Tính toán phân tích chế độ làm việc và hiệu quả điện năng của công trình thủy điện nhỏ tả trạch tại tỉnh thừa thiên huế
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (14.67 MB, 121 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------
TRẦN TRUNG THÀNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
TÍNH TỐN PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ HIỆU
QUẢ ĐIỆN NĂNG CỦA CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN NHỎ
TẢ TRẠCH TẠI TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
NGÀNH : MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN
HÀ NỘI – 2010
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên
cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung
thực và chưa được ai công bố.
Tác giả luận văn
Trần Trung Thành
LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên:
Trần Trung Thành
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm, sinh:
17/03/1981
Nơi sinh: Yên Bái
Chức vụ, đơn vị công tác trước khi đi học tập, nghiên cứu:
Kỹ sư Điện – Tổng Công ty CP Tư vấn Xây dựng Thuỷ Lợi Việt Nam.
Chỗ ở hoặc địa chỉ liên lạc:
P.412 – Nơ 9A – Phường Hoàng Liệt – Q. Hồng Mai – HN.
Điện thoại:
09.6312.1081
Email:
II. Q TRÌNH ĐÀO TẠO.
1. Trung học chuyên nghiệp
Hệ đào tạo:
Thời gian đào tạo từ …./….… đến …./….…
Nơi học (trường, thành phố):
Ngành học:
2. Đại học
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo từ 09/1999 đến 06/2004
Nơi học (trường, thành phố):
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Ngành học:
Hệ thống điện
Tên đồ án, luận án, hoặc môn thi tốt nghiệp:
Đồ án "Thiết kế hệ lưới điện trung áp cho tỉnh Lào Cai – Thiết kế chi tiết đường dây
22kV và Trạm biến áp phụ tải 400 kVA"
Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án, hoặc thi tốt nghiệp:
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Người hướng dẫn: T.S Phan Đăng Khải
3. Thạc sỹ
Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 11/2009
Nơi học (trường, thành phố):
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Ngành học:
Mạng và Hệ thống điện
Tên luận văn: "TÝnh to¸n phân tích chế độ làm việc và hiệu quả điện năng của công
trình thủy điện nhỏ Tả Trạch tại tỉnh Thõa Thiªn HuÕ"
Ngày và nơi bảo vệ luận văn: Đại học Bách Khoa Hà Nội
Người hướng dẫn: GS.TS. Lã Văn Út
4. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ):
Anh ngữ C
III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
Thời gian
07/2004 – 02/2005
07/2005 – 04/2009
Nơi công tác
Công việc đảm nhiệm
Công ty CPTV Xây dựng Vĩnh
Thành
Tổng công ty CPTV Xây dựng Thuỷ
Lợi Việt Nam
Kỹ sư thiết kế
Kỹ sư Điện
IV. CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ:
Ngày 14 tháng 04 năm 2010
NGƯỜI KHAI KÝ TÊN
Trần Trung thành
Chữ viết tắt và ký hiệu
KTXH
Kinh tế xà hội
CNH-HĐH
Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá
MNDBT
Mực nớc dâng bình thờng
MNLN 0,5
Mực nớc lũ thiết kế với tần suất 0,5
MNC
Mực nớc chết
BXCT
Bánh xe công tác
NMTĐ
Nhà máy thuỷ điện
CXLM
Công suất lắp máy
HTĐK
Hệ thống ®iỊu khiĨn
HT§
HƯ thèng ®iƯn
Luận văn thạc sĩ khoa học
Mục lục
Mở Đầu
M.1
M.2
M.3
Tiềm năng xây dựng thủy điện nhỏ tại Việt Nam..................................................3
Những tác động của việc đầu t xây dựng thủy điện nhỏ ..............................................4
Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu ............................................................6
Chơng 1
Giới thiệu chung về dự án thủy lợi tả trạch và Nhà máy thủy
điện Tả Trạch tỉnh Thừa Thiên Huế
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
Hiện trạng của dự án ..............................................................................................7
Vị trí địa lý và đặc điểm hình thái lu vực.............................................................7
Nhiệm vụ chính của công trình..............................................................................8
Quy mô công trình đầu mối ...................................................................................8
Thông số chính của công trình thuỷ điện.............................................................12
Chơng 2
Các thiết bị và thông số của nhà máy thủy điện Tả Trạch và
lới điện đấu nối
Tuy nen dẫn nớc vào tổ máy ..............................................................................17
2.1
2.2
Đờng ống thép áp lực .........................................................................................17
2.3
Kênh xả Nhà máy thủy điện ................................................................................18
2.4
Thông số của Tuabin............................................................................................18
2.5
Thông số thủy năng của dòng chảy và hồ chứa ...................................................19
