Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

ГТС и ГМ

кафедра

Отчет о практической работе

по Использованию водной энергии

наименование дисциплины

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 __________ М.М. Чочаев

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Черемушки, 2021

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1 Расчёт рабочей и расходной характеристик 3

2 Расчёт характеристики 7

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 21

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 22

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 23

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( ), КПД модели( ), приведённого расхода( ), определяемые по главной универсальной характеристике модели в точках пересечения линии , соответствующих напорам:

;

;

.

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

(1.1)

где – диаметр окружности расположения осей лопаток направляющего аппарата;

– число лопаток направляющего аппарата модели;

и – то же для натурной турбины в соответствии со стандартом.

(1.2)

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

– КПД турбины.

(1.3)

Далее вычисляются значения мощности натурной турбины:

(1.4)

Мощность агрегата рассчитывается по следующей формуле:

(1.5)

Результаты расчётов заносятся в таблицу 1.

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

(1.6)

где – установленная мощность ГЭС;

– количество гидроагрегатов.

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

Таблица 1 – Расчёт рабочей и расходной характеристик гидроагрегата

для Нmin=84,00 м
№	модель			натура
	а0м,мм	Q´I, м3/с	ⴄm,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	ⴄг,о.е.	Na,МВт	ⴄа,о.е.
1	10	0,272	0,5500	96	63	51	0,9472	48	0,9235
2	15	0,428	0,7932	144	100	80	0,9594	77	0,9354
3	20	0,590	0,8543	192	137	110	0,9676	107	0,9434
4	25	0,730	0,8900	240	170	137	0,9699	133	0,9457
5	30	0,872	0,9200	288	203	163	0,9675	158	0,9433
6	35	0,960	0,9190	336	224	180	0,9638	173	0,9397
7	40	1,065	0,8943	385	248	199	0,9583	191	0,9343
для Нр=85,00 м
1	10	0,270	0,5510	96	63	51	0,9472	49	0,9235
2	15	0,432	0,8000	144	101	82	0,9601	79	0,9361
3	20	0,592	0,8544	192	139	113	0,9681	109	0,9439
4	25	0,731	0,8904	240	171	139	0,9699	135	0,9457
5	30	0,873	0,9213	288	205	166	0,9669	161	0,9427
6	35	0,960	0,9190	336	225	183	0,9630	176	0,9389
7	40	1,065	0,8943	385	250	203	0,9570	194	0,9331

Продолжение таблицы 1

для Нmax=91,00 м
№	модель			натура
	а0м,мм	Q´I, м3/с	ⴄm,о.е.	a0, мм	Qа, м3/с	Nт, МВт	ⴄг,о.е.	Na,МВт	ⴄа,о.е.
1	10	0,275	0,6000	96	67	58	0,9504	55	0,9266
2	15	0,435	0,8040	144	105	92	0,9633	88	0,9392
3	20	0,590	0,8600	192	143	125	0,9695	121	0,9453
4	25	0,735	0,9000	240	178	155	0,9687	150	0,9445
5	30	0,876	0,9258	288	212	185	0,9624	178	0,9383
6	35	0,978	0,9133	336	237	206	0,9561	197	0,9322
7	40	1,065	0,8920	385	258	225	0,9500	214	0,9263

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

Рисунок 1.2 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной РО115-В

Рисунок 1.3 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной РО115-В

Рисунок 1.4 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной РО115-В