2.5 Баланс энергии

Баланс энергии строится по графику средних мощностей энергосистемы. Для построения баланса энергии необходимо рассчитать среднесуточную мощность проектированной ГЭС для каждого месяца. Среднесуточные значения мощности, проектируемой ГЭС, берутся из сработки для каждого месяца и вычисляются, как среднее значение мощности ГЭС за сутки. Данные для построения баланса энергии представлены в таблице 2.10. График баланса энергии продемонстрирован на плакате «Использование водной энергии».

Таблица 2.10 – Баланс энергии

Месяц	Pср.сист, МВт	Среднесуточная мощность существующей ГЭС, МВт	Среднесуточная мощность проектируемой ГЭС, МВт
I	878	13	40
II	839	12	43
III	771	10	59
IV	693	10	63
V	625	9	103
VI	586	8	143
VII	586	8	143
VIII	625	9	143
IX	692	10	93
X	771	10	57
XI	838	12	45
XII	878	13	39

3 Основное и вспомогательное оборудование

3.1 Выбор числа и типа гидроагрегатов

3.1.1 Построение режимного поля

Необходимо определить область допустимой работы, проектируемой ГЭС, для этого было построено режимное поле с указанием линий ограничений для различных режимов.

Построение этих характеристик выполнялось по следующему уравнению:

(3.1)

где – отметка уровня воды в водохранилище, которая изменяется в зависимости от объема сработки от НПУ до УМО;

– отметка уровня воды в нижнем бьефе в зависимости от расхода в нижнем бьефе;

– потери напора в подводящих сооружениях.

Определены ограничения работы турбин:

• Ограничение по расчетной установленной мощности, определено по следующему уравнению:

(3.2)

• Ограничение по пропускной способности ГЭС, которую определялось по зависимости:

(3.3)

где – максимальная пропускная способность ГЭС.

• Ограничением слева на режимном поле является минимальный расход, определяемый заданным ограничением по условиям функционирования санитарного попуска ( ).

Результаты расчётов сведены в таблицу 3.1. Режимное поле представлено на рисунке 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты расчетов режимного поля

Кривые связи НБ		Напорные характеристики				Линия ограничения по мощности генератора			Линия ограничения по пропускной способности турбины			Линия ограничения по санитарному попуску
0	525,11	28,65	26,90	27,78	25,82		646,96	24,83		672,67	0		120
120	525,94	27,83	26,08	26,95	25,73		649,22	24,76		671,62	21		120
240	526,59	27,17	25,42	26,29	25,64		651,49	24,68		670,58	22		120
360	527,12	26,64	24,89	25,77	25,55		653,78	24,60		669,53	29		120
480	527,54	26,22	24,47	25,35	25,46		656,08	24,53		668,48
600	527,89	25,88	24,13	25,00	25,37		658,40	24,45		667,43
720	528,17	25,59	23,84	24,72	25,28		660,73	24,37		666,38
840	528,42	25,35	23,60	24,47	25,19		663,09	24,29		665,33
960	528,63	25,13	23,38	24,26	25,1		665,46	24,22		664,27
1080	528,83	24,93	23,18	24,06	25,01		667,84	24,14		663,22
1200	529,01	24,75	23,00	23,88	24,92		670,25	24,06		662,16
1320	529,18	24,58	22,83	23,70	24,83		672,67	23,99		661,10

Рисунок 3.1 – Режимное поле

По режимному полю были определены следующие величины:

• Максимальный напор Н_max=27,83 м. Определяется, как точка пересечения линии ограничения по санитарному попуску с напорной характеристикой при НПУ;

• Минимальный напор Н_min=23,99 м. Определяется как точка пересечения напорной характеристики при УМО с линией ограничения по пропускной способности турбины;

• Расчётный напор Н_расч=24,83 м. Определяется как точка пересечения трех линий: линии расчётного напора, линии ограничения по установленной мощности и линии ограничения по пропускной способности турбины.