2.5.1
Dòng chảy năm thiết kế lu vực Hồ chứa nớc Tả Trạch ............................19
2.5.2
Tổn thất nớc từ hồ chứa ..............................................................................21
2.5.3
Các điều kiện đặc trng thợng, hạ lu hồ chứa ..........................................21
2.5.4
Thông số thủy năng của hồ chứa. .................................................................23
2.6
Đấu nối nhà máy thủy điện Tả Trạch vào lới điện.............................................24
2.7
Vai trò NMTĐ Tả Trạch trong hệ thống điện khu vực............................................24
2.8
Phơng án sơ đồ nối điện chính .............................................................................26
2.8.1
Thông số đầu vào lựa chọn sơ đồ nối điện chính .........................................26
2.8.2
Sơ đồ nối điện chính phơng án chọn...........................................................26
2.9
Thiết bị công nghệ của nhà máy ..........................................................................26
2.9.1
Máy phát điện...............................................................................................26
2.9.2
Hệ thống kích thích ......................................................................................28
2.9.3
Thiết bị phân phối 6,3Kv. ............................................................................29
2.9.4
Hệ thống điện tự dùng. .................................................................................30
2.9.5
Trạm phân phối 110kv..................................................................................30
2.9.6
Máy biến áp chính. .......................................................................................33
2.9.7
Máy cắt điện 110KV và dao cách ly 110 Kv................................................34
1
Luận văn thạc sĩ khoa học
2.9.8
Hiện trạng hệ thống viễn thông khu vực và giải pháp cho hệ thống thông tin .
......................................................................................................................35
Chơng 3
Tính toán năng lợng và đánh giá hiệu quả kinh tế nhà máy
thuỷ điện Tả Trạch
3.1
Tổng quan các phơng pháp tính toán điều tiết dài hạn cho NMTĐ có hồ chứa 37
3.1.1
Bài toán điều tiết dài hạn ..............................................................................37
3.1.2
Các phơng pháp giải bài toán điều tiết dài hạn...........................................40
3.2
Tính toán điều tiết tối u hồ thuỷ điện Tả Trạch .................................................55
3.2.1
Phơng pháp gradient tổng quát và khả năng ứng dụng để giải bài toán điều
tiết hồ chứa nhà máy thủy điện Tả Trạch ...................................................................55
3.2.2
Bài toán điều tiết hồ chứa nớc nhà máy thuỷ điện Tả Trạch ......................61
3.2.3
Kết quả tính toán điều tiết hồ chứa nớc NMTĐ Tả Trạch..........................66
3.3
Đánh giá hiệu quả kinh tế NMTĐ Tả Trạch ........................................................74
3.3.1
Phơng pháp tính toán kinh tế ......................................................................74
3.3.2
Đánh giá hiệu quả kinh tế của dự án thuỷ điện Tả Trạch.............................79
CHƯƠNG 4
Tính toán chế độ làm việc của lới điện khu vực tỉnh thừa
thiên huế sau khi có NMTĐ Tả Trạch
Hiện trạng lới điện tỉnh thừa thiên huế ..............................................................80
4.1
4.1.1
Hiện trạng lới điện tỉnh Thừa Thiên Huế ...................................................80
4.1.2
Lới cao thế 220, 110 kV .............................................................................83
4.1.3
Quy hoạch đấu nối các NMTĐ tại tỉnh Thừa Thiên Huế lên lới ................85
4.1.4
Đấu nối nhà máy thủy điện Tả Trạch vào lới điện .....................................88
4.2
Tính toán chế độ làm việc của lới điện trớc khi có NMTĐ Tả Trạch ..............88
4.3
Tính toán chế độ làm việc của lới điện sau khi có NMTĐ Tả Trạch.................88
4.4
Kết luận................................................................................................................92
CHƯƠNG 5
Kết luận
Kết luận chính......................................................................................................93
5.1
5.1.1 Hiệu quả điện năng............................................................................................93
5.1.2 Kết quả tính toán chế độ....................................................................................94
5.2
Những nghiên cứu tiếp theo .................................................................................94
Phụ lục
Phụ lục 1 Dữ liệu vào chơng trình Conus 6.0 tính toán chế độ lới điện.
Phụ lục 2 Kết quả tính toán chế độ làm việc của lới điện.
