Công trình đầu mối : lựa chọn giải pháp đập dâng bê tông trọng lực toàn tuyến, cao trình đỉnh đập 180m, đập có chiều cao lớn nhất là 25m, kết cấu đập có lõi bê tông cốt thép M150# , vỏ bọc BTCT M200#, tuyến đập có dạng hình cung hướng về thượng lưu . Đập tràn toàn tuyến, kiểu tự tràn, mặt cắt có dạng ofixêrôp, chiều dài tràn 80m, cao trình đỉnh ngưỡng tràn 175m, lưu lượng xả tần suất kiểm tra p=0,5% là Qkt=1.812m3/s, mực nước gia cường là 179,45m tần suất thiết kế p=1,5% Qtk=1.559m3/s, mực nước thượng lưu là 179m, tiêu năng bằng mũi phóng, cao trình mũi phóng 162m. Trên đỉnh tràn có cầu giao thông chiều rộng B=2,0m.
Tuyến năng lượng bao gồm:
+ Cửa nhận nước : Bố trí tại bờ phải, gồm lưới chắn rác, cửa vận hành và sửa chữa thiết bị đóng mở, có nhà van đầu mối. Cao trình ngưỡng cửa lấy nước 170,5m, kích thước BxH=2,5×2,0m lưu lượng thiết kế 8,50m3/s.
+ Công trình dẫn nước (kênh dẫn nước): chọn phương án kênh dẫn bờ phải, có chiều dài 1448m, kích thước BxH = 2,5×2,9m độ dốc 0,1%, lưu lượng thiết kế Q=8,5m3/s theo đường đồng mức vai phải đến bể áp lực. Kết cấu bê tông cốt thép M200# có nắp đậy trên toàn tuyến và có đường quản lý vận hành đi song song. Bố trí cửa van cửa lấy nước, lưới chắn rác, các thiết bị nâng van, nâng lưới chắn rác.
+ Bể áp lực và Nhà van : Được bố trí cuối tuyến kênh trên một vị trí khá bằng phẳng, điều kiện địa chát tốt. Bể áp lực có kết cấu bê tông cốt thép M200#. Nhà van có nhiệm vụ kiểm soát lưu lượng cấp cho đường ống trong quá trình vận hành. Các thông số chính: Mực nước thiết kế BAL : 171,44m; Chiều dài bể :30m; Bề rộng bể : 4,2m.
+ Đường ống áp lực: ống áp lực bằng thép đặt hở, Đường ống chính có đường kính trong không đổi D0=1.6m và chiều dày thành ống (14-16)mm, chiều dài tuyến ống là 97m. Đường ống được bố trí với độ dốc dọc thiết kế là 57,5% cho toàn tuyến. Đường ống nhánh dẫn nước vào 02 tổ máy có đường kính Dn=1,0m, chiều dày thành ống là 14mm. Chiều dài đường ống 25m, tại điểm phân nhánh 02 đường ống hợp với nhau một góc 600.
+ Nhà máy thuỷ điện: Nhà máy hở, kiểu đường dẫn. Nhà máy có kích thước trên mặt bằng là 32,3×16,3m trong đó: Lắp đặt 2 tổ máy thủy lực với tuabin francis trục ngang có đường kính bánh xe công tác D=0,6m, cột nước tính toán Htt=60.1m, công suất lắp máy mỗi tổ máy là 2MW.
Các cao trình chính trong nhà máy:
* Cao trình đặt tuabin: 112,20m
* Cao trình sàn gian máy: 111,40m.
* Cao trình sàn lắp máy: 121,20m.
* Cao trình đỉnh nhà máy: 131,85m.
* Cao trình đáy ống hút: 108,25m.
Kênh dẫn ra: Nước sau ống hút được chảy thẳng vào hồ chứa Hòa Bình.
+ Trạm OPY: được đặt phía bên trái nhà máy trên cao độ 125,00m và có kích thước trên mặt bằng là 20x22m. Cáp lực và cáp điều khiển từ nhà máy đến trạm OPY được đặt trong mương cáp.
Thiết bị nhà máy thuỷ điện Suối Nhạp A bao gồm:
+ Thiết bị cơ khí thuỷ lực: Toàn bộ thiết bị cơ khí thuỷ lực được nhập khẩu từ nước ngoài chủ yếu là thiết bị do các Nhà máy chuyên chế tạo thiết bị thuỷ điện ở Trung Quốc sản xuất và được chế tạo đồng bộ như: Tuabin, Van đĩa, Điều tốc, Máy phát, kích từ, hệ thống điều khiển, hệ thống tủ bảng điện, hệ thống giám sát, đo lường, trạm phân phối điện 35kV, cầu trục, .. cụ thể như sau:
Thiết bị thuỷ lực chính gồm:
- Tua bin thuỷ lực: loại Francis trục ngang, công suất định mức tại đầu trục: 2,106MW, tốc độ định mức: 750 vòng/phút, tốc độ lồng tối đa: 1400 vòng/phút, hiệu suất trung bình: 90,01% .
- Máy điều tốc: Loại điện tử kỹ thuật số
- Máy phát điện và hệ thống kích từ: Đồng bộ 3 pha kiểu trục đứng, công suất đầu ra: 2MW, điện áp định mức: 6,3kV, hệ số công suất Cosj : 0,8, Hiệu suất trung bình: 95%, Tốc độ 750-1400 vòng/phút,..
