Tải bản đầy đủ

Ch II he thong phat dien thuy dien

CHƯƠNG II. HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN THỦY ĐIỆN
I. Thủy lực học
I.1 Trọng lượng, tỷ số nén và hệ số nhớt của nước
(1) Trọng lượng của nước
Khối nước nở ra hay co lại không đáng kể khi nhiệt độ thay đổi. Nhiệt độ tăng lên
làm cho nước giãn nở và mật độ của chúng giảm. Ở 4oC nước có trọng lượng riêng bằng
1.0, trọng lượng của 1m3 là 1000 kg. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và trọng lượng riêng của
nước được thể hiện trong bảng 1.1.
(2) Tỷ số nén của nước
Nước có tính chất nén. Áp lực bên ngoài làm khối nước co lại một chút và chúng
trở lại trạng thái ban đầu khi không còn áp lực nữa.
Gọi thể tích nước là "V" đặt dưới áp suất "P" ở một nhiệt độ nhất định, "V" sẽ
giảm đi một lượng "V" khi "P" tăng "P", quan hệ giữa "V" và "P" được thể hiện trong
công thức sau.
K=

1 V
V P

(1.1)


Tỷ số nén của nước được cho trong bảng 1.2.
Bảng 1.1 Quan hệ giữa nhiệt độ và mật độ của nước
Trạng thái

Đông đặc (băng)

Nhiệt độ oC
Mật độ [ t/m 3 ]

Lỏng (nước)

-20

-10

0

0

4

10

15

20

30

50

100

0.9408

0.9186

0.9167

0.9999



1.0000

0.9997

0.9991

0.9982

0.9957

0.9881

0.9534

Bảng 1.2 Tỷ số nén của nước
Tỷ số nén ( × 10-6 )

Áp suất
Áp suất
(kg/cm2 )

khí

quyển
Cột nước (m)

0oC

10o C

15o C

20o C

1 ~ 25

10 ~ 250

52.5

50.0

49.5

49.1

25 ~ 50

250 ~ 500

51.6

49.2

48.0

47.6

(3) Hệ số nhớt của nước
Tính nhớt của nước làm thay đổi vận tốc dòng chảy theo phương vuông góc và
phương dòng chảy. Ứng suất trượt tỷ lệ với sự biến thiên của vận tốc, được thể hiện
trong công thức sau:

dv
dy
Trong đó f: ứng suất trượt
y: khoảng cách giữa các đường dòng
v: vận tốc của nước
“” là “hệ số nhớt”. Hệ số nhớt của nước được cho trong Bảng 1.3.
f=

(1.2)

12


Bảng 1.3 Hệ số nhớt của nước
Nhiệt độ
[o C]
0
5
10
15
20
25
30

Trị
(kgsec./m2 )
0.0001832
0.0001547
0.0001332
0.0001162
0.0001023
0.0000912
0.0000818

số “”
(gsec./cm2 )
0.00001832
0.00001547
0.00001332
0.00001162
0.00001023
0.00000912
0.00000818

I.2 Áp suÊt của nước
Áp suÊt của nước được tính toán như sau. Như minh họa trên Hình 1.3, giả sử cột
nước trong một thùng không chuyển động có chiều cao giả thiết là “H”(m) kể từ mặt
nước, diện tích mặt cắt đều là “A”(m2), cột nước được xem như là chịu một áp lực duy
trì bằng “P”(kg) tác dụng lên đáy thùng.
Gọi trọng lượng trên một đơn vị thể tích nước bằng w (kg/m 3)[kgf/m3],
Thể tích của cột nước bằng = AH (m3)
Trọng lượng của cột nước bằng = wAH (kg)
Do đó,

P = wAH (kg)

(1.3)

Trị số áp lực trung bình của nước “p” tại đáy của cột nước bằng:
p=
Trị

P
= wH(kg/m2)
A

(1.4)

số “p” cho biết áp suÊt của nước ở độ sâu H(m).

