Giáo trình Thủy điện 2

ách ĐHXD Hà Nội - Turbin nước, xuất bản năm 1971; 
4 - Bộ môn Thuỷ điện - ĐHTL Hà Nội - Công trnh Trạm Thuỷ điện, xuất bản 
năm 2003; 
5 - Khoa XDTL - TĐ Trường ĐHXD - Trạm Thuỷ điện (Các công trình trên 
tuyến năng lượng), xuất bản năm 1991; 
6 - Khoa XDTL - TĐ Trường ĐHXD - Nhà máy của Trạm Thuỷ điện, xuất bản 
năm 1991; 
7 -Bộ môn Kỹ thuật điện, ĐHTL - Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến 
áp, 1976; 
8 - Bộ môn thiết bị Thuỷ điện, ĐHTL - Thiết bị phụ trong trạm thuỷ điện, 1971 ; 
9 - Nguyễn duy Thiện và Nguyễn duy Hạnh - Khảo sát thiết kế trạm TĐ nhỏ, 
1971. 
TĂI LIỆU TIẾNG NGA: 
1 - P.P. Gubin - Trạm Thuỷ điện; xuất bản năm 1972; 
2 - Đ. C. Savelep - Nhà máy Thuỷ điện, xuất bản năm 1967; 
3 - A. A. Bererơnôi - Nhà động lực của Trạm Thuỷ điện, xuất bản năm 1964; 
4 - L. A. Vơladislavơlev - Rung động của tổ máy thuỷ lực, xuất bản năm 1972; 
5 - A. A. Umansky - Cẩm nan thiết kế công trình và nhà công nghiệp, nhà ở, nhà 
công cộng , xuất bản năm 1972; 
6 - V. X. Golisman - Tính toán nhà máy thuỷ điện và đập tràn, xuất bản năm 
1968; 
7 - I. I. Ulisky - Kết cấu bê tông cốt thép ; 
8 - N. N. Kvalĩp - Cẩm nan kết cấu turbine thuỷ lực, xuất bản năm 1971; 
9 - V. A. Orơlốp - Buồng điều áp của Trạm thuỷ điện, xuất bản năm 1968; 
10 - Tiêu chuẩn và định mức thiết kế đường ống thép của Trạm thuỷ điện TY-9-
51 ; 
11 - Tài liệu Liên Xô dịch từ Mỹ năm 1960 - Cẩm nan Trạm thuỷ điện ; 
12 - G. A. Plonsky - Thiết bị cơ khí thuỷ công, xuất bản năm 1959 . 
 301 
MỤC LỤC 
 Trang 
LỜI NÓI ĐẦU 
Phần I. TURBINE THỦY LỰC VÀ CÁC THIẾT BỊ T.LỰC CỦA TTĐ 1 
Chương I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TURBINE THUỶ LỰC 
 I. 1. Phân loại turbine thuỷ lực của TTĐ 3 
 I. 2. Turbine xung kích 4 
 I. 2. 1. Turbine xung kích gáo 
 I. 2. 2. Turbine xung kích hai lần 
 I. 2. 3. Turbine xung kích phun xiên 
 I. 3. Turbine phản kích 8 
 I. 3. 1. BXCT của turbine tâm trục 
 I. 3. 2. BXCT của turbine hướng trục 
 I. 3. 3. BXCT của turbine hướng chéo 
 I. 3. 4. Turbine dòng 
 I. 3. 5. Turbine thuận nghịch 
Chương II. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA TURBINE THUỶ LỰC 17
 II. 1. Vòng bệ, cơ cấu hướng dòng, trục của turbine phản kích 17 
 II. 2. Thiết bị dẫn nước của turbine 20 
 II. 2. 1. Loại buồng hở 
 II. 2. 2. Buồng hình ống 
 II. 2. 3. Buồng xoắn ốc 
 II. 3. Thiết bị tháo nước của turbine 31 
 II. 3. 1. Ống xả hình nón cụt 
 II. 3. 2. Ống xả hình cong 
 II. 3. 3. Ống xả khuỷu cong 
Chương III. HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG TURBINE THUỶ LỰC 
 III. 1. Hiện tượng khí thực và tác hại 37
