông Bắc Vọng đã tạo ra trong năm 2 mùa rõ
rệt là mùa lũ và mùa kiệt
Mùa lũ thờng kéo dài từ tháng VI đến thang IX ,mùa kiệt thờng kéo dài
từ tháng X và kết thúc vào tháng V năm sau.
Tống lợng nớc trung bình năm tại tuyến công trình Nà Loà trên sông Bắc
Vọng đợc xác định theo trạm thuỷ văn Bản Co nh sau:

Bảng 2. Đặc trng dòng chảy năm tại tuyến Nà Loà
sông bắc vọng
Đặc trng

Kí hiệu

Diện tích lu vực

F

Đơn vị

Trị số

Km2

566

Lợng ma trung bình năm

XO

mm

1600

Dòng chảy trrung bình năm

QO

m3/s

10.6

Độ sâu dòng chảy năm

YO

mm

591

Mô đuyn trung bình năm

MO

1/s/km2

19

Tổng lợng nớc trong năm

WO

106m3

334.47

Tổng lợng tổn thất năm

ZO

mm

959

8


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Bảng 3. Toạ độ đờng duy trì lu lợng ngày đêm
tại tuyến Nà Loà
T.T

P

Qtn

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

(%)
1
2
5
10
20
25
30
35
40
45
50
55

(m3/s)
108.80
82.80
43.40
25.90
13.70
10.60
8.21
6.30
4.83
3.90
3.10
2.59

T.T

P

Qtn

13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

(%)
60
65
70
75
80
85
90
95
97
99
99.9

(m3/s)

2.18
1.81
1.59
1.42
1.23
1.07
0.97
0.86
0.76
0.67
0.43

Lu lợng đỉnh lũ thiết kế ,và tổng lợng lũ tại tuyến công trình thuỷ điện
Nà Loà đợc xác định theo trạm thuỷ văn Bản Co ,tổng lợng lũ 3 ngày ứng với
các tần suất thiết kế , kết quả ở bảng 4.

Bảng 4 . Lu lợng đỉnh lũ và tổng lợng lũ thiết kế
tại tuyến Nà Loà

-

Tuyến

P(%)

QP%(m3/s)

WP%(106m3)

Nà Loà

1

2187

276

1.5

2028

256

10

1229

156

Tổng lợng dòng chảy phù xa đợc xác định trên cơ sở sử dụng tài liệu
thực đo của trạm thuỷ văn Bản Co ,với lợng phù xa lơ lửng là Wll =
800,9 m3/năm, lợng phù xa di đẩy là Wdđ = 4873,5 m3/năm.

3. Các đờng quan hệ kho nớc.
Quan hệ hồ chứa Z~W~F tại tuyến đập thể hiện ở bảng 5

Bảng 5. Đờng quan hệ hồ chứa
9

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Z
F (km2)
W (tr
m3)

378.65
0.000

380
0.017

385
0.065

390
0.163

395
0.295

400
0.481

0.000

0.008

0.202

0.755

1.884

3.805

3
211.99

3.875
212.13

4.51
212.23

Bảng 6 .Đờng quan hệ hạ lu
Q(m3/s)
Z hl(m)

0
211
5.215
212.33

0.9
211.53
6.5

212.49

1.5
211.69

Bảng 7. Đờng quan hệ tổn thất
Q(m3/s)
Z hl(m)

0
0.0
3.5
4.8

0.5
0.1
4
6.1

1
0.4
4.5
7.7

1.5
1.0
5
9.4

2

1.6
5.5
11.2

2.5
2.5
6
13.2

3
3.5
6.5
15.4

..
i2. Tài liệu địa chất công trình
1. Điều kiện địa chất công trình phơng án chọn tuyến.
Trên cơ sở các nghiên cứu và kết quả khảo sát địa hình, địa chất nghiên
cứu đoạn tuyến dài khoảng 800-1000m từ bản Lũng Thiên đến bản Lũng Mán
và tập trung vào 2 tuyến có triển vọng là tuyến trên(TĐI) và tuyến dới (TĐII)
Tuyến đập I.
Vị trí tuyến đập I ( TĐI) nằm trên sông Bắc Vọng phía Tây Bắc bản
Lũng Thiên và cách bản Lũng Thiên khoảng 100-150m
* Đặc điểm địa hình địa mạo : Toàn bộ khu vực tuyến đầu mối nằm
trong nằm trong khu vực có địa hình lòng sông mở rộng về phía hạ lu .Đặc biệt
bờ trái cửa lấy nớc tuyến kênh dẫn đi qua bãi bằng 390 m-395 m kéo dài xuống
bản Lũng Thiên
Mặt cắt lòng sông có dạng chữ V không cân xứng,phía vai phải đặt trên
sờn núi