Nên:
H=

p
w

w = 1000(kg/m3) [kgf/m 3]
Vì vậy:
p = 1000 H (kg/m2)

(1.5)

Khi p được cho với đơn vị là (kg/cm2),
H=

p
 104 (m)
w

Mà w = 1000(kg):
H=

p
p
104 =
104 = 10p(m)
w
1000

(1.6)

13


Hình 1.3 Áp suÊt thủy tĩnh
Trị số “H” biểu thị “cột áp”. Từ biểu thức ta thấy áp suÊt của nước bằng 1/10
chiều cao của cột nước (đơn vị chiều cao cột nước là m), và cột nước có trị số gấp 10 lần
áp suÊt đo được ở đơn vị kg/cm2. Quá trình đo áp suÊt cña n­íc thường được thực hiện
bằng đồng hồ Piezometer, hoặc các thiết bị khác tương tự. Piezometer có thể đo mức
nước trong bể bằng cách lắp ghép một ống thủy tinh cố định đặt theo phương thẳng đứng
“a” với một ống nối “b” tới bể nước, như minh họa trên Hình 1.4. Áp lực tại khớp nối
"O" có thể được tính bằng P = wH (kg/m2) theo công thức (1.4), do đó có thể tính được
áp suÊt của nước.

Hình 1.4 Đo mức nước của bể

I.3 Nguyên lý liên tục
Nguyên lý liên tục của dòng chảy có thể được giải thích như sau.
Xét đặc tính dòng chảy của nước được bao kín xung quanh như trên Hình 1.5.
Nếu A1, A2 là diện tích mặt cắt tại điểm A, B, và v1,v2 tương ứng là vận tốc trung bình
tại A, B, lưu lượng qua mặt cắt trong một đơn vị thời gian là A1v1 tại A, và A2v2 tại B.
Khi nước được bao quanh bằng kim loại cứng thì thể tích nước giữa hai điểm A và B là
không đổi và khi nước chảy liên tục thì không có khoảng trống nào có thể tồn tại trong
đó. Do đó, nếu giả thiết mật độ của nước không thay đổi thì khối lượng nước giữa A và
B là không đổi. Nếu không có đường vào hoặc ra giữa hai điểm đó thì thể tích nước vào
ở A và ra ở B luôn bằng nhau trong một khoảng thời gian nhất định. “Nguyên lý liên tục
14


của dòng chảy ” được thể hiện qua biểu thức:
A 1v1 = A 2 v2 = Q
(1.7)
Q là trị không đổi của lưu lượng nước. Trong kênh hở, dòng chảy có một phần mặt nước
tự do có thể chuyển động lên xuống nên lưu lượng nước Q không phải là không phụ
thuộc vào vị trí cña mặt cắt như kênh kín hoàn toàn. Tuy nhiên, nguyên lý này có thể áp
dụng cho các kênh có mặt nước tự do khi mức nước và hình dạng của kênh không thay
đổi.
A
B

Hình 1.5 Nguyên lý liên tục của dòng chảy

I.4 Cột áp lưu tốc
Khi xem xét đặc tính của dòng chảy, ngoài thế năng thì cần chú ý đến sự có mặt
của động năng. Giả thiết rằng nước có trọng lượng w(kg)[kgf] đang chuyển động với vận
tốc v(m/s), động năng được tính theo công thức sau:
Ở đây gia tốc trọng trường: g = 9.8 (m/s2), khối lượng của nước: M =

w
(kg),
g

do đó,

1
1 w 2
wv 2
Mv2 =
( )v =
(kg-m)[kgf-m]
2
2 g
2g

(1.8)

Khi mức nước tăng lên bằng h(m) và giả thiết rằng tất cả động năng chuyển thành thế
năng, khi đó thế năng bằng “wh (kg-m)[kgf-m]”,
Nên
wh =

wv 2
2g

 h=

v=

2gh (m/s)

v2
2g

(1.9)

Biểu thức này cho biết “cột áp lưu tốc” h là “cột áp” sinh ra do dòng chảy chuyển
động.