2
Luận văn thạc sĩ khoa học
Mở Đầu
Điện năng là dạng năng lợng phổ biến nhất trên thế giới, có u điểm là dễ
dàng chuyển đổi sang dạng năng lợng khác, dễ dàng sử dụng trong sản suất,
truyền tải. Hệ thống điện của Việt Nam cũng đang phát triển mạnh mẽ để đáp ứng
tốc độ tăng trởng của phụ tải. Cùng với xu thế toàn cầu hóa nền kinh tế, Hệ thống
điện (HTĐ) cũng đÃ, đang và sẽ hình thành các mối liên kết giữa các khu vực quốc
gia lân cận có quy mô lớn cả về công suất và lÃnh thổ. Tuy nhiên việc phát huy tối
đa nguồn năng lợng thủy điện cũng là một trong những hớng đi chính để đáp ứng
cho nhu cầu phụ tải trong nớc.
M.1 Tiềm năng xây dựng thủy điện nhỏ tại Việt Nam
Theo số liệu thống kê, Việt Nam hiện có 216 dự án thủy điện vừa và nhỏ
đăng ký đầu t xây dựng với tổng công suất 4.067MW, đó là cha kể hàng trăm dự
án đà đợc đăng ký với cấp tỉnh. Tính đến cuối tháng 9/2007, đà có 22 nhà máy
thủy điện vừa và nhỏ đợc đa vận hành tổng công suất 408 MW (riêng 9 tháng đầu
năm là 148,6 MW). Theo tiến độ đang xây dựng của các công trình, Việt Nam dự
kiến trong quý 4 sẽ có thêm 7 nhà máy đợc vận hành (tổng công suất 41,6 MW),
và trong năm 2008 có khả năng đa thêm 24 nhà máy tổng (343 MW) vào phát
điện, chiếm hơn 20% tổng công suất nguồn phát mới dự kiến có đợc. Theo Dự
thảo Chiến lợc phát triển năng lợng quốc gia đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm
2050, tỷ trọng công suất sử dụng nguồn năng lợng mới, năng lợng tái tạo đến
năm 2010 sẽ đạt khoảng 5%. Mới đây, Việt Nam cũng đà có Quy hoạch phát triển
điện lực quốc gia giai đoạn 2006 - 2015 có xét triển vọng đến năm 2025 (Quy
hoạch điện 6) yêu cầu nâng tổng công suất các nguồn thủy điện nhỏ năng lợng tái
tạo thêm khoảng 1.200 MW giai đoạn 2006 - 2015 và 1.250 MW giai đoạn 2015 2025. Với mức tăng trởng phụ tải thờng xuyên ở mức 15 - 17% % trong những
năm qua và nhiều năm tới, việc tăng đủ công suất nguồn phát mới luôn là một yêu
cầu không tởng của ngành điện Việt Nam nếu chỉ trông chờ vào c¸c dù ¸n lín.
3
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đầu t vào thủy điện vừa và nhỏ không những chỉ nhằm mục tiêu đáp ứng
kịp thời nhu cầu điện năng, mà còn khẳng định sự đa dạng trong sản xuất kinh
doanh của các doanh nghiệp, nhất là đối với các đơn vị kinh tế lớn đà và đang xây
dựng theo mô hình tập đoàn. Đặc biệt, với các đơn vị trong ngành xây lắp, việc làm
chủ đầu t các dự án thủy điện vừa và nhỏ không chỉ tận dụng đợc thiết bị, lao
động... mà còn là bớc tập dợt để làm chủ đầu t xây dựng những dự án nguồn
điện lớn.
Thực tế những năm gần đây cho thấy, chủ trơng đa dạng hóa đầu t đối với
thủy điện vừa và nhỏ là hớng đi đúng đắn, đợc các địa phơng có nhiều tiềm
năng về thủy điện cũng nh các doanh nghiệp ủng hộ. Trong điều kiện thiếu nguồn
điện nh hiện nay thì tổng công suất từ thủy điện vừa và nhỏ cung cấp cho hệ thống
điện quốc gia hoặc từng khu vực là sự đóng góp đáng kể.
M.2 Những tác động của việc đầu t xây dựng thủy điện nhỏ
Vai trò tích cực của các dự án thuỷ điện nhỏ trớc hết là phát huy mọi năng
lực của các vùng, nhằm làm tăng khả năng đáp ứng những yêu cầu của sự nghiệp
phát triĨn kinh tÕ x· héi (KTXH) ®Êt n−íc cịng nh− của khu vực nơi xây dựng nhà
máy. Việc xây dựng các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ không chỉ để sản xuất điện
phục vụ ngời dân địa phơng mà còn góp phần tăng sản lợng điện của quốc gia.
