1 Гэс сұлбасы мен жұмыс жағдайы_________________
2 Су шаруашылығы есебі мен гэс-тің энергетикалық
параметрлерін анықтау ___________________________
2.1 Өзеннің сумен қамту мүмкіншілігіне байланысты
су өтімін және тегеурінін анықтау__________________
2.2 Гидроэлектростанцияның қуатын анықтау_________
2.3 Реттегіш призма көлемі және бассейн тереңдігінің
өзгеруі__________________________________________
3 Турбиналық құрылымдарды таңдау_____________
3.1. Қажетті параметрлерді есептеу және турбинаны
таңдау__________________________________________
3.2 Таңдап алынған турбинаның сипаттамалары____
3.3 Турбинадан кейін орналасқан сору биіктігін
анықтау ______________________________________
3.4 Генераторды таңдау_______________________ 4 Агрегат пен ГЭС-тің жұмыстық сипаттамасы___ 5 Автоматты жылдамдық реттегішті таңдау_____ 6 Шағын ГЭС-тің негізгі бөліктерін жақсарту_____
(тапсырма бойынша) ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ_________ ҚОСЫМША______________________________________
КІРІСПЕ
Курстық жұмыстың мақсаты су электр станцияларды жобалауды үйреніп, олардың жұмыс істеу принциптерімен терең танысу және болашақта қалыптасқан теориялық білім негізінде, практикалық түрде шағын ГЭС-терді құрастыру. Қазіргі уақытта судан қуат алу баламалы энергияның бірден бір көзі болып табылады өзектілігіне оның қайта қалыпқа келетін ресурс болуында, өзін өзін реттеуінде және көп шығын қажет етпеуінде, соның негізінде су болашақ энергиясы ретінде қарастырылуда.
Қазақстанда Бұқтырма СЭС-і, Қапшағай СЭС-і, Шардара СЭС-і, т.б. бар. Су энергетикасының энергия көздері сарқылмайтын (турбина арқылы өтетін су ағынының орны өзенге немесе көлге құятын өзен және бұлақ суымен толтырылады) болуы мүмкін.
Су электр станциясы дегеніміз - су ағысының механикалық қуатын электр қуатына айналдыруға арналған гидротехникалық ғимараттар. СЭС – жылу электр станцияларына қарағанда жылдам реттелетін, икемді энергетикалық қондырғы. Олардың жиілікті реттеуде, қосымша жүктемелерді атқаруда және энергетикалық жүйенің апаттық қорын қамтамасыз етуде тиімділігі жоғары. Қуаттылығына қарай үшке бөлінеді: жоғары, орташа және шағын ГЭСтер. Шағын ГЭС-тің басты артықшылығы – электр энергиясының өзіндік құнының арзан болуы. Құрылғы қысқа мерзімде жеткізіледі, оны орнату мен іске қосудағы жер дайындау жұмыстары да жеңіл. Құрылғыны жеткізген соң турбинаға су қосу арқылы электр энергиясын өндіруді бір айдың ішінде жүзеге асыруға болады. Шағын құрылғы ГЭС-ті басқару мен қадағалауға арналған құрал-жабдығы бар. Турбина тоқтап қалса, кешен құрамындағы аккумуляторлы батарея басқаруға арналған электр энергиясын береді, сондай-ақ спутниктік байланыс арқылы бақылау орталығына мәлімет жеткізе алады. Желіге қосылмаған жағдайда дизельді генератор жүйені қайта қосуға қажетті электр энергиясын бере алады. Ал қашықтан басқару арқылы құрылғы адамның көмегінсіз-ақ қызмет атқара береді. Оның қожайыны бақылау жүйесі арқылы үйдегі компьютері, планшет, тіпті мобильді телефон арқылы басқара береді. Сондай-ақ өндірілген электр энергиясының көлемі туралы мәліметті біле алады.
Шағын ГЭС-тің кемшілігі ГЭС құрылысына арналған орындардың біразі қазірдің өзінде қолданылып жатуы; өзенде салуға болатын бөгеттер мен су қоймаларының санының шектеулі болуы; өзендегі электростанциядан алынатын энергияның төменгі ағыста қолдынылмауы болып табылады. Соған қарамастан, біздің еліміздің гидроэнергетикалық потенциалы жоғары. Қазақстанның оңтүстігі мен шығысында шағын ГЭС орнату арқылы 30млрд.кВт сағат алуға болады. 2020 жылға қарай Қазақстан қайта қалпына келтірілетін энергия көздері бойынша 106 жобаны жүзеге асырмақшы. Олардың қатарында – гидроэлектр станциясының 41 шағын жобасы, жел станциясының – 34 жобасы, күннен энергия алатын 28 жоба мен 3 биогазды құрылғы орнатылмақ.