I.5 Định lý Bernoulli
Định lý Bernoulli là một định lý áp dụng “định luật bảo toàn và chuyển hóa năng
lượng” cho dòng chảy, có thể được mô tả như sau.
Dòng chảy chÊt láng lý tưởng không có tính nhớt, tính co giãn và không biến đổi
15


theo thời gian, chỉ chịu tác dụng của trọng trường thì tổng động năng, thế năng, áp năng
lũy tích dọc theo dòng chảy đơn là không đổi. Đây là phát biểu của “Định lý Bernoulli”.
Các thành phần sử dụng trong thủy lực học của động năng, thế năng, áp năng là
như sau.
v2
: cột áp lưu tốc (đơn vị ®o chiÒu dài)
2g
p
: cột áp (đơn vị ®o chiÒu dài)
w

h

: cột áp thế năng (đơn vị ®o chiÒu dài)

Do đó, Định lý Bernoulli’s được viết như sau.
v2
p
+
+ h = không đổi = C
2g
w

(1.10)

Công thức trên được áp dụng cho dòng chảy chÊt láng không bị nén, không có
tính nhớt, và chảy ổn định không có sự biến động nào, (1.10) còn có thể được viết lại khi
xét đến sự cản trở do ma sát. Hình 1.6 minh họa cho biểu thức được viết lại trong thực
tế.
2

vA
2g

2

+

v
pA
+ hA = B
w
2g

+

pB
+ hB = H
w

(1.11)

Hình 1.6 Định lý Bernoulli

I.6 Tổn thất cột nước
Dòng chảy trong thực tế chịu nhiều sự cản trở khác nhau, chúng có tác động làm
giảm trị số của các dạng năng lượng nói trên. Đó là “tổn thất cột nước”, có thể được giải
thích như sau.
Nếu lưu lượng của dòng chảy là Q(m3/s) và tổn thất năng lượng trong một giây
bằng E(kg-m) thì tổn thất dòng chảy cho một đơn vị trọng lượng/đơn vị thời gian được
16


tính bằng E/wQ, và tổn thất loại này được gọi là “tổn thất cột nước”. Vì vậy dế thấy rằng
“tổn thất cột nước” tăng tỷ lệ với lượng nước chảy xuống. Công thức (1.11) áp dụng cho
dòng chảy lý tưởng không xét đến tổn thất cột nước, ta có thể được viết lại trong công
thức (1.12) sau khi thêm vào thành phần "hAB" để biểu thị tổn thất cột nước giữa hai
điểm A và B được mô tả trên hình 1.6.
2

vA
2g

2

+

v
pA
+ hA = B
w
2g

+

pB
+ hB + hAB
w

(1.12)

17


II. Tính toán công suất của nhà máy thủy điện.
II.1 Công suất phát ra của nhà máy điện
Công suất phát ra của nhà máy điện được quyết định bởi cột nước và trị số lưu
lượng nước. Phương pháp tính toán lý thuyết công suất phát ra của nhà máy điện được
tÝnh to¸n nh­ sau:
(1) Công suất phát ra theo lý thuyết
Giả thiết trọng lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3, H là chiều cao của cột
nước có đơn vị là (m) và Q là lưu lượng nước có đơn vị là (m3/s). Năng lượng sinh ra
trong một đơn vị thời gian được tính bằng:
P = 1000QH (kgm/s)
Mà 1kgm/s = 9.8j, và 1 kW = 1000j nên công thức này có thể được viết lại như
sau:
P=

1000QH * 9.8
= 9.8QH [kW]
1000

(2.1)

P biểu thị trị số thủy năng lý thuyết sử dụng để chạy tuabin nước và máy phát
phát điện. Công thức trên cho biết thủy năng được chuyển hóa thành cơ năng, sau đó
thành điện năng.
(2) Công suất phát ra của nhà máy điện
Hiệu suất của tua bin ηW là tỷ số giữa công suất ra và công suất vào tua bin, và
hiệu suất của máy phát ηg là tỷ số giữa công suất ra và công suất vào máy phát, công
suất ra của tua bin PW (kW) và công suất của máy phát P (kW) được tính như sau:
Pw = 9.8*ηW*QH (kW)
P = 9.8*ηW*ηg QH (kW)

