Проектирование гидроэлектростанции
Построение интегральной кривой стока, лучевого масштаба и графика кривой объемов водохранилища и зависимость уровней и расходов в реке. Выбор установленной мощности. Водноэнергетические расчеты обеспеченности мощности гидроэлектростанции по водотоку.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.03.2016 |
| Размер файла | 331,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Исходные данные
2. Построение интегральной кривой стока
3. Водноэнергетические расчёты
1. Исходные данные для проектирования
1. Среднемесячные расходы в реке за средние и маловодные годы, м3/c
Таблица 1.
|
Месяц |
Средний год |
Маловодный год |
Месяц |
Средний год |
Маловодный год |
|
|
I |
112 |
84 |
VII |
28 |
25.2 |
|
|
II |
476 |
420 |
VIII |
25.2 |
23.8 |
|
|
III |
168 |
140 |
IX |
23.8 |
22.4 |
|
|
IV |
84 |
56 |
X |
19.6 |
18.2 |
|
|
V |
42 |
35 |
XI |
22.4 |
21 |
|
|
VI |
29.4 |
28 |
XII |
85.4 |
56 |
2. Кривая связи расходов (Q) и уровней нижнего бьефа (УНБ)
Таблица 2.
|
Q,м3/c |
0 |
5 |
100 |
200 |
300 |
400 |
|
|
УНБ, м |
2010 |
2011.8 |
2012.7 |
2014 |
2015 |
2016 |
3. Отметка нормального подпорного уровня (НПУ) 2120 м.
4. Отметка уровня мертвого объёма (УМО) 2095 м.
5. Кривая объемов водохранилища:
Таблица 3.
|
Уровень ВБ, м |
2010 |
2020 |
2030 |
2050 |
2080 |
2100 |
2110 |
2120 |
|
|
Объём водохранилища, 106 м3 |
0 |
90 |
150 |
300 |
570 |
900 |
1100 |
1650 |
6. Потери воды - на испарение 1,1, на фильтрацию 1,1.
2. Построение интегральной кривой
Расчёты по регулированию стока заключаются в последовательном во времени сопоставление объемов притока и потребления воды (табл.4). Расчёты ведем методом графических построений интегральной кривой стока и лучевого масштаба. Далее строим по полученным данным гидрограф бытовых и зарегулированных расходов. График зарегулированных расходов по сравнению с графиком бытовых более прямой.
По данным таблицы 2 строим зависимость уровней и расходов в реке и по данным таблицы 3 строим кривую объемов водохранилища.
Кривая объемов водохранилища.
Зависимость уровней и расходов в реке.
Таблица 4. Построение ИКС в косоугольных координатах
|
Меся-цы |
Бытовые расходы Qб м3/c |
Потери на фильтрацию и испарение и др. м3/c |
Располагаемые расходы Q м3/c |
(Qi - Qср.) |
ДWc=(Qi - Qср.)ДTi |
W м3 (на конец месяца) |
|||
|
+ |
- |
+ |
- |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
I |
112 |
2.2 |
109.8 |
26.78 |
70.42 |
70.42 |
|||
|
II |
476 |
2.2 |
473.8 |
389.7 |
1025 |
1095 |
|||
|
III |
168 |
2.2 |
165.8 |
81.67 |
214.8 |
1310 |
|||
|
IV |
84 |
2.2 |
81.8 |
-2.33 |
-6.13 |
1304 |
|||
|
V |
42 |
2.2 |
39.8 |
-44.3 |
-117 |
1187 |
|||
|
VI |
29.4 |
2.2 |
27.2 |
-56.9 |
-150 |
1038 |
|||
|
VII |
28 |
2.2 |
25.8 |
-58.3 |
-153 |
884.2 |
|||
|
VIII |
25.2 |
2.2 |
23 |
-61.1 |
-161 |
723.4 |
|||
|
IX |
23.8 |
2.2 |
21.6 |
-62.5 |
-164 |
559 |
|||
|
X |
19.6 |