Về phát triển kinh tế xà hội: Vai trò cực kỳ quan trọng của việc xây dựng
thuỷ điện nhỏ là tạo ra nguồn động lực mới trong phát triển KTXH của vùng, có tác
dụng mạnh mẽ đối với chuyển đổi cơ cấu kinh tế theo hớng công nghiệp hóa
hiện đại hóa (CNH - HĐH), đồng thời tác động tích cực trong việc tạo ra những
điều kiện mới về kinh tế, sinh thái và nhân văn của vùng lu vực sông. Các nguồn
lực phát triển mới sẽ nảy sinh trong vùng sau khi có thuỷ điện, tiện lợi cho phát
triển các ngành nông lâm nghiệp, giao thông, thủy sản và du lịch dịch vụ, phát triển
4
Luận văn thạc sĩ khoa học
kinh tế hàng hoá theo cơ chế thị trờng. Trên cơ sở này sẽ mở ra khả năng hình
thành một cơ cấu tổ chức lÃnh thổ và xà hội mới, với cơ cấu kinh tế mới, thực hiện
CNH - HĐH, phát triển kinh tế thị trờng theo định hớng XHCN ở các địa
phơng, tạo điều kiện và thúc đẩy quá trình phân công lại lao động xà hội, làm tăng
hiệu quả phát triển KTXH nói chung và khu vực kinh tế hộ gia đình của vùng nói
riêng.
Việc cải thiện cơ sở hạ tầng phục vụ xây dựng thuỷ điện góp phần tạo động
lực phát triển mới cho vùng. Năng lực thích nghi của nhân dân trong những điều
kiện tác động của xây dựng thuỷ điện để phát triển kinh tế, đặc biệt là sản xuất
nông - lâm nghiệp dần đợc CNH - HĐH. Các tác động (trực tiếp, gián tiếp) dẫn
đến biến đổi phân công lao động và làm giảm cờng độ lao động, khai thác các tài
nguyên thiên nhiên (đất đai, rừng và các nguồn nớc). Các tác động này sẽ làm biến
đổi căn bản trạng thái tổ chức, cách thức quản lý và sử dụng của cộng đồng đối với
các tài nguyên thiên nhiên sau khi xây dựng thuỷ điện. Các mô hình tổ chức phát
triển KTXH tiên tiến sẽ có thể đợc áp dụng và triển khai trong các trạng thái đặc
thù sinh thái - nhân văn ở từng địa phơng và do đó sẽ làm tăng hiệu quả đầu t của
dự án.
Về bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trờng: Các tác động tích cực của dự
án bao gồm các lợi ích về tài nguyên và môi trờng mà dự án mang lại. Lợng điện
năng do thuỷ điện mang lại là điện năng sạch. Sự có mặt của nguồn điện năng này
tránh cho việc dùng nhiệt điện chạy than, dầu làm ô nhiễm môi trờng hoặc điện
hạt nhân với nhiều khả năng tai biến môi trờng. Ngoài ra, sự có mặt của hồ chứa
nớc và hệ thống cơ sở hạ tầng đem lại lợi ích to lớn về tài nguyên và môi trờng,
nh làm tăng những hồ dự trữ nớc và góp phần không nhỏ để cải tạo các điều kiện
kinh tế sinh thái cho địa phơng.
Bên cạnh những lợi ích từ những công trình thuỷ điện vừa và nhỏ, không thể
không kể đến những tác động bất lợi của công trình. Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện
nay, cần phải cân nhắc quy mô của dự án để hài hoà những lợi ích đem lại từ công
5
Luận văn thạc sĩ khoa học
trình thuỷ điện nhng cũng phải giảm thiểu các tác động có hại khi xây dựng công
trình. Điều này có thể thực hiện đợc theo nhiều phơng pháp khác nhau tuỳ thuộc
vào quy mô của dự án cũng nh vị trí của công trình.
M.3 Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu
Với điều kiện đang công tác trong một đơn vị T vấn xây dựng thủy lợi,
chuyên thiết kế và giám sát việc đầu t xây dựng các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ,
tác giả đà chọn đề tài nghiên cứu: Tính toán phân tích chế độ làm việc và hiệu quả
điện năng của công trình thủy điện nhỏ Tả Trạch tại tỉnh Thừa Thiên Huế. Đề tài
nhằm bớc đầu đánh giá một cách khoa học những nội dung kinh tế kỹ thuật liên
quan đến dự án.
Nội dung của luận văn đợc bố cục nh sau:
Mở đầu.
Chơng 1: Giới thiệu chung về dự án thuỷ điện Tả Trạch tại tỉnh Thừa Thiên Huế.
Chơng 2: Các thiết bị và thông số của nhà máy thuỷ điện Tả Trạch và lới điện
đấu nối.
