Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Кафедра ГТС, К и Г.

Практические работы по дисциплине ГСУ

Выполнила: студ. гр. ГТ – 42

Попова Н.А.

Проверила: Федотова О.А.

Санкт-Петербург

2010 г.

Содержание:

1. Общее устройство и принцип работы гидроэлектростанции (ГЭС)…….…3

2. Установление типа и основных параметров турбины …...…………………4

3. Определение размеров входного сечения спиральной камеры………….…5

4. Гидромеханический расчет спиральных камер……………………...………6

5. Определение размеров отсасывающей трубы ……………...………….……7

6. Выбор конструкции и установление основных параметров здания ГЭС….7

1. Общее устройство и принцип работы гидроэлектростанции (гэс)

В состав гидроузла комплексного назначения кроме судопропускных сооружений (шлюзов и судоподъемников) могут входить бетонная (глухая и водосливная) плотина, гидроэлектростанция, земляные плотины и дамбы, служащие для сопряжения бетонных сооружений гидроузла между собой и с берегами русла или поймы реки, а также другие гидротехнические сооружения целевого водохозяйственного назначения: для пропуска через гидроузел ценных пород рыб, леса в пучках или плотах, для забора воды на различные хозяйственные нужды, для подъема, сброса и полезных попусков воды из водохранилищ и т.п.

ГЭС возводятся на реках, чтобы, используя энергию потока, выработать электрическую энергию. В конструктивном отношении имеют самое разнообразное устройство, определяемое величиной используемого напора, типом турбины, топографическими, гидрогеологическими и экологическими условиями.

Наиболее широкое применение на равнинных реках получили плотинные ГЭС (рис.1), которые поддерживают напор и пропускают воду подобно водосливным плотинам. Энергия воды при помощи турбины и генератора, расположенных на одном валу, преобразуется в электрический ток.

Подача воды к турбине осуществляется по водоводу, охватывающему по окружности рабочее колесо, называемому спиральной камерой, а отвод в нижний бьеф - по изогнутому водоводу (отсасывающей трубе). Спиральная камера со стороны верхнего бьефа закрывается быстропадающими затворами, перед которыми располагаются сороудерживающие решетки с механизмами их очистки и ремонтные затворы. При необходимости ремонта и осмотра турбины, отсасывающая труба со стороны нижнего бьефа закрывается ремонтными затворами. Маневрирование затворами осуществляется при помощи специальных механизмов. В машинном зале для перемещения турбин и частей генераторов предусмотрены мостовые краны, передвигающиеся по путям на колоннах. Оборудование ГЭС и мастерские располагаются в соответствующих помещениях здания. Трансформаторные подстанции располагаются со стороны нижнего бьефа. Со стороны верхнего бьефа расположен мост для проезда транспорта. Для предотвращения дна реки от размыва перед зданием ГЭС и в нижнем бьефе предусматривается крепление бетонными плитами.

Плотинные ГЭС рекомендуется возводить для напоров до 30 метров. Особенностью работы ГЭС является значительные колебания напора и мощности в течение года. При больших паводках с высоким подъемом уровня нижнего бьефа величина напора существенно уменьшается и, несмотря на увеличение открытия отверстий турбин, их мощность падает. Излишний расход воды в паводок сбрасывается через водосливные плотины и, в отдельных случаях, через специальные отверстия в здании ГЭС.

Основным типом ГЭС на горных реках с напорами от 30 до 450 м являются приплотинные станции, возводимые на скальных основаниях. Они являются безнапорными сооружениями, их распологают у плотин со стороны нижних бьефов гидроузлов, поэтому для подвода воды к турбинам используют напорные водоводы, устроенные в теле плотины. Приплотинные ГЭС используют значительную часть потенциальной энергии потока и отличаются от плотинных станций большей выработкой энергии.