Tải bản đầy đủ
I . Sơ đồ bố trí tuyến trục của các tổ máy

I . Sơ đồ bố trí tuyến trục của các tổ máy

Tải bản đầy đủ

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ 1

Sơ đồ 2

Sơ đồ 3

Với nhà máy thuỷ điện em đang thiết kế có 4 tổ máy sử dụng tur bin trục
ngang, buồng xoắn kim loại thì em sẽ chọn sơ đồ 2 (bố trí tuyến trục tổ máy
song song góc với trục chiều dài nhà máy ) thì sẽ thuận lợi cho việc bố trí van
trớc tur bin đồng thời rút ngắn đợc chiều rộng nhà máy ,tuy chiều dài có tăng
lên nhng là không nhiều lắm vì kích thớc khối lợng thiết bị là nhỏ,còn kích thớc mặt bằng nhà máy thì căn cứ vào cách xắp xếp các thiết bị mà quyết định.
II. Kích thớc nhà máy theo mặt bằng.

1. Chiều rộng nhà máy (B):
Chiều rộng nhà máy phụ thuộc vào kích thớc thiết bị và cách bố trí
chung trong nhà máy, phơng thức cẩu và chiều dài cầu trục.
Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy

B

100

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

LVAN

01

L

O

B

* Theo nhịp cầu trục thì B = LK + 2. + 2.d
LK - Khoảng cách giữa hai tim đờng ray của cầu trục, nó phụ thuộc vào
phơng thức cẩu. Đối với cầu trục có LK = 11 m.


Bnm = 11 + 1 + 0,6 = 12,6 (m).

d: chiều dày tờng nhà máy bằng 0,3 (m).
: khoảng cách từ bánh xe cầu trục đến tờng nhà máy bằng 0,5 (m).
* Mặt khác chiều rộng nhà máy còn đợc xác định theo kích thứơc tur
bin ,thiết bị điều chỉnh cơ cấu hứng nớc và phần đờng ống áp lực trong nhà
máy
Từ sơ đồ bố trí ta có :

B = O1 + O + Lvan +L

Trong đó : O1 = 2,6 m, O = 2m (nh kí hiệu hình vẽ)
Lvan : chiều dài van trớc tur bin ,Lvan = 2 m
L

: khoảng cách đi lại 1,2 m

B = 2,6 + 2 + 2 +1,2 = 7, 8m

101

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Từ hai điều kiện trên em chọn chiều rộng nhà máy là 8,5 m và cắt bỏ
bớt nhịp cầu truc đi 11 7,8 = 3,2 m
2. Chiều dài đoạn tổ máy la
Chiều dài đoạn tổ máy la, phụ thuộc vào kích thớc tur bin, ống hút, và
máy phát.
Sơ đồ bố trí .
A-A

L VAN
O

A

A

01

L

L1

L3

L2
L

L4

L5

A

Từ sơ đồ bố trí =>La = L1 + L2 + L3 + L4 + L5.
Trong đó : L2 = 1,58 m, L 3 =2,75 m , L4 = 3,455 m ( các kí hiệu nh
trên sơ đồ bố trí )
L1 , L5 - Khoảng cách đi lại. Lấy L1 = 1 m , L5 = 0,715 m
=> la = 1 + 1,58 + 2,75 + 3, 455 +0,715 = 9,5 m
3. Chiều dài nhà máy Lnm.
Lnm = Lslr +n.La + dl

n: số tổ máy n =4.
Lslr : là chiều dài gian lắp ráp, sơ bộ lấy bằng (1,3 ữ1,5)la = 12,5 m
Vậy Lnm= 12,5 + 4 . 9,5 = 50,5 (m).
III. Xác định các cao trình chủ yếu của nhà máy

1. Cao trình lắp máy lm (Cao trình lắp máy).
102

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Cao trình này chủ yếu quyết định bởi mực nớc tính toán hạ lu nhỏ nhất
và độ cao hút HS.
lm = 212,57 m đã xác định ở phần chọn thiết bị
2. Cao trình sàn nhà máyt snm.
Sơ đồ bố trí :

