3.5 Определение критической высоты отсасывания

С достаточной точностью величину Н_sкр можно найти по формуле:

где величину следует принимать в пределах 1,05÷2,0; - отметка расположения нижнего бьефа станции над уровнем моря; - линия постоянных значений кавитационного коэффициента турбины на универсальной характеристике.

Расчеты сведем в таблицы:

Таблица 3.1. Расчет критической высоты отсасывания для РО 75

Кσ=1,05	Н, м			Нs, м	Zр.к.
	Нмах	72	0,140	-0,71	108,29
	Нраб	70,3	0,180	-3,41
	Нmin	65, 7	0,191	-3,30	105,70
Кσ=1,1	Нмах	72	0,140	-1,21	107,79
	Нраб	70,3	0,180	-4,04	104,96
	Нmin	65, 7	0,191	-3,92	105,08

Пример расчета для Н=Н_раб иК_σ=1,05:

1. По универсальной характеристике определяем коэффициент :

2. Определяем критическую высоту отсасывания АО формуле (3.16):

3. Вычисляем отметку рабочего колеса гидротурбины:

Таблица 3.2. Расчет критической высоты отсасывания для ПЛ 80

Кσ=1,05	Н, м			Нs, м	Zр.к.
	Нмах	72	0,310	-13,56	95,44
	Нраб	70,3	0,329	-14,41
	Нmin	65,7	0,309	-11,44	97,56
Кσ=1,1	Нмах	72	0,310	-14,67	94,33
	Нраб	70,3	0,329	-15,56	93,44
	Нmin	65,7	0,309	-12,45	96,55

Пример расчета для Н=Н_раб иК_σ=1,05:

4. По универсальной характеристике определяем коэффициент :

5. Определяем критическую высоту отсасывания АО формуле (3.16):

6. Вычисляем отметку рабочего колеса гидротурбины:

Расчетное значение не должно превосходить заданной экономически целесообразной предельной величины высоты отсасывания , которая ориентировочно принимается, при обычном расположении здания ГЭС, равной: ,поэтому выбираем гидротурбину РО 75. Выбираем наихудший вариант приК_σ=1,1 Н_sкр= м; Z_ркр=104,96 м.

4. Выбор генератора и определение его геометрических параметров

Выбор генератора и определение его геометрических параметров производится в следующей последовательности:

1. Задавшись коэффициентом мощности генератора, определяем его требуемую полную мощность:

где – номинальная мощность генератора, Р – активная мощность гидротурбины, - предварительное значение коэффициента мощности. Таким образом, имеем:

2. Зная значение полной мощности гидрогенератора S и его синхронную частоту вращения n_с, по пособию [4]необходимо выбрать гидрогенератор, но т.к. из предложенного перечня ни один гидрогенератор не подошел, то необходимо подобрать и рассчитать генератор самим.

Определение основных размеров и параметров гидрогенератора

Определение расчетной мощности:

k – коэффициент, зависящий от cosφ. При cosφ=0,8→k=1,08.

.

Определение числа полюсов:

где - синхронная частота вращения рабочего колеса, - частота в энергосистеме .

Определение удельной нагрузки:

Определение полюсного давления и диаметра ротора:

где - диаметр ротора; , – диаметр статора; А и α – эмпирические коэффициенты, по ([3], стр. 133, табл. 12.3), выбираем А=0,451; α=0,239).

Проверка на превышение предельной окружной скорости :

где - коэффициент разгона, по ([1], стр. 26, табл. 1.7) .

Диаметр ротора не должен быть меньше диаметра шахты , по ([1], стр. 59, табл. 4.1) > .

Определение условного объема машины :

где - коэффициент машины; R и y – коэффициенты, по ([3], стр. 133, табл. 12.3)R=8,9; y=0,105.

Определение длины сердечника статора из (4.8):

Т.к. и , то принимаем подвесной генератор.

Получим генератор СВ470/110 – 26.

Также для определения габаритов генератора необходимо рассчитать следующие параметры [3]:

Высота корпуса статора h_ст=(1,7-1,9) l_a=1,8 ;

Диаметр корпуса D_ст=4,7 м;

Диаметр активной стали D_a= D_i+(0,5-0,9)=4,7+0,7=5,4 м;

Высота верхней крестовины h_вк=(0,2-0,25) D_i=0,2 ;

Диаметр лучей верхней крестовины D_вк= D_ст=4,7 м;

Высота подпятника h_п= (0,2-0,25) D_i=0,2 4,7=0,94 м;

Диаметр кожуха D_п=(0,4-0,5) D_i=0,4 4,7=1,88 м;

Диаметр шахты D_ш=4,08 м;

Высота нижней крестовины h_нк=(0,1-0,12) D_ш=0,1 4,08=0,408 м;

Диаметр лучей нижней крестовины D_нк= D_ш+0,4=4,8+0,4=4,48 м;

Высота надстройки h₀=0,4 м;

Диаметр надстройки d₀=(0,2+0,25) D_i=0,2 ;

Диаметр кратера D_кр=(1,5-1,85) D_i=1,7

Минимальная ширина прохода b=0,4 м.

Чертеж генератора представлен на рис.4.1, Приложение 5.