 III. 2. Những biện pháp phòng chống khí thực 37 
 III. 3. Điều kiện xảy ra khí thực và hệ số khí thực 38
 III. 4. Xác định cao trình đặt turbine 39 
Chương IV. NGUYÊN LÝ CÔNG TÁC VÀ LUẬT TƯƠNG TỰ CỦA TB 
 IV. 1. Dòng chảy trong turbine thuỷ lực 41 
 IV. 2. Phương trình cơ bản của turbine thuỷ lực 42 
 IV. 3. Luật tương tự và các đại lượng quy dẫn của turbine 44 
 IV. 3. 1. Các điều kiện tương tự 
 IV. 3. 2. Các quan hệ của hai turbine tương tự 
 IV. 3. 3. Các đại lượng quy dẫn 
 IV. 3. 4. Vòng quay đặc trưng (tỷ tốc) 
 IV. 3. 5. Tính toán hiệu suất của turbine thực từ mô hình 
 302 
Chương V. THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VĂ ĐẶC TÍNH TURBINE 
 V. 1. Mô hình vật lý và hệ thống thí nghiệm 50 
 V. 1. 1. Hệ thống thí nghiệm hở 
 V. 1. 2. Hệ thống thí nghiệm kín 
 V. 2. Đường đặc tính của turbine 53 
 V. 2. 1. Đường đặc tính đơn 
 V. 2. 2. Đường đặc tính tổng hợp 
 V. 2. 3. Đường đặc tính tổng hợp của nhóm tổ máy 
 V. 3. Xây dựng đường đặc tính tổng hợp vận hành 59 
Chương VI. CHỌN KIỂU LOẠI VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TBTL 
 VI. 1. Vấn đề chuẩn hoá TB và phạm vi sử dụng cột nước của TB 65 
 VI. 1. 1. Vấn đề chuẩn hoá 
 VI. 1. 2. Phạm vi sử dụng cột nước của các loại turbine 
 VI. 2. Những vấn đề chung khi chọn turbine 71 
 VI. 3. Lựa chọn turbine phản kích 73 
 VI. 3. 1. Chọn theo quy cách sản phẩm 
 VI. 3. 2.Chọn theo bảng, biểu hệ loại và đường đặc tính tổng hợp 
 VI. 3. 3. Các kích thước khác của BXCT turbine phản kích 
 VI. 4. Chọn các thông số cơ bản của turbine xung kích 81 
 VI. 4. 1. Chọn thông số cơ bản của turbine gáo 
 VI. 4. 2. Xác định kích thước của tủbine xung kích hai lần 
Chương VII. THIẾT BỊ ĐIỀU TỐC CỦA TURBINE THUỶ LỰC 
 VII. 1. Nhiệm vụ của thiết bị điều tốc turbine 86 
 VII. 2. Các loại thiết bị điều tốc thủ công 87 
 VII. 3. Thiết bị điều tốc tự động 88 
 VII. 3. 1. Sơ đồ nguyên lý điều tốc trực tiếp 
 VII. 3. 2. Các sơ đồ nguyên lý điều tốc đơn gián tiếp 
 VII. 3. 3. Các sơ đồ điều tốc kép gián tiếp 
 VII. 3. 4. Một số cơ cấu điều khiển của máy điều tốc 
 VII. 3. 5 Thiết bị dầu áp lực của máy điều tốc 
 VII. 4. Lựa chọn thiết bị điều tốc 95 
 VII. 4. 1. Chọn điều tôc loại nhỏ 
 VII. 4. 2. Chọn điều tiết trung bình van lớn 
Chương VIII. MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC CỦA TTĐ 
 VIII. 1. Cửa van trên đường ống áp lực 102 
 VIII. 2. Các hệ thống thiết bị phụ thuỷ lực của TTĐ 105 
 VIII. 2. 1. Hệ thống thiết bị dầu 
 VIII. 2. 2. Hệ thống cấp nước kỹ thuật 
 VIII. 2. 3. Hệ thống khí nén 
 VIII. 2. 4. Hệ thống tháo nước tổ máy 
 303 
