Bài giảng công trình thuỷ điện 2

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CƠNG TRÌNH
BỘ MƠN THỦY ĐIỆN & NLTT

Bài giảng
CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II

Hà nội, 2-2020

1


TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
Khoa Cơng trình
Bộ mơn Thủy điện & NLTT
*****

Bài giảng
CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II
Giảng viên: ThS. Hồ Sỹ Mão
Email:
ĐT: 0987.255.446
2


NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương I: Các thành phần cơ bản của nhà
máy thuỷ điện
 Chương II: Các loại nhà máy thủy điện
 Chương III: Các vấn đề thủy lực của nhà
máy thủy điện

 Chương IV: Tính tốn ổn định và độ bền nhà
máy thủy điện


3


Q TRÌNH + TÀI LIỆU HỌC TẬP
Q trình: 30 tiết học
+ Lý thuyết: 25 tiết
+ Bài Tập + kiểm tra: 5 tiết
+ Điểm quá trình: 30%
+ Điểm kết thúc học phần: 70%
- Tài liệu học tập:
+ Giáo trình Cơng trình trạm thủy điện
+ Các giáo trình, tài liệu tham khảo
-

4


Chƣơng 1

CÁC THÀNH PHẦN CƠ
BẢN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN

5


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU

CẦU KHI THIẾT KẾ
1. Phân loại nhà máy thủy điện
 Theo công suất :
+ Lớn:
N >1000 MW
+ Vừa:
30 ≤ N ≤ 1000MW
+ Nhỏ:
N< 30 MW
 Theo cột nước:
+ Thấp:
H <50 m.
+ Trung bình: 50 ≤ H ≤ 400m
+ Cao:
H >400m
max

max

max

6


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ
Theo sơ đồ bố trí nhà máy trong tổng thể
cơng trình:
+ TĐ ngang đập: Hmax 25m
+ TĐ sau đập

+ TĐ đường dẫn
 Theo đặc điểm kết cấu và vị trí:
+ Nhà máy hở.
+ Nhà máy ngầm
+ Các dạng đặc biệt.


7


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ
Theo đặc điểm sản xuất năng lượng:
+ Thủy điện truyền thống.
+ Thủy điện tích năng
+ Thủy điện thủy triều.
2. Các yêu cầu khi thiết kế NMTĐ
 Đảm bảo độ ổn định, độ bền, an toàn.
 Đảm bảo điều kiện kinh tế
 Đảm bảo mỹ quan cơng trình


8


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ

9

1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ

10


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ

11


1-1. PHÂN LOẠI NMTĐ VÀ CÁC YÊU
CẦU KHI THIẾT KẾ

12


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
I. Phân loại thiết bị trong nhà máy
1. Thiết bị động lực (thiết bị chính)
 Tuabin
 Máy phát điện
2. Các hệ thống thiết bị phụ
 Hệ thống dầu
 Hệ thống khí nén
 Hệ thống cấp nước kỹ thuật.
 Hệ thống thoát nước

13


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
3. Các thiết bị cơ khí.
 Cửa van
 Cầu trục và thiết bị đóng mở cửa van
4. Thiết bị điện nhà máy
 Hệ thống phân phối điện áp máy phát
 Hệ thống phân phối điện áp cao ( trạm phân
phối
 Máy biến áp
5. Hệ thống đo lƣờng và điều khiển
14


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ

15


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
II. Máy phát điện
1. Đặc điểm cơ bản.
 Máy phát đồng bộ, 3 pha.
 Tốc độ quay thường thấp.
 Trục đứng : Kiểu treo và kiểu ô

 Trục ngang : công suất nhỏ hoặc dùng cho
TB trục ngang

16


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
2. Các thơng số cơ bản.
 Cơng suất.
+ Cơng suất tồn phần: S [ kVA]
+ Công suất hữu công (Công suất tác dụng): N
[kW]
N= Scos
+ Công suất vô công: P [var]
P= S sin
+ cos=0.80.9 hệ số công suất
17


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
S, MVA

125

126360

>360

cos

0,8

0,85

0,9

Điện áp : 3,15; 6,3; 10,5;13,8;15,75;18;20;
21; 24 kV
+ Công suất máy phát
N15MW........U=6,3kV
N 70MW........U=10,5kV
N>70MW........U=18kV


18


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
60 f
Số vịng quay: n [v/ph]
n=
2p
+ f- tần số dòng điện, Hz
+ 2p- số đôi cực của stato máy phát điện
 Hiệu suất:  =0,950,98
 Mơmen đà: GD2 [T.m2]


2

2
i a

GD = 2,9D l j


i

Kích thước: Di, la

19


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
3. Cấu tạo máy phát điện
3.1. Máy phát kiểu treo.
a) Đặc điểm cấu tạo
 Roto: bộ phận quay trên đó gắn các cực từ
với các cuộn dây sử dụng điện 1 chiều
 Stato: phần cố định của máy phát
 Trục

20


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG

NMTĐ
Ổ trục:
+ Ổ trục chặn, ổ trục chính, ổ đỡ
+Ổ trục hướng
 Giá đỡ
+ Giá chữ thập trên
+ Giá chữ thập dưới
 Các hệ thống phụ của máy phát:
+ Hệ thống kích từ
+ Hệ thống làm mát.
+ Hệ thống phanh hãm.
+ Hệ thống đo lường và bảo vệ.


21


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
Kích thước máy phát kiểu treo
+ Nếu Di/la <4, máy phát kiểu treo
+ Nếu Di/la > 5, máy phát kiểu ô
+ Nếu 4  Di/la  5
n 150 v/ph, máy phát kiểu treo
n <150 v/p, máy phát kiểu ơ
b) Ƣu nhƣợc điểm
 Tính ổn định cao, không bị rung động


22

1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
+ Ảnh hưởng đến chiều cao gian máy.
+ Khi sửa chữa roto bắt buộc phải tháo ổ trục
chính
+ Thời gian sửa chữa kéo dài
c) Ứng dụng
+ Máy phát có số cịng quay lớn
+ Thường là loại tổ máy tuabin tâm trục

23


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ

24


1-2. CÁC THIẾT BỊ BỐ TRÍ TRONG
NMTĐ
Máy phát điện
kiểu treo- tổ
máy tuabin
tâm trục trục
đứng

25