Nghiên cứu hệ thống kích từ unitrol 6800 nhà máy thủy điện ialy

SƠ LƯỢT VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC SÔNG SÊ SAN Hình 1.1: Hệ thống bậc thang các thủy điện trên sông Sêsan ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN Sông Sê San là sông có trữ năng thủy điện đứng thứ 3 sau sông Hồng và sông Đồng Nai. Sông Sê San là phụ lưu bên bờ trái của sông Mê Công. Sông bắt nguồn từ phía bắc cao nguyên Gia Lai – Kom Tum với 2 nhánh chính thượng nguồn là sông Prông Pôkô và sông ĐăkBla. Sau khi 2 nhánh này nhập với nhau tạo thành dòng chính sông Sê San rồi tiếp tục chảy theo hướng Đông bắc – Tây nam ra hướng biên giới Việt Nam - Campuchia. Tại đây sông tiếp nhận sông Sa Thầy ở bờ phải rồi chảy vào đất Campuchia qua 2 tỉnh Ratanakiri và Stung Treng rồi đổ về sông Mê Công tại thị trấn Stung Treng. Tổng diện tích lưu vực sông Sê San trên đất Việt Nam là 11.450 km2 chủ yếu trong 2 tỉnh Kon Tum và Gia Lai, bằng 61,65% tổng diện tích lưu vực sông Sê San (18.570km2 ). Đặc trưng hình thái một số nhánh sông chính của lưu vực sông Sê San trên đất Việt Nam được trình bày trong bảng 1.1 Bảng 1.1 TT Sông suối Diện tích Lưu vực (km2) Chiều dài Sông (km) Độ rộng Trung bình (km) Độ dốc Trung bình (%o) 1 Sông ĐăkBla 3.050 145 - 8,1 2 Sông Krông Pôkô 3.530 121 20 6,5 3 Sông Sa Thầy 1.562 104 15 4,3 4 Sông Sê San 11.450 237 44 3,6 Địa hình lưu vực Sê San khá phức tạp, bị chia cắt mạnh. Phần phía Bắc của lưu vực địa hình là khối núi Ngọc Linh có đỉnh 2598 m, phần phía Tây là khối núi Ngọc Bin San có đỉnh cao 1939 m và phía Đông có dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025 m. Do đặc điểm địa hình vùng này chia cắt mạnh dẫn đến sự khác biệt đáng kể về khí hậu trên từng phần của lưu vực đặc biệt là chế độ mưa, độ ẩm không khí. Khí hậu của lưu vực mang đặc điểm của khí hậu Tây Trường Sơn, thể hiện cả trong chế độ nhiệt, mưa, ẩm và nhiều yếu tố khác. Mùa mưa trên lưu vực từ tháng 5 đến tháng 10. Lượng mưa trung bình năm dao động từ 2600 ÷ 3000 mm ở vùng núi phía Bắc và vùng cao nguyên Pleiku; ở phía Tây Nam lưu vực khoảng 1700 ÷ 1800 mm; ở vùng trũng KomTum do bị chắn gió và bị bao bởi các dãy núi, ở phía Nam lưu vực mưa vào khoảng 1700 mm. Dòng chảy trên sông Sê San được chia làm 2 mùa: mùa kiệt và mùa lũ. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 11, mùa kiệt bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau. KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC Nghiên cứu quy hoạch phát triển thủy điện trên sông Sê San trải qua thời gian dài do nhiều cơ quan khác nhau. Nghiên cứu mới nhất đã được Thủ tướng chính phủ thông qua tại văn bản số 496/CP-CN ngày 07/06/2001. Trên lưu vực sông Sê San có 6 công trình thủy điện lớn trên dòng chính với các thông số kỹ thuật trình bày trong bảng 1.2. Bảng 1.2 TT Tên công trình Flv (km2) MNDBT (m) Whi (106m3) Nlm (MW) Năm XD Năm VH 1 Thượng KonTum 350 1170 122,7 220 2006 2009 2 Pleikrông 3216 570 948 100 2004 2007 3 Ialy 7455 515 779 720 1993 2000 4 Sê San 3 7788 304,5 3,8 260 2002 2006 5 Sê San 3 A 8084 239 4,0 108 2002 2006 6 Sê San 4 9326 215 264 360 2005 2009 Trong 6 công trình trên hợp thành hệ thống bậc thang thủy điện trên sông Sê San với công suất lắp máy đến 1800 MW và sản lượng điện bình quân năm trên 8 tỷ kWh, cung cấp điện trực tiếp đến trạm 500kV Pleiku là “điểm giữa” của hệ thống điện. Trong đó 3 công trình gồm Ialy, Pleikrông, và Sê San 4 là những công trình có hồ điều tiết mùa và điều