Tải bản đầy đủ
Chương 3: tính toán thuỷ văn

Chương 3: tính toán thuỷ văn

Tải bản đầy đủ

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

Số tháng mùa kiệt: 7 tháng ( Tháng XII, I, II, III, IV, V, VI ).
2. Tài liệu lũ.
Tài liệu lũ là một số liệu quan trọng dùng trong thiết kế công trình thuỷ công, thiết
kế đập tràn cũng nh các công trình khác trên sông Đồng Nai. Lu lợng đỉnh lũ thiết kế
đợc xác định theo một số phơng pháp gián tiếp nh tổng hợp địa lý, các công thức kinh
nghiệm, đờng lu lợng đơn vị... Đối với công trình Đồng Nai 5 là công trình phái dới của
công trình thuỷ điện Đại Ninh, Đồng Nai 3, 4 vì vậy có xét thêm khả năng làm giảm
đỉnh lũ của các công trình này đối với công trình Đồng Nai 5. Kết quả tính toán lu lợng
đỉnh lũ thiết kế tại các tuyến đập 1A trạm thuỷ điện Đồng Nai 5 nh sau:
Bảng 1.8. Lu lợng đỉnh lũ (m3/s)
P%

0.1

0.5

1

3

5

10

Đập 1A

11300

8320

6910

5000

4290

3370

Bảng 1.9. Dòng chảy trung bình tháng qua nhà máy thuỷ điện Đồng Nai 4.
Năm
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988

I
65.3
70.7
73.3
76.3
70.0
66.9
74.3
66.0
66.2
68.2
68.0

II
64.7
70.4
72.9
75.9
69.4
66.4
73.6
65.5
65.7
67.5
67.5

III
64.8
70.3
72.7
75.3
69.3
66.1
73.4
65.5
65.4
67.3
67.3

IV
64.8
70.4
72.7
75.3
69.7
66.1
73.7
65.9
65.4
67.2
67.4

V
65.4
71.2
73.5
76.0
69.7
66.3
74.7
67.3
66.5
67.6
67.7

VI
66.7
82.1
77.2
80.9
71.3
68.3
77.0
70.0
67.5
69.5
69.8

VII VIII IX
X
XI
64.1 93.7 96.8 95.6 86.6
99.5 101.8 94.2 97.1 91.7
86.0 88.6 95.0 92.6 89.1
80.2 88.0 85.2 86.1 81.3
76.4 77.0 84.5 76.9 73.7
78.0 89.6 86.8 93.9 85.6
77.5 105.5 102.2 100.9 72.8
70.5 72.1 74.2 75.4 69.9
77.9 105.1 101.9 101.5 95.2
73.6 77.4 79.2 76.5 72.4
64.5 65.3 67.1 71.3 66.6
14

XII
72.0
74.6
78.0
71.8
68.2
75.5
67.2
67.8
69.9
69.3
62.3

TB
78.9
81.9
80.2
76.2
74.4
78.4
75.1
74.1
75.2
69.2
67.2

đồ án tốt nghiệp
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
TB

61.3
68.2
67.2
70.4
67.9
83.0
66.6
75.1
86.7
65.0
103.4
93.2
92.4
69.1
75.7
73.5

60.8
67.8
66.7
69.9
67.4
82.6
66.2
74.7
86.5
64.7
101.6
92.5
91.3
68.6
75.0
72.9

60.9
67.8
66.5
69.7
67.4
82.4
66.0
74.5
85.9
64.4
101.4
92.5
91.0
68.4
74.9
72.7

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5
61.1
67.8
66.5
70.1
67.4
82.5
66.0
75.1
86.4
64.5
103.3
93.2
91.4
68.6
74.9
73.0

62.5
67.9
66.9
70.5
68.1
84.0
66.5
77.0
87.3
65.6
126.1
94.1
91.9
68.6
76.6
74.6

67.8
97.7
67.7
77.7
69.2
85.3
67.3
90.6
88.4
65.9
145.2
97.0
96.1
71.5
80.2
79.5

72.1
97.1
81.5
78.4
72.2
105.1
79.3
102.9
95.7
67.1
145.8
145.6
101.1
79.0
81.2
86.6