Chơng 3: Tính toán năng lợng và đánh giá hiệu quả kinh tế nhà máy thuỷ điện Tả
Trạch.
Chơng 4: Tính toán chế độ làm việc của lới điện tỉnh Thừa Thiên Huế sau khi có
NMTĐ Tả Trạch.
Chơng 5: Kết luận
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo và cô giáo trong Bộ môn
Hệ Thống Điện - Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt tác giả xin cảm ơn
thầy giáo GS.TS Là Văn út đà hớng dẫn tận tình trong suốt quá trình làm luận
văn. Đồng thời xin gửi lời cảm ơn các anh chị, bạn bè đồng nghiệp, gia đình đà giúp
đỡ để tác giả hoàn thiện luận văn này.
6
Luận văn thạc sĩ khoa học
Chơng 1
Giới thiệu chung về dự án thủy lợi tả trạch và Nhà máy
thủy điện Tả Trạch tỉnh thừa thiên huế
1.1. Hiện trạng của dự án
Dự án Thuỷ lợi Thuỷ điện Tả Trạch tính đến tháng 3 năm 2010 đang trong
quá trình xây dựng đập chính, tràn xả lũ và đập phụ, hợp phần nhà máy thuỷ điện
hiện cũng bớc đầu đợc triển khai xây dựng phần móng nhà máy.
1.2. Vị trí địa lý và đặc điểm hình thái lu vực
Công trình thủy điện Tả Trạch nằm trong cụm đầu mối công trình hồ chứa
nớc Tả Trạch xây dựng tại XÃ Dơng Hoà, huyện Hơng Thủy, tỉnh Thừa Thiên
Huế. Phần công trình thủy điện đợc tách lập thành một dự án riêng gọi là Dự án
Công trình thủy điện Tả Trạch.
1.2.1 Vị trí xây dựng công trình
Vị trí xây dựng nhà máy thủy điện Tả Trạch có toạ độ địa lý: 16019 Vĩ độ
Bắc; 107038 Kinh độ Đông, nằm phía hạ lu đập Tả Trạch.
1.2.2 Đặc điểm hình thái lu vực
Nhà máy thuỷ điện Tả Trạch đợc xây dựng ở khu vực tiếp giáp giữa thềm
sông bên phải và chân đồi phía hạ lu đập. Dựa vào đặc điểm địa hình, địa mạo, địa
hình dọc tuyến tuy nen đến đờng ống áp lực đến nhà máy thuỷ điện ra kênh xả
đợc chia làm 3 vïng: vïng ®åi nói, khu vùc chun tiÕp, vïng thỊm b·i båi.
Khu vùc ®åi nói tÝnh tõ ®Ønh ®åi ®Õn đờng thi công RO3, trùng với đờng
vào đập chính. khu vực này bao trùm lên toàn bộ tuyến tuy nen và một phần đờng
ống. Địa hình khu vực có cao ®é thay ®ỉi tõ +73.00 ®Õn +27.00. Dùa vµo cao trình
đáy đờng ống thiết kế, chiều sâu đào thay đổi từ 28m đến 39m.
Khu vực chuyển tiếp đợc tính từ đờng RO3 đến nhà máy thuỷ điện. Cao độ
địa hình thay đổi từ +27 đến +12.5. Đoạn này chiếm một phần tuyến đờng ống,
chiều sâu đào thay đổi từ 19m ®Õn kho¶ng 28m.
7
Luận văn thạc sĩ khoa học
Khu vực thềm bÃi bồi từ khu vực nhà máy đến hết kênh xả. Địa hình khu vực
tơng đối bằng phẳng, cao độ mặt đất thay đổi từ +12.5 đến +10.2. Theo cao trình
thiết kế chiều sâu đào thay đổi từ 11.2m đến 19.0m.
Nhìn chung địa hình khu vực tơng đối thuận lợi cho việc tập kết và thi công
công trình. Tuy nhiên khối lợng đào cho tuyến đờng ống áp lực, khu nhà máy và
kênh xả là tơng đối lớn.
Xem chi tiết trong Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể của dự án Thủy lợi Thủy
điện.
1.3. Nhiệm vụ chính của công trình
Việc xây dựng hồ chứa nớc Tả Trạch trên lu vựa sông Hơng với quy mô
vừa đủ để sử dụng đa mục tiêu:
-
Chống lị tiĨu m·n, lị sím, gi¶m lị chÝnh vơ cho hệ thống sông Hơng.
-
Cấp nớc cho sinh hoạt, công nghiệp với lu lợng Q = 2,00m3/s .
