Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ KHỞI

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ KHỞI

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hệ thống thủy điện



1. Trữ và xả nước



1.1 Trữ nước



2. Dẫn nước



3. Sản xuất điện



2.1 Dẫn nước từ hồ chứa



4. Truyền tải điện



3.1 Tạo momen quay rôto



1.2 Xả lũ



5. Chức năng hỗ trợ



5.1 Tài chính



5.2 Nhân sự

2.2 Điều tiết áp lực nước



3.2 Cấp điện cho stato



5.3 Kế hoạch

2.3 Duy trì nước ở áp lực cao



5.4 An ninh



Hình 3.2: Cây chức năng

3.2. Biểu đồ N2

Nhằm tổng hợp các chức năng cần có của một hệ thống tương ứng với các kết quả đầu vào

và đầu ra theo thứ tự hàng và cột.

Hệ thống gồm 4 chức năng chính:













Trữ và xả nước

Dẫn nước

Sản xuất điện

Truyền tải điện



15



1. Trữ và xả nước

Kế hoạch trữ nước

và xả lũ.

Kế hoạch trữ nước

và xã lũ

-



Nước từ đập vào

đường ống



Mực nước dâng, mực

nước chết

Lượng nước dẫn về

nhà máy.



2. Dẫn nước

Kế hoạch điều tiết

nước dẫn qua tuabin

-



-



3. Sản xuất điện



Thông tin về điện áp.



Điện tự dùng



4. Truyền tải điện



Hình 3.3: Biểu đồ N2

3.3. Phân bổ yêu cầu vào các khối chức năng

3.3.1. Khối chức năng trữ và xả nước:



Hình 3.4. FBD của khối chức năng trữ và xả nước

Chức năng trữ nước và xả lũ gồm hai chức năng con: trữ nước và xả lũ.



 Nhiệm vụ:

 Trữ nước: tiếp nhận và duy trì lượng nước trong hồ chứa không được thấp hơn mực

nước chết, phát hiện và giải quyết khi có vật thể lại trong hồ.



 Xả lũ: khi lượng nước trong hồ chứa vượt quá mực nước tối đa thì tiến hành xả lũ, có

thơng báo đến các hộ dân dưới hạ nguồn lịch xả lũ và lượng nước xả lũ.

 Yêu cầu về thiết kế:

 Bề dày đập, chiều cao, diện tích phải chịu được mực nước tối đa của hồ chứa mùa

lũ.

 Thiết kế đập linh động khi xả lũ: 45 giây để mở cửa xả lũ.

 Xả được tối đa 450 m3/s.

 Yêu cầu về vận hành:

 Theo dõi 24/24

 Thu thập thông tin khí tượng thủy văn hằng ngày

 Vớt rác 2h/lần

 Nhân viên được đào tạo qui trình điều khiển đập mùa lũ

 Giữ mực nước hồ 548-553m

16



3.3.2. Khối chức năng dẫn nước:



Hình 3.5: FBD của chức năng dẫn nước

Chức năng dẫn nước gồm ba chức năng con: dẫn nước từ đập, điều tiết áp lực nước và duy

trì nước với áp lực cao.



 Nhiệm vụ:

 Dẫn nước từ đập: dẫn nước từ đập theo đường ống đến bể áp lực.

 Điều tiết áp lực nước: điều chỉnh ap lực nước phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của

tuabin.



 Duy trì nước với áp lực cao: duy trì nước ở áp lực cao theo yêu cầu kỹ thuật của

tuabin.

 Yêu cầu thiết kế:

 Chiều dài, đường kính, vật liệu, độ dày, đường đi ống được thiết kế dựa theo công

suất máy, lưu lượng nước, điều kiện môi trường và tự nhiên, để độ giảm cao độ là

thấp nhất và chi phí hợp lý.

 Tháp điều áp: Điều tiết áp lực dòng chảy theo lưu lượng dòng chảy trong đường ống.

 Lưới lọc rác: bề rộng 2 khe không vượt quá bề rộng bánh xe cơng tác.

 u cầu vận hành:

 Có qui trình xử lí khi xảy ra sự cố.

