Определение средневзвешенного кпд турбин гэс

Суммарные линейные мощностные характеристики и графики суточной нагрузки ГЭС позволяют определить средневзвешенный в течении года КПД турбин - , который вычисляется по формуле

                                 (10)

где  – суммарные мощности работающих генераторов, которые выдает ГЭС в течении часов в году; снимаются с графиков нагрузки ГЭС;

 – КПД генератора;

 – КПД турбин ГЭС, соответствующие мощностям , берутся по суммарным мощностным характеристикам;

 – время (ч) определяется по формуле

Здесь  – числочасов работы ГЭС с мощностью  в течении суток, берется с графика суточной работы ГЭС;

24 и 30 – соответственно количество часов в сутках и количество суток в месяце;

число месяцев в году, в течении которых ГЭС работает соответственно в пике графика нагрузки энергосистемы (см. рис 5, а) и в базисе графика нагрузки (см. рис. 5, б) соответственно. Ориентировочно можно принимать  

Тогда, например: для мощности . Аналогично вычисляется время t₂ и t₃ для мощностей  соответственно, а для мощности

Рис 5. Графики мощности проектируемой ГЭС: а – системы; б – в паводок при работе в базисной части

9. Определение высоты отсасывания H _s и отметки расположения рабочего колеса РК

Высота отсасывания H _s в метрах определяется по формуле:

(11)

где  – отметка расположения рабочего колеса турбины над уровнем моря (можно принять равной отметке уровня нижнего бьефа при данном режиме работы ГЭС), м;  – коэффициент кавитации модели (берётся с универсальной характеристики турбины); 1,5 м – запас, учитывающий погрешности измерения, погрешности изготовления натурных и модельных гидротурбин, а также масштабный эффект (многие фирмы принимают этот запас значительно большим); H – напор турбины, м.

Значения H _s и РК определяются для различных режимов работы ГЭС (различные напоры H и различные мощности ГЭС). За расчётное значение высоты отсасывания принимается значение, при котором отметка расположения рабочего колеса оказывается минимальной. В курсовых проектах и работах условно за расчётное значение H_s можно принимать высоту отсасывания, подсчитанную для одного режима работы (работает одна турбина с номинальной мощностью N _т.р. при расчётном напоре H _р). Величина  для каждого режима работы турбин ГЭС определяется по универсальной характеристике в точке с координатами  и

;

здесь   – КПД натурной турбины в данной режимной точке, см (9)

Отметка расположения рабочего колеса  вычисляется по формуле  с учётом знака H_si (положительного или отрицательного).

Отметка уровня нижнего бьефа  определяется по кривой связи уровней НБ с расходами –  для расхода ГЭС в данном режиме работы:

В процессе кавитационных испытаний моделей гидротурбин H _s отсчитываются (рис. 6):

- ПЛ и Пр турбины с вертикальной осью рабочего колеса – от оси поворота лопастей рабочего колеса;

 - радиально-осевые и диагональные турбины с вертикальной осью рабочего колеса – от нижней плоскости направляющего аппарата;

 - горизонтальные турбины – от верха камеры рабочего колеса.

 

Рис. 6. Отсчёт высоты отсасывания H_si для различных турбин: а – РО и ПЛД турбины; б – ПЛ и Пр вертикальные турбины; в – горизонтальные турбины капсульных агрегатов

 

Следовательно, отметка расположения рабочего колеса РК равна:

 - для вертикальных ПЛ и Пр турбин –

 - для вертикальных РО и ПЛД турбин – , где b₀ -высота направляющего аппарата;

 - для горизонтальных турбин –