(2.2)

Công suất phát ra của máy phát thường được gọi là công suất phát của nhà máy
điện. Hiệu suất của tuabin và máy phát được giới thiệu sơ lược trong Bảng 2.1, chúng
phản ánh sự phụ thuộc của công suất phát vào các nhân tố khác. Tích số “(Hiệu suất tua
bin) x (Hiệu suất máy phát)” được gọi là “Hiệu suất tổng hợp” hay “Hiệu suất tổng”.
Bảng 2.1 Hiệu suất máy phát và hiệu suất tuabin - Các trị số gần đúng
Công suất phát (kW)

Hiệu suất tuabin (%)

2,000
5,000
10,000
Lớn hơn hoặc bằng
20,000

83
85
87
88~92

Hiệu suất máy
phát (%)
94
96
97
97

Hiệu suất tổng hợp
(%)
78
82
84
85~89

II.2 Cột nước
(1) Cột nước tổng
18


Cột nước tổng là chênh lệch về độ cao giữa mức nước vào và mức nước ra. Giá
trị đọc được lớn nhất gọi là cột nước tổng cực đại.
(2) Cột nước tĩnh
Cột nước tĩnh là sự chênh lêch giữa mức nước của bể áp lực (hoặc bể tràn) và
mức nước đầu ra của ống hút khi tất cả các tua bin ở trạng thái dừng. Mức nước đầu ra
có thể được đo ở ống hót hoặc tại điểm mà đường trung tâm của vòi phun đi vào bánh xe
công tác. Giá trị lớn nhất đọc được gọi là cột nước tĩnh cực đại.
(3) Cột nước hiệu dụng
Tổn thất cột nước là tổn thất do ma sát trên đường dẫn nước và các nhân tố khác
như lưu lượng nước chảy xuống từ điểm lấy nước vào tới kênh thoát nước ra qua kênh
dẫn và ống thép. Cột nước tổng là cột nước tổng thực tế có thể sử dụng để vận hành tua
bin. Cột nước hiệu dụng được tính bằng hiệu số giữa cột nước tổng và tổn thất cột nước.
Cột nước tổng và cột nước hiệu dụng được tính như sau.
- Đối với tua bin xung kÝch: (Xem minh họa trên Hình 2.1)
Cột nước tổng = [Mức nước dâng tại điểm lấy nước vào] - [Mức nước dâng ở đầu
ra]
- §ối với các tua bin trục ngang:
Cột nước hiệu dụng = [cột nước tổng]
- [tổn thất cột nước giữa điểm lấy nước vào và bể áp lực (bể tràn)]
- [tổn thất cột nước giữa bể áp lực (bể tràn) và đường vào tuabin]
- [chênh lệch về chiều cao mức nước dâng ở đầu ra và t¹i điểm mà đường trung
tâm của vòi phun đi vào vòng bánh răng của bánh công tác (hoặc chênh lệch về chiều
cao trung bình giữa chúng)
- §ối với các tua bin trục dọc:
Cột nước hiệu dụng = [cột nước tổng]
- [tổn thất cột nước giữa điểm lấy nước vào và bể áp lực (bể tràn)]
- [tổn thất cột nước giữa bể áp lực (bể tràn) và đường vào tuabin]
-[chênh lệch về chiều cao mức nước dâng ở đầu ra vµ t¹i điểm mà đường
trung tâm của vòi phun đi vào của bánh công tác.
- Đối với tua bin phản kÝch:

(Xem minh họa trên Hình 2.2)

Cột nước tổng = [mức nước vào] - [mức nước ra]
Cột nước hiệu dụng = [cột nước tổng]
- [tổn thất giữa điểm lấy nước vào và bể áp lực (bể tràn)]
- [tổn thất giữa bể áp lực (bể tràn) và điểm vào tua bin]
- [chênh lệch giữa mức nước của ở đầu ra của ống hút và mức nước dâng đầu ra]
- [cột nước lưu tốc tại đầu ra của ống hút]