10


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Phía vai trái có độ dốc khá thoải , bằng phẳng và rộng , lòng sông tuy
hẹp 10-15 m, nhng bờ sông thoải kéo dài dọc bờ trái khoảng 30-40m , nên nhìn
chung có chiều rộng bờ sông khá lớn 50-60m.
* Đặc điểm địa chất công trình: Toàn bộ phạm vi nền đập nằm trên diện
phân bố các đá cát , bột kết hệ tầng Mía Le (diml) . Đá phân lớp mỏng đến
trung bình , cứng chắc nứt nẻ yếu , hớng cắm của đá đổ về phía Tây Nam độ
dốc 45-500
Tại vai trái ,nơi bố trí cửa lấy nớc ,lớp phủ là êluvy -đêluvi có chiều dày
3-5.0m .phía dới là lớp đá phong hóa mãnh liệt dày 3.0m .Bề mặt đới đá phong
hoá (IB) nằm sâu 8.0-10.0m.
Móng cống xả cát, cửa lấy nớc bên bờ trái đợc bố trí nẳm trong đá nứt
nẻ.Kênh dẫn dòng ở cao trình 379,5m.Khu vực lòng sông :là lớp tích tụ ,trầm
tích aluvi .có diện phân bồ hẹp gồm cuộu ,sỏi ,sạn tảng dày 1,0-0,7m .Chièu
dày các lớp bên bờ trái bao gồm :lớp phủ dày trung bình 2,0-5,0 là lớp đất sờn
tàn tích đợc tạo thành trong các lớp đá trầm tích lục nguyên bột ,cát kết hệ tầng
Mía Lé ;thành phần gồm sét ,á sét màu nâu vàng ,lẫn IB-15%-30% dăm sạn .
Phía dới là lớp đới phong hoá mãnh liệt thuộc đá bột kết ,cát kết tủa hệ
tầng Mía Lé ,có thành phần sét ,á sét màu nâu thuộc đá bị phân huỷ hoàn
toàn ,phía dới là lớp đá bị phong hoá IA2 ,cứng chắc trung bình và yếu ,nứt nẻ
mạnh , chiều dày trung bình cả 2 lớp là 1-1,5m.
Nằm phía duới là đá phong hoá mãnh liệt IB có chiều dày 1-2 m .Phiá
dới lớp IB là lớp IIA là khối đá nứt nẻ mạnh đến trung bình.
Vai phải có tầng phủ êluvi deluvi mỏng , thành phần gồm á sét ,dẻo

cứng lẫn 15-25 % dăm sạn ,chiều dày trung bình 2- 2,5 m .Đặc tính thấm nớc
của đất ,đá tại tuyến nghiên cứu cho thấy mức độ thấm nớc khá lớn ,vơí hệ số
thấm 1,16.10-3 cm/s
Tuyến đập II.
Vị trí tuyến đập II ( TĐII) tại bản Lũng Mán ,cách TĐI khoảng 750m
về phía hạ lu
*Đặc điểm địa hình địa mạo : Mặt cắt ngang sông hình chữ U
Sờn dốc bờ phải có độ dốc 25 o 30o , bờ trái thoải hơn : 150- 20o , bãi sông
rộng , lòng sông hẹp có bề rộng 10 15 m .Bờ trái khá thoải nhng nằm ở cao
độ 380 -385 nên khối lợng đào sẽ nhiều
11


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

*Đặc điêm địa chất công trình :
Toàn bộ phạm vi nền đập nằmtrongdiện phân bố đá vôi hệ thống Nà Quản.
Tại vai trái : Tầmg phủ êluvi - đêluvi khá dày có nơi>= 10 m , Thành phần gồm
dăm sạn của đá vôi, vôi sét ,có tính thấm vừa và lớn : 1,62 .10-4- - 1,5.10-3
cm/s ,phía dới là đá vôi sét màu xám đen.
Bờ phải là lớp êluvi - đêluvi dày 3-5 m ,có thành phần á sét lẫn dăm sạn của
dá vôi
Do địa hình hẹp và dốc nên để toạ dung tích điều tiết ngày đêm tại tuyến
đập II ,cần bố trí đập tràn cao khoảng 15m ,khối lợng xây dung lớn nên có khả
năngphát sinh lớn để sử lý chống thấm, mất nớc qua công trình.
2. Tuyến năng lợng
Kênh dẫn đợc bố trí ở bờ trái có điều kiện địa chất công trình tốt ,có
điều kiện địa hình thuận lợi ,do dịa hình thoải ít phân cách