73.3
104.0
85.4
85.3
76.1
106.2
81.0
110.4
100.3
70.3
149.8
147.3
107.4
99.8
84.5
94.0

75.8
106.1
90.5
85.1
77.6
112.8
89.2
115.1
97.0
110.0
141.4
148.9
102.3
97.5
86.0
96.2

73.8
100.7
87.8
81.8
80.4
105.7
86.7
115.0
94.8
111.5
140.4
153.6
99.8
92.9
86.0
95.3

71.2
98.6
73.9
76.8
72.1
73.1
78.2
112.1
84.8
111.5
127.2
144.3
92.3
88.6
80.2
87.3

68.9
68.7
71.1
68.7
70.7
67.8
76.0
92.4
66.0
108.2
95.3
95.7
70.4
77.3
66.6
74.6

75.9
79.3
74.8
73.4
80.3
81.6
83.5
90.6
84.5
102.1
120.0
105.2
86.5
78.8
80.1
81.8

Bảng 1.10. Dòng chảy trung bình tháng khu giữa thuỷ điện Đồng Nai 4 & 5
Năm
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993

I
11.4
9.5
12.8
17.3
15.4
14.6
14.5
11.9
14.4
15.7
14.0
12.0
11.1
11.7
12.4
12.8

II
4.7
6.2
8.2
12.1
8.7
8.0
7.7
7.4
8.8
8.7
8.8
6.9
7.1
8.8
7.4
8.3

III
5.2
5.4
5.9
6.5
7.8
5.8
5.5
6.6
6.5
6.2
6.3
8.1
7.3
6.3
4.6
7.8

IV
5.1
6.2
6.3
6.7
12.5
5.0
8.3
11.1
6.6
5.5
7.9
10.2
6.3
6.9
9.2
8.2

V
12.3
15.7
14.6
14.0
12.4
7.6
19.6
26.1
19.8
7.2
11.1
25.3
8.1
10.9
12.6
15.0

VI
VII VIII IX
X
26.7 48.1 152.0 184.0 163.0
59.6 160.0 187.0 93.6 126.0
47.3 64.2 91.3 168.0 135.0
72.1 62.9 162.0 123.0 128.0
29.6 93.1 104.0 189.0 96.5
30.3 55.9 125.0 89.1 169.0
45.6 50.1 204.0 160.0 136.0
60.7 64.7 87.3 110.0 119.0
30.8 60.9 199.0 151.0 142.0
31.5 83.4 129.0 146.0 115.0
35.5 47.1 58.9 76.1 126.0
42.9 92.3 110.0 139.0 112.0
79.9 74.2 157.0 182.0 114.0
21.1 83.2 136.0 188.0 150.0
61.4 70.0 157.0 157.0 110.0
26.8 62.8 116.0 128.0 153.0
15

XI
56.1
61.3
93.9
69.5
57.9
76.7
48.9
56.5
70.0
62.1
69.0
44.3
85.4
52.8
51.3
59.7

XII
24.0
26.0
35.7
33.6
28.7
27.8
25.3
31.1
33.3
28.5
23.0
19.0
30.0
19.8
21.7
41.6

TB
57.7
63.0
56.9
59.0
54.6
51.2
60.5
49.4
61.9
53.2
40.3
51.8
63.5
58.0
56.2
53.3

đồ án tốt nghiệp
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
TB

15.5
13.4
12.3
18.5
11.9
32.0
20.0
25.7
13.4
15.6
15.0

10.6
8.5
8.4
16.9
8.2
14.0
13.5
14.0
8.2
9.0
9.2

8.7
6.9
6.3
10.2
5.4
12.0
13.7
10.9
5.7
7.5
7.3

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5
10.5
6.9
13.4
15.8
6.1
33.2
21.4
16.0
8.1
7.6
10.0

26.0 40.7 127.0 144.0 221.0 131.0 48.4
12.1 19.9 59.4 79.6 177.0 143.0 47.8
32.9 56.5 66.1 108.0 162.0 156.0 119.0
24.9 38.7 126.0 189.0 140.0 114.0 55.1
18.0 21.2 33.7 42.5 109.0 122.0 119.0
74.4 153.0 168.0 217.0 110.0 95.3 73.5
31.6 65.1 131.0 150.0 171.0 215.0 108.0
21.1 72.4 136.0 212.0 144.0 112.0 62.9
8.7 41.1 71.9 202.0 175.0 117.0 60.1
28.0 70.3 81.2 121.0 141.0 133.0 64.5
19.6 49.3 83.6 140.0 147.5 132.0 68.2