 Hàn lại khi rò rỉ.

 Sơn sửa định kỳ hằng tháng.

3.3.3. Khối chức năng sản xuất điện



 Nhà máy thủy điện:



17



Hình 3.6: FBD của khối chức năng sản xuất điện.

Chức năng: Sản xuất điện và hai chức năng con (tạo momen quay rôto và cấp điện cho stato).

Đảm bảo đúng yêu cầu đã đề ra: Cung cấp lượng điện….. Hệ thống bao gồm các bộ phận : nhà

máy, trạm nâng, máy biến áp, máy phát điện, turbine, các thiết bị điều khiển



 Yêu cầu thiết kế

 Nhà máy thủy điện:

Kết cấu bằng bê tông cốt thép đặt trên nền đá lớp 3b. Nhà máy được lắp đặt gồm 3 tổ máy thủy

lực với tuabin tâm trục- trục ngang công suất lắp máy 3x4 = 12MW.

Khoảng cách giữa các tim tổ máy, khoảng cách đặt tuabin, độ cao gian máy, độ cao sàn nhà máy

được thiết kế theo đúng yêu cầu.

Kích thước nhà máy axb m sao cho phù hợp với số tổ máy.

Cửa ra của các tổ máy có bố trí các khe van sửa chữa với mỗi bộ cửa van phẳng dùng cho từng tổ

máy. Hạ lưu bố trí hệ thống tời phục vụ cho công việc nâng hạ cửa van hạ lưu.

Đáy cửa ra có độ cao phải phù hợp cho việc di chuyển giữa người và máy .

Kết cấu nhà máy bằng bê tông cốt thép. Nhà máy đước bố trí đảm bảo điều kiện ổn định đẩy nổi

cho các kết cấu gian lắp ráp, gian máy, gian điều kiển và các buồng phòng nhà máy



 Trạm nâng:

Một số thiết bị trong trạm nâng. Tất cả thiết bị phải phù hợp với yêu cầu thiết kế

Bảng 3.1: Danh sách thiết bị trạm nâng



Tên thiết bị

Máy biến áp chính

Máy biến áp tự dùng

Chống sét van

Máy cắt

Cầu dao cách ly 1 tiếp đất

Cầu dao cách ly 2 tiếp đất

18



 Máy biến áp:

Máy biến áp được chế tạo trong nước phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 1894, IEC76. Máy là dạng 3

pha, hai cuộn dây, ngâm trong dầu, làm mát tự nhiên với các thông số kĩ thuật phải phù hợp với



-



yêu cầu sản xuất:

Loại máy biến áp

Dây quấn cao áp

Phía hạ áp

Tổ đấu dây

Nấc phân áp

Tần số định mức

Số lượng MBA

Để sử dụng điện trong nhà máy thì cần lắp thêm 1 máy biến áp tự dùng:

Loại máy biến áp

Dây quấn cao áp

Dây quấn hạ áp

Tổ đấu dây

Nấc phân áp

Tần số định mức

Số lượng MBA



 Máy phát điện:

Các loại thông số kĩ thuật cần phải đáp ứng yêu cầu

Bảng 3.2: Các loại thông số kĩ thuật của máy phát điện

Tên máy phát

Loại

Bố trí kết cấu

Cơng suất định mức

Hệ số cơng suất

Điện áp định mức

Tần số dòng điện

Số vòng quay định mức

Vòng quay lồng

Hiệu suất máy phát

Trọng lượng máy phát



 Turbine:

Các loại thông số kĩ thuật cần phải đáp ứng yêu cầu

Trục tua bin được nối mặt bích với bánh xe cơng tác, và nối mặt bích với trục máy phát điện. Tua

bin được trang bị đồng bộ tất cả thiết bị phụ cần thiết và hệ thống tự động điều chỉnh bao gồm:

máy điều tốc, thiết bị dầu áp lực và tủ đo lường, bảo vệ và tự động hoá.