H1

LM
SNM
CROH
DBT
DMNN

Sàn nhà máy thờng cao hơn mực nớc hạ lu max khoảng từ 0,6 đến 0,8m ,nếu
trong trờng hợp thấp hơn thì phải xây tờng chắn nớc phái hạ lu nhà máy . Cao
trình sàn nhà máy phải đợc xác định trên cơ sở bố trí các thiết bị cụ thể
snm = lm H 1 = 212,57 0.93 =211,64 m
Trong đó : lm - Cao trình lắp máy lm = 212,57 m
H1 = 0,93 m
Với mực nớc hạ lu max(Zhlmax) là 212,345 m thì sàn nhà máy thấp hơn
Zhlmax là 0,714 m .Nh vậy cần xây tờng hạ lu nhà máy để không cho nớc tràn
vào nhà máy ,chiều cao tờng sơ bộ chọn là 1 m
3. Cao trình đáy buồng thoát và vị trí cửa ra của ống hút.
Cao trình dáy buồng thoát và vị trí cửa ra của ống hút quyết định bởi
mực nớc hạ lu min sơ bộ có thể xác định nh sau:
Cao trình cửa ra ống hút croh= lm - Loh= 212,57 - 4 = 208,57m
Cao trình đáy buồng thoát lấy thấp hơn vị trí cửa ra ống hút từ (1
1,5)D1

đbth = croh - 1,5 .0,71 = 208,57 1,065 = 207,505 m .

4. Cao trình đáy móng nhà máy M.
M = đbth - t = 207,505 - 1 = 206,505 m.
t - Chiều dày lớp bảo vệ đáy móng t = 1 m;
5. Cao trình lắp cầu trục ctr
103

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Cao trình lắp cầu trục là cao trình tính đến đỉnh đờng ray cầu trục. Tuỳ
thuộc vào phơng thức cẩu mà ta lắp cầu trục phù hợp.
Có 2 phơng thức cẩu:
+ Cẩu bên: Vật cẩu di chuyển ở một bên máy phát, nó có u điểm là
giảm đợc chiều cao nhà máy, nhng có nhợc điểm làm cho chiều rộng của nhà
máy tăng.
+ Cẩu đỉnh: Vật cẩu di chuyển trên đỉnh máy phát. Có u điểm là giảm
đợc chiều rộng nhà máy, nhng có nhợc điểm là làm tăng chiều cao nhà máy.
Với TTĐ Nà Loà là thuỷ điện sử dụng tủ bin và máy phát trục ngang
nên chiều cao nhà máy không lớn lắm do đó em chọn hình thức cẩu đỉnh, cao
trình cầu trục đợc xác định nh sau:
CT = smf + Lmax + hm +Ld+ a
hm - Chiều cao của móc hm = 0,5 m.
Ld - Chiều dài dây treo có kể đến độ dãn dây Ld = 2 m.
Lmax - Chiều cao vật cẩu lớn nhất.
Lmax= max{TB ; Roto máy phát } = max{0,71; 1,65} =1,65 (m).
a : khoảng cách an toàn , a = 1,5 m
Thay số vào tính đợc:
CT = 211,63 + 1,65 + 0,5 + 2 + 1,5 = 217,28 (m).
3. Cao trình trần nhà máy Tr
Tr = CTr + HCTr + 4
HCTr - Chiều cao cầu trục HCTr = 2,3 m
4 - Chiều cao an toàn từ đỉnh xe lăn đến trần nhà máy 4 > 0,1m. Chọn 4 = 0,5
m.
Tr = 217,27 + 2,3 + 0,5 = 220,08 (m).
4. Cao trình đỉnh nhà máy ĐNM.
ĐNM = Tr + hmái
104

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Lấy hmái = 1,72 (m)
ĐNM = 220,08 + 1,72 = 221,8 (m).
IV. Một số kích thớc phần trên của nhà máy và cách bố trí.

