Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
прочее / 33_Gidromashiny_i_apparaty.docx
Скачиваний:
62
Добавлен:
03.01.2019
Размер:
1.48 Mб
Скачать
  1. (55) Типы гидроэнергетических установок (гэс, гаэс, пэс, нс). Основные параметры гидротурбин.

ГЭС – Гидроэлектростанции сооружаются на реках и используют для выработки электроэнергии энергию речного водотока. В России действуют 64 ГЭС мощностью выше 30 МВт, в т.ч. 23 ГЭС мощностью 300 МВт и более. Выработка электроэнергии ГЭС эквивалентна 60 млн. т. у. т. в год.

ГАЭС – Гидроаккумулирующие электростанции предназначаются для покрытия пиков графика электрической нагрузки в период глубоких провалов нагрузки. ГАЭС использует воду накопленную в водохранилище. Этим водохранилищем (верхний бассейн) может быть озеро, море или искусственный бассейн. Такое водохранилище нуждается в подпитке лишь на потери – фильтрацию воды, испарение.

ПЭС – Приливные электростанции. ПЭС для выработки электроэнергии используют энергию морских приливов и отливов. Приливы являются следствием взаимного притяжения системы Земля – Луна – Солнце. Они поднимают уровень морей у берегов до нескольких метров, с периодичностью 12 часов 25 минут.

НС-насосная станция - комплексная система для перекачки жидкостей из одного места в другое, включает в себя здание и оборудование: насосные агрегаты — насосы, трубопроводы и вспомогательные устройства. Используются в качестве инфраструктуры для нужд водоснабжения, канализации и т. д. Также используются для удаления воды на территориях в низменности, обводненных в результате прорыва воды или наводнения.

Основные параметры гидротурбин.

а) Полная удельная энергия жидкости , м

б) Напор брутто – разность отметок ВБ и НБ. Нбр на станции представляет собою раз­ность отметок верхнего и нижнего бьефов, когда расход через тур­бины равен нулю, т.е. статический напор ГЭС: Нст = zвбzнб

При работающих турбинах НБР определяется как разность полных удельных энергий потока в верхнем и нижнем бьефах, рисунок 3.1.

НБР = ЕА – ЕБ = (zА + + ) – (zВ + + )

в) Напор нетто (турбины) – разность полных удельных энергий во входном и выходном сечении турбины

Полезный (рабочий) напор на турбине напор нетто Нн меньше напора брутто на ГЭС при тех же отметках верхнего и ниж­него бьефов на величину потерь энергии в подводящих устройствах hА-1 и представляет собою разность удельных энергий потока на входе и на выходе из турбины, т. е. это рабочий напор на турбине.

ННБР – hПОТ = Е1 – ЕВ = (z1 + + ) – (zВ + + )

Расчетным напором турбины называется наименьший напор, при котором можно получить номинальную мощность турбины. При напорах выше расчетного турбина может развивать мощность больше номинальной.

г) Объемный расход Q, м3, представляет собой количество воды, проходящей через турбину за одну секунду (включая объемные протечки и собственные нужды). При проектировании гидротурбины необходимо знать следующие величины расхода: расчетный расход QР, максимальный расход QМАКС и расход холостого хода QХХ.

Расчетный расход QР — это расход через турбину при расчетных значениях напора, мощности и синхронной частоте вращения турбины. Максимальный расход через турбину QМАКС может иметь место при минимальном напоре для обеспечения заданной мощности турбины. Расход холостого хода QХХ — это величина расхода при расчетном напоре НР и синхронной частоте вращения, когда полезная нагрузка на турбине равна нулю.

д) Мощность N, кВт. Подводимая мощность к турбине представляет собою гидравлическую мощность потока на входе в турбину: Nп = = 9,81QHН, кВт.

Эффективная мощность турбины — это механическая мощность на валу турбины, которая является суммой мощности, замеренной на зажимах генератора; механических и электрических потерь в генераторе; потерь в подпятнике; мощности, потребляемой вспомогательными механизмами. Эффективная мощность турбины: NЭФ = 9,81QННηТ

Расчетная мощность турбины NР — это мощ­ность, которую она развивает при выбранном диаметре рабочего колеса и расчетных величинах напора и частоты вращения. Гидротурбину проектируют и изготавливают на расчетную мощность.

В процессе преобразования гидравлической энергии потока в механическую часть энергии в гидротурбине неизбежно теряется.

е) В результате механическая мощность турбины NЭФ меньше подводимой мощности. Отношение мощности на валу гидротурбины к под­водимой мощности потока называется полным КПД гидротурбины: ηТ = (NЭФ/ NП)*100%

КПД турбины определяется ее режимом работы. Режим, при котором КПД турбины достигает максимального значения, называется оптимальным. Режим (Np, Нр), на который рассчитывают турбину и определяют ее основные параметры, называется расчетным. В зависимости от типа турбины, ее размеров, качества изготовления и других факторов КПД мощных гидротурбин на оптимальном режиме достигают 93—95%, снижаясь на нерасчетных режимах.

Так как в генераторе при преобразовании механической энергии в электрическую возникают электри­ческие, механические и другие потери, то КПД гидроагрегата: ηАГР = ηТ• ηГ

Коэффициент полезного действия генератора ηГ = 96 ÷ 98% для средних и мощных генераторов и мало изменяется при изменении нагрузки.

ж) Так как гидротурбина соединена с синхронным генератором переменного тока, то ее частота вращения должна быть строго определенной, т. е. синхронной. Ее определяют, пользуясь зависимостью: f =

частота переменного тока принята f = 50 гц, тогда синхронная частота вращения гидроагрегата: n = , об/мин, где p — число пар полюсов генератора.

Расчетная частота вращения nР равна синхронной частоте вращения, на которую гидротурбина проектируется.

Частота вращения холостого хода nХХ — это частота вращения возбужденного генератора, отключенного от системы.

Разгонная частота вращения nРАЗГ – максимальное число оборотов, достигаемое агрегатом при полном сбросе нагрузки и при полностью открытом направляющем аппарате (для поворотно-лопастных гидротурбин — промежуточное положение лопаток направляющего аппарата и лопастей рабочего колеса).

Соседние файлы в папке прочее