25.5
21.6
50.1
22.4
83.0
41.5
54.7
27.1
32.7
24.8
32.0

67.4
49.7
65.9
64.3
48.3
85.3
82.9
71.2
62.0
58.6
59.5

Phần II
tính toán thuỷ năng
Chơng I: nhữnh vấn đề chung
1. Mục đích và nhiệm vụ của việc tính toán thuỷ năng.

Mục đích của việc tính toán thuỷ năng là xác định các thông số cơ bản của trạm
thuỷ điện nh sau:
-

Mực nớc dâng bình thờng ( MNDBT ); m.
Mực nớc chết ( MNC ); m.
Dung tích hữu ích của hồ chứa ( Vhi ); 106m3.
Công suất bảo đảm ( Nbđ ); Kw.
Công suất lắp máy ( Nlm ); Kw.
Điện lợng bình quân trong liệt năm ( nn ); Kwh.
Số giờ lợi dụng công suất lắp máy ( hNlm ); giờ.
Cột nớc lớn nhất ( Hmax ); m.
Cột nớc bình quân gia quyền ( Hbq ); m.
Cột nớc tính toán ( Htt ); m.
16

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

- Cột nớc nhỏ nhất ( Hmin ); m.
Đối với nhà máy thuỷ điện khai thác kiểu đập, khi xác định đợc mực nớc dâng
bình thờng ( MNDBT ) sẽ quyết định hàng loạt các vấn đề nh chiều cao đập, diện tích
ngập lụt, công suất bảo đảm, công suất lắp máy,...
2. Phơng thức khai thác thuỷ năng.

Qua nghiên cứu các tài liệu cơ bản địa hình, địa chất tuyến công trình 1A và một
số tài liệu khảo sát khác em có một số nhận xét nh sau:
- Dự án thuỷ điện Đồng Nai 5 thuộc bậc thang trung lu khai thác tổng hợp năng lợng trên sông Đồng Nai ( Xem bản đồ vị trí khu vực công trình trong phụ lục bản vẽ).
- Công trình thuỷ điện Đồng Nai 5 đợc đề nghị nghiên cứu các phơng án tuyến nh
sau: Tuyến 1; tuyến 2 cách tuyến 1 khoảng 1km về phía hạ lu và tuyến 1A cách tuyến 1
khoảng 5,5km về phía thợng lu ( Xem bản đồ tổng thể tài liệu địa hình khu vực công
trình đầu mối).
- Căn cứ theo địa hình tại tuyến 1A, tại đây lòng sông hẹp, hai bên bờ sông là sờn
núi cao, độ dốc lớn.
- Với phơng án xây dựng đập làm hồ chứa: Sông Đồng Nai trong khu vực hồ chứa
chảy theo hớng Đông Bắc Tây Nam. Vùng hồ không có dân c, đất đai cha đợc canh
tác. Về địa chất, khu vực tuyến 1A không lộ đá Granit, nền khu vực hồ chứa phân bố đá
cát bột kết xen kẹp phiến xét của hệ tầng La Ngà, đá cứng chắc có c ờng độ cao. Trong
khu vực không có các thung lũng cắt sâu kề cận, mực nớc dới đất cao nên hiện tợng
mất nớc sang các lu vực kế cận không có khả năng xảy ra, chỉ có khả năng mất nớc qua
nền và vai đập.
- Vách hồ chứa dốc 250 400, đất Eluvi khá dày nên khả năng tái tạo sạt lở sau
khi có hồ là tất yếu. Nhng do chiều rộng hồ chứa bé, chiều dài sông ngắn nên hiện tợng
tái tạo sạt lở xảy ra không đáng kể ( chủ yếu là trợt đất ).
- Vách bờ hồ dốc nên khả năng bán ngập không có khả năng xảy ra.
-Theo điều tra sơ bộ thì khu vực hồ chứa cha phát hiện có mỏ khoáng sản nào đạt
trữ lợng công nghiệp.
Từ những nhận xét trên, em chọn phơng thức khai thác kiểu đập cho công trình
thuỷ điện Đồng Nai 5. tại tuyến 1A, lòng sông thu hẹp nên tuyến đập sẽ ngắn, khối lợng xây dựng đập nhỏ, có thể xây dựng đập cao tạo hồ chứa, có cột nớc cao tăng khả
năng phát điện.
17

