3. Подбор основного оборудования

1. Основные параметры ГЭС:

• установленная мощность ;

• расчетный расход ;

• расчетный напор ;

• минимальный напор (рис.7);

• максимальный напор ();

• минимальная мощность (рис.10 а).

2. Выбор количества агрегатов

Количество агрегатов выбираем, руководствуясь следующими требованиями и рекомендациями:

1. Увеличение числа агрегатов повышает расходы на строительство ГЭС и на эксплуатационные затраты, однако при этом увеличивается надежность снабжения потребителей электроэнергией. С увеличением числа агрегатов улучшается форма групповой рабочей характеристики.

ŋ_ф=f(Nт)

2. Количество агрегатов зависит от типа турбин и условий работы ГЭС в энергосистеме, например, число агрегатов на ГЭС, работающих в изолированной системе больше, чем на ГЭС, работающей в энергосистеме.

3. Ориентировочно, мощность одного агрегата определяется по зависимости:

,

где m – допустимая доля снижения номинальной мощности турбин, m= .

4. Определим число агрегатов:

С учетом вышесказанного, а также руководствуясь конфигурацией графика нагрузки ГЭС (рис.10а) принимаем число агрегатов, равным

3. Выбор типа турбин

Для выбранного числа агрегатов уточняем мощность одного агрегата:

Мощность турбины должна быть больше мощности генератора на величину потерь в последнем ( ), тогда мощность турбины будет равна:

По сводному графику областей применения турбин ([1], рис.2.2.) данной мощности и напору соответствует турбина ПЛ20.

4. Определение диаметра рабочего колеса и частоты вращения турбины

Диаметр рабочего колеса определяется по второй формуле подобия:

Где - расчетный расход одной турбины:

- приведенный расход модельной турбины, который определяется по главной универсальной характеристике, (для ПЛ20).

Принимаем значение стандартного диаметра .

Частота вращения определяется из первой формулы подобия:

где - приведенная частота вращения модельной турбины, которая определяется по главной универсальной характеристике, (для ПЛ20).

Принимаем стандартную частоту вращения .

Схема рабочего колеса турбины представлена на рис.3.1.

5. Определение допустимой высоты отсасывания

Допустимую высоту отсасывания определяем по следующей зависимости:

где К – коэффициент запаса, К=1.05 1.1;

- минимальная отметка в нижнем бьефе, которую принимаем равной отметке оси рабочего колеса, (табл.2.2.);

- коэффициент кавитации, для ПЛ15 .

Принимаем

6. Выбор типа и размеров турбинной камеры

Тип турбинной камеры зависит от напора и типа здания ГЭС. Наиболее распространенный типом является спиральная камера, в которой поток движется с постоянной скоростью. Для напора принимаем бетонную спиральную камеру таврового сечения с углом охвата .

Из конструктивных и экономических соображений ширину турбинной камеры на входе целесообразно принять равной ширине отсасывающей трубы на выходе .

При ширине отсасывающей трубы, равной , ширина входного сечения:

где – эксцентриситет из-за несовпадения оси отсасывающей трубы и турбинной камеры,

- диаметр входной кромки статора, .

- диаметр выходной кромки статора, .

Высота турбинной камеры:

.

Размеры турбинной камеры приведены в табл. 3.1., а сечение турбины представлено на рис.3.2.