4. Мощность и энергия речного потока. Мощность, вырабатываемая гэс. Основные понятия и зависимости, используемые при водноэнергетических расчетах

Мощность речн. потока: [кВт]

Энергия речн. потока:

( W=Qt-объем воды, Wρg-вес объема, е-уд. энергия)

Мощность ГЭС:

Разность количеств мех. энергии, содержащейся в нач и кон сечениях рассматриваемого участка водотока, между ВБ и НБ ГЭС, т. е. энергия участка Э_уч, используется турбинами ГЭС для выработки ЭЭ

КПД гидроагрегата (КПД турбины*КПД гидрогенератора)

Кол-во ЭЭ, вырабатываемой на ГЭС в 1 с, т. е. мощность ГЭС:

[кВт]

Основные понятия и зависимости:

Уравнение Бернулли (Кол-во мех. энергии текущей жидкости е в любом произвольно выбранном сечении потока)

—ко­эффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей воды по живому сечению

Сумма энергий положения z₀ и давления p/ρg равна отметке уровня воды в бьефе z:

Напор - брутто разность удельных энергий потока в ВБ и НБ ГЭС:

Если на ГЭС установлены реакт. турбины, пренебрегают ²/2g

(поворотно-лопастные, радиально-осевые, диагональные)

Если актив. турбины (ковшовые), лишь скоростной напор

Разность Н_бр и потерь напора является напором-нетто (раб. напор):

Водноэнергетические расчеты(общ)-сов-ть операций, выполняемых для вычисления выработки ЭЭ на станции /затрат ЭЭ на станции в условиях разной водности потока.

Целью водноэнергетических расчетов является:

1. определение водноэнергетических показателей ГЭС, НС, ГАЭС и ПЭС при различных параметрах гидроузла;

2. составление многолетней характеристики режима работы гидроузла при выбранных в результате технико-экономических расчетов параметрах.

Основными водноэнергетическими показателями ГЭС считаются:

• средняя многолетняя выработка электроэнергии Э;

• гарантированная (минимальная, обеспеченная) мощность ГЭС N_ГАР расчетной или нормированной обеспеченности

• располагаемая (пиковая) мощность N_РАСП ГЭС расчетной обеспеченности

Задачи проектных водоэнергетических расчетов

• определение энергоотдачи проектируемых ГЭУ для различных вариантов их параметров

• определение энергоотдачи ГЭС, проектируемых в составе существующих гидроузлов неэнергетического назначения;

• разработка оптимальных правил управления водными ресурсами проектируемых и существующих водохранилищ.

5. Напор. Схемы концентрации напора.

Напор(Н)- перепад уровней свободной поверхности реки м/у 2 поп. сечениями реки

Схемы напора ГЭС:

п лотинная схема, когда напор создается плотиной;

деривационная схема, когда напор создается преимущественно посред­ством деривации, осуществляемой в виде канала, туннеля или трубопровода;

плотинно-деривационная схема, когда напор создается и плотиной и деривацией.

Н апор ГЭС – показатель энергоемкости воды. В ГА используется лишь рабочий напор(напор нетто), под ним принято понимать разность удельных энергий воды во входном сечении в турбинную установку с максимально возможной площадью и выходном сечении в нижнем бьефе с наивысшей отметкой.

Напор блока (напор брутто) для приплотинных ГЭС принимается равным геометрическому напору или разнице уровней бьефов гидроузла.