-
Tạo nguồn nớc tới ổn định cho 34 782 ha đất canh tác thuộc vùng đồng
bằng sông Hơng.
-
Phát điện với công suất thiết kế 21,0MW.
1.4. Quy mô công trình đầu mối
Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật chính của công trình đầu mối
TT
Thông số
Ký hiệu
Đơn
vị
Trị số
I
Đặc trng thuỷ văn
1
Diện tích lu vực
Flv
km2
717,00
2
Lu lợng lũ thiết kế P=0.5%
Qp
m3/s
11.200
3
Lu lợng lũ kiểm tra P=0.1%
Wp
106m3
14.200
II
Thông số kỹ thuật hồ chứa
1
Mực nớc dâng bình thờng
MNDBT
m
45,00
2
Mực nớc lũ thiết kế(Ptk=0,5%)
MNLN0,5
%
m
50,00
8
Luận văn thạc sĩ khoa học
9
Luận văn thạc sĩ khoa học
Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể của dự án Thủy lợi Thủy điện
10
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
Thông số
Ký hiệu
Đơn
vị
Trị số
MNLN0,1
%
m
53,07
m
25,00
MNC
m
23,00
3
Mực nớc lị kiĨm tra(Pkt=0,1%)
4
Mùc n−íc tr−íc lị
5
Mùc n−íc chÕt
6
Dung tÝch h÷u ích
Wlũ
106m3
346,62
7
Dung tích chết
Wc
106m3
73,40
8
Dung tích toàn bộ
Wtb
106m3
646,00
9
Dung tích cắt lũ ứng víi P=0,1%
106m3
556,20
10 Dung tÝch c¾t lị øng víi P=0,5%
106m3
435,93
km2
33,04
11 DiƯn tích mặt hồ tại MNLN
III Công trình chính
1
Đập chính
-
Tuyến đập
Tuyến IIb
-
Hình thức đập, kết cấu
Đất đá hỗn
hợp
-
Cao trình đỉnh đập
-
Cao trình đỉnh tờng chắn sóng
-
Chiều rộng đỉnh đập
-
Zđ
m
55,00
m
56,00
Bđđ
m
10,00
Chiều cao đập lớn nhất
Hmax
m
60,00
-
Chiều dài đỉnh đập
Lđđ
m
1187,00
2
Đập phụ
-
Vị trí: Cụm các đập phụ nằm tập trung bên bờ hữu của hồ Tả Trạch
-
Tổng số đập phụ
-
Chiều cao đập phụ
-
Tổng chiều dài đập phụ
cái
04
Hmax
m
7,00ữ37,00
Lđđ
m
660,00
11
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
-
Thông số
Ký hiệu
Đơn
vị
Trị số
Quy mô các đập phụ
Đập phụ 1: Cấp công trình: IV; Hmax =14m; Lđđ =
117,50m
Đập phụ 2: Cấp công trình: IV; Hmax =20,74m; Lđđ =
211,40m
Đập phụ 3: Cấp công trình: IV; Hmax =13m; Lđđ =
57,40m
Đập phụ 4: Cấp công trình: II; Hmax =39,5m; Lđđ =
313,70m
3
Tràn xả lũ mặt
-
Vị trí tuyến tràn: Vai phải đập
chính
-
Hình thức tràn
-
Hình thức tiêu năng
-
Cao độ ngỡng tràn
-
Tràn xả mặt có
cửa
Mũi phun
m
37,00
Số khoang tràn
cái
5
-
Chiều rộng tràn
m
45,00
4
Tràn xả lũ đáy
-
Hình thức tràn
-
Hình thức tiêu năng
-
Cao độ ngỡng tràn
-
Số cửa xả đáy
-
Kích thớc 1 cửa xả đáy bxh
5
Zngỡng
Tràn xả đáy có
cửa
Mũi phun
Zngỡng
m
16,00
cửa
5
m
4x3,2
Tuynen lấy nớc kết hợp dẫn dòng thi công và
xả lũ
12
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
Thông số
-
Vị trí: Giữa tràn xả lũ và đập chính
-
Số lỗ x kích thớc
-
Cao độ ngỡng cửa lấy nớc
Ký hiệu
Zngỡng lấy
Đơn
vị
Trị số
cái x
m
17,0
m
12,00
m
5,00
m
260,00
m3/s
650,00
nớc
-
Cao độ ngỡng cửa dẫn dòng
Zngỡng dẫn
dòng
-
Tổng chiều dài
Ltuynen
-
Lu lợng xả lớn nhất
1.5. Thông số chính của công trình thuỷ điện
Thông số kỹ thuật của công trình đầu mối và nhà máy thuỷ điện thể hiện
Bảng 1.2 sau đây.
