Водно – энергетические расчеты ГЭС. Определение вида регулирования. Величина полезного объема водохранилища, страница 4

При выборе числа агрегатов руководствуются следующими соображениями:

1. С увеличением числа агрегатов удорожается строительство ГЭС, но повышается степень надежности снабжения электроэнергией потребителей, улучшается форма групповой рабочей характеристики ГЭС (агрегаты работают в зоне наибольших КПД).

2. Число агрегатов зависит от типа турбин. Поворотно-лопастные, ковшовые и тихоходные радиально-осевые турбины имеют рабочую характеристику, поэтому на ГЭС с такими турбинами групповая характеристика турбин имеют пологую форму даже при небольшом числе агрегатов. У быстроходных радиально-осевых и у пропеллерных турбин при отклонении мощности от оптимальной резко падает КПД, поэтому групповая характеристика имеет пологую форму лишь при большом числе агрегатов.

3. Применение быстроходных турбин ведет к уменьшению размеров гидроагрегатов. При применении таких турбин снижается стоимость строительства ГЭС. Однако с повышением быстроходности у турбин растет кавитационный коэффициент, уменьшается высота отсасывания, что приводит к необходимости более низкого расположения турбин по отношению к уровню нижнего бьефа. Это удорожает строительство ГЭС.

4. Число агрегатов зависит от условий работы ГЭС – изолированно или в энергетической системе. В первом случае при установке одного агрегата выход его из строя нарушает снабжение электроэнергией всех потребителей. При работе ГЭС в крупной энергосистеме можно было бы допустить установку одного агрегата, так как его остановка не может сильно повлиять на работу системы.

В общем случае минимальным числом агрегатов считается два агрегата.

С учетом вышеприведенных соображений, а так же имея в виду неравномерность графика нагрузки ГЭС и её ответственность в энергосистеме, принимаем к установке на ГЭС четыре агрегата (z_a = 4). Мощность одного агрегата равна:

мВт

5.2 Выбор типа турбин

Выбор типа турбин производится по свободному графику крупных гидротурбин. При этом определяем мощность турбины, которая должна быть больше мощности генератора на величину потерь в нем:

мВт где η_ген – КПД генератора, равный 0,96.

На свободном графике мощности турбины N_Т =96,13 мВт и расчетному напору H_р = 54,64 м. соответствует турбина РО 75/702.

5.3 Определение диаметра рабочего колеса Д₁ и частоты вращения турбины n.

По частному графику области применения турбин определим Д₁ = 3,6 и n= 150 об/мин.

5.4 Определение допустимой высоты отсасывания

Допустимая высота отсасывания определяется по формуле. При этом h_s – величина, взятая с частного графика выбранной турбины, равна 1,4 м.

- абсолютная отметка оси рабочего колеса Д₁, определяется из выражения м.

- минимальная отметка воды в НБ определяется при Q_сп = 252,28 м³/с.

м.

5.5 Подбор генераторов

Генераторы подбираются по номинальной мощности агрегата N_агр = 97,2 мВт и частоте вращения турбины n = 150 об/мин.

По каталогу этим параметрам соответствует генератор СВ 750/165 – 40. Его параметры =50 мВт, η = 97,3%. Мощность этого генератора больше требуемой на 14%. Для уменьшения мощности генератора до требуемой необходимо уменьшить длину его активной стали (l_a) (цифра в знаменателе в марке генератора). Требуемая длина активной стали находится по формуле: