Добавил:

89135606891 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Саяно-Шушенский Филиал Сибирского Федерального Университета

Предмет:

Использование водной энергии

Файл:

практика

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

28.02.2024

Размер:

1.6 Mб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

ГТС и ГМ

кафедра

ОТЧЕТ О ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Расчет и построение энергетических характеристик гидроагрегата и ГЭС в целом для выбранного типа основного оборудования

тема

Преподаватель			_________	А.А. Кузнецов
			подпись, дата	инициалы, фамилия
Студент ГЭ18-02Б		5418330	__________	А.В. Лейман
номер группы	номер зачетной книжки		подпись, дата	инициалы, фамилия

Черемушки, 2020

	СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................		3
1	Расчёт рабочей и расходной характеристик......................................................	4
2	Расчёт характеристики = ( ) ..................................................................	8
3	Расчёт дифференциальной характеристики гидроагрегата .............................	9
4	Построение энергетических характеристик ГЭС ...........................................	11
5	Построение расходной характеристики ГЭС ..................................................	14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .....................................................................................................		16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ...........................................		17
ПРИЛОЖЕНИЕ А .................................................................................................		18
ПРИЛОЖЕНИЕ Б..................................................................................................		19
ПРИЛОЖЕНИЕ В .................................................................................................		20
ПРИЛОЖЕНИЕ Г..................................................................................................		21
ПРИЛОЖЕНИЕ Д .................................................................................................		22

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной практической работы является расчёт и построение энергетических характеристик гидроагрегата и ГЭС в целом для выбранного типа основного оборудования, на основании которых определяется выдача мощности гидроагрегатом, в зависимости от режима работы ГЭС, а также определение оптимального режима работы гидроагрегата и характер включения гидроагрегата.

1 Расчёт рабочей и расходной характеристик

Расчёт рабочей и расходной характеристик производится на основании главной универсальной характеристики модели гидротурбины РО115-В и рабочей характеристики генератора.

В таблице 1 указаны значения открытия направляющего аппарата модели( 0м), КПД модели( м), приведённого расхода( ′), определяемые по главной универсальной характеристике модели в точках пересечения линии

′, соответствующих напорам:

= 90,05 м;

расч. = 86,70 м;

= 86,10 м.

Затем вычисляются значения открытия направляющего аппарата агрегата натурной гидротурбины, КПД и расхода агрегата:

0	=	0м	∙	0	∙	0м	(1.1)


				0м		0

где 0м– диаметр окружности расположения осей лопаток направляющего аппарата;

0м – число лопаток направляющего аппарата модели;0 и 0 – то же для натурной турбины в соответствии со стандартом.

	=	т	∙	г	(1.2)
		т		г

где г – КПД генератора, определяется по рабочей характеристике КПД генератора от т(рисунок 1.1);

т – КПД турбины.
	= ′ ∙ 2
	= ′ ∙ 2	∙ √ ∙	(1.3)
	1

Далее вычисляются значения мощности натурной турбины:

	= 9,81 ∙	т	∙	∙	(1.4)
т		т

Мощность агрегата рассчитывается по следующей формуле:

	=	∙	г	(1.5)
	т		г

Результаты расчётов заносятся в таблицу 1.

Для построения рабочей характеристики КПД генератора, вычисляется единичная мощность агрегата:

где

г, %

=	уст	(1.6)

уст – установленная мощность ГЭС;– количество гидроагрегатов.

98,5

97,5

96,5

95,5

94,5

93,5

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

Na,МВт

Рисунок 1.1 – Рабочая характеристика КПД генератора от т для турбины РО115-В

Таблица 1 – Расчёт рабочей и расходной характеристик гидроагрегата

для Нmin=86,10 м

	№		модель				натура
	№	а0м,мм	Q´I, м3/с	m,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	г,о.е.	Na,МВт	а,о.е.
		а0м,мм	Q´I, м3/с	m,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	г,о.е.	Na,МВт	а,о.е.
1		10	0,28	0,5600	96	65	53	0,9480	51	0,9243

2		15	0,43	0,8000	144	101	84	0,9604	80	0,9364

3		20	0,59	0,8570	192	139	115	0,9708	111	0,9465

4		25	0,73	0,8950	240	172	142	0,9752	138	0,9508

5		30	0,87	0,9260	288	206	169	0,9775	166	0,9531

6		35	0,96	0,9240	336	226	186	0,9790	183	0,9545

7		40	1,07	0,8940	385	251	207	0,9800	203	0,9555

					для Нр=86,70 м
1		10	0,28	0,5600	96	65	54	0,9480	51	0,9243
2		15	0,43	0,8020	144	102	85	0,9608	81	0,9368
3		20	0,59	0,8590	192	140	116	0,9710	113	0,9467
4		25	0,73	0,8960	240	173	143	0,9753	140	0,9509
5		30	0,87	0,9260	288	206	171	0,9778	167	0,9534
6		35	0,96	0,9240	336	227	188	0,9790	184	0,9545
7		40	1,07	0,8940	385	252	209	0,9800	205	0,9555
										5