Bảng 1.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của công trình
TT
Thông số, chỉ tiêu
Đơn vị
TKKT
I
Các thông số chung
1
Diện tích lu vực
km2
717,00
2
Cấp công trình thuỷ điện
cấp
III
3
Tần suất bảo đảm phát điện
%
85%
4
Tổng lợng nớc TB nhiều năm W0
106 m3
1716,19
5
Lu lợng bình quân nhiều năm Q0
m3/s
54,42
6
Mực nớc thợng lu (tại hồ chứa)
m
-
Mực nớc dâng bình thờng MNDBT
m
45,00
-
Mực nớc phát điện trớc lũ
m
25,00
-
Mực nớc lớn nhất thiết kế P=0.5%
m
50,00
13
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
Thông số, chỉ tiêu
Đơn vị
TKKT
-
Mực n−íc lín nhÊt kiĨm tra P=0.1%
m
53,07
7
Mùc n−íc chÕt MNC
m
23,00
8
Mùc n−íc hạ lu max(p=0,1%)
m
13,1
9
Mực nớc hạ lu min
m
1,14
II
Công trình tuyến năng lợng
1
Tháp lấy nớc
-
Cao trình ngỡng lấy nớc
m
12,00
-
Số khoang lới chắn
m
1
-
Kích thớc(bxh) lới chắn rác
m
(7x7)
-
Lu lợng lấy nớc lớn nhất
m3/s
80,625
2
Đờng hầm dẫn nớc
-
Cao trình tim cửa vào tuynen
m
12,00
-
Số lỗ x đờng kính bên trong
lỗxm
1x5,00
-
Lu lợng thiết kế Qtk
m3/s
80,625
3
Đờng ống thép
-
Đờng kính ống chính và chiều dài
m
5,0x81,63
-
Đờng kính ống nhánh rẽ
m
2,8
-
Số lợng ống nhánh rẽ
ống
3
4
Nhà máy
-
Công suất lắp máy Nlm
MW
21,00
-
Công suất bảo đảm Nđb
MW
4,40
-
Số tổ máy
Tổ
3
-
Cột nớc lớn nhất Hmax
m
43,798
-
Cột nớc nhỏ nhất Hmin
m
20,00
-
Cột nớc tính toán Htt
m
30,043
-
Lu lợng lớn nhất qua nhà máy
m3/s
80,319
14
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
Thông số, chỉ tiêu
Đơn vị
TKKT
106kwh
83,115
-
Điện lợng bình quân năm
-
Số giờ sử dụng
giờ
3958
-
Kích thớc nhà máy BxLxH
m
22,6x50x39
5
Kênh dẫn ra
-
Chiều rộng đáy
m
27,16
-
Chiều dài kênh
m
268,00
6
Thiết bị cơ khí thuỷ lực
-
Công suất tổ máy
MW
7,0
-
Cột nớc Hmax-Hmin
m
43,798ữ20,0
0
-
Cột nớc tính toán
m
30,043
-
Tuabin thuỷ lực
loại
Kaplans
m
2,00
v/ph
300
+ Hiệu suất turbin
%
92
+ Chiều cao hút Hs
m
+2,25
+ Đờng kính bánh xe công tác
+ Vòng quay đinh mức n
-
Đồng bộ, 3
pha, trục
đứng
Máy phát điện
+ Công suất định mức
MW
7,0
+ Vòng quay đinh mức n
v/ph
300
+ Điện áp định mức
KV
6,3
+ Hệ số cos
+ Hiệu suất
III
0,85
%
96,06
Tổng mức đầu t
109 đ
448,066
Xây dựng
109 đ
205,235
Mua sắm thiết bị
109 đ
155,106
15
Luận văn thạc sĩ khoa học
TT
Thông số, chỉ tiêu
Đơn vị
TKKT
Chi phí khác
109 đ
25,258
Dự phòng
109 đ
38,559
LÃi thời gian xây dựng
109 đ
23,907
Tổng mức đầu t (cha kể lÃi vay)
109 đ
424,159
IV
Thời gian thi công
năm
4
V
Hiệu ích kinh tế
109 đ
160,659
%
13,66
NPV
EIRR+
B/C
VI
1,319
Chỉ tiêu tài chính
NPV
109 đ
66,962
FIRR
%
8,549
B/C
1,122
Thời gian hoàn vốn
Năm
15
Dự án Thuỷ lợi Thuỷ điện Tả Trạch tỉnh Thừa Thiên Huế sau khi đợc xây
dựng hoàn thiện có thể xem trong hình 1.2 sau đây:
16
Luận văn thạc sĩ khoa học
Hình 1.2 Tổng thể dự án Thuỷ lợi Thuỷ
điện Tả Trạch
17
Luận văn thạc sĩ khoa học
Chơng 2
Các thiết bị và thông số của nhà máy thủy điện Tả
Trạch và lới điện đấu nối
Nhà máy thủy điện Tả Trạch đợc xây dựng phía sau đập, nớc cấp cho các
tổ máy đợc dẫn qua nhánh đờng ống áp lực đợc trích từ tuynen dẫn dòng thi
công và xả lũ khi cần thiết. Trong chơng này tác giả trình bày các thông số kỹ
thuật của nhà máy thủy điện Tả Trạch.
