Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

ГГЭЭС

кафедра

Практическая работа

по Использованию водной энергии

наименование дисциплины

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

тема работы

Преподаватель __________ А.А. Кузнецов

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ГЭ17-01Б ____1721576_____ ___ ___ ____ К.Р. Раменский

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Черёмушки 2019

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1 Расчёт рабочей и расходной характеристик 3

2 Расчёт характеристики 8

3 Расчёт дифференциальной характеристики гидроагрегата 10

4 Построение энергетических характеристик ГЭС 12

5 Построение расходной характеристики ГЭС 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 16

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 18

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 19

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 20

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 21

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 22

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 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 ПЛ30а – В и рабочей характеристики генератора.

В таблице 1 указаны значения открытия направляющего аппарата модели( ), КПД модели( ), приведённого расхода( ) и угла поворота лопастей( ), 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.

МВт.

Рисунок 1.1 – Рабочая характеристика КПД генератора от для турбины ПЛ30а – В

Таблица 1 – Расчёт рабочей и расходной характеристик гидроагрегата

24	0,898	0,643	-9,8	342	0,894	90	16	0,960	15
28	0,908	0,809	-6,8	399	0,906	113	20	0,962	19
32	0,909	1,019	-1	456	0,909	142	25	0,965	24
36	0,9067	1,282	4,5	513	0,910	179	31	0,969	31
40	0,9013	1,553	9,7	570	0,908	217	38	0,972	37
44	0,883	1,846	14,2	627	0,893	258	44	0,974	43
24	0,9045	0,67	-8	342	0,902	98	19	0,962	18
28	0,9109	0,838	-4,2	399	0,911	123	24	0,965	23
32	0,9103	1,059	0,7	456	0,913	155	30	0,968	29
36	0,9075	1,328	6,3	513	0,914	195	38	0,972	37
40	0,8984	1,597	11,7	570	0,908	234	45	0,975	44

Продолжение таблицы 1

20	0,897	0,574	-8,5	285	0,898	97	25	0,965	24
24	0,9048	0,736	-4,9	342	0,909	124	32	0,969	31
28	0,907	0,928	0,4	399	0,915	157	40	0,973	39
32	0,9024	1,172	6,3	456	0,914	198	51	0,977	50
36	0,8945	1,438	12	513	0,909	243	62	0,980	61

По результатам расчётов, представленных в таблице 1, строятся следующие характеристики: , , , (рисунки 1.2 – 1.5).

Рисунок 1.2 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной ПЛ30а – В

Рисунок 1.3 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной ПЛ30а – В

Рисунок 1.4 – Рабочая характеристика гидроагрегата с турбиной ПЛ30а – В

Рисунок 1.5 – Характеристика установки лопастей рабочего колеса от мощности гидроагрегата