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

3. Chọn mức bảo đảm tính toán.

3.1. khái niệm về mức bảo đảm tính toán.
Trạm thuỷ điện làm việc phụ thuộc vào tình hình nguồn nớc hay điều kiện thuỷ
văn của từng vùng. Trong điều kiện thuỷ văn thuận lợi, trạm thuỷ điện làm việc tơng
đối ổn định đảm bảo cung cấp điện an toàn. Nhng nếu gặp những năm bất lợi về thuỷ
văn nh những năm rất kiệt, lu lợng thiên nhiên đến quá nhỏ hoặc những năm có lũ lớn
làm cột nớc phát điện giảm nhỏ thì công suất phát sẽ bị giảm theo, do đó cần có một
mức độ chắc chắn trong việc cung cấp điện của trạm thuỷ điện.
3.2. Chọn mức bảo đảm tính toán cho công trình.
Trạm thuỷ điện Đồng Nai 5 có nhiệm vụ phát điện là chính, có công suất nhỏ
hơn ( 300 50 )MW, theo quy phạm TCXDVN 285 2002 công trình thuộc cấp 2
và có mức bảo đảm tính toán là 90%.
4. Phơng pháp tính toán xác định MNDBT và độ sâu công tác của
hồ chứa.

4.1. Mực nớc dâng bình thờng và các nhân tố ảnh hởng.
MNDBT là mực nớc cao nhất của hồ chứa trong điều kiện làm việc bình thờng
của nhà máy. Nó là thông số quan trọng nhất trong các thông số cơ bản vì nó liên quan
đến các chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu năng lợng của nhà máy thuỷ điện.
- Về mặt công trình: MNDBT quyết định chiều cao đập, kích thớc các công trình
xả lũ, số lợng và kích thớc đập phụ, lợng tổn thất do bốc hơi, thấm,...
- Về mặt kinh tế: MNDBT tăng sẽ làm vốn đầu t xây dựng công trình và chi phí
hàng năm tăng, mức độ tăng dần vì xuất hiện nhiều đập phụ, diện tích ngập lụt
tăng, công tác xử lý nền móng phức tạp, tốn kém,...
- Về mặt phòng lũ: Khi MNDBT tăng, dung tích hữu ích tăng, khả năng cắt lũ
tăng và giảm biện pháp ngăn ngừa ở hạ l, nh vậy là có lợi.
- Về mặt phát điện: Khi MNDBT tăng thì mực nớc tăng, Nbđ tăng, Nlm tăng, E
tăng nhng độ tăng giảm dần.
- Về mặt cung cấp nớc: MNDBT càng cao khả năng cung cấp nớc càng lớn
trong mùa kiệt cho các ngành khác nh tới, giao thông,...
- Về ngập lụt: MNBDT tăng dẫn tới diện tích mặt hồ tăng ngập lụt càng lớn.