2.1 Tuy nen dẫn nớc vào tổ máy
Tuynen của nhà máy thủy điện là đoạn nối tiếp từ tuynen dẫn dòng thi công
và xả lũ của công trình đầu mối thủy lợi. Điểm rẽ nhánh vào nhà máy thủy điện từ
Tuynen dẫn dòng và xả lũ các điểm đầu cửa lấy nớc 139,76m có D0 = 7,00m,
trong đó cửa nhận nớc dài 29,00m, đoạn chuyển tiếp dài 47,76m, đoạn tuynen tiếp
theo có đờng kính 7,00m dài 63,00m. Đoạn rẽ nhánh vào nhà máy đợc bố trí nh
sau:
Đoạn chuyển tiếp đờng kính 7,00m sang đoạn đờng kính 5,00m dài 29,5m.
Đoạn thân tuynen có đờng kính 5,00m dài 181,17m. Trong đó 49,52m đầu tiên có
kết cấu áo hầm loại 1; 101,65m tiếp theo sử dụng kết cấu áo hầm loại 2, đoạn còn
lại dùng kết cấu áo hầm loại 3.
2.2 Đờng ống thép áp lực
Đoạn ®−êng èng ®µo hë cã ®−êng kÝnh D0=5,00m cã chiỊu dài 58,43m bên
trong là ống thép bên ngoài bọc BTCT M300, điểm kết thúc là điểm giao với tim tổ
máy số 1. Toàn bộ đoạn đờng ống đào hở đợc đắp đất đầm chặt, đắp từ cao trình
+20,00 đến cao trình +14,30 (thấp hơn cao trình gian lắp giáp 0,20m). Đoạn đờng
ống nhánh rẽ vào các tổ máy đợc bố trí nh sau:
Đoạn ống rẽ nhánh vào tổ máy số 1 có chiều dài 30,46m đờng kính thay đổi
từ D0=4,60m sang đoạn D0=2,80m
18
Luận văn thạc sĩ khoa học
Đoạn từ tim tổ máy số 1 đến tim tổ máy số 2 dài 17,44m.
Đoạn ống rẽ nhánh vào tổ máy số 2 có chiều dài 16,95m.
Đoạn còn lại đến tổ máy số 3 dài 20,72m.
2.3 Kênh xả Nhà máy thủy điện
Nhà máy thủy điện ®−ỵc thiÕt kÕ kiĨu hë, bè trÝ ë khu vùc hạ lu vai phải đập
chính. Nối tiếp bể xả nhà máy là hệ thống kênh xả dẫn nớc ra sông Tả Trạch.
Kênh xả đối với Phơng án I và III có cao trình đáy đặt tại +-0,00; bề rộng đáy
kênh là 27,16m; Phơng án II cao trình đáy kênh -0,02; bề rộng đáy kênh là
19,05m.
Kênh có chiều dài cho cả 3 phơng án là 268,00m, mặt cắt kênh hình thang
có hệ số mái m-1,50. Trong đó, 30,00m đoạn đầu kênh đợc gia cố bằng tấm BTCT
M200 dày 20cm cho cả đáy và mái kênh; 100,00m đoạn tiếp theo đáy đợc gia cố
bằng đá xây vữa M100 dày 25cm, mái gia cố đến cao trình +5,00.
2.4 Thông số của Tuabin
Qua tính toán đà chọn đợc thông số kỹ thuật của thiết bị Tuabin nh trong
bảng 2.1 sau:
Bảng 2.1: Các thông số tua bin lựa chọn.
STT
Mục
Thông số
1
Mức nớc dâng bình thờng
45m
2
Mức nớc chết
23m
3
Công suất lắp máy (Plm)
21MW
4
Số tổ máy
3
5
Công suất tổ máy (Plm)
7MW
6
C«ng suÊt tuabin (Ptb)
7,287MW
19