Nhà máy thuỷ điện đặt tại hạ lu cầu Nà Loà bên bờ trái dòng Bắc Vọng
Phạm vi nguyên cứu tuyến kênh bờ tráI ,từ đầu đập I đến suối Bản Mến
kênh chạy theo cao độ 385 - 390 m ,bề mặt khá thoải , bằng phẳng .chiều dài
kênh dẫn là 3010 m.
Đặc điểm địa chất công trình : Đoạn đầu kênh đi qua nền địa chất có
diện phân bố trầm tích của hệ tầng Nà Quảng gồm đá cát , bột kết và đá vôi sét
màu đen
Đoạn cuối kênh đI qua suối Bản Mến về
bể áp lực đi qua bề mặt bóc mòn của đá vôi , bề mặt ít bằng phẳng ,có độ dốc sờn đồi không đều đoạn cuối khá dốc 25 30 0
i3. tài liệu dân sinh kinh tế xã hội.
1. Hiện trạng kinh tế xã hội
Theo số liệu điều tra dân số và nhà ở đến này 1 tháng 4 năm 2000 tỉnh Cao
Bằng có 11 huyện, 187 thị xă ,phờng ,thị trấn; 491,055 ngời ,trên địa bàn tỉnh có
26 dân tộc bao gồm ngời tày , Nùng , Dao, Mông ,Kinh....
Nhân dân Cao Bằng có truyền thống lao động cần cù chăm chỉ ,chụi
khó,..Cao Bằng là một trong những tỉnh miền núi có nhiều cán bộ đợc đào tạo
một cách có hệ thống ,đây là một vốn quý của tỉnh là hạt nhân của sự phát triển
kinh tế xã hội trong tơng lai.

12


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

2. Cơ sở vật chất kỹ thuật hiện có.
Sau gần 20 năm khắc phục hậu quả chiến tranh ,Cao Bằng đã khôi phục
và xây dụng đợc một số cơ sở vật chất kĩ thuật cần thiết phục vụ cho việc phát
triển kinh tế xã hội

Các ngành sản xuất vật chất.
Bao gồm : nông nghiệp ,công nghiệp ,lâm nghiệp ,thơng mại dịch vụ du
lịch.
1. Về văn hoá xã hội.
- Phát triến dân số và nguòn lực : Dự báo tỉ lệ tăng dân số tự nhiên giai
đoạn 2001 -2005 là 1.5%/năm ,2006-2010 là 1.4 %/năm
- Văn hoá thông tin: Tập trung xây dung các mô hình văn hoá thông tin
xã ,phờng , cụm dân c
- Giáo dụng đào tạo : Phơng hớng phát triển là xã hội hoá các loại hình giáo
dục đào toạ để nâng cao dân trí tang nhanh chất lợng nguồn nhân lực nhằm dáp
ứng yêu cầu đổi mới.
Dự án thuỷ điện Nà Loà đợc xây dung vào những năm đầu của thiên nhiên kỉ
mới sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển kinh tế ,xã hội của tỉnh Cao
Bằng .Đó là nguồn động lực quan trọng của các ngành công nghiệp , đặc biệt
là công nghiệp khai thác mỏ. Nguồn điện Nà Loà sẽ góp phần đáng kể cho
việc xoá đói , giản nghèo, nâng coa đời sống vật chất , văn hoá cho một bộ
phận dân c trong tỉnh .

13


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Phần II
Tính toán thuỷ năng.
i2.1. mục đích của việc tính toán thuỷ năng
ttđ Nà LOà.
1. Mục đích của việc tính toán thuỷ năng.

Xác định các thông số cơ bản của hồ chứa và các thông số của TTĐ


Thông số của hồ chứa.

-

Mực nớc dâng bình thờng ( MNDBT ).

-

Mực nứơc chết ( MNC ).

-

Dung tích hữu ích ( Vhi ).



Thông số năng lợng của trạm thuỷ điện Nà Loà

-

Công suất đảm bảo ( Nđb ).

-

Công suất lắp máy ( Nlm ).

-

Điện lợng bình quân nhiều năm ( Enn ).

-

Số giờ lợi dụng công suất lắp máy ( h ).



Các cột nớc đặc trng của trạm thuỷ điện.

-

Cột nứơc lớn nhất ( Hmax ).

-

Cột nứơc nhỏ nhất ( Hmin ).

-

Cột nớc bình quân ( Hbq ).

-

Cột nớc tính toán ( Htt ).
2..Chọn tuyến đập và phơng thức khai thái thuỷ năng.
2.1.Chọn tuyến đập.
Trên cơ sở các nghiên cứu và kết quả khảo sát địa hình, địa chất nghiên
cứu đoạn tuyến dài khoảng 800-1000m từ bản Lũng Thiên đến bản Lũng Mán

và tập trung vào 2 tuyến có triển vọng là tuyến trên(TĐI) và tuyến dới (TĐII)
Tuyến đập I.
Vị trí tuyến đập I ( TĐI) nằm trên sông Bắc Vọng phía Tây Bắc bản
Lũng Thiên và cách bản Lũng Thiên khoảng 100-150m