19


Tổn thất giữa
điểm lấy nước
vào và bể tràn

Cột nước
hiệu dụng

Cột nước Cột nước
tĩnh
tổng

h l1
Reservoir
Hồ
chứa

Tổn thất giữa bể tràn
và điểm vào tua bin

H

Hst

Vận tốc tại
đáy của bể
tràn

Vận tốc tại
điểm lấy
nước vào

Cột nước hiệu dụng

Cột nước tổng

H = HG - h l1 - h12 - h -

v 22
2.g

Chênh lệch giữa mức nước ra
và điểm mà tia trung tâm của
vòi phun đi vào vòng răng
của bánh công tác

Hình 2.1 Quan hệ giữa các cột nước tổng, cột nước tĩnh và cột nước hiệu dụng
(Đối với tua bin xung kÝch)

Tổn thất giữa
điểm lấy nước
vào và bể®iÒu
¸p

Cột nước hiệu dụng là
cột nước tổng có thể sử
dụng trong thực tế để vận
hành tua bin. Trong đó
cột nước tổng là độ
chênh lệch giữa mức
nước vào và ra.

Cột nước tĩnh
Độ chênh lệch về thế giữa
mức nước của bể áp lực
(hoặc bể tràn phía thượng
lưu) và mức nước ra của
ống thoát.

Cột nước tổng
Độ chênh lệch về
thế giữa mức nước
vào và ra

Hồ chứa

Vận tốc tại
điểm lấy
nước vào

Cột nước hiệu dụng

Vận tốc tại
đáy của bể
®iÒu ¸p
Tổn thất giữa
bể ®iÒu ¸p và
điểm vào tua
bin

Cột nước tổng
2

υ
H  H G  h l1  h l 2  2  h
2g

Vận tốc tại
đầu ra của
ống hút

Chênh lệch về chiều
cao giữa mức nước ra
khỏi ống hút và mức
nước đầu ra.

Hình 2.2 Mối quan hệ giữa các cột nước tổng, cột nước tĩnh, cột nước hiệu dụng
(Đối với tua bin phản kÝch).
20


II.3 Tổn thất cột nước
Các loại tổn thất cột nước chủ yếu được cho trong Hình 2.3
(1) Tổn thất tại cửa nhận nước: Tổn thất này phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện của
cửa nhận nước từ dòng sông có tiết diện lớn hơn và các thiết bị phụ khác
(2) Tổn thất trên kênh dẫn nước: tổn thất này do độ dốc và sự thay đổi vận tốc nước
trong kênh dẫn gây nên.
(3) Tổn thất tại bể lắng: tổn thất tại bể chìm.
(4) Tổn thất trong đường hầm áp lực: Tổn thất do độ uốn cong và ma sát.
(5) Tổn thất trong đường ống áp lực: Tổn thất do ma sát và độ uốn cong của ống dẫn.
(6) Tổn thất trên kênh xả: Tổn thất do độ dốc tại đầu kênh xả.
Tæn thất tại cửa nhận nước
Tæn thất do sự thay ®æi về
tiết diện, lưới chắn, và
tường chắn, xuất hiện khi
nước chảy qua cống lấy
nước..

Đập

Tổn thất phụ thuộc vào cấu trúc của
kênh dẫn, Tæn thất do sự thay ®æi tiết
diện đột ngột tại bể lắng hoặc bể áp
lực.

Cống lấy
nước vào
Bể lắng

Kênh dẫn
Tổn thất trên kênh dẫn
Tổn thất do cấu trúc miệng vòm
của cống lấy nước vào, ma sát,
sự thay đổi tiết diện mặt cắt, độ
uống cong và độ dốc.

Đường ống
chịu áp

Bể phía trên

Tổn thất trong đường ống chịu áp
Tổn thất do cấu trúc miệng vòm tại điểm chỗ lấy
nước vào, do độ cong, ma sát, sự thay đổi tiết
diện mặt cắt và các van điều tiết ở đầu vào.

Hình 2.3.

Trạm phát điện

Tổn thất trên kênh xả
Tổn thất do ma sát dọc
chiều dài kênh, sự thay
đổi tiết diện mặt cắt và
do bề mặt nước dốc.