Продолжение таблицы 1

для Нmax=90,05 м

№		модель				натура
№	а0м,мм	Q´I, м3/с	m,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	г,о.е.	Na,МВт	а,о.е.
	а0м,мм	Q´I, м3/с	m,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	г,о.е.	Na,МВт	а,о.е.
1	10	0,28	0,6000	96	67	57	0,9495	54	0,9258
2	15	0,44	0,8060	144	105	90	0,9625	87	0,9384
3	20	0,59	0,8600	192	142	123	0,9725	119	0,9482
4	25	0,74	0,9000	240	177	153	0,9764	149	0,9520
5	30	0,88	0,9250	288	211	182	0,9785	178	0,9540
6	35	0,96	0,9230	336	232	200	0,9795	196	0,9550
7	40	1,07	0,8940	385	257	221	0,9805	217	0,9560

По результатам расчётов, представленных в таблице 1, строятся следующие характеристики: ( ), ( ), ( ) (рисунки 1.2 – 1.4).

a, о.е.

0,960

0,955

0,950

0,945

0,940

0,935

0,930

0,925

0,920

H min

H расч.

H max

					Na, МВт
					Na, МВт
60	110	160	210	260

Рисунок 1.2 – Рабочая характеристика гидроагрегата ( ) с турбиной РО115-В

Qa, м3/c	H min	H расч.	H max

300

250

200

150

100
50	Na, МВт
50

10 60 110 160 210 260

Рисунок 1.3 – Рабочая характеристика гидроагрегата ( ) с турбиной РО115-В

а, мм	H min	H расч.	H max

450

400

350

300

250

200

150

100

Na, МВт

110

160

210

260

Рисунок 1.4 – Рабочая характеристика гидроагрегата ( ) с турбиной РО115-В

2 Расчёт характеристики = ( )

В таблице 2.1 представлены значения коэффициента кавитации( ), КПД модели ( м ) и приведённого расхода( ′), определяемые по главной универсальной характеристике в точках пересечения ранее рассмотренных

линий ′ с изолиниями .

Высота отсасывания вычисляется по формуле:

= −	НБ( )	−	∙ + ∆Z	х.пл	(2.1)

	900

где – барометрическое давление, равное 10,33 м вод.ст;– коэффициент запаса по кавитации при переходе от модельной

гидротурбины к натурной, принимаем равным 1,1;– коэффициент кавитации, определяемый по главной универсальной

характеристике для расчётных условий;– напор турбины;

НБ( ) – отметка уровня воды, в нижнем бьефе, определяется по кривой связи нижнего бьефа;

∆Zх.пл – разность высотных отметок двух характерных плоскостей модельной и натурной турбины, которая определяется для РО-турбины

∆Zх.пл = В20.

Далее расчёт значений, представленных в таблице 2.1, проводится в соответствии с формулами из пункта 1.

Таблица 2.1 – Результаты расчёта характеристики = ( )

				для Нmin=86,10 м
№	σ	mσ,о.е.	Q´I,	Qа, м3/с	ZНБ, м	Hs,	а,о.е.	Nт,	г,о.е.	Na, МВт
№	σ	mσ,о.е.	3	Qа, м3/с	ZНБ, м	м	а,о.е.	МВт	г,о.е.	Na, МВт
			м /с			м		МВт
1	0,08	0,9060	0,79	185	294,85	2,89	0,9514	152	0,9758	149
2	0,10	0,9240	0,88	208	295,10	0,99	0,9529	171	0,9773	167
3	0,12	0,9175	0,96	226	295,28	-0,90	0,9540	186	0,9785	182
4	0,14	0,9050	1,03	242	295,41	-2,80	0,9548	200	0,9793	196
5	0,15	0,8900	1,08	255	295,51	-3,74	0,9553	210	0,9798	206
				для Нp=86,70 м
1	0,08	0,9070	0,79	185	294,85	2,89	0,9516	153	0,9760	149
2	0,10	0,9240	0,88	208	295,10	0,99	0,9529	171	0,9773	167
3	0,12	0,9175	0,96	226	295,28	-0,90	0,9540	186	0,9785	182
4	0,14	0,9040	1,03	242	295,41	-2,80	0,9548	200	0,9793	196
				для Нmax=90,05 м
1	0,080	0,9208	0,79	185	294,85	2,89	0,9516	153	0,9760	149
2	0,100	0,9260	0,89	209	295,11	0,99	0,9530	172	0,9774	168
3	0,120	0,9140	0,96	227	295,28	-0,90	0,9540	187	0,9785	183
4	0,140	0,9020	1,03	243	295,42	-2,80	0,9548	200	0,9793	196

По результатам расчётов, представленных в таблице 2.1, строится
характеристика = ( ) (рисунок 2.1).