Мақсат ретінде әрбір маман ГЭСтерден неғұрлым мол өнімділік алуға, олардың жұмыс істеу принциптерін қадағалап, шығындануын азайтып, өнімділігін көтеру және қауыпсіздік ережесін сақтау талап етіледі. ГЭСтердің ең негізгі үш түрін қарастырамыз.Олар: Бөгеттік; Деривациялық; Біріктірілген бөгеттік – деривациялық.
ГЭС-те гидравликалық энергияны пайдаланудың сұлбалары
Бөгеттік сұлба ГЭС-қа қажетті жұмыс режимін қамтамасыз ету мақсатымен ағынды реттеуге (тәуліктік, апталық, маусымдық, көп жылдық) қолданылатын, ГЭС-қа қысым өзен бөгетінің тіреу көрсеткіші есебінен су қоймасының қалыптасуымен сипатталады. Ең қуатты ГЭС-терде бөгеттік сұлба қолданылады. Мұндай сұлба жазық және таулы жағдайларда қолданылады. Осыған байланысты ГЭС-қа қысым бөгеттің биіктігіне байланысты. Мысалы, таулы жағдайда 280м биіктікте орналасқан Нурек ГЭС-нің (Тәжікстан) қуаты 2,7 млн кВт. Бөгет биіктігі 196м болатын Итайпу ГЭС (Бразилия-Парагвай) қуаты 12,6 млн кВт тең. Жазық жағдайындағы үлкен ГЭС-терде қысым аз болады. Мысалы, 54м-тең Днестров ГЭС (Украина) қуаты 0,7 млн кВт тең, ал Киев ГЭС-те 11 м-ге дейін төмендейді, қуаты 0,36 млн кВт.
Сурет 1. ГЭС сұлбалары. а-бөгеттік; б-деривациялық; в-бөгеттік – деривациялық; 1-бөгет; 2-ГЭС ғимараты; 3-деривациялық канал; 4-қысымды құбыр желісі; 5-қысымды туннель; 6-реттеуші резервуар; 7-әкетуші туннель; 8-су қабылдағыш; 9- жағалық көлбеудің табиғи беті.
Деривациялық сұлбада ГЭС-қа қысым ашық каналдар (қысымсыз деривация); қысымды туннельдер немесе құбыр желілері (қысымды деривация) негізінде қолданылатын, жасанды су өткізгіш арқылы өзен суы есебінен орталықтандырылған өзгерістер құрылу жолымен қалыптасады.
Деривациялық сұлбада ГЭС-та су қақпасы үшін көп жағдайда өзенде көбінесе ағынды реттеуді орындайтын, кішкене су қоймасын қалыптастыратын бөгет тұрғызылады.
Сурет 2. Деривациялық қысымды деривациялық ГЭС
Деривациялық сұлбада қысымдар 1000м және одан да көп. Мысалы, 0,43 млн кВт қуатты Целльрейн-Зильц (Австрия) ГЭС-те қысым 1259 м құрайды, Розеланд (Франция) ГЭС 0,5 млн кВт-1200м. Грозио (Италия) ГЭС қуаты 0,43 млн кВт -590м.
Бөгеттік-деривациялық сұлбада ГЭС-қа қысым бөгеттік сұлба және біркелкі деривациялық сұлба негізінде бөгеттің және су қоймасы құрылымының өзен көрсеткіші есебінен біркелкі қалыптасады. Бөгеттік-деривациялық сұлбада да ГЭС-қа қуатты қысым алуға болады. Мысалы, биіктігі 32м бөгеттен жасалған су қоймасының көлемі 32,6 км3, қуаты
5,3 млн кВт Черчилл Форс ГЭС-нің (Канада) қысымы(қысым) 318м құрайды.
Сұлбаны таңдау мен ГЭС-ның негізгі параметрлері аймақтың табиғи жағдайларына байланысты және нұсқаулардың техникалық-экономикалық салыстыруларына негізделіп жүргізіледі.