Сокращенный паспорт Новобурейской ГЭС 8
Введение 10
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирования ГЭС 11
1.1 Природные условия 11
1.1.1 Климат 11
1.1.2 Гидрологические данные 12
1.1.3 Инженерные геологические условия 14
1.1.4 Сейсмические условия 14
1.2 Характеристики энергетической системы 14
2 Водно-энергетические расчеты 15
2.1 Исходные данные 15
2.1.1 Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 15
2.1.2 Выбор расчетного средневодного года (р = 50%) 16
2.1.3 Выбор расчетного маловодного года (Р = 90%) 17
2.2 Выбор установленной мощности на основе водноэнергетических
расчетов 18
2.2.1 Построение суточных графиков нагрузки энергосистемы 18
2.2.2 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных
нагрузок энергосистемы 21
2.2.3 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования с учетом требований
водохозяйственной системы 23
2.2.5 Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в маловодном
году 27
2.3 Баланс мощности 30
2.3.1 Определение установленной мощности проектируемой ГЭС и
планирование капитальных ремонтов. Баланс мощности и энергии в
энергосистеме 30
2.3.2 Водно-энергетический расчет режима работы проектируемой ГЭС в
среднем по водности году 31
3 Основное и вспомогательное оборудование 33
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 33
3.1.1 Построение режимного поля 33
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам .... 35
3.1.3 Определение параметров турбин 36
3.1.4 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины
для обеспечения её безкавитационной работы 39
3.2 Выбор типа серийного гидрогенератора 42
3.3 Гидромеханический расчёт спиральной камеры 42
3.4 Расчет деталей и узлов турбины 44
3.4.1 Расчет вала на прочность 44
3.4.2 Расчет подшипника 44
3.5 Выбор типа маслонапорной установки 45
3.6 Выбор электрогидравлического регулятора 46
4 Электрическая часть 47
4.1 Выбор структурной схемы электрических соединений ГЭС 47
4.1.1 Выбор основного оборудования ГЭС 48
4.1.1.1 Выбор синхронных генераторов 48
4.2 Выбор повышающих трансформаторов 48
4.2.1 Выбор трансформаторов собственных нужд 51
4.2.2 Выбор количества отходящих воздушных линий распределительного устройства высшего напряжения и марки проводов воздушных линий 51
4.3 Выбор главной схемы ГЭС на основании технике -экономического
расчёта 53
4.3 Выбор схемы РУ ВН 54
4.4 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в
главной схеме с помощью программного обеспечения RastrWin 55
4.4.1 Расчет исходных данных 55
4.4.2 Внесение исходных данных в программный комплекс и расчет токов
короткого замыкания на СШ и генераторном напряжении в программном комплексе «RastrWin» 56
4.5 Выбор и проверка электрических аппаратов главной схемы 58
4.5.1 Требования в коммутационным аппаратам 58
4.5.2 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 59
4.5.3 Выбор электротехнического оборудования на генераторном
напряжении 10,5 кВ 59
4.5.3.1 Выбор выключателей и разъединителей 10кВ 59
4.5.3.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 10кВ 61
4.5.4 Выбор электротехнического оборудования на высшем напряжении 220
кВ 62
4.5.4.1 Выбор выключателей и разъединителей 220 кВ 62
4.5.4.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 220 кВ 62
4.6 Выбор дизель-генераторной установки 63
5 Релейная защита и автоматика 64
5.1 Расчет номинальных токов 64
5.2 Перечень защит основного оборудования 64
5.3 Параметры защищаемого оборудования 66
5.4 Описание защит и расчет их уставок 67
5.4.1 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 67
5.4.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (Un)) .... 69
5.4.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 72
5.4.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 72
5.4.5 Защита от симметричных перегрузок (II) 76
5.4.6 Дистанционная защита генератора Zl <, Z2 < 77
5.4.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 80
5.5 Выбор комплекса защит блока генератор -трансформатор 82
6 Компоновка и сооружения гидроузла 83
6.1 Определение класса гидротехнического сооружения и отметки гребня
плотины 83
6.1.1 Определение класса гидротехнического сооружения 83
6.1.2 Определение отметки гребня плотины 83
6.2 Гидравлические расчеты 85
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта, числа и размеров
водосливных отверстий 86
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 88
6.2.3 Построение профиля водосливной грани 89
6.2.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 90
6.2.5 Расчёт водобойной стенки 91
6.2.6 Пропуск расходов через донный водосброс 92
6.2.7 Проверка отметки ФПУ на пропуск поверочного расхода расчетном
случае 94
6.3 Конструирование бетонной водосливной плотины 95