tiết năm sẽ có tác động đáng kể đến chế độ dòng chảy hạ lưu sông Sê San. Công trình Sê San 3 và Sê San 3A là công trình có hồ điều tiết ngày. Công trình Thượng Kon Tum là hồ điều tiết nhiều năm và chuyển dòng chảy về lưu vực sông Trà Khúc nhưng diện tích lưu vực của hồ rất nhỏ so với diện tích lưu vực của sông Sê San (<4%) cho nên không ảnh hưởng nhiều đến lưu lượng và dòng chảy trên toàn tuyến sông. Tổng hợp thông số cơ bản các công trình thuỷ điện trên sông Sê San (bảng 1.3) Bảng 1.3 TT Nội dung ĐVT CÔNG TRÌNH Thượng Kon tum Plei krông Ialy Sê San 3 Sê San 3a Sê San 4 1 Vị trí xây dựng - Trên sông Đakbla Krông pôkô Sê San Sê San Sê San Sê San - Tỉnh Kon-Tum Kon-Tum Kon-Tum Kon-Tum Gia Lai Gia Lai 2 Thủy văn Diện tích lưu vực Km2 350 3.224 7.455 7.788 8.084 9.326 Lưu lượng TB năm m3/s 15,2 128,0 264,0 274,0 286,0 330,0 3 Hồ chứa Chế độ điều tiết Nhiều năm Năm Mùa Ngày đêm Ngày đêm Mùa Mực nước dâng bình thường m 1.170 570,0 515,0 304,5 239,0 215,0 Mực nước chết m 1.146,0 537,0 490,0 303,2 238,5 210,0 Mực nước gia cường m 573,4 518,0 307,2 Dung tích toàn bộ 106 m3 173,7 1.048,7 1.037,0 92,0 80,6 893,3 Dung tích hữu ích 106 m3 122,7 948,1 779,0 3,8 4,0 264,2 Dung tích chết 106 m3 51,0 100,6 258,0 88,2 76,6 629,1 Diện tích mặt hồ Km2 8,6 53,3 64,5 3,4 8,8 58,4 4 Nhà máy Lưu lượng TKế m3/s 31,5 367,6 420,0 486,0 500,0 698,0* Cột nước tính toán m 820,0 31,0 190,0 60,5 21,5 55,0 Cột nước lớn nhất m 57,5 207,75 66,5 25,0 60,2 Cột nước nhỏ nhất m 22,3 168,14 49,5 19,5 53,7 Công suất lắp máy MW 220 100 720 260 108 360 Công suất đảm bảo MW 82,4 31,5 227,0 71,7 39,8 106,6 Điện lượng TB năm 106 kWh 944,5 417,2 3.650,0 1.224,6 499,4 1.388,1 Lưu lượng xả tràn (tần suất lũ P=0,1%) m3/s 5.165 13.733 17.058 Hình 1.2: Biểu đồ dự án thuỷ điện trên sông Sê san CÔNG TRÌNH NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN IALY Vị trí địa lý và đặc điểm khí hậu Sông Sê san là một trong các nhánh bên trái của sông Mê công, bắt nguồn từ phía Bắc cao nguyên Gialai, Kontum và đổ vào sông Mê công gần thị trấn Xê rông tơ ren của Campuchia. Thượng nguồn sông Sê san gồm hai nhánh lớn: Đackbla bắt nguồn từ phía Nam núi Ngọc Cơ rinh (2025m) chảy theo hướng Đông Bắc -Tây Nam, và nhánh Krông Pô kô bắt nguồn từ phía Nam núi Ngọc linh (2500m) chảy theo hướng Bắc - Nam. Hai nhánh sông hợp lưu tại địa điểm cách thác nước Ialy về phía thượng lưu 16 km và chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đến biên giới Việt nam - Campuchia. Lưu vực sông Sê san nằm trọn trong vùng cao nguyên giữa hai tỉnh Gialai và Kontum phần phía Bắc Tây nguyên Từ tháng 5 Gialai và Kontum thực sự bước vào mùa mưa, do đón gió mùa Tây nam từ vịnh Thái lan thổi đến. Tháng mưa lớn nhất ở Gialai và Kontum thường là tháng 8 và tháng 9. Lưu vực sông Sê san nằm trong vùng nhiệt đới mang đặc điểm khí hậu Tây Trường sơn và được chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến hết tháng 10 thời tiết mát dịu; Mùa khô từ tháng 11 đến hết tháng 4 hằng năm thời tiết ít lạnh. Lượng mưa trung bình năm của Lưu vực là 2200mm. Số ngày mưa trung bình là 136 ngày/năm, lượng mưa của ngày lớn nhất là 282 mm. Sông Sê san có hai mùa nước : Mùa lũ và mùa khô. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 11. Mùa kiệt kéo dài từ tháng 12 đến tháng 7 năm sau. Các tháng 6, 7 mức nước sông thường nâng lên do có lũ tiểu mãn. Mức nước cao nhất thường xảy ra vào các tháng 8 đến tháng 11. Tầm quan trọng của NMTĐ Ialy đối với nền kinh tế quốc dân Công trình thuỷ điện Ialy là thuỷ điện có nguồn điện lớn và có vị trí nằm ở Cao nguyên Trung bộ. Nhà máy thuỷ điện Ialy cung cấp một lượng điện năng đáng kể 3,6 tỉ kWh/ năm, hơn 10% sản lượng điện Quốc gia cho khu vực Miền trung, Tây nguyên và miền Nam, giảm công suất lớn truyền tải điện 500kV từ NMTĐ Hoà bình vào khu vực này. Hệ thống điện Quốc gia hiện nay đang thiếu hụt công suất rất nhiều nên vận hành lưới điện trong những giờ cao điểm gặp rất nhiều khó khăn nên khi NMTĐ Ialy phát lượng công suất 720 MW sẽ làm tăng độ ổn định lưới điện trong các chế độ vận hành và cải thiện chất lượng điện năng (tần số và điện áp). Vị trí địa lý của NMTĐ Ialy nằm ở đoạn giữa của đường dây 500kV sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành và khai thác đường dây truyền tải 500kV có hiệu quả hơn. Khu vực miền Trung và Tây nguyên từ trước đến nay có rất ít nguồn điện lớn tham gia vào lưới điện, nguồn điện dùng chủ yếu là truyền tải từ miền Bắc vào kể từ khi đường dây 500kV đưa vào vận hành nên việc phát triển các phụ tải công nghiệp gặp rất nhiều hạn chế. Nên khi NMTĐ Ialy đi vào hoạt động sẽ tạo điều kiện cho việc phát triển các ngành công nghiệp trong vùng như: Vùng cao nguyên trung bộ: Phát triển công nghiệp chế biến các loại sản phẩm từ cây công nghiệp như cà phê, chè, cao su... và công nghiệp chế biến sản phẩm từ gỗ. Vùng đồng bằng duyên hải miền Trung: Phát triển đông lạnh, chế biến thuỷ hải sản, công nghiệp ép dầu từ cây họ đậu và dừa, phát triển công nghiệp đóng tàu, phát triển mở rộng khu cảng biển và thành lập các khu công nghiệp. Ở miền Nam có nền công nghiệp nhẹ phát triển với nhịp độ rất cao do đó NMTĐ Ialy sẽ cung cấp một phần điện năng đáng kể cho khu vực miền Nam và tạo điều kiện cho việc duy trì nhịp độ phát triển công nghiệp và kinh tế khu vực này. Từ những điều kiện trên NMTĐ Ialy đã có một vị trí quan trọng và đóng góp đáng kể cho lưới điện Quốc gia trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Chọn thông số đặt cho công trình Căn cứ vào việc theo dõi khí tượng thuỷ văn và lưu lượng chảy của sông Sê san hơn 30 năm (Từ 1960 đến 1990); căn cứ vào địa lý vùng dân cư khu vực lòng hồ; căn cứ vào các cơ quan khảo sát thiết kế của Việt nam và Nga; căn cứ vào các tính toán kinh tế kỹ thuật ... để chọn ra thông số chính cho công trình NMTĐ Ialy như sau: Quy mô hồ chứa: Chọn mực nước dâng bình thường và mực nước chết; Mực nước dâng bình thường chọn càng cao thì hiệu ích năng lượng càng cao và tăng công suất đặt của nhà máy nhưng vốn đầu tư cao và phải đền bù nhiều. Và căn cứ vào các phương án dự trù đền bù khi tăng cho 1 m nước dâng và căn cứ vào việc phát triển các nhà máy thuỷ điện bậc thang trên NMTĐ Ialy nên đã chọn mức nước dâng bình thường là 515m. Nếu chọn mực nước > 515m thì gây vùng ngập lụt lớn cho vùng Kontum và số tiền đền bù sẽ rất cao. Mực nước chết nếu ta chọn ở mức thấp (So với MNDBT 515m) thì dung tích hữu ích của lòng hồ tăng nhưng sự sạt lở lòng hồ sẽ tăng và công tác bảo quản lòng hồ sẽ gặp rất nhiều khó khăn, nhưng nếu chọn MNC cao thì công suất đảm bảo và lượng điện trung bình hằng năm sẽ giảm. Do đó chọn MNC là 490m là tối ưu và thoả mãn các yêu cầu về hồ chứa và phát điện. Công suất đặt nhà máy: Căn cứ vào quy mô hồ chứa và chiều cao cột nước và lưu lượng đổ vào dòng sông vào mùa lũ nên đã chọn công suất đặt của nhà máy là 720MW. Với công suất đặt là 720 MW thì ta có thể tận dụng được lượng nước thừa vào mùa lũ và giảm