Выбор параметров ГЭС

Саяно-Шушенский филиал

Красноярского государственного технического университета

КАФЕДРА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ,

ГИДРАВЛИКИ И ГИДРОМАШИН

Выбор параметров ГЭС

Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному

проектированию гидротехнических объектов

Саяногорск - 2005

УДК 621.311.21

В 92

Выбор параметров ГЭС: Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов/Сост. А.Ю. Александровский, Е.Ю.Затеева, Б.И.Силаев; СШФ КГТУ.- Саяногорск, 2005.114с.

Утверждено редакционно-издательским советом филиала

© СШФ КГТУ, 2005

оглавление

1. СОСТАВ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ............. 7

2. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ГИДРОГРАФОВ МАЛОВОДНОГО И СРЕДНЕВОДНОГО ГОДА ПРИ ЗАДАННОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ СТОКА.............................................................................................................. 13

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ВОДЫ ИЗ ВОДОХРАНИЛИЩА.................. 21

4. ПОСТРОЕНИЕ СУТОЧНЫХ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ 23

6. ПОКРЫТИЕ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩИМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ 30

7. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГЭС БЕЗ РЕГУЛИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ............................................................................................................................ 33

8. ВЫБОР ПЕРИОДА И ГЛУБИНЫ СРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ МАЛОВОДНОГО ГОДА 39

9. ВОДНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ РЕЖИМА РАБОТЫ ГЭС В МАЛОВОДНОМ ГОДУ 40

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ ГЭС И ПЛАНИРОВАНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ РЕМОНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ.......................................................................................... 46

11. ВОДНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ РЕЖИМА РАБОТЫ ГЭС В СРЕДНЕМ ПО ВОДНОСТИ ГОДУ 50

12. Выбор основного энергетического оборудования 60

12.1. Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам 61

12.2 Проверка работы гидротурбины при ограничении по минимальному расходу 77

12.3. Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины для обеспечения ее бескавитационной работы 82

12.4. Выбор типа серийного гидрогенератора........................................... 88

12.5. Расчет годовой выработки электроэнергии для вариантов основного энергетического оборудования 89

12.6. Экономическое обоснование варианта основного энергетического оборудования 93

12.7. Расчет и построение энергетических характеристик гидроагрегата и ГЭС в целом для выбранного типа основного оборудования..................................................................................................... 100

ЛИТЕРАТУРА...................................................................................................... 116

Справочные материалы к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов.......................................................................................................................... 117

Структура генерирующих мощностей РАО «ЕЭС России»................... 117

Структура генерирующих мощностей тепловых электростанций..... 118

Типовые суточные графики нагрузки энергосистемы........................... 119

Показатели графиков нагрузки энергосистемы..................................... 121

Зависимость коэффициента a_лет от числа часов использования........ 125

Типовые суточные графики нагрузки (зима, лето)................................ 126

Классификация гидротехнических сооружений....................................129

Зависимость класса капитальности водоподпорных сооружений от последствий аварии 129

В зависимости от их социально-экономической ответственности и условий эксплуатации (из СНиП 33-01-2003) 130

Ежегодная вероятность превышения расчетных максимальных расходов и коэффициенты надежности для гидротехнических сооружений 1-4 классов............................................................................ 131

В зависимости от последствий возможных гидродинамических аварий 132

Осредненная продолжительность строительства и распределение капитальных вложений по годам строительства гидроэлектростанций................................................................................ 133

Ориентировочные затраты на освоение новых земель взамен изымаемых (цены 1984г.) 133

Базисные цены на местные материалы по данным УПС-84................. 134

Строительные работы (все виды работ и конструкций гидротехнических сооружений) 135

Каменно-набросные, бетонные и железобетонные конструкции........ 137

Металлические конструкции и оборудование гидротехнических сооружений 137

Горные выработки............................................................................................ 138

Укрупненные поясные коэффициенты......................................................... 139

Затраты по главам сводного расчета стоимости строительства........ 140

Типоразмеры реактивных гидротурбин..................................................... 141

