Файл: ГЭС работа.docx

Содержание

Введение

1. Определение расходов ГЭС

2. Определение вида регулирования стока

3. Выявление режимов работы водохранилища и определение зарегулированного расхода при полном годичном регулировании стока

4. Построение графиков напоров ГЭС

5. Определение мощностей ГЭС по периодам и выбор обеспеченной среднесуточной мощности ГЭС

6. Выбор места ГЭС в графике нагрузки энергосистемы и определение установленной мощности ГЭС

7. Определение расчетного расхода ГЭС

8. Определение годовой выработки электроэнергии

Список литературы

Введение

В данном задании требуется определить параметры ГЭС, которые входят в состав гидроузла энергетического назначения.

В данном задании требуется:

1. Произвести расчеты по регулированию стока, т.е. определить: полезный объем водохранилища (V_плз), величину сработки водохранилища (h_сраб), зарегулированный расход (Q_зарг).

2. Определить с учетом регулирования стока напор за период (H_i), расчетный напор (H_расч), установленную мощность (N_уст), расчетный расход (Q_расч), годовую выработку электроэнергии (Э_год).

Для расчета даны:

1. Суточный график нагрузки энергосистемы P=f(t), рис.1;

2. График расходов реки расчетного маловодного года Q=f(t), рис.2;

3. Кривая связи расходов и уровней воды в створе ГЭС НБ=f(Q), рис.3;

4. Кривая зависимости объема водохранилища от уровней воды в нем ВБ=f(W), рис.4.

В данном задании рассматривается приплотинный гидроузел (рис.5).

Рис.5. Приплотинная схема создания напора.

1. Определение расходов гэс

Расчет по определению расходов ГЭС производим в табличной форме (табл.1) с помощью рис.2.

Таблица 1

Значение расходов ГЭС

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Расход Q, м3/с	40	30	60	200	60	40	30	30	40	60	40	30

---

Как видим из табл.1, возможные для использования на ГЭС значения расходов переменны во времени, что затрудняет использование стока для выработки электроэнергии. Более рациональная схема использования водотока – это создание гидроузла с водохранилищем, которое позволяет осуществить регулирование стока для обеспечения равномерной работы ГЭС с повышенной выработкой электроэнергии.

2. Определение вида регулирования стока

В состав гидроузла входят следующие сооружения:

• Плотина бетонная;

• Водосливная плотина;

• Станционная часть плотины;

• Здание ГЭС приплотинного типа.

Данная схема гидроузла имеет следующие недостатки:

• Возможность затопления земельных угодий;

• Возможность затопления населенных пунктов и памятников архитектуры;

• Высокая стоимость гидроузла.

Вид регулирования стока зависит от величины полезного объема воды в водохранилище.

Проверим возможность создания водохранилища годичного регулирования стока в данных условиях, поскольку при этом осуществляется полное использование стока.

Решаем эту задачу с помощью интегральной кривой естественного стока маловодного года принятой обеспеченности. Расчет координат интегральной кривой представлен в табличной форме.

Таблица 2

Координаты интегральной кривой

Месяцы	Расход за период Qi, м3/с	Объем стока за период Wi, млн. м3	Сумма объемов нарастающим итогом W, млн.м3
1	2	3	4
1	40	105,2	105,2
2	30	78,9	184,1
3	60	15,8	341,9
4	200	526	867,9
5	60	157,8	1025,7
6	40	105,2	1130,9
7	30	78,9	1209,8
8	30	78,9	1288,7
9	40	105,2	1393,9
10	60	157,8	1551,7
11	40	105,2	1656,9
12	30	78,9	1735,8

---

По данным табл.2 строится интегральная кривая, которая представлена на рис.6б.

Соединив начало и конец интегральной кривой (в пределах календарного года), получим прямую ОО’ равномерного потребления воды турбинами ГЭС в течение года.

Зарегулированный расход, при полном годичном регулировании стока, будет равен:

где

W_год – объем стока в приделах календарного года;

Т_год – продолжительность года.

Полезный объем в водохранилище, который необходим для полного годичного регулирования стока, определяется как расстояние между касательными, проведенными к верхней и нижней точкам интегральной кривой параллельно О’ – O’.

Величина полного объема при полном годичном регулировании стока согласно рисунку 6б равна:

При изъятии воды из водохранилища, величина сработки будет равна:

Определим напор ГЭС:

где - отметка нормального подпорного уровня (отметка наивысшего уровня воды в ВБ, превышение которого в нормальных условиях эксплуатации не допускается и выбор отметки является технико-экономической задачей).

–отметка уровня воды в НБ, которая соответствует среднему годовому расходу.

Уровень мертвого объема при данной сработке будет равен:

где - минимальный уровень воды в ВБ, сработка ниже которого не производится; определяется санитарными требованиями, требованиями энергетики, судоходства и условиями рыбного хозяйства.

Объем водохранилища при равен:

---

3. Выявление режимов работы водохранилища и определение зарегулированного расхода при полном годичном регулировании стока

Вертикальные расстояния между касательными К-К’ и интегральной кривой определяют значения объемов воды в водохранилище V_i на соответствующий момент времени.

На рисунке 6б представлен график работы водохранилища, а на рисунке 6а показан зарегулированный гидрограф и периоды сработки и наполнения водохранилища и сброса.

4. Построение графиков напоров гэс

1. График напоров строится с помощью уровней колебания верхнего и нижнего бьефов;

2. График работы водохранилища (рис.6б) и кривая зависимости ВБ =f(W) (рис.7) позволяет найти отметки в ВБ;

3. Отметки уровней воды в НБ определяются по расходам зарегулированного гидрографа (рис.6а) и кривой связи НБ =f(Q) (рис.3);

4. Разность средних уровней бьефов дает возможность определить напор НС за соответствующий период:

Расчет по определению напоров ГЭС сведем в таблицу 4.2.

График колебания уровней воды в бьефах и график напоров ГЭС представлен на рис.7.

Таблица 4.1

Определение отметок ВБ

Месяцы	V, млн.м3	ВБ, м
1	2	3
I н	130	800,9
I к	90	800
II н	90	800
II к	10	799,5
III н	10	799,5
III к	0	797,8
IV н	0	797,8
IV к	370	805
V н	370	805
V к	370	805
VI н	370	805
VI к	330	804
VII н	330	804
VII к	250	802,8
VIII н	250	802,8
VIII к	180	801,8
IX н	180	801,8
IX к	130	800,9
X н	130	800,9
X к	130	800,9
XI н	130	800,9
XI к	80	799,9
XII н	80	799,9
XII к	10	799,5

---

Таблица 4.2

Определение напоров ГЭС

Период	Средние отметки		Напор Н, м	Продолжительность периода t, час
	ВБ, м	НБ, м
1	2	3	4	5	6
1	800,45	722,5	77,95	1	77,95
2	799,75	722,5	77,25		77,25
3	798,65	722,5	76,15		76,15
4	801,4	722,5	78,9		78,9
5	805	722,5	82,5		82,5
6	804,5	722,5	82		82
7	803,4	722,5	80,9		80,9
8	802,3	722,5	79,8		79,8
9	801,35	722,5	78,85		78,85
10	800,9	722,5	78,4		78,4
11	800,4	722,5	77,9		77,9
12	799,7	722,5	77,2		77,2
					∑947,8

---