14


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

* Đặc điểm địa hình địa mạo : Toàn bộ khu vực tuyến đầu mối nằm
trong nằm trong khu vực có địa hình lòng sông mở rộng về phía hạ lu .Đặc biệt
bờ trái cửa lấy nớc tuyến kênh dẫn đi qua bãi bằng 390 m-395 m kéo dài xuống
bản Lũng Thiên
Mặt cắt lòng sông có dạng chữ V không cân xứng,phía vai phải đặt trên
sờn núi
Phía vai trái có độ dốc khá thoải , bằng phẳng và rộng , lòng sông tuy
hẹp 10-15 m, nhng bờ sông thoải kéo dài dọc bờ trái khoảng 30-40m , nên nhìn
chung có chiều rộng bờ sông khá lớn 50-60m.
* Đặc điểm địa chất công trình: Toàn bộ phạm vi nền đập nằm trên diện
phân bố các đá cát , bột kết hệ tầng Mía Le (diml) . Đá phân lớp mỏng đến
trung bình , cứng chắc nứt nẻ yếu , hớng cắm của đá đổ về phía Tây Nam độ
dốc 45-500
Tại vai trái ,nơi bố trí cửa lấy nớc ,lớp phủ là êluvy -đêluvi có chiều dày
3-5.0m .phía dới là lớp đá phong hóa mãnh liệt dày 3.0m .Bề mặt đới đá phong
hoá (IB) nằm sâu 8.0-10.0m.
Móng cống xả cát, cửa lấy nớc bên bờ trái đợc bố trí nẳm trong đá nứt
nẻ.Kênh dẫn dòng ở cao trình 379,5m.Khu vực lòng sông :là lớp tích tụ ,trầm

tích aluvi .có diện phân bồ hẹp gồm cuộu ,sỏi ,sạn tảng dày 1,0-0,7m .Chièu
dày các lớp bên bờ trái bao gồm :lớp phủ dày trung bình 2,0-5,0 là lớp đất sờn
tàn tích đợc tạo thành trong các lớp đá trầm tích lục nguyên bột ,cát kết hệ tầng
Mía Lé ;thành phần gồm sét ,á sét màu nâu vàng ,lẫn IB-15%-30% dăm sạn .
Phía dới là lớp đới phong hoá mãnh liệt thuộc đá bột kết ,cát kết tủa hệ
tầng Mía Lé ,có thành phần sét ,á sét màu nâu thuộc đá bị phân huỷ hoàn
toàn ,phía dới là lớp đá bị phong hoá IA2 ,cứng chắc trung bình và yếu ,nứt nẻ
mạnh , chiều dày trung bình cả 2 lớp là 1-1,5m.
Nằm phía duới là đá phong hoá mãnh liệt IB có chiều dày 1-2 m .Phiá
dới lớp IB là lớp IIA là khối đá nứt nẻ mạnh đến trung bình.
Vai phải có tầng phủ êluvi deluvi mỏng , thành phần gồm á sét ,dẻo
cứng lẫn 15-25 % dăm sạn ,chiều dày trung bình 2- 2,5 m .Đặc tính thấm nớc
của đất ,đá tại tuyến nghiên cứu cho thấy mức độ thấm nớc khá lớn ,vơí hệ số
thấm 1,16.10-3 cm/s
Tuyến đập II.
Vị trí tuyến đập II ( TĐII) tại bản Lũng Mán ,cách TĐI khoảng 750m
về phía hạ lu
15


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

*Đặc điểm địa hình địa mạo : Mặt cắt ngang sông hình chữ U
Sờn dốc bờ phải có độ dốc 25 o 30o , bờ trái thoải hơn : 150- 20o , bãi sông
rộng , lòng sông hẹp có bề rộng 10 15 m .Bờ trái khá thoải nhng nằm ở cao
độ 380 -385 nên khối lợng đào sẽ nhiều
*Đặc điêm địa chất công trình :
Toàn bộ phạm vi nền đập nằmtrongdiện phân bố đá vôi hệ thống Nà Quản.

Tại vai trái : Tầmg phủ êluvi - đêluvi khá dày có nơi>= 10 m , Thành phần gồm
dăm sạn của đá vôi, vôi sét ,có tính thấm vừa và lớn : 1,62 .10-4- - 1,5.10-3
cm/s ,phía dới là đá vôi sét màu xám đen.
Bờ phải là lớp êluvi - đêluvi dày 3-5 m ,có thành phần á sét lẫn dăm sạn của
dá vôi
Do địa hình hẹp và dốc nên để toạ dung tích điều tiết ngày đêm tại tuyến
đập II ,cần bố trí đập tràn cao khoảng 15m ,khối lợng xây dung lớn nên có khả
năngphát sinh lớn để sử lý chống thấm, mất nớc qua công trình.
=>Tóm lại , đặc điểm địa hình , địa mạo khu vực TĐI có nhiều thuận lợi cho
việc bố trí tràn , dẫn dòng và thi công công trình đầu mối ,tuyến kênh cũng gặp
nhiều thuận lợi ,do ít phân cách ,rộnng rãi , khối lợng công tác cũng ít hơn. Do
đó tuyến đập đợc chọn là TĐI
2.2.Chọn phơng thức khai thác thuỷ năng.
a. Công trình đầu mối.
Đập dâng,đập tràn , cửa lấy nớc vào kênh.
b .Tuyến năng lợng.
Bao gồm cửa lấy nớc, kênh dẫn hở(không tự điều tiết), bể áp lực, đờng
ống áp lực, nhà máy thuỷ điện và kênh xả hạ lu.
i2.2. chọn mức bảo đảm tính toán.
I . Khái niệm về chọn mức bảo đảm tính toán.
1. ý nghĩa của mức bảo đảm tính toán.
Tình hình làm việc của TTĐ phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, trong
điềukiện lu lợng thiên nhiên đến thuận lợi thì TTĐ làm việc bình thờng và đảm
bảo yêu cầu cung cấp điện. Trong những trờng hợp khác lu lợng đến không
đảm bảo đủ yêu cầu phát điện khi đó ta phải cắt giảm các hộ dùng điện gây ảnh

16


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

hởng đến nền kinh tế. Do đó để đảm bảo mức độ an toàn cung cấp điện của
TTĐ ta phải chọn mức đảm bảo, mức đảm bảo đợc tính theo công thức sau :
P% =

TBT
.100%
TVH

Trong đó :

(21)

TBT Thời gian làm việc bình thờng của nhà máy.
TVH Tổng thời gian vận hành của nhà máy.

Trong suốt thời gian vân hành TTĐ sẽ đảm bảo cung cấp điện bình thơng
trong P% tổng thời gian vận hành của nhà máy và ( 100 P% ) tổng thời gian
không cung cấp đủ công suất và điện lợng do tình hình thuỷ văn bất lợi. Nh vậy
phần công suất và điện năng thiếu hụt này sẽ đợc các trạm khác bù lại
Mức bảo đảm 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 gọi là mức bảo
đảm tính toán Ptt. Mức bảo đảm tính toán là chỉ tiêu kinh tế quan trọng vì nó
quyết định đến khả năng cung cấp điện an toàn cũng nh mức độ lợi dụng dòng
nớc.
2.Nguyên lý lựa chọn mức bảo đảm tính toán.
Ta thấy Ptt tăng lên thì công suất đảm bảo ( Nđb ) sẽ giảm xuống, có nghĩa
là công suất tất yếu ( Nty ) cũng giảm, đông thời thời gian an toàn cung cấp điện

sẽ tăng lên và điện năng ( E ) giảm gây thiếu hụt lơng điện làm thiệt hại cho
nền kinh tế.
Thực tế việc xác định Ptt là bài toán so sánh giữa chi phí của hệ thống
tăng lên với thiệt hại của hộ dùng điện giảm xuống hay tổng chi phí của hệ
thống là nhỏ nhất.
Việc tính toán thiệt hại do thiếu điện là rất phức tạp và trong nhiều trờng
hợp ta không thể hiện đợc do mức độ thiệt hại của hộ dùng điện là khác nhau.

N

17


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Nbđ

P%

Ptk

100%

Biểu đồ quan hệ giữa công suất với tần suất thiết kế.
Kinh nghiệm chọn mức bảo đảm nh sau :
- Với TTĐ lớn công suất lắp máy Nlm > 50 Mw thì chọn Ptt = 85% - 95%.
- Với TTĐ có công suất trung bình và tỷ trọng của nó trong hệ thông là
không lớn thì Ptt = 75% - 85%.

- Với TTĐ nhỏ làm việc độc lập hoạc tỷ trọng của nó trong hệ thống nhỏ
thì Ptt = 50% - 80% .
Tất cả các chỉ tiêu trên lấy phát điện là chính ngoài ra còn một số chỉ tiêu
khác để lựa chọn với một số TTĐ mang tính kết hợp.
3.Chọn mức bảo đảm tính toán.

3.1.Cấp công trình.
Trên cơ sở quy mô nghiên cứu công trình, điều kiện địa chất và
TCXDVN : 285 2002 cấp công trình cho các phơng án đợc xét.
- Đập chính ngăn sông kết cấu bằng bê tông cốt thép trên nền đá cứng có
chiều cao từ 8 12 m thuộc công trình cấp III.
Hđập = Zđỉnh đập Zđáy đập
Trong đó :

Hđập

(22)

Chiều cao đập.

Zđỉnh đập Cao trình đỉnh đập, sơ bộ lấy Zđỉnh đập = MNDBT +
d
Zđáy đập Cao trình đáy đập.
- Nhà máy thuỷ điện có công suất lắp máy N lm = 8 Mw thuộc công trình
cấp III.
Đối với công trình cấp III mức bảo đảm phát điện là 85%
3.2.