Trong quá trình vận hành nhà máy chịu rất nhiều lực tác dụng. Lực rung
động do tổ máy vận hành gây nên, áp lực phía hạ lu, lực động đất do đó nhà
máy phải có kết cấu vững chắc và ổn định .
Do phạm vi đồ án không đi sâu vào két cấu nhà máy nên ta chọn sơ bộ nh sau:
1.Tờng nhà máy.
Tờng thợng lu xây gạch 0,22 m tờng hạ lu 0,22 m
2. Cột nhà máy.
Cột nhà máy làm bằng bê tông cốt thép bố trí dọc nhà máy đặt cùng với tờng, cột có nhiệm vụ đỡ dầm cầu trục, ngoài ra còn làm khung nhà máy tăng
thêm độ vững chắc cho tờng.
*Kích thớc cột :
+ Cột có kích thớc (0,52x 0,4) m
+ Chiều cao tai đỡ
h1 = 0,6 m.
+ Đoạn vát
h2 = 0,3 m.
+ Bề rộng tai đỡ
b = 0,9 m.
3. Dầm chữ T đỡ cầu trục.
Dầm đợc đặt trong tai đỡ cầu trục cao trình bằng cao trình dầm đỡ cầu trục
chạy dọc theo nhà máy, là dầm liên tục có kích thớc nh trên bản vẽ
4. Đờng ray đỡ cầu trục.
Đờng ray đặt cố dịnh vào dầm chữ T có chiều cao chiều rộng đủ để cho
bánh xe cầu trục ăn khớp và chạy trên nó, hình dạng chữ I chạy doc theo nhà
máy.
5. Kích thớc cửa ra vào, cửa sổ.
Để đi lại thuận tiện từ phòng này sang phòng khác, ta bố trí các
cửa đi lại cho từng phòng với kích thớc cửa khác nhau
5-3. Gian lắp ráp sửa chữa (gian lắp máy)
Gian lắp ráp để sử dụng lắp ráp tổ máy khi xây dựng và để sửa chữa các
tổ máy khi vận hành. Ngoài ra gian lắp máy còn bố trí sửa chữa MBA. Tại
gian lắp ráp, những bộ phận máy móc đợc chở từ nơi khác đến hoặc đa ra từ
các tổ máy để sửa chữa. Vì vậy khi thiết kế bố trí cao trình lắp ráp bằng cao
105

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

trình sàn máy phát và bằng cao trình đờng giao thông. Chiều rộng gian lắp ráp
bằng chiều rộng nhà máy = 12,5 m.
Chiều dài gian lắp ráp phụ thuộc vào kích thớc tất cả các thiết bị đặt
trong nó. Khi số tổ máy lớn hơn 10 tổ thì gian lắp máy phải đủ bố trí các thiết
bị để sửa chữa 2 tổ máy cùng một lúc, còn số tổ máy nhỏ hơn 10 thì chỉ cần
bố trí đủ để sửa chữa 1 tổ máy. Chiều cao gian lắp ráp bố trí cùng với chiều
cao gian máy. Nếu gian lắp ráp tiến hành sửa chữa máy biến thế, để không
tăng chiều cao nhà máy, thì ở gian lắp ráp phải đặt hố máy biến áp để tháo lắp
khi sửa chữa.Trong gian lắp ráp gồm: Máy kích từ, rô to máy phát, ổ trục
chặn, bánh xe công tác, giá chữ thập trên, giá chữ thập dới, trục tuabin.Vậy
em bố trí chiều dài gian lắp ráp LLR= 12,5 m.
5.4. các máy phụ
Khi thiết kế nhà máy thuỷ điện, ngoài việc bố trí nhà máy chính ta cần
phải bố trí nhà máy phụ hợp lý để phục vụ cho quá trình vận hành của nhà
máy thuỷ điện sau này. Nhà máy phụ gồm các phòng chứa các thiết bị nh: Hệ
thống dầu, các thiết bị phân phối điện, hệ thống thiết bị kiểm tra đo lờng hệ
thống thông tin tín hiệu, là nơi để cán bộ kỹ thuật, công nhân vận hành nhà
máy.
I. Phòng điều khiển trung tâm

Phòng điều khiển trung tâm là nơi bố trí các thiết bị đo lờng, điều
khiển, phân phối ...đã đợc tự động hoá cao. Phòng điều khiển trung tâm bố trí
gần nhà máy và cùng cao trình gian máy. Vì nó là trung tâm đầu não của nhà
máy thuỷ nên vị trí của nó đối với nhà máy phải bố trí sao cho vận hành thuận
tiện, dễ dàng quan sát trong nhà máy.
Diện tích mặt bằng của phòng điều khiển trung tâm quyết định bởi số lợng các loại tủ bảng cần bố trí. Nó có quan hệ tới các sơ đồ đấu điện chính, số
tổ máy và trình độ tự động hoá trong nhà máy. Ngoài phòng điều khiển trung
tâm còn phải có các phòng điện một chiều, phòng ắc qui, phòng axit để cung
cấp dòng điện một chiều cho các thiết bị bảo vệ, điều khiển. Các phòng này
cách phòng điều khiển trung tâm bằng tờng để tránh hơi axit bay ra làm ảnh
hởng đến sức khoẻ nhân viên vận hành. Vị trí và kích thớc các phòng đợc thể
hiện trên bản vẽ nhà máy.

