
- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Исходные данные
- •1 Гидрологические расчёты
- •1.1 Выбор расчетных гидрографов маловодного, средневодного и многоводного года при заданной обеспеченности стока.
- •2 Энергетические системы водно-энергетических расчётов
- •2.1 Построение суточных графиков нагрузки энергосистемы
- •2.2 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных нагрузок энергосистемы
- •2.3 Покрытие графиков нагрузки энергосистемы существующими электростанциями.
- •3 Водно-энергетические расчёты
- •3.1 Расчёт режимов работы гэс без регулирования с учетом требований водохозяйственной системы
- •3.2 Водно-энергетические расчёты режима работы гэс по маловодному году
- •3.3 Определение установленной мощности гэс и планирование капитальных ремонтов
- •3.4 Водно-энергетический расчёт режима работы гэс в средневодном и многоводном году
- •4 Основное и вспомогательное оборудование
- •4.1 Выбор числа и тип гидроагрегатов
- •4.2 Проверка работы гидротурбины при ограничении по минимальному напору
- •4.3 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины для обеспечения ее бескавитационной работы
- •4.4 Работа одного агрегата с установленной мощностью при отметке нпу
- •4.5 Работа всех агрегатов с установленной мощностью при отметке нпу
- •4.6 Работа всех агрегатов с установленной мощностью при расчётном напоре
- •4.7 Выбор типа серийного гидрогенератора
- •5 Расчёт и построение рабочих характеристик гидротурбины с учётом ограничения по генератору
- •5.1 Определение значений кпд, приведенного расхода и коэффициента кавитации
- •5.2 Определение значений кпд, расхода и мощности натурной турбины
- •5.3 Определение значений допустимой высоты отсасывания
- •5.4 Построение рабочих характеристик турбины
- •5.5 Расчёт зависимости открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей рабочего колеса поворотно-лопастных турбин от мощности турбины
- •5.6 Определение значений открытий направляющего аппаратаКпд и приведённого расхода модельной турбины
- •5.7 Определение значений открытий направляющего аппарата натурной турбины
- •5.8 Значение угла установки лопасти модели
- •5.9 Расчет мощности натурной турбины
- •5.10 Построение зависимости открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей рабочего колеса поворотно-лопастных турбины от мощности турбины
- •6 Построение дифференциальной характеристика гидроагрегата.
- •7 Построение характеристик гэс
- •Список используемых источников
- •Приложение
2.2 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных нагрузок энергосистемы
Пользуясь данными с сайта системного оператора за 2013 год, найдем максимальную и среднюю нагрузку в каждом месяце.
Таблица 12-Средняя и максимальная нагрузка энергосистемы, 2013 год.
Месяц |
Рср, МВт |
Рмакс, МВт |
I |
5069 |
5306 |
II |
4909 |
5011 |
III |
4572 |
4865 |
IV |
4101 |
4364 |
V |
3614 |
3809 |
VI |
3238 |
3412 |
VII |
3121 |
3313 |
VIII |
3234 |
3344 |
IX |
3316 |
3617 |
X |
3745 |
4098 |
XI |
4317 |
4729 |
XII |
4941 |
5102 |
Рис. 11. График средних и максимальных нагрузок энергосистемы.
2.3 Покрытие графиков нагрузки энергосистемы существующими электростанциями.
Расчетные суточные и годовые графики нагрузки энергосистемы должны в первую очередь покрываться существующими станциями, для чего необходимо вписать эти станции в графики, используя заданные по ним исходные данные.
Затем, используя ИКН по среднесуточной выработке и расчетной рабочей мощности существующих ГЭС, определяем зону работы в суточных графиках нагрузки для зимы и лета.
3 Водно-энергетические расчёты
3.1 Расчёт режимов работы гэс без регулирования с учетом требований водохозяйственной системы
Главным критерием при определении параметров проектируемой ГЭС в рамках курсового проектирования является максимум вытеснения тепловых мощностей в энергосистеме.
Для выбранного расчетного маловодного года (1997) вычисляем значение мощности на полезном бытовом стоке для каждого месяца года по формуле:
,
(3.1)
где kN – коэффициент мощности,kN=9,1;
–
полезный бытовой расход расчетного
маловодного года , м3/с;
–
подведенный напор ГЭС, м.
,
(3.2)
где
– отметка верхнего бьефа, соответствующая
отметкеНПУ, м;
– уровень нижнего бьефа, соответствующий
среднемесячным бытовым расходам воды,
определенным по летней или зимней кривым
связи (рис. 3), м;
– потери напора в водоподводящих
сооружениях,
=0,5
м.
Затем рассчитываем мощность ГЭС в режиме работы по требованиям ВХК по формуле:
,
(3.3)
где
– расход воды по требованиям участников
водохозяйственного комплекса, м3/с.
Таблица 13- Расчет
режимов работы ГЭС с учетом требований
ВХК Период Зима Лето Зима Месяц I II III IV V VI VII VIII IX Х XI XII Qбыт,
м3/с 460 423 511 839 994 1367 1768 1546 919 586 320 473 Потребление
Qп, м3/с 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 3 3 Фильтрация
Qф,
м3/с 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Испарение
Qи,
м3/с 0 0 0 0 2 3 5 5 4 0 0 0 Льдообразование
Qл,
м3/с -9 -5 0 4 6 9 6 2 0 0 -4 -9 Общий
расход 447 414 507 839 994 1367 1763 1537 909 580 312 460 ZВБ,
м 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 107.00 ZНБ,
м 52.57 52.36 52.93 54.53 54.34 55.48 56.45 55.92 54.04 52.67 51.65 52.65 Hбыт,
м 53.93 54.14 53.57 51.97 52.16 51.02 50.05 50.58 52.46 53.83 54.85 53.85 Nбыт,
МВт 219 204 247 397 472 635 803 708 434 284 156 226 Эбыт
сут,
МВт ч 5265 4892 5929 9528 11327 15231 19271 16982 10410 6818 3739 5415 Qвхк,
м3/с 317 317 317 317 375 560 560 560 560 417 417 317 ZНБВХК,
м 51.68 51.68 51.68 51.68 51.55 52.58 52.58 52.58 52.58 51.81 52.38 51.68 HВХК,
м 54.82 54.82 54.82 54.82 54.95 53.92 53.92 53.92 53.92 54.69 54.12 54.82 NВХК,
МВт 158 158 158 158 187 274 274 274 274 207 205 158 ЭВХК
сут,
МВт ч 3783 3783 3783 3783 4488 6583 6583 6583 6583 4969 4917 3783 Nбыт-NВХК,
МВт 62 46 89 239 285 360 529 433 159 77 -49 68 Nср,
МВт 5068.83 4908.5 4571.89 4100.94 3613.65 3237.76 3120.63 3234.48 3315.77 3745.31 4317.15 4941.2
Для вытеснения тепловых мощностей необходимо увеличить зимнюю выработку электроэнергии ГЭС сверх бытовой, что может быть достигнуто за счет зарегулирования водохранилища. Поэтому в период половодья проектируемого гидроузла ГЭС работает с мощностями, соответствующими требованиям ВХК. При этом избытки притока воды во время половодья аккумулируются в водохранилище для последующего использования в зимний период. На рис. 12 изображен режим работы проектируемой ГЭС без регулирования в графике среднемесячных нагрузок энергосистемы.
Рисунок 12. Режим работы проектируемой ГЭС без регулирования.