 VIII. 2. 5. Hệ thống cứu hoả trong nhà máy 
 Phần II,a. CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN NĂNG LƯỢNG TTĐ 
Chương IX. KHÁI QUÁT VỀ THÀNH PHẦN VÀ BỐ TRÍ TTĐ 
 IX. 1. Các thành phần của trạm thuỷ điện 111 
 IX. 2. Các sơ đồ bố trí TTĐ kiểu đập 112 
 IX. 3. Các sơ đồ bố trí TTĐ kiểu đường dẫn 115 
Chương X. CÔNG TRÌNH LẤY NƯỚC CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN 
 X. 1. Phân loại các công trình lấy nước của TTĐ 120 
 X. 2. Các thành phần của công trình lấy nước 121 
 X. 2. 1. Lưới chắn rác và thiết bị dọn rác 
 X. 2. 2. Cửa van 
 X. 2. 3. Thiết bị nâng hạ, vận chuyển 
 X. 3. Công trình lấy nước mặt 127 
 X. 4. Công trình lấy nước dưới sâu 131 
Chương XI. BỂ LẮNG CÁT CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN 
 XI. 1. Công dụng và phân loại bể lắng cát 140 
 XI. 2. Tính toán thuỷ lực bể lắng cát 144 
Chương XII. CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC CỦA TTĐ 
 XII. 1. Khái niệm về công trình dẫn nước của TTĐ 150 
 XII. 2. Đường dẫn nước của trạm thuỷ điện 150 
 XII. 2. 1. Chọn tuyến đường dẫn và hình dạng đường dẫn 
 XII. 2. 2. Tính toán kết cấu đường hầm dẫn nước của TTĐ 
 XII. 3. Kênh dẫn của trạm thuỷ điện 154 
 XII. 3. 1. Chọn tuyến kính vă hình thức tuyến kính 
 XII. 3. 2. Cấu tạo mặt cắt kính 
 XII. 3. 3. Kênh tự động và không tự động điều tiết 
 XII. 4. Tính toán thuỷ lực đường dẫn 159 
 XII. 4. 1. Tính thuỷ lực đường dẫn không áp 
 XII. 4. 2. Tính thuỷ lực đường dẫn có áp 
 XII. 4. 3. Tính tổn thất thuỷ lực và năng lượng của đường dẫn TTĐ 
 XII. 5. Lựa chọn mặt cắt kinh tế đường dẫn TTĐ 163 
 XII. 6. Bể áp lực của Trạm thuỷ điện 165 
 XII. 6. 1. Cấu tạo và các phần của bể áp lực 
 XII. 6. 2. Các sơ đồ bố trí tổng thể bể áp lực 
 XII. 6. 3. Tính toán xác định kích thước và ổn định bể áp lực 
Chương XIII. ĐƯỜNG ỐNG TURBINE 
 XIII. 1. Khái quát đường ống turbine 171 
 XIII. 1. 1. Phân loại đường ống turbine 
 XIII. 1. 2. Chọn tuyến và bố trí đường ống turbine 
 XIII. 2. Đường ống thép 174 
 304 
 XIII. 2.1.Cấu tạo đường ống thép và các bộ phận thiết bị công trình 
 XIII. 2. 2. Tính toán đường ống thép 
 XIII. 3. Đường ống bêtông cốt thép 189 
 XIII. 3. 1. Phân loại cấu tạo lắp đặt đường ống 
 XIII. 3. 2. Tính toán kết cấu ống bêtông cốt thép 
Chương XIV. NƯỚC VA VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH 
 XIV. 1. Khái niệm cơ bản về nước va và các chế độ chuyển tiếp TTĐ 194 
 XIV. 1. 1.Hiện tượng nước va trong đường ống áp lực của TTĐ 
 XIV. 1. 2. Các chế độ chuyển tiếp khi điều chỉnh tổ máy thuỷ lực 
 XIV. 2. Tính toán nước va trong đường ống đàn hồi 198 