2.2 |
17.4 |
-66.7 |
-175 |
383.5 |
|||
|
XI |
22.4 |
2.2 |
20.2 |
-63.9 |
-168 |
215.3 |
|||
|
XII |
85.4 |
2.2 |
83.2 |
-0.93 |
-2.45 |
212.9 |
|||
|
XIII |
84 |
2.2 |
81.8 |
-2.33 |
-6.13 |
206.8 |
|||
|
XIV |
420 |
2.2 |
417.8 |
333.7 |
877.6 |
1084 |
|||
|
XV |
140 |
2.2 |
137.8 |
53.67 |
141.2 |
1225 |
|||
|
XVI |
56 |
2.2 |
53.8 |
-30.3 |
-79.8 |
1146 |
|||
|
XVII |
35 |
2.2 |
32.8 |
-51.3 |
-135 |
1011 |
|||
|
XVIII |
28 |
2.2 |
25.8 |
-58.3 |
-153 |
857.3 |
|||
|
XIX |
25.2 |
2.2 |
23 |
-61.1 |
-161 |
696.5 |
|||
|
XX |
23.8 |
2.2 |
21.6 |
-62.5 |
-164 |
532.1 |
|||
|
XXI |
22.4 |
2.2 |
20.2 |
-63.9 |
-168 |
363.9 |
|||
|
XXII |
18.2 |
2.2 |
16 |
-68.1 |
-179 |
184.7 |
|||
|
XXIII |
21 |
2.2 |
18.8 |
-65.3 |
-172 |
12.93 |
|||
|
XXIV |
56 |
2.2 |
53.8 |
-30.3 |
-79.8 |
0 |
Qср.=84.13 м3/c
По гидрографу располагаемых расходов в косоугольной системе координат строиться интегральная кривая стока (ИКС). Гидрограф бытовых расходов реки вычерчивается по значениям заданных среднемесячных расходов за расчётный период (2 года). Также по значениям таблицы 4 строим гидрограф располагаемых расходов.
Расчет ИКС в косоугольных координатах сводим в таблицу 4.
По результатам расчётов таблицы 4 строим ИКС.
Интегральная кривая стока
Интегральную кривую стока и лучевой масштаб строим для нахождения по ним среднемесячных зарегулированных расходов, хронологические графики изменения УВБ и УНБ, напоров и мощностей ГЭС по водотоку.
Лучевой масштаб - переход от разницы объемов, которые мы создаем в водохранилище с помощью полезного объема, к расходам. Проверкой правильности построения ИКС является условие, чтобы уровень воды в водохранилище вначале и в конце расчетного периода был бы одинаковым.
Лучевой масштаб.
Лучевой масштаб строят так:
1. Проводим оси координат (у - ось расходов, а x - ось времени, причем направляют ее влево).
2. На оси координат (х) весь рассчитываемый период времени откладывать не обязательно, а можно отложить только, например 2,3,4,5 месяцев.
3. Ось ординат принимают равной Qср.
4. Откладываем вниз на оси ординат значение нашего ДW за выбранный нами период времени, а на оси абсцисс откладывают количество месяцев в выбранном нами периоде. Соединяем эти точки и получаем линию, на которой Q=0.
5. Переносим на лучевой масштаб среднюю линию с ИКС и находим их значение Q.
3.Водноэнергетические расчёты
По лучевому масштабу определяем величину каждого зарегулированного расхода воды, которые могут быть поданы на ГЭС:
1.Q1=89.06 м3/c 4.Q4=131 м3/c 7.Q7=124.5 м3/c
2.Q2=135.10 м3/c 5.Q5=91.34 м3/c 8.Q8=114.9 м3/c
3.Q3=192.07 м3/c 6. Q6=97.9 м3/c 9.Q9=84.14 м3/c
УВБ для каждого интервала времени определяют по объему воды в водохранилище с помощью топографической характеристики. Для построения графика колебаний УНБ используют значения зарегулированных расходов ГЭС и графика зависимости уровня воды в НБ от расходов.
