Tải bản đầy đủ
.4. Cột nước nhỏ nhất (HMin).

.4. Cột nước nhỏ nhất (HMin).

Tải bản đầy đủ

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

phần III.
Chọn thiết bị
i3-1. Khái quát chung.
Sau khi xác định đợc các thông số cơ bản của trạm thuỷ điện ta
tiến hành chọn thiết bị cho TTĐ.
Thiết bị TTĐ gồm 2 phần cơ bản:
- Thiết bị cơ khí thuỷ lực.
- Thiết bị điện và các thiết bị khác.
Thiết bị và số tổ máy của trạm thuỷ điện phải đợc lựa chọn
sao cho kinh tế. Đây là một vấn đề rất quan trọng trong việc tính toán
thiết kế NMTĐ. Bởi vì nó ảnh hởng tới: kích thớc, quy mô công trình,
kết cấu công trình..., nó ảnh hởng trực tiếp đến vốn đầu t vào TTĐ.
Chọn số tổ máy và chọn thiết bị cho NMTĐ là hai công việc liên quan
chặt chẽ với nhau, trong vấn đề chọn số tổ máy, phải dựa vào điều
kiện kinh tế và điều kiện kỹ thuật. Do đó, khi chọn ta phải giả thiết
nhiều phơng án rồi tính toán, so sánh để chọn ra một phơng án có lợi
nhất: cung cấp điện an toàn, vốn đầu t nhỏ, chi phí vận hành nhỏ, tức
là đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật và có lợi hơn về kinh tế. Vì vậy, khi
chọn số tổ máy (Z) ta cần quan tâm đến các yếu tố sau:
1. Công suất 1 tổ máy phải nhỏ hơn hoặc bằng công suất dự trữ
sự cố của hệ thống:

NHTdtsc = (10 ữ 12) %. PmaxHT

Có nh vậy thì khi một tổ máy bị hỏng, công suất chung mới đảm
bảo.
2. Về mặt năng lợng: Turbin phải làm việc trong vùng hiệu suất
cao .
Ta có : max T = 1 (1 max M ).5

D1M
D1T

=>Khi Z tăng thì D1 giảm => max T

giảm. Đối với TTĐ nếu số tổ máy nhiều thì TTD tăng.
Với turbin tâm trục thì có max cao, nhng vùng có hiệu suất cao
hẹp. Cho nên muốn hiệu suất bình quân của TTĐ cao thì nên chọn
nhiều tổ máy

30

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Với turbin cánh quay thì có max thấp, nhng vùng làm việc với hiệu
suất cao thì rộng, nên số tổ máy thay đổi mà hiệu suất bình quân của
TTĐ ít thay đổi.Khi TTĐ làm việc ở phần đỉnh của biểu đồ phụ tải thf N
luôn luôn thay đổi => số tổ máy nhiều =>hiệu suất bình quân của TTĐ
tăng.Khi TTĐ làm việc ở phần gốc của biểu đồ phụ tải thì số tổ máy ít
nhng hiệu suất bình quân của TTĐ vẫn cao.
3. Về mặt quản lý vận hành: Số tổ máy ít dễ quản lý vận hành hơn số
tổ máy nhiều.
4.Vốn đầu t vào thiết bị và xây dựng công trình :
Nếu số tổ máy ít thì công suất sẽ lớn, vốn đầu t vào cả nhà máy
nhỏ, kích thớc nhà máy nhỏ, tăng tiến độ thi công.
5. Về vận chuyển lắp ráp :
Kích thớc và trọng lợng thiết bị nếu lớn quá thì sẽ gây khó khăn
cho quá trình vận chuyển. Việc chọn thiết bị phải phù hợp với tình hình
thực tế: phơng tiện giao thông, đờng xá, cầu cống...
Hiện nay, nớc ta các thiết bị đều phải nhập từ nớc ngoài vì thế nên
chọn số tổ máy sao cho các thiết bị đã có sẵn trong catalogue(bảng
tra), nếu phải đặt chế tạo một loại thiết bị mới thì rất tốn kém, sẽ làm
tăng vốn đầu t.
6. Về cung cấp điện:
Để đảm bảo an toàn cung cấp điện nên chọn số tổ máy nhiều vì
TTĐ có tỷ trọng lớn trong hệ thống điện thì sự cố mỗi tổ máy ảnh hởng
rất lớn đến an toàn cung cấp điện của hệ thống. Nếu chọn số tổ máy ít
thì dẫn đến việc cung cấp điện không an toàn.Vì mỗi tổ máy đảm nhận
một phần phụ tải rất lớn khi gặp sự cố dẫn đến tổn thất lớn cho hộ
dùng điện.
Với MNDBT = 386,26 (m).
Qua phần tính toán thuỷ năng có kết quả sau:
- Nlm = 8 (MW).
- HMax = 168,76(m).
- Hbq = 160,4 (m).
31