Chọn tần suất thiét kế Pt k
18

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Công trình thủy điện Nà Loà là công trình cấp III lấy nhiệm vụ phát điện
là chính, hơn nữa hồ chứa có dung tích không lớn lắm (khoảng 80000 m 3) và
khả năng phát điện khoảng 8 MW. Vì vậy ta lấy mức bảo đảm tính toán cho
công trình là 85%.
i2-3 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 thớc của công trình, vốn đầu t vào nhà máy. Các thông số của hồ chứa bao gồm
mực nớc dâng bình thờng, mực nớc chết, độ sâu công tác, dung tích hữu ích và
dung tích chết.
I. Mực nớc chết (MNC), Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT).
1. Mực nớc chết (MNC):
Mực nớc chết (MNC) Là mực nớc thấp nhất của hồ chứa trong điều
kiện làm việc bình thờng của hồ chứa .MNC đợc xác từ dung tích bồi lắng của
hồ chứa
*Xác định dung tích bồi lắng
-Lợng phù sa lơ lửng lắng đọng trong lòng hồ đợc lấy là 1% lợng phù sa
lơ lửng qua tuyến công trình:
Wll = 0,05 Wll = 0,05 x 16018 = 800,9 m 3/năm.( Wll = 16018 m3/ năm
: là lợng phù sa lơ lửng qua tuyến công trình )
-Lợng phù sa di đẩy lắng đọng trong lòng hồ đợc lấy là 30% tổng lợng
phù sa di đẩy qua tuyến công trình:
Wdđ = 0,03 . Wdđ = 0,3 x 16245 =4873,5 m3/năm. ( Wdđ = 16425 m3/
năm : là lợng phù sa di đẩy qua tuyến công trình )
-Tổng lợng phù sa lắng đọng trong 1 năm tại tuyến công trình là:

W = Wll + Wdđ = 800,9 + 4873,5=5674,4 m3/năm.
Với quy mô công trình là công trình cấp III và khả năng phát triển hệ
thống nguồn điện trong khu vực trong thời gian tới, lấy thời gian hồ làm việc
bình thờng là 25 năm. Nh vậy dung tích chết của hồ chứa là:
Wbc = T*W = 25*5674,4= 141,9.103 m3
Tra trên đờng quan hệ Z~W thì đợc Zbc = 383,44 (m )
Để đảm bảo không cho bùn cát chảy vào kênh dẫn chọn cao trình ngỡng cửa
lấy nớc cao hơn cao trình bùn cát ít nhất 0,5 m. Mặt khác sơ bộ tính đợc chiều
sâu dòng đều trong kênh là 1,56 m. Vậy MNC = 383,44 + 0,5 +1,56 =385,5
(m)
19


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

2. Mực nớc dâng bình thờng (MNDBT).
a. Khái niệm.
MNDBT là một trong những thông số cơ bản nhất của trạm thủy điện,
đây là mực nớc trữ cao nhất trong hồ ứng với các điều kiện thuỷ văn và chế độ
làm việc bình thờng của trạm thủy điện. MNDBT có ảnh hởng quyết định đến
dung tích hồ chứa, cột nớc, lu lợng, công suất bảo đảm và điện lợng hàng năm
của TTĐ.
MNDBT càng lớn thì khả năng cung cấp nớc và phát điện càng cao, quy
mô kích thớc công trình càng lớn, do đó diện tích ngập lụt vùng lòng hồ cũng
tăng lên.
Nếu công trình xây dựng trên một dòng sông, mà ngoài nó ra còn có
một vài công trình đã xây dựng hoặc dự kiến xây dựng ở phía thợng lu. Khi
MNDBT tăng lên gây ra ngập chân công trình phía trên, ảnh hởng đến chế độ

làm việc của công trình trên.
Nhiều khi do điều kiện địa hình không thể tăng MNDBT quá cao vì nh
vậy chiều dài và chiều cao đập dâng làm ảnh hởng kích thớc hàng loạt đập phụ
xung quanh hồ, đôi khi do điều kiện địa chất, nền móng và vấn đề thấm nớc
không cho phép chọn phơng án MNDBT quá cao.
ở một số vùng lợng bốc hơi lớn khi chọn MNDBT cao mặt hồ sẽ càng
rộng, lợng nớc bốc hơi mặt hồ càng lớn do đó tác dụng tăng lu lợng mùa kiệt
bị hạn chế.
b.Nguyên lý xác định MNDBT.
Để xác định MNDBT em đa ra 2 phơng pháp sau:
* Một là :

MNDBT đợc xác định từ yêu cầu tối thiểu phát điện :
Từ

Wyc = k x qbđ (24 - t) x 3600

(2-3)

Trong đó:
- k: là hệ số an toàn, có xét đến sai sót của tài liệu, do tính toán không thật
chính xác, k = 1,1 - 1,15.
-

q: lu lợng bảo đảm đã đợc xác định, q=1,07 (m3/s).