Kênh xả

Tổn thất cột nước

21


III. Hệ thống phát điện thủy điện
Điện năng được sản xuất ra trong các nhà máy thủy điện phụ thuộc vào dung tích
nước xả và cột áp. Khi nước ở các dòng sông chảy bởi độ dốc tự nhiên, hầu hết thế năng
của nó bị mất đi do các hiện tượng vật lý như ma sát, va chạm và xoáy nước.v.v... Vì vậy
công suất phát ra có thể lớn hơn bằng cách sử dụng hiệu quả cột nước, điều đó có nghĩa
là với cùng một lượng nước thì dòng nước sẽ chảy xiết với cột nước cao.
Thông thường các nhà máy thủy điện được phân loại theo các phương án tạo ra cột nước
cao hơn bằng các tác động của con người.(Phân loại theo phương án tạo ra cột nước).
(1) Nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn
Đây là phương án sử dụng cột nước giữa hồ điều tiết hoặc bể áp lực và vị trí đặt
nhà máy thủy điện. Nước giữ lại được đưa qua đập xây dựng phía thượng lưu của dòng
sông và dẫn tới tua bin của nhà máy thủy điện bằng một kênh dẫn dài. Nhà máy thủy
điện kiểu kênh dẫn có thể có hồ điều tiết hoặc không, chúng được minh họa trên Hình
1.1-(a)
(2) Nhà máy thủy điện kiểu đập
Đây là phương án sử dụng cột nước được tạo ra bằng cách xây dựng đập tại các
vị trí thích hợp ở thượng lưu của dòng sông như minh họa trên Hình 1.1-(b). Nhà máy
thủy điện kiểu đập có hồ chứa là công cụ hữu ích để điều tiết và không chịu ảnh hưởng
nhiều bởi sự dao động của dòng chảy theo mùa.
(3) Nhà máy thủy điện kiểu hỗn hợp (đập và kênh dẫn)
Đây là phương án tạo ra cột nước bằng đập kết hợp với hệ thống kênh dẫn, tận
dụng một cách hiệu quả địa hình tự nhiên như được minh họa trên Hình 1.1-(c).

22


Đập tràn

Kênh dẫn

Đập

Cửa tràn

Kênh xả
Điểm lấy
nước vào

Bể lắng

Phương án dẫn nước từ bể chứa thượng lưu
qua kênh dẫn (máng) với độ dốc nhỏ tương
ứng để tạo ra cột nước phát điện giữa bể
chứa và trạm phát điện.

Bể chứa
Đường ống
áp lùc
Dòng sông càng dốc thì cột nước
có thể đạt được càng lớn mặc dù
kênh dẫn ngắn hơn.

Trạm phát điện

(a) Nhà máy thủy điện kiểu kênh dẫn

Đập cao

Hồ chứa hoặc hồ điều tiết
Trạm phát điện
Phương án này tạo ra cột nước cao giữa mức nước
thượng lưu và hạ lưu bằng cách xây dựng đập chắn
ngang thung lũng hẹp của dòng sông trên một nền đá
chắc chắn. Hầu hết các nhà máy thủy điện lớn đều sử
dụng phương án này.

Kênh xả

(b) Nhà máy thủy điện kiểu đập

Hồ chứa hoặc hồ điều tiết
Đập tràn

Bể ®iÒu ¸p
Đường
dẫn áp Điểm lấy
lực nước vào
Phương án này tạo ra cột
nước bằng việc kết hợp
được các ưu điểm của nhà
máy thủy điện kiểu đập
và kênh dẫn.