Расчет проводиться в табличной форме (Таблица 5)
Таблица 5.Водноэнергетические расчёты.
|
(Месяц, декада) |
Зарегулированные расходы Qрег |
Объёмводохранилища на конец интервала, W м3 |
Уровень воды, м |
Напоры, м |
Мощность ГЭС Nгэс, кВт |
Выработка электроэнергии ГЭС, Э млн. кВт. Час. |
|||
|
ВБ (конечный) |
НБ |
Статический Нст |
Нетто Н |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
I |
89.06 |
2757.45 |
289.20 |
202.40 |
86.80 |
83.33 |
63556.05 |
45760356.22 |
|
|
II |
89.06 |
2662.80 |
288.30 |
202.40 |
85.90 |
82.46 |
62897.06 |
45285882.48 |
|
|
III |
89.06 |
2552.90 |
287.35 |
202.40 |
84.95 |
81.55 |
62201.46 |
44785049.09 |
|
|
IV |
89.06 |
2460.63 |
286.48 |
202.40 |
84.08 |
80.72 |
61564.43 |
44326391.14 |
|
|
V |
89.06 |
2363.10 |
285.52 |
202.40 |
83.12 |
79.80 |
60861.51 |
43820285.82 |
|
|
VI |
89.06 |
2300.00 |
285.00 |
202.40 |
82.60 |
79.30 |
60480.76 |
43546145.43 |
|
|
VII |
135.10 |
2300.00 |
285.00 |
203.15 |
81.85 |
78.58 |
90913.53 |
65457740.99 |
|
|
VIII |
192.07 |
2356.74 |
285.50 |
203.90 |
81.60 |
78.34 |
128855.86 |
92776220.36 |
|
|
IX |
192.07 |
2788.26 |
289.50 |
203.90 |
85.60 |
82.18 |
135172.33 |
97324074.30 |
|
|
X |
192.07 |
2840.00 |
290.00 |
203.90 |
86.10 |
82.66 |
135961.88 |
97892556.04 |
|
|
XI |
131.00 |
2840.00 |
290.00 |
203.10 |
86.90 |
83.42 |
93593.47 |
67387299.50 |
|
|
XII |
91.34 |
2803.41 |
289.70 |
202.46 |
87.24 |
83.75 |
65513.55 |
47169757.63 |
|
|
XIII |
91.34 |
2736.84 |
289.00 |
202.46 |
86.54 |
83.08 |
64987.88 |
46791274.93 |
|
|
XIV |
91.34 |
2645.28 |
288.20 |
202.46 |
85.74 |
82.31 |
64387.12 |
46358723.28 |
|
|
XV |
91.34 |
2540.58 |
287.20 |
202.46 |
84.74 |
81.35 |
63636.16 |
45818033.72 |
|
|
XVI |
91.34 |
2438.50 |
286.25 |
202.46 |
83.79 |
80.44 |
62922.75 |
45304378.63 |
|
|
XVII |
91.34 |
2351.41 |
285.49 |
202.46 |
83.03 |
79.71 |
62352.02 |
44893454.56 |
|
|
XVIII |
91.34 |
2300.00 |
285.00 |
202.46 |
82.54 |
79.24 |
61984.05 |
44628516.68 |
|
|
XIX |
97.90 |
2300.00 |
285.00 |
202.64 |
82.36 |
79.07 |
66290.84 |
47729403.89 |
|
|
XX |
124.50 |
2487.45 |
286.70 |
203.01 |
83.69 |
80.34 |
85663.81 |
61677945.64 |
|
|
XXI |
124.50 |
2719.61 |
288.90 |
203.01 |
85.89 |
82.45 |
87915.70 |
63299303.99 |
|
|
XXII |
124.50 |
2840.00 |
290.00 |
203.01 |
86.99 |
83.51 |
89041.64 |
64109983.16 |
|
|
XXIII |
114.90 |
2840.00 |
290.00 |
202.90 |
87.10 |
83.62 |
82279.69 |
59241379.67 |
|
|
XXIV |
84.14 |
2840.00 |
290.00 |
202.26 |
87.74 |
84.23 |
60695.24 |
43700571.68 |
Wмерт=2300 м3
Напор Нст для каждого интервала времени определяем, как разность УВБ и УНБ.
Затем строиться график зависимости напора от времени. Напор нетто определяем по формуле Ннт=0.97Нст.
Мощность ГЭС по водотоку N определяется на каждый интервал времени в соответствии с напором (Ннт) и расходом (Qрег).
По величине зарегулированных расходов и полезных напоров для каждого расчетного интервала времени может быть определена мощность ГЭС по водотоку по формуле:
Nвод=9,81QГЭСНнт зт зг
где зт=0.9-0.92, зг=0.97 - коэффициенты полезного действия гидротурбины и генератора; которые принимаются приближенно для данных расчетов.