106

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

II. Phòng quản lý vận hành các thiết bị phụ trợ

Các phòng quản lý vận hành này bao gồm phòng chứa dầu tuabin, dầu
bôi trơn, dầu máy biến áp, phòng đặt máy bơm cung cấp nớc kỹ thuật, phòng
đặt máy nén khí, phòng đặt máy bơm để hút nớc rò rỉ tồn đọng khi sửa chữa
và thấm ra hành lang tập trung nớc. Ngoài các phòng trên còn bố trí các phòng
thí nghiệm điện và cơ khí, các phòng làm việc.
III. Phòng điện một chiều

Là nơi cung cấp điện một chiều để khởi động máy kích từ. Phòng điện
một chiều thực chất là một cụm phòng (axit, nạp điện, ắc quy, thông gió).
Vị trí: phòng điện một chiều càng đặt gần máy phát bao nhiêu thì càng
tốt, đặt cùngcao trình sàn lắp ráp trong gian lắp ráp.
IV. Phòng khí nén

Phòng khí nén: Là nơi cung cấp khí nén cho nhà máy thuỷ điện để:
+ Cung cấp khí nén với áp lực từ(15ữ25) at cho thùng dầu áp lực của
hệ thống điều tốc.
+ Cung cấp khí nén với áp lực từ(7ữ8) at cho hệ thồng phanh tổ máy
+ Cung cấp khí nén với áp lực từ(7ữ8) at để ép nớc ra khỏi buồng
tuabin và ống hút trong trờng hợp tổ máy làm việc ở chế độ bù đồng bộ.
+ Cung cấp khí nén dể dập tắt hồ quang trong những máy cắt không
khí.
V. Các phòng chức năng khác có liên quan

+Phòng phân phối điện tự dùng.
+Phòng xử lý dầu, kho dầu.
+ Phòng cấp điện.
5-5 hệ thống thiết bị phụ trợ.
Trong nhà máy để đảm bảo chế độ vận hành bình thờng của các tổ máy
cần có hệ thống thiết bị phụ. Đối với nhà máy thuỷ điện vừa và lớn thì các hệ
thống thiết bị phụ này đợc tự động hoá để tăng độ chính xác và thuận tiện
trong vận hành.
Hệ thống thiết bị phụ gồm:
107

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

- Hệ thống dầu.
- Hệ thống cấp nớc kỹ thuật.
- Hệ thống khí nén.
- Hệ thống thoát nớc tổ máy.
- Thiết bị đo lờng kiểm tra .
I. Hệ thống cung cấp dầu.

Hệ thống cung cấp dầu gồm hệ thống dầu cách nhiệt và hệ thống dầu
bôi trơn.
+Hệ thống dầu cách nhiệt cung cấp dầu cho MBA, máy cắt và các thiết
bị khác.
+ Hệ thống dầu bôi trơn cung cấp dầu bôi trơn cho các ổ trục, ổ đỡ, ổ
trục chặn, cho hệ thống điều chỉnh tổ máy...
1. Dầu vận hành.
Lợng dầu để vận hành 1 tổ máy xác định theo công thức kinh nghiệm:
G = K.

N D1
H

.

Trong đó:
- G trọng lợng dầu vận hành một tổ máy(kg).
- K : hệ số phụ thuộc vào hình dạng của tuabin, với tuabin PO thì
K= 0,45ữ0,65 chọn K=0,5.
- N : công suất định mức của tuabin N= 2.103(KW).
- D1=0,71 (m) đờng kính BXCT.
- H=157,19(m) cột nớcbình quân gia quyền.
G = 0,5.2.10 3.

0,71
=67,2 (kg).
157,19

Khối lợng dầu vận hành 4 tổ máy
Gvh =4.G = 268,8 (kg).
2. Dầu bôi trơn.
Dầu bôi trơn bằng 30% lợng dầu vận hành.
Gbtr = 30%. Gvh = 0,3 . 268,8 = 80,64 (kg).
3. Dầu cách điện.
Dầu MBA theo kinh nghiệm:
Cứ 1000 KW thì cần 0,4 Tấn với MBA lớn.

108