18

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

- Về mặt tài nguyên xã hội: Khi MNDBT tăng có thể ảnh hởng tới vùng sinh
sống của các dân tộc có nền văn hoá lâu đời trong lòng hồ, buộc họ phải di dời
đi nơi khác để sinh sống, nh vậy làm tăng tiền đền bù di dân tái định c. Hoặc
việc tăng MNDBT sẽ làm gây ngập lụt ở một số danh lam thắng cảnh, di tích
lịch sử và tài nguyên khoáng sản có trữ lợng tơng đối, có khả năng khai thác
công nghiệp, gây thiệt hại về kinh tế.
4.2. Sơ bộ xác định mực nớc dâng bình thờng.
Để xác định mực nớc dâng bình thờng, ta dựa vào giới hạn trên và giới hạn dới,
giả thiết nhiều giá trị mực nớc dâng bình thờng, tính toán kinh tế kĩ thuật để phân tích
lựa chọn MNDBT hợp lý.
- MNDBT lớn nhất đợc xác định từ các điều kiện sau:
+ Theo điều kiện địa hình địa chất.
+ ảnh hởng đến môi trờng: Ngâp lụt, di dân, làm lại đờng giao thông, nhà máy xí
nghiệp dời đi
+ Bậc thang của trạm thuỷ điện.
- MNDBT nhỏ nhất đợc xác định bởi yêu cầu dùng điện và yêu cầu về lợi dụng tổng
hợp ( Dùng nớc cải tạo đất và nuôi trồng thuỷ sản ).
Trong phạm vi đồ án và đợc sự đồng ý của giáo viên hớng dẫn em tiến hành tính
toán thuỷ năng với các phơng án MNDBT nh sau: 290; 287,5; 285 (cận trên cao trình
MNDBT của hồ chứa thuỷ điện Đồng Nai 5 bị giới hạn bởi cao trình mực nớc hạ lu
thuỷ điện Đồng Nai 4 xấp xỉ cao trình 290m ). Sau đó sẽ lựa chọn ra một phơng án
mực nớc dâng bình thờng hợp lý.
Chơng II: tính toán thuỷ năng cho từng phơng án mực nớc
dâng bình thờng
Phơng án MNDBT = 290m.
1. Xác định dung tích hữu ích (Vhi).
Xét biểu đồ phụ tải của hệ thống điện Việt Nam nói chung, thời gian đỉnh cao
điểm khoảng 6 giờ/ngày. Trạm thuỷ điện Đồng Nai nh đã trình bày ở trên là trạm thuỷ
điện điều tiết ngày nên trong tính toán lấy 6 giờ/ngày.
Xác định Qbđ:
19

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

Lu lợng bảo đảm là lu lợng trung bình thời đoạn (tháng) ứng với mức bảo đảm tính
toán.
Từ chuỗi dòng chảy trung bình tháng của liệt 26 năm, ta xắp sếp ( 26ì12 ) giá trị
lu lợng trung bình tháng đó theo thứ tự giảm dần và xây dựng đờng tần suất lu lợng
trung bình tháng. Từ đờng tần suất đó ứng với mức bảo đảm tính toán ta xác định đợc
Qbđ = Q90% = 74,7 (m3/s).
Xác định dung tích hữu ích.
Vhi = k ì Qbđ ì (24-t) ì3600 ; m3
Trong đó: - k là hệ số an toàn; k = 1,1.
- Qbđ là l lợng bảo đảm.
- Số giờ phát công suất lắp máy; t = 6h
- 3600: số giây trong 1 giờ.
Vhi = 1,1 ì 74,7 ì (24 6) ì3600 = 5,3.106 (m3).
2. Xác định mực nớc chết (MNC).
Với MNDBT = 290m tra quan hệ W~Ztl ta có: VMNDBT = 114,7.106 m3.
VMNC = VMNDBT - Vhi = (114,7 5,3).106 = 109,4.106 m3.
Tra quan hệ W~Ztl ta có MNC = 288,75m MNC = 288,5m.
Kiểm tra theo điều kiện lắng đọng bùn cát của hồ chứa.
Mực nớc chết xác định theo điều kiện bồi lắng đợc tính theo công thức sau:
MNC = Zbc + h1 + h2 + D
Trong đó:
Zbc là cao trình bồi lắng bùn cát tính theo tuổi thọ của công trình.
h1 là độ ngập sâu của trần CLN dới MNC.
h2 là độ vợt cao của ngỡng CLN so với cao trình bồi lắng.
Lấy h1 = h2 = 0,5 m.
D là chiều cao cửa lấy nớc. ở đây cửa lấy nớc đợc thiết kế có tiết diện tròn.
- Xác định cao trình bùn cát:
Theo tài liệu phù sa ta có tổng lợng phù sa lắng đọng năm của hồ là:
20

