Tài liệu Bài giảng công trình thuỷ điện

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH BỘ MÔN THỦY ĐIỆN & NLTT Bài giảng CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II Hà nội, 2-2020 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Công trình Bộ môn Thủy điện & NLTT ***** Bài giảng CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN II Giảng viên: ThS. Hồ Sỹ Mão Email: [email protected] 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 toán ổn định và độ bền nhà máy thủy điện  3 QUÁ TRÌNH + TÀI LIỆU HỌC TẬP Quá 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 Công 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 công 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 công 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 thông số cơ bản.  Công suất. + Công suất toàn 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 vòng 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  Mômen 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