Основные параметры модельных осевых поворотно-лопастных гидротурбин 142

Основные параметры модельных диагоналоных поворотно-лопастных гидротурбин 143

Основные параметры модельных радиально-осевых гидротурбин. 144

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды оттемпературы 145

Номограмма для определения чистого веса радиально-осевых гидротурбин РО310-РО500 146

Номограмма для определения чистого веса радиально-осевых гидротурбин РО310-РО500 147

Номограмма для определения чистого веса поворотнолопастных гидротурбин ПЛ10-ПЛ40 147

Номограмма для определения чистого веса поворотнолопастных гидротурбин ПЛ50-ПЛ80 147

Определение веса и стоимости генератора............................................... 148

Веса в т и удельные стоимости в тыс. руб/т горизонтальных гидрогенераторов мощностью 5 - 25 Мва 150

Веса в т и удельные стоимости в тыс. руб/т вертикальных гидрогенераторов с воздушным охлаждением обмотки статора и ротора мощностью 15 -155 Мва............................................................. 153

Веса в т и удельные стоимости в тыс. руб/т вертикальных гидрогенераторов с воздушным охлаждением обмотки статора и ротора мощностью 175 - 300 Мва......................................................... 154

Веса в т и удельные стоимости в тыс. руб/т вертикальных гидрогенераторов с воздушным охлаждением обмотки статора и ротора мощностью 275 - 1000 Мва....................................................... 154

Поправочные коэффициенты по напряжению.................................... 154

Поправочные коэффициенты по разгонной скорости....................... 154

График зависимости приращения объема бетона от диаметра рабочего колеса при дополнительном заглублении отсасывающей трубы на 1 м.................................................................................. 155

График зависимости объема бетона в строительной части гидротурбоустановки от компоновки и диаметра рабочего колеса для пл-10............................................................................................................... 155

График зависимости объема бетона в строительной части гидротурбоустановки от компоновки и диаметра рабочего колеса для пл-15............................................................................................................... 156

График зависимости объема бетона в строительной части гидротурбоустановки от компоновки и диаметра рабочего колеса для пл-20............................................................................................................... 157

График зависимости объема бетона в строительной части гидротурбоустановки от типа и диаметра рабочего колеса турбины для напоров 15¸80 м.......................................................................................... 159

График зависимости объема бетона в строительной части гидротурбоустановки от типа и диаметра рабочего колеса турбины для напоров 115¸310 м..................................................................................... 160

Эксплуатационные затраты по ГЭС........................................................ 161

Нормы простоя гидроагрегатов в планово-предупредительном ремонте 162

Среднегодовые нормы амортизационных отчислений для гидроэнергетических объектов 162

Штатные коэффициенты промышленно-производственного персонала по ГЭС 163

Технические минимумы нагрузки тепловых электростанций............ 164

Штатные коэффициенты промышленно-производственного персонала ТЭС, работающих на твердом и газомазутном топливе.......................................................................................................................... 164

Укрупненные показатели стоимости гидросилового и электротехнического оборудования ГЭС 165

Технико-экономические показатели по заменяемым маневренным энергоустановкам 165

Технико-экономические показатели по заменяемым базисным ГРЭС 166

Цены на уголь и газ по районам................................................................... 167

ЛЭП............................................................................................................169

Стоимость сооружения воздушных линий 110 кВ............................ 168

Стоимость сооружения воздушных линий 220 кВ............................ 169

Стоимость сооружения воздушных линий 330 кВ............................ 169

Стоимость сооружения воздушных линий 500 кВ............................ 170

Стоимость сооружения воздушных линий 750 и 1150.................... 170

Пропускная способность и дальность передачи линий передач 110 - 1150 кв 171

Области применения электрических сетей разных номинальных напряжений 171

Характеристика удельного резерва r%=f(N,%,q) в диапазоне N=5-15% 172

Характеристика удельного резерва r%=f(N,%,q) в диапазоне N=1-6% 172

Характеристика удельного резерва r%=f(N,%,q) в диапазоне N=0-1.2% 173