 XIV. 2. 1. Cơ sở lý thuyết của nước va trong ống đàn hồi 
 XIV. 2. 2. Tính toán nước va bằng phương pháp giải tích 
 XIV. 2. 3. Tính toán nước va bằng phương pháp đồ giải 
 XIV. 3. Biện pháp giảm áp lực nước va trong đường ống 218 
 XIV. 4. Tính toán bảo đảm điều chỉnh tổ máy thuỷ lực 219 
Chương XV. BUỒNG ĐIỀU ÁP CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN 
 XV. 1. Công dụng vă nguyên lý làm việc của buồng điều áp 223 
 XV. 2. Các loại buồng điều áp 224 
 XV. 2. 1. Các loại buồng điều áp 
 XV. 2. 2. Kết cấu buồng điều áp 
 XV. 2. 3. Lựa chọn buồng điều áp 
 XV. 3. Phương trnh vi phđn cơ bản của buồng điều áp 230 
 XV. 3. 1. Phương trnh động lực học 
 XV. 3. 2. Phương trình liên tục 
XV. 4. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp bằng phương pháp g.tích 232 
 XV. 4. 1. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp hnh trụ 
 XV. 4. 2. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp có kết cấu cản 
 XV. 4. 3. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp hai buồng 
 XV. 5. Tính toán thuỷ lực buồng điều áp bằng phương pháp đồ giải 240 
 XV. 5. 1. Đồ giải đối với BĐA hình trụ 
 XV. 5. 2. Đồ giải đối với BĐA có cản 
 XV. 5. 3. Đồ giải đối với BĐA hai buồng 
 XV. 6. Vấn đề ổn định hệ thống buồng điều áp 246 
 XV. 7. Khái quát về thiết kế buồng điều áp 247 
Phần II.b. NHÀ MÁY CỦA TRẠM THUỶ ĐIỆN 
Chương XVI. NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG NM 
 XVI. 1. Khái quát về thành phần nhà máy thuỷ điện 248 
 XVI. 1. 1. Nhà máy thuỷ điện và bố trí thiết bị trong nhă mây 
 XVI. 1. 2. Phân loại nhà máy thuỷ điện 
 305 
 XVI. 2. Đặc điểm và cấu tạo của các loại nhà máy thuỷ điện 250 
 XVI. 3. Các thiết bị trong nhà máy thuỷ điện 256 
 XVI. 3. 1. Máy phát điện của trạm thuỷ điện 
 XVI. 3. 2. Cầu trục trong nhà máy thuỷ điện 
 XVI. 3. 3. Mây biến âp 
 XVI. 3. 4. Bố trí thiết bị phụ trong nhà máy thuỷ điện 
 XVI. 4. Kếu cấu và kích thước nhà máy thuỷ điện 269 
 1. Bố trí và kết cấu phần trín nhà máy TĐ 
 2. Bố trí và kết cấu phần dưới nhà máy TĐ 
 3. Xác định kích thước nhà máy TĐ 
 4. Gia cố lòng sông ở hạ lưu nhà máy TĐ 
Chương XVII. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI NHÀ 
MÁY TRẠM THỦY ĐIỆN 
 XVII.1.Tính toán ổn định trượt và ứng suất dưới bản đáy NMTĐ 279 
 XVII. 2. Tính toán độ bền phần dưới của nhà máy TĐ 282 
 XVII. 2. 1. Tính toán độ bền chung của nhà máy TĐ 
 XVII. 2. 2. Tính toán độ bền cục bộ phần dưới của nhà máy TĐ 
 I. Tính kết cấu bệ máy phát điện trục đứng 
 II. Tính toán kết cấu buồng xoắn 
 III. Tính toán kết cấu ống xả 
TĂI LIỆU THAM KHẢO 300 
MỤC LỤC