10141

графы 2; начиная с половодья, вычисляется произведение граф 2 и 3 за первый период, результат – в графу 7; разность граф 6 и 7 записывается в графу 8; если это значение меньше Vплз, оно помещается в графу 10, если больше – в графу 10 записывается Vплз и уточняется расход

где V – значение графы 10 для предыдущего периода (для 1-го периода V=0). Затем уточняется объем потребления (графа 7); далее вычисляется раз-

ность граф 6 и 7 для следующего периода времени: положительная разность заносится в графу 8, отрицательная – в графу 9; положительная разность суммируется с предыдущим значением графы 10 и, если сумма меньше Vплз, она записывается в графу 10, если больше – в графу 10 записывается Vплз и уточняется расход по формуле (6.18), а также объем потребления (графа 7); при появлении дефицитов их значения вычитаются из предыдущих значений графы 10 и результат записывается в графу 10; при получении в этой графе отрицательного значения вместо него записывается ноль, уточняется расход

где V – предыдущее значение графы 10, и уточняется объем потребления (графа 7); сумма графы 10 и мертвого объема определяет графу 11, по которой с помощью кривой объемов определяется графа 12; графа 5 – это разность граф 3 и 4; с помощью кривой расходов и графы 5 заполняется графа 13; графа 14 есть разность граф 12 и 13; мощность вычисляется по формуле (6.1). Результаты расчетов целесообразно представить графически (рис. 6.2).

Описанная процедура расчетов может быть легко запрограммирована для выполнения расчетов на компьютере.

51

Таблица6.3

Расчет мощности ГЭС при сезонном регулировании стока в целях только гидроэнергетики

52

6.3.3. Определение выработки электроэнергии

Выработка электроэнергии ГЭС существенно изменяется по годам, поэтому обычно вычисляют среднемноголетнюю выработку, которая при отсутствии регулирования или при сезонном регулировании достаточно точно определяется по графику продолжительности мощности нескольких характерных лет (рис. 6.2). Его площадь является выработкой реки в створе ГЭС, а часть площади ниже линии NУ=const – выработкой ГЭС (Эгэс).

Вычисление выработки, кВт·ч, (табл. 6.4) выполняется по формуле (7.9), представленной для удобства в виде:

где t – момент времени, ч.; N – мощность, кВт, соответствующая этому моменту.

Таблица 6.4

Расчет выработки электроэнергии

7.ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЯ ГЭС

7.1.Основное гидроэнергетическое оборудование

Вмире насчитывается порядка 130 фирм, занимающихся изготовлением

ипоставкой гидротурбин и гидрогенераторов, а также гидроагрегатов небольшой мощности [47; 49]. Большинство фирм производит традиционные турбины: поворотно-лопастные (турбины Каплана), радиально-осевые (Френсиса), ковшовые (Пельтона). Незначительное число фирм изготавливают также пропеллерные и поперечно-струйные (двукратные) турбины Банки. Единичные предприятия выпускают экзотические турбины – Страфло, наклонно-струйные (Тюрго).

Анализ данных изготовителей показывает следующее:

– осевые турбины выпускаются для напора от 2-5 до 30-80 м, исполнение вертикальное, горизонтальное, Г-образное (для агрегатов);

– радиально-осевые турбины предназначены для напора от 10-20 до 500600 м с горизонтальным или вертикальным валом;

– ковшовые турбины изготавливают для напора 30-50 – 500-1000 м горизонтального или вертикального исполнения;

– поперечно-струйные турбины выпускают на напор 2-5 – 100-200 м только с горизонтальным валом.

ВРоссийской Федерации одним из ведущих производителей оборудования для ГЭС на малых реках является МНТО ИНСЭТ (г. Санкт-Петербург). На рис. 7.1 дана номенклатура гидроагрегатов этой фирмы.

Номенклатура по напору и расходу одной турбины позволяет определить тип гидроагрегата.

Характеристики гидроагрегатов приведены ниже.

54

Рис.7.1. Номенклатура гидроагрегатов МНТО ИНСЭТ

7.2. Гидроагрегаты МНТО ИНСЭТ Гидроагрегат ГА1 с пропеллерной турбиной Пр10-120

Структура условного обозначения турбины Пр10-120: Пр - пропеллерная турбина; 10 - максимальный напор, м; 120 - номинальный диаметр рабочего колеса, см.

55

Гидроагрегат включает следующие основные части (см. рис.7.2): вертикальную пропеллерную гидротурбину(1); угловой мультипликатор(2); противоразгонное устройство с трубопроводом(3); генератор трехфазного переменного тока(4); аппаратуру автоматики (систему управления, возбуждения и т.п.) (5); соединительные муфты (6).

Технические данныеГА1:

56

Гидроагрегат ГА2 с радиально-осевой турбиной РО 100-40

Структура условного обозначения турбины РО Н-40: РО - радиальноосевая турбина; Н - максимальный напор, м; 40 - номинальный диаметр рабочего колеса, см.

Гидроагрегат включает следующие основные части (рис.7.3): турбину (1); генератор трехфазного переменного тока (2); аппаратуру автоматики (систему управления, возбуждения и т.п.) (3); колено (5); диффузор(6).

Гидроагрегат ГА4 с радиально-осевой турбиной РО 55-40

Структура условного обозначения турбины РО Н-40: РО - радиальноосевая турбина; Н - максимальный напор, м; 40 - номинальный диаметр рабочего колеса, см.

Гидроагрегат включает следующие основные части (рис. 7.4): радиальноосевую турбину (1); генератор трехфазного переменного тока (2); аппаратуру автоматики (систему управления, возбуждения и т.п.)(3); колено (5); диффузор(6).

59

Рис.7.4.Габариты гидроагрегата ГА4

Гидроагрегат ГА5 с ковшовой турбиной К250-100

Структура условного обозначения турбины К250-100: К - ковшовая турбина; 250 - максимальный напор, м; 100 - номинальный диаметр рабочего колеса, см.

Гидроагрегат включает следующие основные части (рис.7.5): ковшовую турбину (1); генератор переменного тока (2); аппаратуру автоматики (систему управления, возбуждения и т.п.) (3).

60