Bảng 3.3: Các loại thông số kĩ thuật của turbine

19



Loại turbine

Tên

Bố trí kết cấu

Cột nước tính tốn

Lưu lượng

Cơng suất

Đường kính bánh xe cơng tác

Trọng lượng

Số vòng quay định mức

Hiệu suất



 Các thiết bị điều khiển: Một só loại thiết bị cần phải có :

-



Cần kích từ

Tủ điện điểu khiển

b/ u cầu vận hành.

Các bộ phận hoạt động phải tương thích với nhau và đảm bảo đáp ứng được công suất đã đề ra



-



ban đầu, thời gian hoạt động 24/24

Các bộ phận đa phần tự động nhưng cần phải có nhân cơng giám sát 24/24 : yêu cầu tối thiểu cần

3 nhân công. Mỗi ca làm việc 8 tiếng bao gồm cả sáng và tối. Sau khi 1 tuần sẽ luân chuyển ca



-



của công nhân để đáp ứng yêu cầu về sức khỏe của cơng nhân.

Tổng hiệu suất của q trình chuyển đổi nước thành điện

3.3.4. Khối chức năng truyền tải điện:



Hình 3.6. FBD khối chức năng truyền tải điện.



 Yêu cầu thiết kế:

 Điện áp 110kV

 Tần số 50Hz

 Hệ số công suất 0.8

 Sự nhấp nháy của điện áp

 Giảm, loại trừ sự cố.

 Yêu cầu vận hành: Xử lí sự cố không quá nửa ngày

3.4. Khối chức năng hỗ trợ

20



3.4.1. Bộ phận tài chính: có chức năng chính là thống kê tài chính



 Nhiệm vụ:

 Lập báo cáo tài chính, báo cáo thuế theo qui định của chế độ tài chính hiện hành,

phản ứng trung thực kết quả hoạt động của cơng ty

 Chủ trì làm việc với các cơ quan thuế, kiểm tốn, thanh tra tài chính.

 Phát lương hằng tháng cho công nhân viên.

 Lập kế hoạch thu chi và hoàn thành đúng hạn ngân sách thu chi

 Số lượng: 1-2 người

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học hoặc cao đẳng ngành kế tốm, có kỹ năng phần mềm.

3.4.2. Bộ phận quản lý nhân sự: gồm ba chức năng chính là tuyển dụng, đào tạo và

đánh giá.



 Nhiệm vụ:

 Hỗ trợ quản lý nhân sự cho hệ thống, xem xét nguồn lực đáp ứng cho hệ thống, có

quyền ra quyết định tuyển dụng, đào tạo và đánh giá nhân sự

 Tổ chức bộ máy nhân sự quản lý và phân chia công việc

 Số lượng: 1-2 người.

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học các ngành liên quan đến kỹ thuật điện, xây dựng, cơ khí hoặc

quản lý nhân sự, có kỹ năng phần mềm.

3.4.3. Bộ phận kế hoạch: gồm các chức năng chính: kế hoạch sản xuất và một số kế

hoạch khác.



 Nhiệm vụ:

 Lên kế hoạch điều tiết sản xuất theo nhu cầu vào giờ cao điểm, thấp điểm.

 Lên kế hoạch cho 1 một số bộ phận khác như : kế hoạch bảo trì ( sẽ nêu rõ ở bộ

phận bảo trì ), kế hoạch phát triển,….

 Số lượng: 2 - 3 người,

 Yêu cầu tốt nghiệp đại học ngành Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và Kỹ sư Điện, có kinh

nghiệm từ 1 -2 năm, có tinh thần trách nhiệm.

3.4.4. Bộ phận an ninh:

gồm chức năng quản lý tài sản và đảm bảo an toàn cho hệ thống.



 Nhiệm vụ:

 Bảo vệ an toàn cho toàn bộ hệ thống bao gồm đập nước, nhà máy, thường xuyên

kiểm tra an ninh các khu vực xung quanh, kiểm tra vật thể lạ bên trong hồ chứa

 Đảm bảo được sự an tồn mơi trường làm việc bên trong lẫn bên ngoài cho nhà

máy

 Số lượng: 2 – 3 người.

