2.2. Вибір класу і типу турбіни та визначення приведених параметрів.

Вибір типу турбіни. Розрахунок параметрів гідротурбіни і визначення її властивостей починаються з вибору класу і типу турбіни відповідно до конкретних умов.

Розробка нової турбіни ґрунтується на існуючому наборі уже створених гідротурбін. Світовий досвід багатий різними наборами номенклатури турбін, номограма для вибору класу турбін за даними фірми, і графік номенклатури реактивних гідротурбін. Я обираю турбіну ПЛ80.

Вибір приведених параметрів.

Для розрахунку турбіни необхідно вибрати такі приведені параметри (обераемо ix за графiками універсальних характеристик гiдротурбiни типу ПЛ80, бо обраннiй турбiнi вiдповiдають нашi данi):

– приведена витрата через турбіну, м³/с;

– приведена швидкість обертання, об/хв;

– коефіцієнт кавітації;

– коефіцієнт корисної дії моделі, вибір рівня якого визначає на універсальній характеристиці зону вибору всіх попередніх параметрів. Рівень коефіцієнта корисної дії залежить від призначення ГЕС, а саме: для ГЕС тижневого регулювання ККД повинен бути максимальним, а для ГЕС добового регулювання доцільніше приймати більш високі інші параметри з деякою втратою ККД.

По значеннях зарегульованих витрат Q_ГЕС і напору Н та із введенням коефіцієнтів корисної дії турбін і генераторів потужність ГЕС визначається за формулою:

. (2.1)

Одним з визначних параметрів ГЕС є її встановлена потужність. Під встановленою потужністю гідроелектростанції N_вст розуміється сумарна пас-портна (номінальна) потужність всіх гідрогенераторів, яка визначає пропускну спроможність турбін. Із урахуванням фактора необхідності вона складається з трьох складових:

, (2.2)

де N_гар, N_дод і N_рез – відповідно: гарантована, додаткова і резервна потужності гідроелектростанції.

Кожна складова може бути визначена окремо, залежно від ступеня регулювання річкового стоку і роботи гідроелектростанції спільно з іншими електростанціями енергосистеми:

• річну потужність розраховуемо за формулою (2.1):

;

• додаткову потужність розраховуемо за формулою (2.1):

;

• резервну потужність розраховуемо за формулою (2.1):

.

За формулою (2.2) розрахуемо встановлену потужність ГЕС:

.

Далі визначаємо кількість генераторів. Обираемо 9 генераторів так як у співвідношені напору і загальної потужності ГЕС найбільше нам підходять.

Розрахуємо потужність одного генератора:

, (2.3)

.

2.3. Характеристика обраного обладнання.

Обранним гідроагрегатом є преставник класу реактивних турбін- поворото-лопатева турбіна (ПЛ80), вона розрахована на напір до 80 метрів. Для заданого напору, вона є найкращою, що забезпечує максимальний ККД, без втрат енергії водного потоку. Це турбiна вертикального типу яка має дiаметр 4 м та номiнальну потужнiстю 53 МВт. За швидкохідністю

(212 об/хв) належить до турбiн швидкохiдних.

Спіральна камера для заданного напору (63 м) проектується металева з кутом обхвату 345^°. У цій конструкціі статора опорні колони, верхній і нижній ободи відливаютьсь роздільно і потім зварюються в эдину конструкцію.

Напрямний апарат реактивної гідротурбіни функціонує сумісно із спіральною камерою і забезпечує підведення потоку до робочого колеса рівномірно з усіх боків та здійснює регулювання витрати води через турбіну. У цієї радіально осьової турбіни верхне кільце напрямного апарату і кришка турбіни найчастіше обєднанні в одну конструкцію. Демонтаж напрямних лопаток не передбачається.

Відсмоктувальна труба обираеться за табличними параметрами, яка по суті є на всьому своєму протязі дифузором з вигнутою осьовою лінією, видовження такого дифузора веде до збільшення його коефіцієнта відновлення.