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5
Wphù sa = 0,211.106 m3/n

Công trình thuỷ điện Đồng Nai 5 là công trình cấp II nên thời gian tính toán dung
tích bồi lắng của hồ chứa bị lấp đầy là 100 năm. Vởy tổng lợng phù sa lắng đọng của
công trình trong 100 năm là: Wbc = 100.0,211.106 = 21,1.106 m3.
Tra quan hệ Z~W ta đợc Zbc = 257,62 m.
- Xác định sơ bộ đờng kính D:
Có Qbđ = 74,7 m3/s
Sơ bộ ta xác định đợc lu lợng lớn nhất:
Q max =

V hi
5,3.10 6
+ Qbd =
+ 74,7 = 297,76 m3/s
k .t.3600
1,1.6.3600

Sơ bộ chọn 2 tổ máy QTmax =

Q max 297,76
=
= 148,88 m3/s.
2
2

Fc ln =

Q T max
Vc ln

Trong đó Vcln là lu tốc trên lới chắn rác. Vcln =1ữ1,2 m/s. Chọn Vcln = 1,1 m/s
Fc ln =

148,88
= 135,35m 2
1,1

D=

4F
=


4 ì 135,35
= 13,13m
3,14

MNC = 257,62 + 0,5 + 13,13 + 0,5 = 271,75 m < 288,5m
Vậy chọn MNC = 288,5m.
3. Xác định độ sâu công tác của hồ chứa ( hct).
Độ sâu công tác của hồ chứa là khoảng cách từ MNDBT đến MNC.
hct = MNDBT MNC = 290 288,5 = 1,5m.
4. Xác định công suất bảo đảm ( Nbđ ).
4.1. Khái niệm.
Công suất bảo đảm (Nbđ) là công suất bình quân thời đoạn tính theo khả năng
dòng nớc ứng với mức bảo đảm tính toán của trạm thuỷ điện.

21

đồ án tốt nghiệp

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

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 trong hệ thống điện.
4.2. Xác định công suất bảo đảm ( Nbđ ).
Khác với trạm thuỷ điện điều tiết năm, trạm thuỷ điện điều tiết ngày không có hồ
chứa dung tích lớn để điều tiết phân phối dòng chảy trong 1 năm mà chỉ điều tiết dòng
chảy trong 1 ngày, vì vậy đối tợng nghiên cứu ở đây không phải là công suất bảo đảm
mùa kiệt, mà là công suất bảo đảm ngày để chế độ công tác trong ngày ổn định.
Các phơng pháp xác định công suất bảo đảm của TTĐ điều tiết ngày:
Xác định công suất bảo đảm từ lu lợng bảo đảm:
Nbđ = kn.Qbđ.H
Phơng pháp này đợc ứng dụng trong trờng hợp TTĐ không có nguy cơ giảm cột nớc quá đáng trong mùa lũ, tức là đờng tần suất công suất bình quân thời đoạn xấp xỉ
trùng với đờng tần suất lu lợng.
Xác định công suất bảo đảm theo đờng tần suất công suất dòng nớc:
Phơng pháp này dựa vào lu lợng thiên nhiên trung bình của mỗi thời đoạn để xác
định cột nớc cho thời đoạn ấy. ứng với Q và H của mỗi thời đoạn sẽ xác định đợc một
công suất N. Dựa vào các trị số N của các thời đoạn của cả liệt năm thuỷ văn ta vẽ đờng
tần suất công suất N = f(P%). Trên đờng tần suất đó ứng với mức bảo đảm tính toán P
% sẽ có Nbđ cần tìm.
Phơng pháp này đợc ứng dụng rộng rãi, tính chính xác cao nhng khối lợng tính
toán lớn.
Trong đồ án này em xác định Nbđ theo lu lợng bảo đảm.
N bd = k n .Q bd .H
Trong đó:
kn: là hiệu suất của TTĐ; kn = 9,81.T.mp.Tl.
Chọn kn = 8,5 ( Không xét đến tổn thất cột nớc).
Qbđ: là lu lợng bảo đảm; Qbđ = 74,7 m3/s.
H: là cột nớc của TTĐ ứng với Qbđ.
H = Z TL Z HL ( Qbd )
22

đồ án tốt nghiệp
Ta có:

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

V = V MNC +

V hi
5,3.10 6
= 109,4.10 6 +
= 112,05.10 6 m 3
2
2

Tra quan hệ Z ~ V ta đợc Z TL = 289,37 m
Từ Qbđ = 74,7 m3/s tra quan hệ Q~ZHL ta đợc:
Z HL ( Qbd ) = 223,93m
H = 289,37 223,93 = 65,44m .

