Расчет и построение энергетических характеристик гидроагрегата и ГЭС в целом для выбранного типа основного оборудования.

 

Расчет рабочей и расходной характеристик проводится на основании главной универсальной характеристики модели выбранной гидротурбины и рабочей характеристики гидрогенератора. Результаты расчета представлены в таблицах 9.1 и 9.2.

В графах 1,2,3 табл 9.1 указаны значения открытия направляющего аппарата модели, КПД модели, приведенного расхода и угла разворота лопастей, определяемые по главной универсальной характеристике модели в точках пересечения линии , соответствующих напорам Нmin, Hmax и с изолиниями и φ. В графах 4,5 и 6 представлены расчетные значения открытия направляющего аппарата агрегата натурной гидротурбины, КПД турбины и расхода агрегата.

 

таблица 9.1

Расчет рабочей и расходной характеристик гидроагрегата.

Hmin=43,1 м
α0м,мм	ŋм,отн.ед.	Q1,м3/с	a0,мм	ŋт,отн.ед	Qа,м3/с	Nт,МВт	ŋг,отн.ед	Nа,МВт
	0,835	0,77	292,174	0,890	161,667	60,836	0,975	59,315
	0,87	0,92	350,609	0,913	193,161	74,565	0,978	72,902
	0,91	1,06	409,043	0,940	222,555	88,453	0,980	86,666
	0,895	1,18	482,087	0,930	247,750	97,419	0,981	95,519
Нр = 45 м
α0м,мм	ŋм,отн.ед.	Q1,м3/с	a0,мм	ŋт,отн.ед	Qа,м3/с	Nт,МВт	ŋг,отн.ед	Nа,МВт
	0,845	0,779	292,174	0,897	167,123	66,163	0,976	64,575
	0,88	0,92	350,609	0,920	197,373	80,160	0,979	78,436
	0,915	1,06	409,043	0,943	227,408	94,667	0,980	92,792
	0,9	1,16	467,478	0,930	248,861	101,800	0,981	99,866
	0,893	1,185	482,087	0,929	254,224	101,940	0,981	100,003
Нmax = 51,4 м
α0м,мм	ŋм, отн.ед.	Q1,м3/с	a0,мм	ŋт, отн. ед	Qа,м3/с	Nт, МВт	ŋг, отн.ед	Nа, МВт
	0,86	0,78	292,174	0,907	178,842	81,773	0,978	79,991
	0,9	0,925	350,609	0,933	212,088	99,777	0,981	97,871
	0,91	0,96	365,217	0,940	220,113	101,940	0,981	100,003

 

 

таблица 9.2

результаты расчета характеристики Hs=(Na).

Hmin=43,1 м
σ	ŋм,отн.ед.	Q1,м3/с	Qa,м3/с	Zнб,м	Hs,м	ŋт,отн.ед	Nт,МВт	ŋг,отн.ед	Nа,МВт
0,12	0,849	0,82	172,165	173,200	5,098	0,912	66,380	0,976	64,787
0,13	0,863	0,88	184,763	173,300	4,624	0,920	71,870	0,977	70,217
0,14	0,882	0,97	203,659	173,400	4,150	0,931	80,168	0,979	78,444
0,15	0,9	1,03	216,256	173,600	3,676	0,942	86,132	0,979	84,349
0,16	0,91	1,07	224,655	173,600	3,202	0,948	90,047	0,980	88,219
0,18	0,905	1,14	239,352	173,650	2,253	0,945	95,634	0,980	93,741
0,19	0,895	1,17	245,650	173,800	1,779	0,939	97,528	0,981	95,626
Нр = 45 м
σ	ŋм,отн.ед.	Q1,м3/с	Qa,м3/с	Zнб,м	Hs,м	ŋт,отн.ед	Nт,МВт	ŋг,отн.ед	Nа,МВт
0,105	0,82	0,7	150,175	173,000	5,590	0,895	59,334	0,974	57,803
0,11	0,833	0,74	158,756	173,100	5,343	0,903	63,257	0,975	61,682
0,12	0,863	0,85	182,355	173,300	4,847	0,920	74,061	0,977	72,379
0,13	0,88	0,92	197,373	173,400	4,352	0,930	81,031	0,979	79,305
0,14	0,899	0,99	212,390	173,500	3,857	0,941	88,237	0,979	86,419
0,15	0,912	1,04	223,117	173,600	3,362	0,949	93,432	0,978	91,386
0,16	0,9148	1,09	233,844	173,650	2,867	0,950	98,100	0,981	96,197
0,18	0,903	1,15	246,716	173,750	1,877	0,943	101,940	0,981	100,003
0,19	0,895	1,18	253,152	173,800	1,382	0,939	101,940	0,981	100,003
Нmax = 51,4 м
σ	ŋм,отн.ед.	Q1,м3/с	Qa,м3/с	Zнб,м	Hs,м	ŋт,отн.ед	Nт,МВт	ŋг,отн.ед	Nа,МВт
0,11	0,88	0,85	194,892	173,000	4,568	0,930	91,392	0,978	89,400
0,12	0,9	0,93	213,234	173,050	4,003	0,942	101,241	0,981	99,307
0,127	0,91	0,96	220,113	173,100	3,607	0,948	101,940	0,981	100,003

 

 

рис.9.1 рабочая характеристика гидроагрегата ŋт(Nа) с гидротурбиной РО75-В-560.

 

 

рис.9.2 Расходная характеристика гидроагрегата Qа(Na) с гидротурбиной РО75-В-560

 

 

рис.9.3. Характеристика гидроагрегата а0(Na) с гидротурбиной РО75-В-560.

рис.9.4. Характеристика гидроагрегата Hs(Na) с гидротурбиной РО75-В-560.

рис.9.5 Рабочая характеристика ГЭС ŋт(Nгэс).

 

 

рис.9.6.Расходная характеристика ГЭС Qгэс(Nгэс).

 

Рис.9.7.Эксплуатационная характеристика гидроагрегата с гидротурбиной РО75-В-560.

Выводы:

1. Для данного диапазона напора выбраны следующие типы гидротурбин: ПЛ60-В-46, РО75-В-46.

2. Для выбранных типов гидротурбин рассчитаны технические параметры: число агрегатов Z_а, синхронная частота вращения n_с , мощность агрегата N_а, заглубление рабочего колеса по условию бескавитационной работы. Выбраны серийные гидрогенераторы.

3. Для заданного режима работы проектируемой ГЭС в характерных суточных графиках нагрузки, для всех вариантов энергетического оборудования рассчитана суточная и годовая выработка электроэнергии.

4. Выполнено технико-экономическое обоснование основного оборудования. Окончательно получен вариант с РО75-В-560 турбиной, с числом агрегатов ,мощностью МВт, синхронной частотой об/мин и с генератором СВ-1130/140-56.

5. Для окончательно полученного варианта оборудования рассчитаны и построены энергетические характеристики агрегата и ГЭС в целом.

Литература.

1. Александровский А.Ю., Силаев Б.Ию Методические указания к курсовому проекту «Выбор параметров ГЭС».М.: Издательство МЭИ, 1995.-44с.

2. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/ Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.—М.: Энергия, 1985.-288с.

3. Гидроэнергетика/ Под ред. В.И. Обрезкова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988.-512с.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учебное пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989.-608с.

5. Справочник конструктора гидротурбин/ Л.Я. Бронштейн, А.Н. Герман, В.Е.Гольдин и др. Л.: Машиностроение, 1971.-340с.