- t: thời gian điều tiết, ( Do dung tích hồ không lớn lắm nên em chọn t =
5giờ.)
20

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

* Hai là: Em chọn đồng thời Nlm và MNDBT
Đầu tiên em xác định Nbđ theo công thức Nbđ = k*Qbđ*H(Qbđ)
Trong đó :

K

: hệ số nhà máy thuỷ điện, K

=9,81.TB.mf
TB : hiệu suất của Tua Bin.
mf : hiệu suất của Máy Phát.
Sơ bộ lấy K = 8,4.
Hfđ : cột nớc phát điện của nhà máy.
H(Qbđ) = Zbal Zhl (Qbđ) Htổn thất(Qbđ).
Zbal : cao trình bể áp lực.
Z bal =

MNDBT + MNC
H ttk
2

Có Nbđ em sẽ xác định Nlm theo Nbđ (
Nlm = k* Qtđ max *Htt =>Qtđmax =

N lm

K .H tt

Nlm = (3-7)Nbđ ) , mặt khác
=> Wyc =( Qtđmax -. Qbđ )t. 3600

Và từ đây sẽ xác định đợc Vmndbt = Wyc + Vmnc , có Vmndbt tra quan hệ
W~ Z sẽ xác định đợc MNDBT
Nh vậy, với mỗi Nlm giả thiết Nlm = (3-7)Nbđ sẽ xác định đợc 1
MNDBT ( ở đây em tính toán chọn đồng thời Nlm và MNDBT)
c.Cách xác định MNDBT
* xác định MNDBT từ yêu cầu tối thiểu phát điện
Ta có

:

Wyc = k x q (24 - t) x 3600
Wyc = 1,1 x 1,07 (24 - 5) x 3600 = 80506,8 m3
= 0,080136*106 (m3).

=> VMNDBT = Vc + WYC =0,26 *106 + 0,0805068*106 = 0,340568*106
(m3)
Tra quan hệ Z ~ W

=> MNDBT = 386,25 m.

*Xác chọn đồng thời Nlm và MNDBT : Trình tự tính toán
nh sau
- Xác định Nbđ : Nbđ = k*Qbđ*H(Qbđ)
21

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

k =9,81*Tuabin* MF, lấy k = 8,4.

Trong đó

Qbđ = 1,07( ứng với P= 85% ) tra trên đờng duy trì lu lợng ngày đêm
H(Qbđ) = Zbal Hhl(Qbđ) Hw(Qbđ)
- Gỉa thiết Nlm : Nlm = (4-7)Nbđ
- Xác định Qtđmax = Nlm/(k*Htt) ( Htt giả thiết)
-Xác định Wyc = ( Qtđmax - Qbđ)/(1,1*t*3600)
- Xác định Vmndbt=Wyc + Vc
Có Vmndbt tra quan hệ W ~ Z => MNDBT
Kết quả tính toán thuỷ năng đợc thể hiện ớ phụ lục 1,2,3,4,5,còn kết quả tổng
hơp ở bảng sau:

Bảng tổng hợp kết quả chọn MNDBT
Chỉ tiêu

Đơn vị

Nlm
MNDBT
MNC

MW
m

m

WC
Vhi
Qmin
Qmax
Hbq
Htt
Eo
hsđlcslm

m3
m3
m2/s
m2/s
m
m
KWh
h

Phơng án

Phơng án

Phơng án

Phơng án

7
386,14

385,5

Phơng án
(chọn)
8
386,26
358,5

5
386,1
385,5

6
386,02
385,5

0,.26
66654,08
0,64
3,65
166,29
162,97
31609660
6321,93

0.,26
57287,83
0,87
4,43
164.55

161.24
35451569
5908.6

0,.26
70518,41
0,91
5,23
162,64
159,39
389249356
5560.,

0,.26
84270.34
1.06
6.06
160.4
157.19
41687529,21
5211

0,.26
91375
1,135
6,49
159,15
155,97
43446128
5111,31

8.5
386,33
358,5

Từ hai cách xác định trên em chon MNDBT là 386,26 (m) và Nlm =
8 (MW)
i2-4 Xác định các thông số NĂNG Lựơng và các cột nớc
đặc trng

22


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

I .Xác định công suất bảo đảm:
1.Khái niệm
Công suất bảo đảm (Nbđ) là công suất bình quân thời đoạn tơng ứng với
mức bảo đảm tính toán của trạm thuỷ điện.
Công suất bảo đảm là một thông số cơ bản của trạm thuỷ điện bởi vì
khả năng phủ phụ tải của trạm thuỷ điện 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
lợng của hệ thống điện.
2.Cách xác định công suất bảo đảm
Để xác định công suất bảo đảm cần xác định hình thức điều tiết
của hồ.
Đặc trng của khả năng điều tiết của hồ là hệ số điều tiết của hồ .
=

Wyc
84270.34
=
= 0,0027
Wnam
1.23 x 24 x3600 x365

Trong đó:

(2-6)

Wyc là dung tích yêu cầu để điều tiết của hồ.
Wnam là dung tích nớc đến trong một năm.