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

- Htt = 157,19(m).
- HMin = 156,38 (m).
-Zhlmin = 211,81(m
Từ những phân tích ở trên và với các thông số thuỷ năng đã tính
toán với TTĐ Nà Loà có công suất lắp máy nhỏ ( N lm =8 Mw ) nên em
đa ra các phơng án số tổ máy: Z = 2,3,4 tổ máy. Tiến hành tính toán
chọn turbin, máy phát... sau đó so sánh về kinh tế và kỹ thuật để chọn
ra phơng án số tổ máy có lợi nhất.
*Công suất định mức của một tổ máy (Ntm) cho từng phơng án:
Ntm = Nmf =
Trong đó:

N lm
Z

(3-2)

Nlm : là công suất lắp máy của nhà máy thuỷ điện.
Z : là số tổ máy.

*Công suất định mức của một Turbin (Ntb):
Ntb =

N tm
mf

(3-3)

Trong đó:
Ntm : là công suất một tổ máy.

mf : là hiệu suất máy phát.
mf = (0,96 ữ 0,98). Sơ bộ chọn mf = 0,97.
Vậy ta có bảng sau:
Phơng án
2 tổ máy
3 tổ máy
4 tổ máy

Ntm. (MW)
4
2,67
2

Ntb. (MW)
4,12
2,75
2,06

Việc tính toán là một việc làm khó khăn vì nó liên quan tới nhiều
vấn đề. Do thời gian có hạn nên trong phạm vi đồ án này chỉ là thiết
kế sơ bộ nên cha đòi hỏi cao. Sau đây là trình tự tính toán cho từng phơng án.
i3-2.CHọN TURBIN CHO CáC PHƯƠNG áN.
Từ yêu cầu công suất đối với mỗi tổ máy của từng phơng án ta đi
chọn thiết bị cho từng phơng án cụ thể là Turbin và máy phát. Sau đó
32

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

sơ bộ đánh giá vốn đầu t vào thiết bị và xây dựng nhà máy để từ đó
chọn ra số tổ máy(Z) hợp lý nhất .
Để chọn Turbin cho từng phơng án ta phải căn cứ vào kết quả tính
toán thuỷ năng: Công suất lắp máy(N lm), cột nớc bình quân gia
quyền(Hbq), cột nớc tính toán(Htt), cột nớc lớn nhất(Hmax), cột nớc nhỏ
nhất(Hmin), mực nớc hạ lu min(Zhlmin), các đờng quan hệ mực nớc thợng
lu, hạ lu, các đờng đặc tính tổng hợp chính của các kiểu BXCT Turbin,
các bảng tra.
Trong phạm vi đồ án này để chọn tur bin cho các phơng án em trình
bày chi tiết cho phơng án Z = 2 tổ máy ,các phơng án còn lại em chỉ đa
ra kết quả còn cách tính thì hoàn toàn tơng tự.
* Chọn turbin cho phơng án Z = 2 tổ máy:
I. Các tài liệu cơ bản:
- Công suất 1 tổ máy Ntm = 4. 103 (KW).
Công suất định mức Turbin Ntb = 4,12 .103(KW).
-

Cột nớc lớn nhất Hmax = 168,76 (m).

- Cột nớc tính toán Htt = 157,19(m).
- Cột nớc nhỏ nhất Hmin = 156,38(m).
- Cột nớc bình quân gia quyền Hbq = 160,4(m).
- Cao trình mực nớc hạ lu nhỏ nhất Zhlmin = 211,81 (m).
II.Chọn kiểu Turbin:
Căn cứ vào phạm vi thay đổi cột nớc Hmin = 156,38 (m) đến Hmax =
168,76 (m), công suất định mức Turbin Ntb = 4,12.103(KW). Tra trên biểu
đồ phạm vi sử dụng của các kiểu Turbin tài liệu "chọn thiết bị cho nhà
máy", ta chọn đợc kiểu Turbin PO533
III. Xác định các thông số cơ bản của Turbin.
1. Xác định đờng kính BXCT.
Đờng kính BXCT (D1) đợc xác định theo công thức:
D1 =

N tb
9,81. T .Q 1' .H tt . H tt

Trong đó :
33