Đường ống
¸p lùc
Trạm phát điện

Kênh xả

(c) Nhà máy thủy điện kiểu hỗn hợp
Hình 1.1

Phân loại các nhà máy thủy điện theo phương án tạo ra cột nước

Các nhà máy thủy điện còn được phân loại theo cách sử dụng dòng chảy, đó là
phương thức vận hành nhà máy thủy điện.
23


(4) Thủy điện kiểu Run-of-river (sử dụng dòng chảy tự nhiên)
Là hệ thống phát điện sử dụng dòng chảy tự nhiên để phát điện không có các tác
động điều tiÕt của con người. Thủy điện kiểu này gồm các nhà máy thủy điện kiểu kênh
dẫn không có hồ chứa hoặc hồ điều tiết. (Xem Hình 1.2-(a))
(5) Thủy điện kiểu hồ điều tiết
Là hệ thống phát điện có thể điều tiÕt dòng chảy theo ngày hoặc tuần bằng hồ
điều tiết phía thượng lưu ở “các nhà máy kiểu kênh dẫn”, thay đổi công suất phát ra
tương ứng với sự thay đổi nhu cầu phụ tải trong ngày. (Xem Hình 1.2-(b))
(6) Nhà máy thủy điện kiểu hồ chứa
Là hệ thống phát điện có hồ chứa tự nhiên hoặc nhân tạo vì vậy có thể điều tiết
dòng chảy theo mùa, điều chỉnh công suất phát ra tương ứng với sự thay đổi nhu cầu phụ
tải. (Xem Hình 1.2-(c))
(7) Nhà máy thủy điện tích năng
Là một hệ thống phát điện có hồ chứa phía trên và phía dưới để đưa nước trở lại
bằng bơm nước từ hồ thấp hơn lên hồ cao hơn vào giờ thấp điểm và phát điện trong giờ
cao điểm. (Xem Hình 1.2-(d))

Điểm lấy
nước vào
Không có hồ chứa hay hồ điều tiết
để điều tiết dòng chảy, hệ thống
này phát điện dựa vào thế năng
của dòng chảy tự nhiên. Vì vậy hệ
số sử dụng nước của hệ thống
không cao, nó sẽ xả nước đi nếu
lưu lượng nước vượt quá lưu
lượng cực đại của tua bin.

Bể chứa
Bể lắng

Đường ống
¸p lùc

Kênh dẫn

Trạm phát điện
Đập
Kênh xả

Ống xả cát
Sông

(a) Nhà máy thủy điện kiểu Run-of-river (sử dụng dòng chảy tự nhiên)

24


Nhà máy thủy điện loại này sử dụng
một hå điều tiết ®Ó điều tiết dòng chảy
chủ yếu theo ngày hoặc tuần. Khả
năng điều tiết của nhà máy loại này
nhỏ hơn loại có hå chứa.
Khi nhà máy xả nước từ phía
thượng lưu, do sự biến động quá lớn
của dòng chảy, sử dụng “hå điều tiết
lại” có thể cho phép tạo ra dòng chảy
bình thường ở phía hạ lưu.

Hồ điều tiết

Đập cao

Trạm phát điện

(b) Nhà máy thủy điện có hồ điều tiết

Nhà máy thủy điện sử dụng một
hồ chứa để điều tiết dòng chảy theo
mùa. Phương án này cho phép tèi
đa việc sử dụng nguồn nước bằng
cách giữ nước trong hå vào mùa
mưa hoặc khoảng thời gian thấp
điểm, xả nước và phát điện trong
mùa khô để cung cấp lượng nước
thích hợp trong mùa khô cho khu
vực hạ lưu.

Hồ chứa

Đập cao

Trạm phát điện

Tailrace

(c) Nhà máy thủy điện kiểu hồ chứa

Nhà máy điện loại này bơm
nước trở lại từ hồ dưới lên hồ trên
bằng lượng điện năng kinh tế
được cung cấp từ các nhà máy
nhiệt điện và điện hạt nhân trong
giờ thÊp điểm như lúc nửa đêm
hoặc cuối tuần. Lượng nước đó
được sử dụng hiệu quả ®Ó phát
điện trong giờ cao điểm.

Hồ trên
Đập
Trạm phát điện

Thông thường nhà máy
thủy điện tích năng sử dụng
hồ chứa hoặc hồ điều tiết
của nhà máy điện phía hạ
lưu để làm hồ dưới.

(d) Nhà máy thủy điện kiÓu tích năng
Hình 1.2 Phân loại theo phương thức vận hành nhà máy thủy điện

25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×