được lượng nước xả qua tràn. Với quy mô hồ chứa và lượng nước đổ vào hồ hằng năm nên ta không thể chọn công suất đặt NM cao hơn nữa. Nếu chọn cao hơn thì vào mùa lũ có thể phát nhiều điện nhưng vào mùa khô lại thiếu nước và chi phí vốn đầu tư lớn không thoả mãn được các chỉ tiêu kinh tế. Tóm lại thông số chính của công trình là: MNDBT là 515m; MNC là 490m, công suất lắp đặt là 720MW là những thông số tối ưu nhất thoả mãn các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong nhiều phương án đưa ra. CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN IALY Hồ chứa Công dụng: Hồ chứa là một công trình quan trọng của NMTĐ Ialy dùng để tích và cấp nước cho các tổ máy để sản xuất điện và còn điều tiết lượng nước trong một năm để vận hành nhà máy. Các thông số chính: Diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình là: 7455 km2. Lưu lượng trung bình nhiều năm: 259,9 m3/s. Mực nước dâng bình thường (MNDBT): ‚515m. Mực nược chết (MNC): ‚490m. Mực nước gia cường (MNGC) P=0,1% là: 18m. Diện tích mặt hồ tại MNDBT là: 64,5km2. Diện tích mặt hồ tại MNC là: 17,2km2. Dung tích toàn bộ là: 1037,09 x106m3. Dung tích hữu ích là: 779,02 x106m3. Dung tích chết là: 258,07 x106m3. Cột nước trung bình phát điện là: 192m. Bảng 1.4: Số liệu dòng chảy trung bình nhiều năm 01 02 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB 1960 93.1 74.4 67.0 54.5 84.5 350.3 274.7 619.3 531.3 87.8 486.0 296.7 251.6 1961 182.6 125.9 105.1 96.0 179.6 427.3 515.2 631.0 531.8 716.2 383.7 197.6 341.0 1962 156.8 113.6 81.9 77.7 92.4 168.4 274.1 423.9 435.4 44.9 246.0 162.0 189.8 1963 106.8 78.6 61.6 47.0 53.2 121.4 137.6 390.8 696.7 421.5 188.8 137.1 203.4 1964 91.5 78.3 50.6 45.2 106.5 217.0 252.0 394.6 806.0 520.8 777.0 300.5 303.3 1965 95.7 75.4 67.6 79.6 72.7 256.5 333.5 527.2 554.5 454.8 312.6 194.0 252.0 1966 69.5 61.3 49.1 44.3 150.4 75.3 337.1 432.2 579.6 320.9 185.8 219.4 210.4 1967 178.8 110.9 70.1 61.1 107.4 401.2 215.4 713.8 825.1 574.7 299.8 223.9 315.2 1968 148.3 82.9 45.8 34.0 30.6 37.9 77.4 522.7 520.9 402.0 274.6 166.3 195.3 1969 91.9 71.7 58.1 58.3 81.6 111.4 235.7 407.6 346.3 260.5 169.0 116.9 167.4 1970 74.4 65.1 62.6 60.6 134.1 356.9 279.1 475.9 414.4 502.4 626.9 231.3 273.6 1971 85.7 61.6 56.3 56.9 59.3 174.1 336.6 441.5 581.3 203.8 137.4 99.6 191.2 1972 107.4 74.5 61.7 63.8 119.5 291.9 447.7 479.5 695.2 572.4 425.5 318.9 304.8 1973 199.9 146.7 110.7 98.1 152.9 79.1 419.1 789.0 714.4 703.0 848.1 304.1 380.4 1974 129.5 101.5 84.2 99.9 87.8 241.4 150.9 567.4 426.2 355.1 456.4 238.9 244.9 1975 111.8 76.6 64.2 59.8 96.1 165.7 272.3 490.4 558.9 341.2 224.1 177.3 219.9 1976 106.2 72.5 60.9 56.7 90.8 155.0 257.1 466.4 527.0 326.0 214.1 168.7 208.5 1977 98.6 80.6 68.0 67.0 66.2 75.2 139.1 234.4 436.9 232.6 249.4 111.7 155.0 1978 82.1 53.0 57.4 60.3 77.1 132.0 220.2 582.3 645.1 412.3 276.7 189.1 232.3 1979 129.9 94.0 69.9 70.4 145.2 402.5 523.5 919.7 534.5 525.7 328.0 204.5 329.0 1980 148.2 108.6 83.4 78.4 178.6 250.6 356.6 321.5 582.6 577.3 633.3 271.4 299.2 1981 169.3 120.8 106.6 109.0 134.7 511.6 348.7 611.6 328.5 614.2 598.8 327.2 331.8 1982 171.5 131.9 107.0 108.7 102.4 269.5 452.0 389.7 663.8 316.5 218.6 149.3 256.7 1983 120.5 102.1 79.9 62.1 90.8 146.4 204.1 405.1 306.2 608.5 412.2 222.0 230.0 1984 159.1 120.0 105.5 132.8 140.9 352.5 230.2 722.0 679.7 483.2 430.3 241.3 316.5 1985 167.3 127.8 109.7 117.6 124.4 275.9 324.9 629.0 505.6 359.1 261.2 185.0 265.6 1986 159.8 136.5 