10141

при работе на энергосистему:энергоблок (1); затвор(5); фланец(6);шкаф

генераторного ввода ШГВ(7).

Рис. 7.14.Габаритные, установочные и присоединительные размеры микроГЭС с диагональной турбиной:

1- энергоблок; 2- блок балластной нагрузки ББН; 3- устройство автоматического регулирования УАР;4- устройство возбуждения УВ; 5-затвор; 6- фланец;

7- шкаф генераторного ввода ШГВ

71

7.4. Турбинные камеры и отсасывающие трубы

На гидроэлектростанциях на малых реках получили распространение следующие типы турбинных камер: открытые, кожуховые (котельные), прямоосные (прямоточные), спиральные. Применение того или иного типа камеры зависит от напора, конструкции и размера турбин.

Открытые (безнапорные) турбинные камеры (рис. 7.15) используются при напоре до 6-8 м и диаметре рабочего колеса до 2 м или при мощности турбины до 1 МВт. Им придается прямоугольная (очень редко спиральная) форма. Размеры безнапорных камер назначаются такими, чтобы скорость воды в них не превышала 0,8-1,0 м/с.

При напоре более 6-8 м применяются напорные прямоугольные турбинные камеры, выполняемые по габаритам безнапорных камер, но имеющие перекрытия. Напорные камеры позволяют уменьшить длину вала турбины.

Наибольшее распространение получили напорные спиральные турбинные камеры. Они успешно применяются со всеми типами реактивных рабочих колес, как при вертикальном, так и при горизонтальном расположении вала.

При небольшом напоре турбинные камеры выполняются, как правило, из бетона или железобетона, в других случаях – из стали.

Отсасывающие трубы необходимы только для реактивных турбин. Наиболее проста – коническая прямоосная отсасывающая труба (табл. 7.1, рис. 7.16), обладающая наименьшими гидравлическими потерями. Она применяется в горизонтальных агрегатах, а также в вертикальных агрегатах с D1до 2 м.

Таблица 7.1

Параметры прямоосной вертикальной отсасывающей трубы

Для вертикальных турбин большего диаметра обычно используются изо-

гнутые отсасывающие трубы, стенки которых выполняются из железобетона.

72

Рис. 7.15. Параметры прямоугольной безнапорной турбинной камеры для вертикальной турбины (размеры при D1=1 м)

Рис. 7.16. Параметры прямоосной вертикальнойотсасывающей трубы

73

7.5. Вспомогательное оборудование

Состав вспомогательного оборудования зависит от мощности и типа основного оборудования. В этом смысле здания ГЭС делят на пять групп. К I группе относят здания с агрегатами мощностью 1000 кВт и более. II группа характеризуется вертикальными агрегатами мощностью 300…800 кВт. К III группе относят здания с вертикальными агрегатами мощностью до 400 кВт. IV группа имеет горизонтальные генераторы мощностью до 1000 кВт с вертикальной отсасывающей трубой. Наконец, V группа – это здания с агрегатами мощностью до 100-150 кВт.

Характеристика вспомогательного оборудования дана в табл. 7.2.

Масляное хозяйство

Целесообразно систему осушения проточной части (турбинных камер, камер рабочих колес, отсасывающих труб) объединять с дренажом здания в систему с одним сборным колодцем объемом, равным 15-минутной подаче насоса. Для откачки воды могут быть установлены 2 насоса типа КМ подачей до 25 л/с и напором до 20 м. Масляное хозяйство может отсутствовать: заполнение маслом и его слив возможны с помощью передвижной емкости.

7.6.Гидромеханическое оборудование

Кэтому оборудованию относятся затворы, сороудерживающие решетки, захватные балки, траверсы и др.

75

Водоприемники ГЭС оборудуются аварийно-ремонтными затворами и сороудерживающими решетками. На выходах отсасывающих труб предусматриваются пазы для ремонтных затворов.

Наиболее распространены плоские затворы – скользящие (пролет до 4 м) и колесные. Выполняются в основном из металла, но для небольших отверстий ремонтные заграждения могут быть деревянными.

Приближенный вес подвижной части стального поверхностного затвора, т, можно определить по формуле:

Плоские деревянные затворы перекрывают отверстия шириной до 1,5 м,

высотой 0,6-1,2 м, при напоре до 3 м. Затвор собирают из деревянных брусьев толщиной 6-10 см, соединенных в четверть или в шпунт шпонками, врубаемыми с напорной стороны затвора.

