СОКРАЩЕННЫЙ ПАСПОРТ АКСАУТСКОЙ ГЭС 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирования ГЭС 8
1.1 Местоположение ГЭС 8
1.2 Климат 8
1.3 Гидрологические данные 8
1.4 Инженерно-геологические условия 11
2 Водно-энергетические расчеты 12
2.1 Выбор расчётных гидрографов для маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 12
2.2 Нахождение и корректировка средневодного года 13
2.3 Нахождение и корректировка маловодного года 14
2.4 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных нагрузок
энергосистемы 15
2.5 Водно-энергетический расчёт режима работы ГЭС по условиям
маловодного года 17
2.5.1 Покрытие графиков нагрузки энергосистемы существующими ГЭС 17
2.5.2 Определение рабочей мощности проектируемой ГЭС. Покрытие графиков
нагрузки проектируемой гидроэлектростанцией 18
2.6 Определение среднемноголетней выработки 20
2.7 Покрытие годового графика среднемесячных нагрузок энергосистемы в
условиях маловодного года 21
2.8 Расчет резервов и определение установленной мощности проектируемой
ГЭС. Расчет баланса мощности 22
3 Основное и вспомогательное оборудование 23
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 23
3.1.1 Режимное поле проектируемой ГЭС 23
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам 24
3.2 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины для обеспечения
ее бескавитационной работы 28
3.3 Выбор типа серийного генератора 30
3.4 Построение рабочих характеристик гидротурбины 30
3.5 Построение эксплуатационной характеристики гидротурбины 33
3.7 Расчет и построение кинематической схемы направляющего аппарата 37
3.7.1 Направляющий аппарат 37
3.7.2 Выбор формы сечения лопатки 38
3.7.3 Кинематическая схема механизма поворота лопатки направляющего
аппарата 39
3.8 Расчет деталей и узлов гидротурбины 41
3.9 Выбор структурной схемы электрических соединений 44
4 Расчёт на прочность лопатки направляющего аппарата 45
4.1 Основные параметры и принцип действия направляющего аппарата 45
4.2 Расчет на прочность лопатки направляющего аппарата 46
4.2.1Условная расчётная схема 46
4.2.3 Исходные данные 47
4.2.4 Расчет сосредоточенного усилия от рычага 47
4.2.5 Расчет реакций опор 50
4.2.6 Расчет моментов 50
4.2.7 Расчёт максимальных нормальных напряжений при изгибе 52
4.2.8 Расчёт лопатки на кручение 53
4.2.9 Расчет предельной прочности лопатки НА 55
4.3 Построение симметричной лопатки направляющего аппарата в программе
Cosmos/M 56
5 Пожарная безопасность 65
5.1 Требования пожарной безопасности к содержанию территории, здания и
помещений проектируемой ГЭС 66
5.2 Охрана труда 67
5.3 Меры безопасности при работе на высоте 69
6 Охрана окружающей среды 73
6.1 Общие сведения о районе строительства 73
6.2 Обеспечение охраны окружающей среды 74
6.3 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища 74
6.4 Отходы, образующиеся при строительстве 75
6.5 Охрана окружающей среды в период эксплуатации 76
7 Технико-экономические показатели 77
7.1 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период эксплуатации .. 77
7.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 77
7.1.2 Текущие расходы по гидроэлектостанции 77
7.1.3 Налоговые расходы 80
7.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 81
7.3 Оценка инвестиционного проекта 83
7.3.1 Методология, исходные данные 83
7.3.2 Коммерческая эффективность 83
7.3.3 Бюджетная эффективность 84
7.4 Анализ чувствительности 84
8 Пневматическое хозяйство Аксаутской ГЭС 87
8.1 Расчёт расхода и объёма воздуха для зарядки МНУ 87
8.2 Расчёт расхода и объёма воздуха для механической системы торможения
ротора гидроагрегата 88
8.3 Расчёт расхода и объёма сжатого воздуха для технических нужд 90
8.4 Выбор воздухосборников 91
8.5 Магистральные воздухопроводы 92
8.6 Выбор измерительных приборов 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 96
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Водноэнергетические расчёты 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Основное и вспомогательное оборудование 107
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Проточная часть модели гидротурбины РО115-В 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Эксплуатационная характеристика гидротурбины РО115-В- 190 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. План спиральной камеры 111
Гидроэнергетика и альтернативные источники энергии становятся все актуальнее. Сжигание нефти и угля сопряжено с большими расходами, в то время как использование энергии воды не требует затрат на топливо, средства уходят лишь на строительство и ремонт. При этом у ГЭС отсутствуют вредные выбросы, что положительно сказывается на экологии. Кроме того, ГЭС намного эффективнее как маневренная мощность для Единой энергосистемы: их можно запустить за пару минут, тогда как для запуска котлов ТЭЦ потребуются многие часы, а атомные электростанции запускаются сутками. Большинство ГЭС в России контролирует компания РусГидро, где при реформе РАО «ЕЭС России» были сосредоточены основные гидрогенерирующие активы страны. Эта компания объединяет более 70 объектов возобновляемой энергетики и по суммарной мощности электростанций является крупнейшей в России.
Россия обладает крупнейшим гидропотенциалом, полное освоение, которого позволило бы полностью отказаться от других источников электроэнергии. К сожалению, большая часть неиспользованного гидропотенциала сосредоточена в труднодоступных районах Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. В России на ГЭС вырабатывается почти 16% всей энергии. В настоящее время на территории страны работают 102 гидростанции мощностью свыше 100 МВт. Развитые страны уже практически полностью использовали свой гидропотенциал.
Целью дипломного проекта является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции с применением и закреплением теоретических знаний, а также путем инженерной мысли и творческого подхода к решению конкретных задач, найти оптимальные проектные решения. В данной дипломной работе спроектирована гидроэлектростанция с наиболее подходящими оборудованием, сооружениями, их компоновкой.