Hs, м			H min	H расч.		H max
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5							Na, МВт
-5
140	150	160	170	180	190	200	210
Рисунок 2.1 – Характеристика гидроагрегата ( ) с турбиной РО115-В

3 Расчёт дифференциальной характеристики гидроагрегата

Дифференциальная характеристика гидроагрегата ′		( ) в общем виде

может быть представлена следующей математической зависимостью:
′
	( ) =			(3.1)
	( ) =			(3.1)


Из этой формулы следует, что теоретически она может быть построена
дифференцированием расходной характеристики агрегата			( ).

Поскольку дифференциальная характеристика ′ (				) может иметь

достаточно большую погрешность при её расчёте, так как она весьма чувствительна к точности параметров, входящих в её расчётную зависимость,

то в связи с этим целесообразнее использовать не рабочую характеристику
агрегата, а характеристику потерь его мощности ∆п( ).

В этом случае расчётная зависимость для дифференциальной
характеристики агрегата будет иметь следующий вид:
′		1∙103		∆п
	=		∙ (1 +		)	(3.2)
		9,81∙

Потери мощности агрегата вычисляются по формуле:

∆п =
	−	(3.3
	−	(3.3


		9

Результаты расчётов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Расчёт дифференциальной характеристики гидроагрегата

для Нmin=86,10 м

№	Na,	а, о.е.	∆Naп,МВт	dNa,	d∆Naп,МВт	1+d∆Naп/dNa,	qa,	Naср,
№	МВт	а, о.е.	∆Naп,МВт	МВт	d∆Naп,МВт	о.е.	3	МВт
	МВт			МВт		о.е.	м /с/МВт	МВт
1	51	0,9243	4,15	–	–	–	–	–

2	80	0,9364	5,45	30	1,30	1,04	1,24	65
3	111	0,9465	6,29	31	0,84	1,03	1,22	96
4	138	0,9508	7,15	27	0,87	1,03	1,22	125
5	166	0,9531	8,15	27	1,00	1,04	1,23	152
6	183	0,9545	8,70	17	0,54	1,03	1,22	174
7	203	0,9555	9,44	20	0,74	1,04	1,23	193
				для Нp=86,70 м
1	51	0,9243	4,19	–	–	–	–	–

2	81	0,9368	5,50	30	1,31	1,04	1,24	66
3	113	0,9467	6,35	31	0,85	1,03	1,22	97
4	140	0,9509	7,22	27	0,87	1,03	1,22	126
5	167	0,9534	8,19	27	0,97	1,04	1,23	154
6	184	0,9545	8,79	17	0,60	1,04	1,23	176
7	205	0,9555	9,54	20	0,75	1,04	1,23	195
				для Нmax=90,05 м
1	54	0,9258	4,37	–	–	–	–	–
2	87	0,9384	5,71	33	1,34	1,04	1,23	71
3	119	0,9482	6,51	32	0,81	1,03	1,21	103
4	149	0,9520	7,52	30	1,01	1,03	1,22	134
5	178	0,9540	8,58	29	1,06	1,04	1,23	164
6	196	0,9550	9,22	18	0,64	1,04	1,23	187
7	217	0,9560	9,99	21	0,77	1,04	1,23	206

По результатам расчётов, представленных в таблице 3.1, строится дифференциальная характеристика гидроагрегата (рисунок 3.1).

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Использование водной энергии

#
28.02.2024169.69 Кб0Плакат.pdf
#
28.02.202481.36 Кб0Построение суточных графиков нагрузки Энергосистемы и ИКН — копия.docx
#
28.02.2024859.75 Кб0Практика ИВЭ.vsdx
#
28.02.202481.48 Кб0Практика новая.xlsx
#
28.02.2024951.89 Кб0практика.docx
#
28.02.20241.6 Mб0практика.pdf
#
28.02.202464.08 Кб0профиль — копия.png
#
28.02.202464.08 Кб0профиль.png