3Турбиналық құрылымдарды таңдау
Бастапқы берілімдер: Есептелген су өтімі Qе= 19.68м3/с, есептелген тегеурін Н= 14.61 м, ең жоғарғы тегеурін Нmax= 2.20 м ең төменгі тегеурін Нmin= 2.5 м; Анықталған қуатқа байланысты пайызбен алынған жүктеме графигі. Турбина орнатылған жерідің теңіз деңгейінен биіктігі а=400 м абс.
Генератормен біріктірілген турбина гидроагрегат деп аталады.
Тұрақты айналым санын қамтамасыз ету үшін әрбір агрегат оның айналу жылдамдығын реттейтін автоматты реттегішпен жабдықталады. Гидростанцияны қалыпты пайдалануды қамтамасыз ету үшін қосымша жабдықтар орналастырылады.
3.1. Қажетті параметрлерді есептеу және турбинаны таңдау
Агрегаттардың саны мен қуаты ГЭС-тің нұсқаларында әртүрлі агрегаттар сандарын техникалық-экономикалық салыстырулар негізінде таңдалады. Бұл жағдайда энергожүйедегі ГЭС-тің жұмысы, гидростанция ғимараты мен турбинаның типі, кавитация жағдайы бойынша жұмыс доңғалағының биіктік тұрағы, электрлік жалғау сұлбалары, қондырғыларды бірыңғайлау мүмкіншілігі және ғимараттың құрылыс элементтері ескеріледі. Шағын ГЭС-тер үшін екі агрегат орнату ең тиімді нұсқа болып табылады. Ал орташа қуатты ГЭС-тер үшін үш-төрт агрегат орнатылған тиімді.
Қабылданған
агрегаттар саны үшін бір турбинаның
қуаты төмендегі өрнек бойынша анықталады:
.
(9)
мұндағы
-
генератордың
ПЭК, қалыпты жағдайда
=0,93.
Бір турбинаның есептелетін су өтімі
,
(10)
Берілген жұмыс шартына байланысты гидротурбинаны таңдау максималды арын және турбинаның қуатына қарай жинақталған график (5 сурет) таңдалынады. Таңдап алынған турбина үшін оның әмбебап сипаттамасы анықтамалық әдебиеттерден 6 көшіріліп алынып және түсініктемелік жазбаға қоса тігіледі. Доңғалақтың жұмыс диаметрін анықтау үшін таңдап алынған гидротурбинаның әмбебап сипаттамасы пайдаланылады (6 сурет).
Гидротурбинаның жұмыс доңғалағының диаметрі мына өрнекпен анықталады:
,
(11)
мұнда
-
гидротурбинаның номиналды қуаты; кВт;
-
есептеу нүктесіндегі келтірілген су
өтімі, м3/с;
НР – турбинаның есептелген тегеуріні, м;
ηГ - есептеу нүктесіндегі гидротурбинаның жұмыс режиміне сәйкес келетін гидротурбинаның ПЭК-і.
Әмбебап сипаттамадан жұмыс нүктесінің орнын жуық түрде келесі жолмен анықтаймыз.
РО
типтес турбиналар үшін жұмыс нүктесін
қуатты шектеу сызығының бойынан таңдайды.
Бұл жағдайда
тиім
салыстырғанда 2...5 мин-1
артық болуы тиіс. Мұндағы
тиім
- әмбебап сипаттамасы бойынша тиімді
айналу жиілігі.
ПЛ типтес гидротурбиналар үшін жұмыс нүктесінің координатасы (мин-1), тиім мәндері мына өрнектермен анықталады:
= тиім + (1...2) (12)
= (1,3 ... 1,5) тиім (13)
мұнда тиім әмбебап сипаттаманың нүктесіндегі келтірілген су өтімі.
Таңдап алынған турбинаның ПӘК-ті ηТ = ηМ + 0,03. Мұнда ηМ - модельді турбинаның әмбебап сипаттаманың жұмыс
н
үктесіндегі
ПӘК-і.
5 сурет. Гидротурбиналарды пайдаланудың жинақталған графигі
6-шы сурет - РО 140-846б-ВМ-51,5 турбинасының әмбебап сипаттамасы
Есептелінген турбинаның жұмыс доңғалағының диаметрі ең жақын стандартты мәні бойынша қабылданады. Жұмыс доңғалағы диаметрлері үшін стандартты қатар төмендегідей: 180, 200, 225, 250, 280, 320, 360, 400, одан әрі 1050 см-ге дейін 50 см-ден қосылып отырады.
Біліктің айналу жиілігі арқылы өрнектелетін гидротурбинаның қалыпты айналу жиілігін жуық түрде мына өрнекпен анықтаймыз:
(14)
Қажетті гидротурбина маркасын арнайы график 5сурет бойынша ПЛ-10 деп қабылдаймыз. Сонда:
D=200см=2м
=175
n=194,4 айн\мин
Қалыпты айналу жиілігі нақты түрде анықталған болуы тиіс яғни, n=nc, мұнда nc – генератордың роторының синхронды айналу жиілігі.
Ұсынылатын синхронды айналу жиілігі, минутына: 50; 51,7; 52,6; 53,6; 54,5; 55,6; 57,7; 58,8; 60; 62,5; 65,2; 66,7; 68,2; 71,4; 75; 76,9; 78,9; 83,3; 85,7; 88,2; 90,9; 93,8; 100; 107,1; 107,9; 115,4; 125; 136,4; 150; 166,7; 187,5; 200; 214,3; 230,8; 250; 300; 333,3; 375; 428,6; 500.
Таңдап
алынған синхронды айналу жиілігі nc
үшін -
р
есептелінеді:
р
=
(15)
р
=
Таңдап алынған турбинаның жұмыс доңғалағының сұлбасы түсініктеме жазбаға келтіріледі (7,8 суреттер).
7- сурет. Радиальды-осьтік турбинаның жұмыс доңғалағының сұлбасы
Жалпы түрі