21



 Yêu cầu: lao động phổ thổng, tuổi từ 30 -50, sức khỏe tốt, có tinh thần trách nhiệm, hòa

đồng.

3.4.5. Bộ phận kĩ thuật: gồm chức năng liên quan đến kĩ thuật máy móc và bảo trì

hệ thống.



 Nhiệm vụ:

 Triển khai các kĩ thuật cần thiết trong q trình sản xuất

 Hướng dẫn cơng nhân các kĩ thuật trong quá trình sản xuất

 Giám sát các kĩ thuật trong quá trình vận hành.

 Thực hiện bảo trì theo định kì, hay đột xuất theo quan điểm bảo trì

Bảng 3.4: Các mục cần bảo trì và quan điểm bảo trì

Mục



Bảo trì



Bảo trì máy móc, thiết bị định kỳ



2 tuần / lần



Hệ thống báo cháy nổ



Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.

Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.

Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.

Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.

Sửa chữa tại chỗ do nhân viên bảo trì hoặc

báo lên cấp trên.



Đập nước, lưới lọc

Tuabin nước

Sửa chữa máy móc khi hư hỏng

Các đường ống



 Số lượng: 5 – 7 người

 Yêu cầu: tốt nghiệp đại học các ngành liên quan đến điện – điện tử, xây dựng, cơ khí, chế

tạo máy. Có tinh thần trách nhiệm, làm việc cẩn thận, hòa đồng

3.5. Phân tích đánh đổi

3.5.1. Trữ nước và xả nước

3.5.1.1. Cụm đầu mối Đak R’keh



 Đập dâng:

Do đặc điểm cơng trình được khai thác kiểu liên hồ chứa, trong đó hồ Đăk R’keh đóng vai trò

điều tiết chủ yếu, hồ Đa Anh Kơng chỉ có vai trò điều tiết phụ sao cho chuyển được tối đa dòng

chảy sang lưu vực Đăk R’keh, mực nước 2 hồ được bố trí chênh nhau 1,5m, đảm bảo chế độ thủy

lực của kênh chuyển nước.



22



Dựa vào các điều kiện tự nhiên, ta đề ra được ba cặp mực nước đâng bình thường và mực nước

chết như sau: 548,0m/546,0m ; 549,0m/547,0m và 550,0m/548,0m. Các cặp có chiều cao tăng

dầng theo cùng là chi phí xây dựng và thiết bị tăng dần, nhưng điện lượng trung bình hằng năm

ước tính cũng tăng theo.

Bảng 1: Bảng tổng hợp vốn kinh tế các phương án chọn MNDBT/MNC (109đ)



Phương án chọn sơ MND/MNC

Hạng mục

Xây lắp



548/546

67,49



549/547

61,52



550/548

73,66



Thiết bị



26,50



33,50



26,50



Bồi thường GPMB



30,69



31,00



35,65



Quản lý dự án



1,55



1,57



1,65



Tư vấn đầu tư xây dựng



4,39



4,39



4,73



Chi khác



4,10



4,10



4,20



Dự phòng



2,00



2,00



2,00



136,73



138,08



148,40



Tổng vốn dùng cho phân tích kinh tế



Bảng: Thông số thủy năng lựa chọn MNDBT/MNC



Hạng mục



Phương án chọn MNDBT/MNC



Đơn vị



548/546



549/547



550/548



MNDBT



M



548,00



549,00



550,00



MNC



M



546,00



547,00



548,00



Wtb



106m3



0,29



0,55



1,07



Wc



106m3



0,05



0,12



0,29



Whi



106m3



0,24



0,44



0,78



Qmax



m3/s



11,29



11,06



10,85



Qmin



m3/s



3,39



3,32



3,25



Qtb



m3/s



4,91



4,87



4,83



Qt.toán



m3/s



10,60



10,42



10,23



23



Hạng mục



Phương án chọn MNDBT/MNC



Đơn vị



548/546



549/547



550/548



Hmax



M



56,93



57,75



58,77



Hmin



M



53,37



54,46



55,54



Htb



M



55,81



56,83



57,87



Htt



M



55,51



56,44



57,48



Eo



106Kwh



19,81



20,11



20,29



Giờ



3962



4023



4058



109đ



136,73



138,08



148,40



đ/KWh



6902



6866



7314



NPV



109đ



35,55



36,95



26,45



EIRR



%



12,70



12,78



11,87



1,25



1,25



1,17



14



14



17



Hsdcslm

Các chỉ tiêu kinh tế

Vốn kinh tế (K)

