Bài giảng -Thủy điện 1-chương 3

Bài giảng Thủy điện 1CHƯƠNG IIITÍNH TOÁN THUỶ NĂNG VÀ CHỌN THÔNG SỐ CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN§3-1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG. 1. Khái niệm về tính toán thuỷ năng. Tính toán thuỷ năng là sự tiếp tục của phần tính toán thuỷ lợi. Nhiệm vụ của tính toán thuỷ lợi là xác định trị số lưu lượng điều tiết (Qđt), dung tích của hồ mực nước thượng hạ lưu của trạm thuỷ điện v.v…Xác định các trị số trên dựa vào phương pháp điều tiết dòng chảy. Sau khi tính toán thuỷ lợi xong,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng -Thủy điện 1-chương 3Bài giảng Thủy điện 1 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG VÀ CHỌN THÔNG SỐ CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN§3-1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA TÍNH TOÁN THUỶ NĂNG.1. Khái niệm về tính toán thuỷ năng. Tính toán thuỷ năng là sự tiếp tục của phần tính toán thuỷ lợi. Nhiệm vụ của tínhtoán thuỷ lợi là xác định trị số lưu lượng điều tiết (Qđt), dung tích của hồ mực nướcthượng hạ lưu của trạm thuỷ điện v.v…Xác định các trị số trên dựa vào phương phápđiều tiết dòng chảy. Sau khi tính toán thuỷ lợi xong, tiếp tục xác định công suất bảo đảm (Nbđ), tìnhhình vận hành của trạm thuỷ điện và hồ chứa v.v… gọi là tính toán thuỷ năng. Tính toán thuỷ năng liên quan mật thiết với tính toán thuỷ lợi và tiến hành trên cơsở của tính toán thuỷ lợi. Vì vậy người ta thường đem hai phần hợp nhất lại, gọi tắt làtính toán thuỷ năng. Chúng ta đã biết công thức tính toán công suất của trạm thuỷ điện là N =9,81.η .Q.H . Trong đó, Q là lưu lượng chảy qua turbine của trạm thuỷ điện. Lưulượng này có liên quan mật thiết với lưu lượng thiên nhiên đến, lượng nước của hồtháo hoặc trữ lại, lượng nước tổn thất do bốc hơi, do thấm…của hồ và lượng nước củacác ngành dùng nước khác lấy đi. Còn cột nước H của trạm thuỷ điện có liên quan chặtchẽ với mực nước thượng hạ lưu của trạm và các loại tổn thất cột nước khác. η là hiệusuất tổ máy của trạm thuỷ điện, có liên quan với lưu lượng qua turbine và cột nước củatrạm thuỷ điện. Vì vậy ta thấy rằng việc tính toán thuỷ năng không phải là đơn giản chỉ việc thaycác số liệu vào công thức là có ngay kết quả, mà thường phải qua nhiều giai đoạn tínhtoán phức tạp. Ta biết rằng, tình hình thuỷ văn sông ngòi và nhu cầu điện của các hộ dùng điệnluôn luôn thay đổi, nên công suất của trạm thuỷ điện luôn luôn thay đổi theo. Cho nênlấy một trị số công suất nào đó đại biểu cho toàn bộ đặc tính công suất của trạm thuỷđiện là hoàn toàn không chính xác. Muốn xác định toàn bộ đặc tính công suất của trạmthuỷ điện phải tiến hành tính toán thuỷ năng tương đối nhiều để định ra quá trình thayđổi công suất theo thời gian. N=f1(t) hoặc theo tần suất bảo đảm của nó N=f2(p). Điện năng sản ra trong thời đoạn từ t1 đến t2 của trạm thuỷ điện có thể tính theocông thức sau: t2 E = ∫ Ndt ( kWh ) t1Trong thực tế để tính toán đơn giản người ta dùng công thức sau: t2 E = ∑ N∆t t1Bộ môn Công trình Thủy, Khoa XD Thủy lợi-Thủy điện 45Bài giảng Thủy điện 1Từ công thức trên ta thấy, chỉ cần biết được quá trình thay đổi công suất của trạm thuỷđiện là có thể nhanh chóng tính ra được điện lượng của nó.2. Mục đích và nhiệm vụ tính toán thuỷ văn. Mục đích cuối cùng của tính toán thuỷ năng là dựa vào tình hình dòng chảy thiênnhiên đến, yêu cầu dùng điện của các hộ, tính năng điều tiết của hồ chứa, đặc tính thayđổi cột nước của trạm thuỷ điện và mực nước thượng hạ lưu xét đến yêu cầu và ảnhhưởng của các ngành…, nghiên cứu xem xét trong phạm vi có thể làm thế nào để lợidụng được triệt để nhất, hợp lý nhất nguồn tài nguyên thuỷ lợi của sông ngòi. Tuỳ điềukiện cụ thể mà nhiệm vụ tính toán thuỷ năng có khác nhau. Tính toán thuỷ năng có thểchia làm 2 trường hợp sau. Trường hợp trạm thuỷ điện đã xây dựng xong, hiện đang vận hành: Lúc này các - thông số chủ yếu của trạm thuỷ điện như mực nước dâng bình thường (MNDBT), độ sâu công tác có lợi của hồ chữa (hoct), công suất lắp máy (Nlm)…đã được xác định. Trường hợp này nhiệm vụ tính toán thuỷ năng là xác định phương thức vận hành có lợi nhất cho trạm thuỷ điện, từ đó xây dựng kế hoạch vận hành có hiệu quả nhất cho trạm. Loại tính toán thuỷ năng này là nhiệm vụ chủ yếu của ngành quản lý vận hành hệ thống điện lực và trạm thuỷ điện. Trường hợp tính toán thuỷ năng đối với trạm thuỷ điện đang quy hoạch hay - đang thiết kế: Nhiệm vụ tính toán thuỷ năng trong trường hợp này là dựa vào lưu lượng thiên nhiên đến, yêu cầu dùng điện của các hộ, các ngành và các nơi dùng nước có liên quan khác để chọn ra các thông số có lợi nhất của trạm thuỷ điện đang thiết kế. Loại tính toán thuỷ năng này là một bộ phận quan trọng trong công tác thiết kế trạm thuỷ điện. Để tính toán các thông số có lợi nhất của trạm thuỷ điện, phải tiến hành tính toánhàng loạt các phương án với việc giả định hàng loạt các trị số thông số khác nhau. Quátrình tính toán thuỷ năng đối với những phương án đó mới chỉ định ra được các chỉtiêu động năng chủ yếu như Nbđ, Enăm…của mỗi phương án. Phải thông qua so sánhcác phương án, mới chọn được phương án có lợi về kinh tế, hợp lý về kỹ thuật, từ đómới xác định các t ...