Хронологический график дает наглядную картину последовательности изменения мощности ГЭС. Для полноты представления о работе ГЭС и характеристики мощности ГЭС с точки зрения ее обеспеченности необходимо построить график обеспеченности мощности ГЭС.
Обеспеченность той или иной мощности ГЭС определяется по формуле:
P=m*100%/(n+1)
водохранилище мощность гидроэлектростанция водоток
где m- порядковый номер мощности в убывающей ряду мощностей ГЭС;
n- общее число мощностей ГЭС в ряду.
Таблица 6. Обеспеченность мощности ГЭС по водотоку.
|
Месяцы |
N,кВт |
m |
P,% |
||
|
1 |
63556.05 |
135961.9 |
1 |
4 |
|
|
2 |
62897.06 |
135172.3 |
2 |
8 |
|
|
3 |
62201.46 |
128855.9 |
3 |
12 |
|
|
4 |
61564.43 |
93593.47 |
4 |
16 |
|
|
5 |
60861.51 |
90913.53 |
5 |
20 |
|
|
6 |
60480.76 |
89041.64 |
6 |
24 |
|
|
7 |
90913.53 |
87915.7 |
7 |
28 |
|
|
8 |
128855.9 |
85663.81 |
8 |
32 |
|
|
9 |
135172.3 |
82279.69 |
9 |
36 |
|
|
10 |
135961.9 |
66290.84 |
10 |
40 |
|
|
11 |
93593.47 |
65513.55 |
11 |
44 |
|
|
12 |
65513.55 |
64987.88 |
12 |
48 |
|
|
13 |
64987.88 |
64387.12 |
13 |
52 |
|
|
14 |
64387.12 |
63636.16 |
14 |
56 |
|
|
15 |
63636.16 |
63556.05 |
15 |
60 |
|
|
16 |
62922.75 |
62922.75 |
16 |
64 |
|
|
17 |
62352.02 |
62897.06 |
17 |
68 |
|
|
18 |
61984.05 |
62352.02 |
18 |
72 |
|
|
19 |
66290.84 |
62201.46 |
19 |
76 |
|
|
20 |
85663.81 |
61984.05 |
20 |
80 |
|
|
21 |
87915.7 |
61564.43 |
21 |
84 |
|
|
22 |
89041.64 |
60861.51 |
22 |
88 |
|
|
23 |
82279.69 |
60695.24 |
23 |
92 |
|
|
24 |
60695.24 |
60480.76 |
24 |
96 |
Определяем среднесуточную обеспеченность мощности ГЭС по кривой обеспеченности мощности по водотоку. При этом обеспеченность мощности принимается обычно P=80-90%, для обычных потребителей. В данной курсовой работе по значению расчетной обеспеченности Pp=84% принимаю гарантированную мощность
Р84%=61564.43 кВт
Обеспеченность мощности ГЭС по водотоку.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного года при заданной обеспеченности стока. Построение суточных и годовых графиков нагрузки проектируемой системы. Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС. Проверка и оценка работы гидротурбины.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.11.2012Крупнейшая по установленной мощности электростанция России. Комплекс сложных гидротехнических сооружений и оборудования. История создания Саяно-Шушенской гидроэлектростанции. Пуски гидроагрегатов, авария и затопление машинного зала гидроэлектростанции.
презентация [7,0 M], добавлен 19.02.2012Методика определения потенциальной мощности потока реки по месяцам. Расчет мощности МГЭС с учетом ограничений по сечению водовода и гидроагрегата. Порядок и основные этапы процесса вычисления годовой выработки электроэнергии малой гидроэлектростанции.
контрольная работа [182,3 K], добавлен 06.09.2011Кривые объема и площадей. Определение емкости водохранилища без учета потерь и с учетом потерь стока. Характерные уровни и емкости водохранилища. Обеспеченность гидрологических характеристик. Построение теоретической кривой по методу Крицкого-Менкеля.
реферат [494,1 K], добавлен 24.07.2012Выбор генераторов исходя из установленной мощности гидроэлектростанции. Два варианта схем проектируемой электростанции. Выбор трансформаторов. Технико-экономические параметры электростанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор схемы собственных нужд.