123.9 118.6 287.8 208.4 356.6 530.9 616.4 485.9 318.7 288.4 302.7 1987 158.4 127.7 99.8 92.9 103.2 155.4 369.5 430.6 430.7 220.2 226.1 144.0 213.2 1988 118.0 99.6 90.0 82.9 147.3 250.3 222.6 339.3 211.2 581.3 283.5 188.5 217.9 1989 149.5 122.9 117.4 116.3 233.7 242.5 368.8 643.4 605.7 384.3 230.3 172.8 282.3 1990 108.6 100.1 79.6 77.0 136.2 243.6 229.2 339.9 443.0 650.0 421.9 213.7 253.6 1991 159.4 120.3 104.0 83.1 88.3 196.3 298.3 638.0 615.9 610.0 286.5 208.0 284.0 1992 151.4 120.0 108.4 104.4 130.7 180.4 220.0 512.1 503.1 500.5 358.9 200.0 257.5 1993 131.3 107.5 94.0 93.5 111.8 106.3 178.8 451.0 415.0 392.1 257.2 272.1 217.6 1994 217.5 103.0 87.0 95.0 116.0 173.0 525.0 594.0 965.0 417.0 242.0 190.0 310.4 1995 130.0 104.0 81.0 69.0 82.0 104.0 193.0 335.0 415.0 453.0 515.0 239.0 226.7 1996 141.0 111.0 84.0 94.0 137.0 160.0 335.0 598.0 978.0 615.0 1020.0 512.0 398.8 1997 301.0 231.0 184.0 192.0 245.0 231.0 425.0 703.0 704.0 593.0 363.0 229.0 366.8 1998 159.0 125.0 98.0 81.0 108.0 102.0 102.0 123.0 235.0 268.0 492.0 276.0 180.8 1999 137.0 100.0 74.0 92.0 172.0 280.0 334.0 644.0 425.0 461.0 526.0 329.0 297.8 2000 170.0 130.0 99.0 109.0 128.0 204.0 570.0 566.0 701.0 485.0 376.0 247.0 315.4 2001 155.0 99.0 99.0 86.0 173.0 226.0 456.0 649.0 550.0 394.0 272.0 184.0 278.6 2002 132.0 88.0 72.0 73.0 102.0 182.0 389.0 590.0 856.0 474.0 296.0 196.0 287.5 2003 131.0 94.0 75.0 78.0 95.0 167.0 180.0 335.0 547.8 648.0 347.4 202.5 241.7 2004 133.0 90.0 70.0 81.0 95.0 279.0 251.0 503.0 564.0 271.0 190.0 139.0 222.2 2005 86.0 66.0 51.0 59.0 67.0 79.0 233.0 774.0 700.0 428.0 338.0 240.0 260.1 2006 140.0 92.0 82.0 82.0 132.0 96.0 452.0 744.0 630.0 625.0 251.0 193.0 293.3 Bình quân 137.1 101.7 83.4 82.1 120.2 210.9 304.3 524.1 564.7 444.5 367.6 219.5 263.3 Hình 1.3: Biểu đồ lưu lượng về hồ Ialy từ năm 1960 ¸ 2006 Bảng 1.5: Số liệu điều phối hồ chứa DD/MM 1/1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 1/12 31/12 Qmax 515 513.75 511.3 508.75 504.5 497.5 490 495 506 513.75 515 515 515 Qmin 512.5 511.25 507.5 502.5 496.25 490 490 490 490 503 511 515 512.5 Hình 1.4: Biểu đồ điều phối hồ chứa thuỷ điện Ialy năm 2000 Đập dâng Công dụng: Dùng để chặn nước sông Sê san để tạo nên hồ chứa cho công trình NMTĐ Ialy, đập phải có độ vững chắc và độ rò rỉ qua thân đập nhỏ để đảm bảo yêu cầu tích nước hồ chứa. Cấu tạo và các thông số chính: Cấu tạo là loại đập đá đổ lõi đập là đất sét dùng để chống thấm qua đập tiếp theo hai bên là lớp cát và bao ngoài cùng là lớp đá có nhiều kích cỡ, nền lõi đập được xử lý bằng khoan phun xi măng. Cấu tạo thân đập gồm có nhiều lớp khác nhau có tác dụng là làm cho đập vững chắc và hạn chế lượng nước thấm qua đập cũng như thay đổi dòng nước thấm đi theo những hướng khác nhau để giảm bào mòn thân đập. Cao trình đỉnh đập: ‚522m. Cao trình đỉnh lõi đập: ‚520m. Chiều dài theo đỉnh đập: 1190m. Chiều cao đập lớn nhất: 69m. Chiều rộng đỉnh đập: 10m. Chiều rộng chân đập: 330m . Đập tràn xả lũ Công dụng: Dùng để xả lượng nước thừa trong hồ chứa vào mùa lũ. Đập tràn có lưu lượng qua đập tràn phải đảm bảo xả hết tần suất lưu lượng lũ lớn nhất để bảo vệ công trình một cách an toàn, (không cho nước lũ tràn qua đập dâng). Các thông số chính: Tổng chiều rộng của tràn nước: 90 m Số cửa xả tràn: 6 cửa van hình cung Kích thước cửa van RxC: 15x16,3m. Cao trình ngưỡng tràn: ‚499,12m Cao trình đỉnh tràn: ‚522m. Lưu lượng xã lũ với tần suất P=0,1%: 13733m3/s. Chiều dài dốc nước: 159,16m