Nh vậy với = 0,0027 thì ta chọn tính toán hồ điều tiết ngày đêm là hợp lý.
Có nhiều phơng pháp xác định công suất bảo đảm,
Sau đây là một số phơng pháp xác định:
*Phơng pháp xác định NBĐ theo năm nớc kiệt thiết kế.
- Chọn năm kiệt thiết kế.
- Lấy công suất bảo đảm bằng công suất bình quân mùa kiệt của năm
thiết kế.
Phơng pháp này đơn giản nhng mức độ chính xác không cao, kết quả có
thể thiên lớn hoặc thiên nhỏ tuỳ theo cách chọn mô hình phân bố dòng chảy
của năm nớc kiệt thiết kế. Vì vậy, phơng pháp này chỉ dùng cho tính toán sơ
bộ.
*Xác định công suất bảo đảm theo đờng tần suất công suất bình quân mùa
kiệt.
Nmk = f (P%)
Để xây dựng quan hệ Nmk ~ P% ta phải tính đợc công suất bình quân mùa

kịêt của một liệt năm.
23


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Công suất bình quân mùa kiệt của năm thứ i đợc xác định theo công thức:
Nmk = k. Qpđimk.Hi
Trong đó:
+ k = 9,81.tđ với tđ là hiệu suất nhà máy thuỷ điện
+ Qpđimk là lu lợng phát điện bình quân mùa kiệt năm thứ i
Q mk
pdi

Q tni

=
n

+

Vhi
Q th Q bh
n.t

mk
Với - Q pdi là lu lợng phát điện bình quân của năm thủy văn thứ i.

mh

F .h bh
Q bh = tl
2,62.10 6

,

Q th =

th .V
2,62.10 6

t là số giây trong thời đoạn tính toán : t =2,62.106(s).
n là số tháng mùa kiệt.
+ Hi là cột nớc bình quân ứng với năm thuỷ văn i.
Hi = Z tl Z hl
mk
Với: Z hl là mực nớc hạ lu ứng với Q pdi

Z tl là mực nớc thợng lu ứng với dung tích bình quân của TTĐ.
Sau khi đã xác định các giá trị công suất bình quân mùa kiệt tơng ứng . Ta
sắp xếp Nmk theo thứ tự giảm dần, tơng ứng với các Nmk, ta có tần suất :
P=

n
.100%
m +1

Trong đó :

n là thứ tự Nmk sau khi sắp xếp giảm dần.
m là tổng số các giá trị Nmk.
Vẽ đờng tần suất công suất tơng ứng với các tần suất thiết kế ta xác
định đợc công suất đảm bảo của trạm thuỷ điện.
*Phơng pháp xác định công suất Nbđ theo đờng tần suất công suất bình
quân mùa kiệt với giả thiết Nđb = N mkP % .
Nếu liệt năm quá dài có thể chọn ra một dãy năm đại biểu sao cho chúng
có hàng loạt năm ít nớc kể cả năm đặc biệt ít nớc, những năm nhiều nớc và
những năm trung bình. Sau đó vẽ đờng tần suất bình quân tìm Nđb tơng tự phơng pháp

24


Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

* Xác định Nđb theo đờng theo đờng duy trì lu lợng ngày đêm..
=>Với TTĐNà loà là TTĐ điều tiết ngày em chọn phơng án tính toán theo đờng
duy trì lu lợng ngày đêm.
Công suất đảm bảo TTĐ NàLoà đợc xác định theo đờng duy trì lu lợng
ngày đêm. (Q ~ P)
Từ đó đờng duy trì lu lợng ngày đêm (Q ~ P ) em xác định đợc Qbđ
ứng với tần suất thiết kế P = 85% là Qbđ = 1,07 m3/s
Công suất bảo đảm tính theo công thức:
Nbđ = K.H(Qbđ).Qđb
Trong đó :

K : hệ số nhà máy thuỷ điện, K =9,81.TB.mf
TB : hiệu suất của Tua Bin.

mf : hiệu suất của Máy Phát.

Sơ bộ lấy K = 8,4.
Hfđ : cột nớc phát điện của nhà máy.
H(Qbđ) = Zbal Zhl (Qbđ) Htổn thất(Qbđ).
Zbal : cao trình bể áp lực.
Z bal =

MNDBT + MNC
H ttk = 382,27
2

Httk : bao gồm tổn thất cục bộ qua cửa lấy nớc, tổn.
thất dọc đờng trong kênh và tổn thất qua bể áp lực. Tổng chiều dài kênh
là : 3010 m và độ dốc đáy kênh i = 0,0012, coi nh tổn thất cục bộ là
không đáng kể: Httk = 3010.0,0012 3,612 m.
Zhl : cao trình mực nớc hạ lu ứng với Qhl = Qbđ.
Quan hệ Zhl ~ Qhl tra đợc Zhl = 211,54 m
Htổn thất : tổn thất qua nhà máy thuỷ điện.
Quan hệ Htổn thất ~ QTĐ tra đợc Htôn thất =0,37 m
Thay vào công thức ( 2 3 ).
N bd = 8,4. * 0,97( 382.27 211,54 0,37 ) 1,39Mw .

II.Xác định công suất lắp máy:
1. Khái niệm.
Công suất lắp máy là công suất tối đa mà TTĐ có thể phát đợc trong quá
trình làm việc bình thờng.
Công suất lắp máy bằng tổng công suất định mức của các tổ máy trong
nhà máy.
25