курсовая работа [339,3 K], добавлен 09.04.2011Длительное регулирование речного стока. Регулирование с учетом водопотребителей. Расчеты, связанные с работой гидроэлектростанции в энергетической системе. Зарегулированные расходы с учетом водопотребителей. Колебания уровней верхнего и нижнего бьефов.
курсовая работа [26,1 K], добавлен 21.11.2011Расчет принципиальной тепловой схемы с уточнением коэффициента регенерации по небалансу электрической мощности. Определение технико-экономических показателей проектируемой гидроэлектростанции. Оценка величины выбросов вредных веществ в атмосферу.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.06.2013Технико-экономическое обоснование строительства ТЭС. Общий баланс мощности Нижнесалдинской ГРЭС, выбор основных агрегатов. Схема электрических соединений. Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационной аппаратуры, измерительных трансформаторов.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 04.07.2015Состав и компоновка основных сооружений гидроэлектростанции. Назначение плотин и затворов. Конструкция и компоновка зданий ГЭС, особенности их классификации. Водохранилище, нижний бьеф и их характеристики. Регулирование речного стока водохранилищами.
реферат [833,8 K], добавлен 25.10.2013Координаты кривых площадей и объемов Бурейского водохранилища. Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного лет при заданной величине обеспеченности стока. Годовые графики максимальных и среднемесячных нагрузок энергосистемы. Баланс энергии.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.11.2012Разработка выдачи мощности и главной схемы гидроэлектростанции. Построение однолинейной схемы станции. Расчет токов короткого замыкания. Определение суммы базисных сопротивлений на участке цепи. Выбор и обоснование необходимого оборудования для ГЭС.
курсовая работа [440,2 K], добавлен 21.10.2014Изучение принципов работы оборудования гидроэлектростанции. Выбор типа турбины и определение ее параметров. Расчет спиральной камеры. Выбор гидрогенератора и трансформатора. Определение грузоподъемности кранов, параметров маслонапорной установки.
курсовая работа [76,3 K], добавлен 18.07.2014Выбор генераторов и расчет перетоков мощности через трансформатор. Вычисление параметров элементов схемы замещения и токов короткого замыкания. Проверка выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов напряжения. Выбор проводов сборных шин.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 22.03.2012Баланс мощности в проектируемой сети, методика расчета мощности компенсирующих устройств. Приведенные затраты электрической сети. Регулирование напряжения. Технико-экономические показатели проектируемой сети. Компоновка Жигулевской гидроэлектростанции.
дипломная работа [935,9 K], добавлен 18.07.2014Изучение перспектив использования гидроэнергетических ресурсов. Определение потерь мощности в силовых трансформаторах. Расчет токов короткого замыкания и заземления. Выбор ошиновки распределительного устройства и аппаратов для защиты от перенапряжений.
дипломная работа [356,5 K], добавлен 06.06.2015Обоснование и выбор параметров газотурбинной энергетической установки. Расчёт на номинальной мощности и частичных нагрузках. Зависимость работы от степени повышения давления. Зависимость относительных расходов топлива установки от относительной мощности.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 25.11.2013История развития гидроэлектроэнергетики. Особенности гидротехнического строительства. Устройство турбинной и механической частей гидроэлектростанции. Связь и взаимодействие с энергосистемой. Влияние гидроэнергетического строительства на окружающую среду.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 12.02.2015Принцип работы и источники энергии гидроэлектростанций, факторы их эффективности. Крупнейшие и старейшие гидроэлектростанции России, их месторасположение, преимущества и недостатки использования. Крупнейшие гидротехнические аварии и происшествия.
презентация [1,2 M], добавлен 14.12.2012Характеристика возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Изучение схемы плотины гидроэлектростанции. Особенности работы русловых и плотинных гидроэлектростанций. Гидроаккумулирующие электростанции. Крупнейшие аварии на гидроэлектростанциях.
реферат [84,3 K], добавлен 23.10.2014Понятие энергоаудита, его сущность и порядок проведения, основные цели и задачи в работе предприятия. Решение формальных задач энергетического обследования с помощью энергоаудита. Методика и этапы, значение проведения энергоаудита на гидроэлектростанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.05.2009