Cửa nhận nước Công dụng: Dùng để tiếp nhận nước từ hồ chứa vào đường dẫn nước cấp cho turbine; dùng để đóng van trượt sự cố chặn không cho nước vào đường dẫn nước trong chế độ sự cố cũng như sửa chữa kiểm tra đường ống dẫn nước. Ngoài ra còn có tác dụng không cho rác, cây gỗ vào turbine . Cấu tạo: Gồm có 4 khoang dẫn nước vào đường hầm áp lực; mỗi khoang có 3 dãy khe Dãy khe thứ nhất đặt lưới chắn rác mỗi lưới chắn rác có 5 xec xi truyền động bằng cẩu chân dê có sức nâng 63 tấn. Dãy khe thứ 2 đặt cửa phai sửa chữa dùng trong trường hợp sửa chữa phai sự cố. Thao tác truyền động bằng cẩu chân dê. Dãy khe thứ 3 đặt phai sửa chữa sự cố dùng để bịt kín nước vào đường hầm trong trường hợp có sự cố, truyền động bằng kích nâng thuỷ lực có sức nâng 450 tấn. Các thông số chính: Lưu lượng qua cửa nhận nước: 420m3/s; Kích thước phai sửa chữa RxC: 4,5 x 7 m; Kích thước phai sửa chữa sự cố RxC: 4x 7m; Kích thước lưới chắn rác RxC: 7,6x14m. Hình 1.5 : Mô hình tuyến áp lực Đường hầm dẫn nước vào Công dụng: Dùng để dẫn nước từ CNN vào turbine của tổ máy. Trên đường hầm dẫn nước có bố trí các tháp điều áp dùng để giảm áp lực lên van đĩa và cánh hướng cũng như bảo vệ quá áp do quán tính của nước trong chế độ dừng bình thường cũng như dừng sự cố tổ máy (giảm áp lực nước va đập). Ngoài ra còn đảm bảo lưu lượng nước trong chế độ liên tục thay đổi công suất của tổ máy. Cấu tạo và các thông số chính: Đoạn đường hầm chung của 2 tổ máy làm bằng bê tông cốt thép có chiều dài: Đường hầm số 1: 3797,5m, Đường hầm số 2: 3784,5m Đường kính: 7m. Độ dày bêtông: 0,5m. Tháp điều áp có 2 buồng: Buồng dưới kích thước: 13x20,5x55m. Tháp điều áp trên kích thước: 13x14x118m. Đường kính giếng nối 2 đường: 13m nghiêng 450. Đường ống dẫn nước vào turbine: Có 4 đường cho 4 tổ máy sau đoạn đường hầm nghiêng 760 so với phương nằm ngang, tiếp theo là đoạn nằm ngang và cuối cùng là ống nối để chuyển tiếp đường hầm từ D = 4,5m đến D = 3,6m. chiều dài đường hầm dẫn nước vào tổ máy (cả đoạn nghiêng và nằm ngang). Đường hầm số 1 dài 223,16m. Đường hầm số 2 dài 227,36m. Đường hầm số 3 dài 231,56m. Đường hầm số 4 dài 235,76m . Hầm ra hạ lưu Công dụng: Dùng để dẫn nước thải của turbine ra hạ lưu. Trên mỗi đường hầm của tổ máy có đặt các cánh phai hạ lưu dùng để chặn nước từ hạ lưu khi thực hiện sửa chữa turbine của mỗi tổ máy. Cấu tạo và các thông số chính: Có 4 đoạn đường hầm riêng cho 4 tổ máy sau khi ra khỏi van sửa chữa ống xả thì 2 tổ máy nhập lại một đường hầm để ra hạ lưu và sau cùng có đặt một cửa van sửa chữa cửa ra. Chiều dài từng đoạn của từng tổ máy Tổ máy 1: 82m Tổ máy 2: 86m Tổ máy 3: 42,37m Tổ máy 4: 52,44m Chiều dài đoạn ghép chung Hầm 1: 120m Hầm 2 : 155,87m Kích thước đường hầm Đoạn từng tổ máy: 4,8x6,5m Đoạn ghép chung: 6,0x10m Kích thước van sửa chữa ống xả là: 4,5x6,5m nâng bằng cẩu. Kích thước van sửa chữa cửa ra là: 6,0 x 10m nâng bằng xe nâng. Gian máy Công dụng: Dùng để bố trí các tổ máy thuỷ lực các thiết bị công nghệ phụ trợ cho sự làm việc của tổ máy. Tại gian máy có bố trí 2 cẩu có sức nâng là 250/80+10 tấn với khẩu độ 17m để phục vụ lắp ráp các tổ máy và các thiết bị phụ trợ. Kích thước gian máy: Rộng : 21m Dài : 118,5m Cao khối đào chính : 42m Sàn gian máy : ‚309,4m Gian biến áp Công dụng: Dùng để bố trí các máy biến áp lực 500kV, các máy biến áp tự dùng, MBA dự phòng và các thiết bị phụ trợ cho sự làm việc của máy biến áp, các thiết bị điện của hệ thống điện tự dùng. Kích thước gian biến áp: Rộng : 15m Dài : 164,15m Cao khối đào chính : 22m Sàn gian biến áp : ‚332m Trạm chuyển tiếp Công dụng: Dùng để bố trí các dao cách ly 500kV nối từ tuyến cáp dầu áp lực 500kV đến trạm phân phối 500kV. Ngoài ra còn bố trí các chống sét van và các máy biến dòng 500kV. Vị trí nằm ở cao độ ‚352,0m. Trạm phân phối 500kV Công dụng: Dùng để bố trí các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa 500kV nối từ trạm chuyển tiếp của nhà máy đưa ra 2 đường dây đi đến trạm 500 Pleiku. Ngoài ra còn bố trí các chống sét van, các máy biến dòng, biến điện áp 500kV và các thiết bị phụ trợ phục vụ trạm. Vị trí nằm ở cao độ ‚550,0m Kích thước: 99,5 x 165,5m. Hình 1.6 : Mặt cắt dọc gian máy CÁC SƠ ĐỒ CỦA NHÀ MÁY Sơ đồ nối điện chính NMTĐ Ialy. Vài nét chính về sơ đồ điện của nhà máy: Nhà máy thủy điện có công suất 720MVA với 4 tổ máy, điện áp đầu cực máy phát 15,75kV. Nhà máy là nhà máy ngầm và được nâng áp lên 500kV để nối vào lưới điện quốc gia qua trạm 500kV Pleiku với hai tuyến đường dây song song, khi sự cố hoặc sửa chữa một đường dây thì đường dây còn lại cũng có khả năng truyền tải hết công suất của nhà máy. Tổ máy nối theo sơ đồ nối bộ máy phát-máy biến áp. Máy biến áp chính gồm 3 máy biến áp 1 pha đấu theo sơ đồ Y0/Δ-11 đặt trong hầm. Đầu ra máy biến áp chính được nối qua đường cáp dầu 500kV, đây là đoạn cáp dầu để truyền tải công suất từ trong hầm ra ngoài trời và nối khối hai máy với nhau để đưa lên trạm chuyển tiếp nằm nổi trên nhà máy (trạm trung gian giữa nhà máy ngầm và đường dây trên không, có các đầu nối cáp dầu 500kV). Có 2 máy biến áp tự dùng chính TD1B và TD4B nối vào tổ máy 1 và tổ máy 4 . Dùng sơ đồ tự kích thyristor qua máy biến áp TE nối ngay đầu cực máy phát. Trạm 500kV nhà máy được nối theo sơ đồ tứ giác. Chức năng chính của nhà máy trong hệ thống điện là vận hành phủ đỉnh trong mùa khô và là nhà máy nền trong mùa mưa. Ngoài ra nhà máy thuỷ điện IALY còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh điện áp trên hệ thống truyền tải 500kV của Việt Nam, vì nhà máy thuỷ điện Ialy là nối lên đoạn giữa của đường dây 500kV tại trạm 500kV Pleiku. Máy phát, máy cắt khí đầu cực, TI, dao cách ly, cáp dầu 500kV và máy biến áp do UKRAINA chế tạo. TU, chống sét van, máy cắt 500kV của G7 chế tạo. Hệ thống điều khiển của nhà máy thuỷ IALY là do hãng SIEMENT cung cấp. Sơ đồ tự dùng xoay chiều 6,3kV; 0,4 kV Hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Ialy bao gồm có 1 trạm hợp bộ 6,3kV đặt ở gian biến áp và các trạm hợp bộ tự dùng cấp 0,4kV: THB1, THB2, THB3, THB4 cung cấp điện tự dùng cho các tổ máy. THB5 và THB7 đặt ở gian biến áp cung cấp điện cho các phụ tải chung của nhà máy và của gian biến áp. Các trạm hợp bộ THB6, THB8, THB9, THB10, THB11, THB12 lần lượt được lắp đặt để cung cấp điện tự dùng cho các phụ tải ở nhà sản xuất, trung tâm thông gió, trạm OPY 500kV, cửa nhận nước, đập tràn, nhà AK. Tự dùng cấp điện áp 6,3kV: TPP 6,3kV bao gồm các phương thức vận hành cơ bản sau: Phương thức 1: Các MC610, MC620 "Đóng", DCL 673-7 "Đóng". MC 640 “Đóng”, 630 "Cắt" đặt ABP dự phòng tự động. Hai phân đoạn TPP 6,3kV làm việc độc lập với nhau. (Phương thức làm việc bình thường). Phương thức 2: MC610, MC630, MC 640 "Đóng", MC620”Cắt”. Hai phân đoạn làm việc trên 1 MBA TD1B. (Phương thức làm việc 1 phân đoạn). Phương thức 3: MC620, MC630, MC 640 "Đóng", MC610”Cắt”. Hai phân đoạn làm việc trên 1 MBA TD4B. (Phương thức làm việc 1 phân đoạn). Tự dùng cấp điện áp 0,4kV: THB1, THB2, THB3, THB4: Cung cấp tự dùng cho các tổ máy, phân đoạn 1 được lấy từ đầu cực MF qua các MBA TD1, TD2, TD3, TD4. Phân đoạn 2 được lấy từ THB5. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB5: Để cung cấp tự dùng chung cho nhà máy được lấy từ hai phân đoạn TPP 6,3KV qua MBA TD51 và TD52. MC405 là MC nối giữa 2 phân đoạn. Ngoài ra THB5 được cấp điện từ trạm Diesel. Diesel được nối vào 2 phân đoạn qua MC453 và MC454 bình thường các MC này ở trạng thái dự phòng tự động. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB6: Cung cấp tự dùng cho nhà sản xuất được lấy điện từ TPP 6,3KV qua MBA TD61, TD62. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn là việc độc lập. THB7: Cung cấp tự dùng cho gian biến áp được lấy điện từ TPP 6,3KV qua MBA TD71, TD72. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB8: Cung cấp tự dùng cho trung tâm thông gió được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA TD81, TD82. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB9: Cung cấp tự dùng cho trạm OPY 500kV được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA TD91, TD92. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB10: Cung cấp tự dùng cho cửa nhận nước được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA TD10-1, TD10-2. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB11: Cung cấp tự dùng cho đập tràn được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA TD11-1, TD11-2. Phương thức vận hành bình thường là hai phân đoạn làm việc độc lập. THB12: Cung cấp tự dùng cho Nhà quản lý hành chính AK được lấy điện từ KPY 6,3kV qua MBA TD12. Phương thức vận hành bình thường của trạm Diezel là dự phòng tự động: Thanh cái BMD của trạm Diesel được cấp điện liên tục từ -Q120 của THB8 hoặc Q139 THB6. Áptômát - Q101 của trạm Diezel, 453, 454 của THB5 ở trạng thái dự phòng tự động. Sơ đồ tự dùng một chiều của nhà máy Hệ thống một chiều của nhà máy thủy điện Ialy có cấp điện áp 220V. Sơ đồ phân phối ở tủ (1BUA01 - 1BUA07) ở cao trình 327 thuộc gian biến áp. Tủ phân phối có 2 phân đoạn, mỗi phân đoạn có 3 thanh cái 1 thanh dương và 2 thanh âm (+EB, -EB) và giữa hai phân đoạn có các cầu dao phân đoạn. Nguồn cấp cho hệ thống một chiều được lấy từ 3 bộ chỉnh lưu. Hai bộ nối vào 2 phân đoạn còn 1 bộ dùng để dự phòng cho 2 phân đoạn. Ngoài ra để đảm bảo cung cấp điện liên tục ở tủ phân phối có lắp 3 bộ acquy BTA11, BTA21 loại OGI18-GL-LA, BTA31 ắc quy khô dự phòng sửa chữa đặt ở cao trình 327 gian biến áp. BTA11, BTA21 mỗi bộ acquy có 108 bình và được tính toán cung cấp đầy đủ cho tất cả các phụ tải tự dùng một chiều của nhà máy. Mỗi acquy có 2 nấc chuyển đổi bằng cầu dao S4 và S10: Nấc 108 bình dùng để phụ nạp thường xuyên và làm việc song song với tủ nạp. Nấc 100 bình dùng để cấp cho các phụ tải. Nguồn lực cấp cho 3 bộ nạp được lấy ở THB5 tủ BKD03 và BKD04. Phương thức vận hành bình thường, 2 phân đoạn làm việc độc lập. Mỗi phân đoạn làm việc với một bộ nạp và một bộ acquy còn một bộ nạp và một ắc quy dùng để dự phòng sửa chữa. Các phụ tải quan trọng đều được lấy từ 2 phân đoạn và gồm có các phụ tải như: Cấp nguồn điều khiển, bảo vệ cho các tổ máy. Cấp nguồn cho hệ thống điều khiển trung tâm. Cấp nguồn đảm bảo và liên tục cho hệ thống thông tin liên lạc. Cấp nguồn cho kích thích ban đầu tổ máy. Cấp nguồn điều khiển, bảo vệ cho các máy cắt đầu cực và các trạm hợp bộ. Cấp nguồn cho hệ thống điều khiển MHY và máy nén khí. Cấp nguồn cho chiếu sáng sự cố.