Vốn đầu tư đơn vị (KE)



B/C

Thời gian hòan vốn kinh tế



Năm



Từ các chỉ tiêu kinh tế, kiến nghị phương án xây dựng đập hồ Đăk R’Keh với MNDBT/MNC là

549/547. Sử dụng phương án kiến nghị để thiết kế đập dâng với các thông số sau

Bảng 3: Các thông số kỹ thuật cơ bản đập dâng Đak R’keh

TT



THƠNG SỐ



ĐƠN

VỊ



TRỊ SỐ



1



Cao trình đỉnh đập



M



549.50



2



Chiều rộng đỉnh đập



M



5



3



Chiều cao đập lớn nhất



M



7.0



4



Tổng chiều dài đập (Không kể tràn)



M



142



5



Hệ số mái hạ lưu



2.5



6



Hệ số mái thượng lưu



2.75

24



Từ các thông số trên ước tính chi phí xây dựng như sau:

Bảng 4: Chi phí xây dựng ước tính (vnđ)

Thành

tiền

1,5 tỷ

280 triệu

20 triệu

606 triệu

594 triệu



Tên công tác

Đập dâng

Công tác đất

Công tác đá

Công tác xây

Cơng tác khác



 Đập tràn:

Tuyến tràn được bố trí cùng tuyến đập, về phía bên phải. Hình thức tràn cửa van phẳng

gồm 3 cửa 3x(5x6)m, với ngưỡng tràn dạng đỉnh rộng, cơ chế đóng mở bằng máy vít. Vận hành

bằng động cơ điện và có thể can thiệp bằng thủ công. Vào mùa lũ, tràn được mở với khẩu độ

thích hợp để duy trì mực nước hồ ln ở MNDBT, khi có lũ lớn thì mở tồn bộ các cửa tràn, trả

lại dòng chảy thiên nhiên và kết hợp tháo xả bùn cát trước cửa lấy nước

Dựa vào dòng nước 2 mùa của sông , phương án duy nhất được kiến nghị là: Tại tràn xả

lũ, bố trí 3 cửa van phẳng bằng thép. Kích thước bxh =(5x5.1)m. Đóng mở bằng động cơ điện có

kết hợp thủ cơng.



• 04 cửa phải sửa chữa có kích thước B×H=5.4×1.3 m chênh lệch cột nước ∆H = 4.5m, đóng

mở trong điều kiện nước tĩnh. Phai được làm bằng thép CT38 với thép hình và thép tấm,

chắn nước bằng cao su củ tỏi và cao su phẳng.



• 03 cửa làm việc có kích thước B×H = 5.23×5.1 m. Chênh lệch cột nước ∆H=4.5 m, đóng

mở trong dòng chảy với ∆H=4.5 m. Cửa sẽ thiết kế theo kiểu có bánh xe lăn, được làm

bằng thép CT 38 với thép hình và thép tấm, chắn nước bằng cao su củ tỏi và cao su phẳng.

Cửa được bố trí sau khe phai sử chữa



• 03 máy đóng mở cho cửa làm việc với các thơng số :

Kiểu

Sức nâng thiết kế



: 15 VĐ1 ( máy nâng kiểu vít chạy điện một trục )

: 15 Tấn.



Đường kính ngồi trục vít : phi 100.

Cơng suất động cơ điện : 4 Kw.

Liên kết giữa cửa và máy đóng mở có các trục nối.

Đồng bộ với cửa có khe cửa gắn trong bêtông. Bề mặt tiếp xúc giữa chắn nước của cửa với

khe cửa có lót thép khơng gỉ.

Bảng 5: Thơng số kỹ thuật của đập tràn cụm đầu mối Đak R’keh.

25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ KHỞI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×