- Van đĩa: đường kính 1000mm, lưu lượng nước qua van đĩa 4,05m3/s.
- Cầu trục gian máy: 20T/5T, thiết bị điều khiển G7
Thiết bị thuỷ lực phụ gồm:
- Hệ thống cấp nước kỹ thuật cho tổ máy
- Hệ thống khí nén: 1MPA và 3 MPA
- Hệ thống tiêu thoát nước tháo khô và nước rò rỉ
- Hệ thống cấp dầu kỹ thuật: tự động
- Hệ thống đo lường: tự động
- Hệ thống báo cháy địa chỉ tự động và thiết bị chữa cháy.
- Hệ thống thông gió: Quạt và điều hòa không khí
Thiết bị cơ khí thuỷ công gồm:
- Đường ống lực (như trên)
- Cửa lấy nước đầu kênh và bể áp lực bằng hệ thống van, pa lăng
- Cửa xả cát đầu kênh và bể áp lực bằng hệ thống van, pa lăng
- Cửa van hạ lưu nhà máy
Thiết bị điện cơ bản bao gồm:
- Trạm phân phối 35KV và thiết bị phân phối 35kV
- Máy biến áp chính S9-35/2500kva/6,3kv+ 2*2.5/0.4kv
- Hệ thống điện tự dùng: Thiết bị tự dùng dòng điện xoay chiều 0,4/ 0,23 Kv bao gồm máy biến áp tự dùng 100kVA, các tủ phân phối tự dùng 0,4kV, các thiết bị điện một chiều 220V.
- Máy phát điện Diezel 50kW
- Hệ thống chiếu sáng
- Hệ thống điều khiển giám sát toàn nhà máy:
- Hệ thống bảo vệ
- Hệ thống tủ thiết bị điện áp máy phát 6,3 kV
- Hệ thống chống sét, nối đất toàn nhà máy
Việc xác định số tổ máy hoạt động và công suất tham gia phát điện của mỗi tổ máy được căn cứ vào lưu lượng nước cấp từ hồ và quyết định của người vận hành dựa trên kế hoạch sản suất đã đăng ký và phối hợp với đơn vị điện lực.
Trên cơ sở của trạng thái mực nước hồ thời điểm hiện tại và dự báo dòng chảy đến hồ quyết định trạng thái mực nước hồ ở thời điểm kế tiếp. Mô phỏng quá trình tính toán điều tiết dòng chảy:
- Nhà máy thủy điện Suối Nhạp A được kết nối với hệ thống điện Quốc gia. Hồ chứa thuỷ điện Suối Nhạp A là hồ chứa nhỏ chỉ có khả năng điều tiết ngày không hoàn toàn phục vụ nhiệm vụ phát triển với chế độ làm việc căn cứ vào biểu đồ phụ tải ngày của hệ thống.
- Hồ chứa làm việc với mực nước dao động từ MNDBT: 175,00m tới MNC: 173,00m. Khi mực nước hồ xuống dưới Mực nước chết thì phải dừng cấp nước và nhà máy thủy điện dừng hoạt động để đảm bảo an toàn cho thiết bị cơ khí thủy lực.
- Mùa lũ: từ tháng 6 đến tháng 11, thời kỳ này thuỷ điện Suối Nhạp A làm việc với mục tiêu điện năng ngày max, công suất phát điện là công suất khả dụng.
- Mùa kiệt: từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, thời kỳ này thuỷ điện Suối Nhạp A làm việc theo chế độ ngày không hoàn toàn:
+ Hồ sẽ ưu tiên phát điện tối đa công suất vào các giờ cao điểm trong biểu đồ phụ tải ngày và căn cứ vào chế độ dòng chảy đến công trình.
+ Với thời gian còn lại khi lưu lượng đến hồ không đủ lớn để chạy toàn bộ số tổ máy thì tuỳ theo diễn biến thực tế quá trình dòng chảy đến hồ mà cho nhà máy vận hành 1 tổ hoặc 2 tổ máy với mục tiêu phát công suất nhỏ nhất bằng công suất đảm bảo 1 tổ máy ứng với Qmin= 2,43(m3/s).
+ Trong ngày mùa kiệt khi lưu lượng đến hồ quá ít (nhỏ hơn Qđảm bảo) bắt buộc nhà máy ngừng toàn bộ trong một thời gian nhất định để tích nước vào hồ phục vụ phát điện vào giờ cao điểm.
Công trình thuỷ điện Suối Nhạp A khai thác nguồn nước mặt để phát điện, không làm ô nhiễm nguồn nước, không làm biến đổi dòng chảy. Nước thải ra sau khi đi qua nhà máy có chất lượng giống như nguồn nước ban đầu. Dòng chảy vẫn được phục hồi nên không gây ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh khu vực dự án.
Các đối tượng trong lưu vực không bị ảnh hưởng do việc khai thác sử dụng nguồn nước phục vụ dự án thuỷ điện Suối Nhạp A. Do hồ chứa thuộc loại nhỏ, không gây ngập lụt, nước dềnh không ảnh hưởng tới dân cư cũng như đất canh tác của nhân dân trong phạm vi lưu vực.