Сороудерживающие решетки собирают из стальных вертикальных полос (рис. 7.17). Наиболее удобны решетки из полосы сечением от 6х50 до 8х75 мм. Полосы соединяют 3-4 круглыми стержнями диаметром 19-25 мм через отверстия в полосах. Для создания определенного расстояния между полосами на стержни надевают отрезки труб длиной около 3-5 см.

Вес секции решетки ограничивают 150-200 кг.

7.7.Подъемно-транспортное оборудование

Вкачестве такого оборудования на малых ГЭС часто используются подвесные мостовые краны по ГОСТ 7890-93 [17]. Они выпускаются в двух модификациях: электрические грузоподъемностью 1; 2; 3,3; 5; 8; 10 т, а также ручные грузоподъемностью 1; 2; 3,2; 5 т (рис. 7.18-7.20).

Могут применяться электрические тали грузоподъемностью от 0,5 до 5 т по ГОСТ 22584-96 [18], перемещающиеся по монорельсу.

76

Рис. 7.17. Конструкция сороудерживающей решетки (размеры в метрах):

1 – металлическая полоса; 2 – обрезок трубы; 3 − гайка; 4 – стягивающие болты; 5 - скобы для подъема

Ручные краны грузоподъемностью 1; 2; 3,2 и 5 т выпускают высотой

подъема 3; 6; 9 и 12 м.

При монтаже и капитальных ремонтах находят применение автомобиль-

ные, пневмоколесные и гусеничные краны [14].

77

Рис. 7.18. Кран мостовой электрический подвесной грузоподъемностью 1; 2; 3,2; 5 и 8 т

Рис. 7.19. Кран мостовой подвесной грузоподъемностью 10 т

78

Рис.7.20. Кран мостовой ручной подвесной

Автомобильные краны выпускаются в основном грузоподъемностью от 4 до 16 т. Если вес наиболее тяжелой части агрегата ГЭС не превосходит этих значений, для монтажа и демонтажа следует применять автомобильные краны. В этом случае кран машинного зала может быть исключен или заменен краном малой грузоподъемности для вспомогательных работ (талью).

Для маневрирования ремонтными заграждениями также следует использовать автокраны или ручные подъемники.

7.6. Электрическое оборудование

Гидрогенераторы агрегатов ГЭС на малых реках выпускают на разное напряжение: 230; 400; 230/400; 6000; 10000 В.

Для уменьшения затрат в здании ГЭС целесообразно применять гидрогенераторы низкого напряжения, так как распредустройства генераторного напряжения будут небольших размеров и более простыми.

79

Распределительные устройства 6000 или 10000 В требуют, как правило, пристройки к зданию ГЭС специального помещения.

Для размещения распределительного щита 230/400 В одностороннего обслуживания необходима площадь 1х2 м (на одну ячейку); для размещения распределительного устройства (РУ) 6 – 10 кВ тоже одностороннего обслуживания с комплектными ячейками (КРУ) необходима площадь 1,5х3 м (на одну ячейку); при этом меньшие размеры относятся к ширине ячейки, больший размер – это глубина ячейки плюс ширина коридора для прохода к ней.

Кроме того, повышающая подстанция 0,4/6,3 кВ или 0,4/35 кВ при наличии РУ 0,4 кВ может быть выполнена открытой и без специальных устройств на стороне высокого напряжения, кроме разъединителей и предохранителей. Повышающие трансформаторы отключаются со стороны низкого напряжения.

Строительная часть повышающей подстанции мощностью до 100 кВ·А выполняется чаще из дерева, реже из металла в виде АП-образной опоры. Она используется также в качестве концевой опоры ЛЭП. Трансформатор небольшой мощности размещается на опоре на специальной площадке на такой высоте, чтобы расстояние от земли до выводов трансформатора было не менее 4 м.

Трансформаторы мощностью более 100 кВ·А устанавливают на невысоких железобетонных фундаментах. Под трансформаторами устраивают маслоприемники в виде ямы с гравийной засыпкой. В яму сливают масло из корпуса трансформатора. Территория подстанции должна быть огорожена забором высотой не менее 2,5 м с воротами и калиткой.

80