Vậy:

Nbđ = 8,5.74,7. 65,44 = 41551 KW = 41,55MW

5. Xác định công suất lắp máy (Nlm).
5.1. 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.
5.2. Nguyên lý xác định
Công suất lắp máy khi chọn phụ thuộc vào công suất bảo đảm và nhiệm vụ cung
cấp điện của TTĐ trong hệ thống điện.
Theo quan điểm thiết kế công suất lắp máy đợc xác định theo công thức:
Nlm= Nctmax + Ndtr + Ntrùng = Nty + Ntrùng
Trong đó:
- Nctmax là công suất công tác lớn nhất của nhà máy thuỷ điện (ứng với phụ tải lớn
nhất).
- Ndtr là công suất dự trữ của NMTĐ bao gồm: Ndtr = Ndf+ Nds + Ndsc.
Với Ndf là công suất dự trữ phụ tải. Nhằm đáp ứng nhu cầu dùng điện thay đổi đột
ngột trong thời gian ngắn.
N


df

N HT
df
= HT
.N TctĐmax ; N HT
(
) HT
df = 2% 5% Pmax
Pmax

Nds là công suất dự trữ sự cố. Nhằm mục đích thay thế cho các tổ máy bị sự cố thời
gian đòi hỏi dài.
mf
N HT
ds N H lớn nhất trong hệ thống.

23

đồ án tốt nghiệp
N scT Đ =

thiết kế trạm thuỷ điện đồng nai 5

N HT
ds .N ct max
(
) HT
; N HT
ds = 5% 10% Pmax
HT
Pmax

Ndsc : Công suất dự trữ sửa chữa đảm bảo yêu cầu phụ tải khi tiến hành duy trì sửa
chữa định kỳ tổ máy.
Ntr: Công suất trùng là phần công suất lắp thêm của TTĐ để tận dụng lợng nớc
thừa trong mùa lũ. Nó không có tác dụng làm giảm công suất tất yếu của TTĐ mà có
tác dụng giảm chi phí hàng năm của hệ thống C HT
hn .
Nty: Công suất tất yếu là thành phần công suất nhất thiết phải có nó phụ thuộc vào
công suất bảo đảm, khả năng điều tiết của hồ, biểu đồ phụ tải và yêu cầu lợi dụng của
các ngành lợi dụng tổng hợp.
5.3. Xác định Nlm của TTĐ Đồng Nai 5.
Trong đồ án này, do không có đủ tài liệu về biểu đồ phụ tải, nên ta xác định N lm
nh sau:
Với giả thiết TTĐ phát điện với công suất lắp máy tối đa 6 giờ trong 1 ngày và trữ
hoàn toàn trong 18 giờ, ở trên ta xác định đợc Qmax nh sau:
V hi
5,3.10 6
Qmax = Qbđ +
= 74,7 +
= 297,76 m3/s.
1,1.6.3600
1,1.6.3600

Từ đó xác định công suất lắp máy nh sau:
N lm = k n .Q max .H
Trong đó: Kn = 8,5.
H là cột nớc trung bình của TTĐ. H = H ( Qbd ) = 65,44m .
Nlm = 0,9.8,5.297,76.65,44 = 149063 KW = 149,063 MW.
Do trạm thuỷ điện Đồng Nai 5 có hồ chứa điều tiết ngày nhng khi tính toán với
thời đoạn là tháng nên kết quả tính đợc có thể sẽ thiên lớn vì vậy khi tính toán ta có thể
nhân thêm với 1 hệ số an toàn là 0,9. Sơ bộ em chọn N lm = 150MW rồi sau đó sẽ kiểm
tra cụ thể ở phần sau.
Khi đó lu lợng lớn nhất qua turbin là:
Q max =

(

150.10 3
= 269,67 m 3 / s
8,5.65,44

Lu lợng nhỏ nhất qua turbin là:
24

)