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 95
6.3.2 Разрезка бетонной плотины швами 98
6.3.3 Быки 98
6.3.4 Устои 98
6.3.5 Дренаж для тела бетонной плотины 98
6.3.6 Галереи в теле плотины 99
6.3.7 Ширина плотины по гребню 99
6.4 Подземный контур плотины 99
6.4.1 Понур 99
6.4.2 Шпунтовая стенка 100
6.4.3 Дренажные устройства в основании плотины 100
6.5 Конструктивные элементы нижнего бьефа 100
6.5.1 Водобой 100
6.5.2 Рисберма 100
6.5.3 Ковш 102
6.6 Фильтрационный расчёт подземного контура 103
6.6.1 Построение эпюры противодавления методом удлиненной контурной
линии 103
6.7 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 104
6.7.1 Определение основных нагрузок на плотину 104
6.7.1.1 Вес сооружения и затворов 104
6.7.1.2 Сила гидростатического давления воды 105
6.7.1.3 Равнодействующая взвешивающего давления 105
6.7.1.4 Сила фильтрационного давления 105
6.7.1.5 Давление грунта 106
6.7.1.6 Волновое давление 107
6.7.2 Оценка прочности плотины 107
6.8 Критерии прочности плотины 110
6.9 Расчет устойчивости плотины 111
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Новобурейского
гидроузла. Охрана труда и противопожарная безопасность 113
7.1 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния
Новобурейского гидроузла 113
7.1.1 Общие сведения о районе строительства 113
7.1.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 114
7.1.3 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища, влияющие на
состояние водных ресурсов 116
7.1.4 Водоохранная зона 117
7.1.5 Водоохранные мероприятия по гидроэлектростанции 118
7.1.6 Отходы, образующиеся при строительстве 120
7.1.7 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 121
7.2 Безопасность гидротехнических сооружений 121
7.3 Охрана труда 122
7.4 Пожарная безопасность 124
7.4.1 Общие требования к пожарной безопасности 124
7.4.2 Объекты водяного пожаротушения на ГЭС 126
7.4.3 Противопожарная безопасность в аккумуляторных установках 126
8 Определение технике-экономических показателей 128
8.1 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период
эксплуатации 128
8.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 128
8.1.2 Текущие расходы по гидроузлу 128
8.1.3 Налоговые расходы 131
8.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 132
8.3 Оценка инвестиционного проекта 133
8.3.1 Методология, исходные данные 133
8.3.2 Коммерческая эффективность (НПВ) 134
8.3.3 Бюджетная эффективность 135
8.3.4 Анализ чувствительности 135
9 Установки и системы автоматического пожаротушения и пожарной
сигнализации на проектируемых ПС 138
9.1.1 Классификация систем автоматического пожаротушения 139
9.1.2 Классификация систем автоматического пожаротушения по виду
огнетушащего вещества 140
9.1.2.1 Автоматические системы водяного пожаротушения 140
9.1.2.2 Автоматические системы пенного пожаротушения 144
9.1.2.3 Автоматические системы газового пожаротушения 145
9.1.2.4 Автоматические установки порошкового пожаротушения 149
9.1.2.5 Автоматические установки аэрозольного пожаротушения 150
9.2 Система автоматической пожарной сигнализации 152
9.2.1 Состав оборудования системы ПС 152
9.2.2 Критерии и пределы безопасного состояния и режимов работы
установки АСПС 153
9.3 Пожарные извещатели 155
9.3.1 Дымовые пожарные извещатели (ДИП) 155
9.3.1.1 Точечные дымовые пожарные извещатели 155
9.3.1.2 Линейные дымовые пожарные извещатели 155
9.4 Основные выводы 158
Заключение 159
Список использованных источников 161
Приложение А Исходный гидрологический ряд 164
Приложение Б Водно-энергетические расчеты 165
Приложение В Основное и вспомогательное оборудование 169
Приложение Г Устройства РЗА 173
Приложение Д Компоновка и сооружение гидроузла 175
Купить

На территории Российской Федерации сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. В настоящее время на территории России функционируют 15 ГЭС мощностью свыше 1000 МВт, 102 гидроэлектростанции мощностью свыше 100 МВт и одна ГАЭС (Загорская гидроаккумулирующая электростанция). По установленной мощности гидроагрегатов (около 48 ГВт) и по выработке электроэнергии на гидроэлектростанциях (около 170 млрд кВт-ч/год) Россия занимает пятое место в мире. Вклад гидроэлектростанций в суммарное производство электроэнергии составляет около 16%.
При этом по экономическому потенциалу гидроэнергоресурсов Россия занимает второе место в мире (порядка 852 млрд кВт-ч, после Китая), однако, по степени их освоения - 20 % - уступает практически всем развитым странам и многим развивающимся государствам.
Себестоимость производства электроэнергии в кВт-ч на ГЭС в 7-10 раз ниже, чем на тепловых и атомных станциях.
Источник энергии - текущая вода, возобновляемый источник энергии, в отличие от нефти, газа, твердого топлива и ядерного горючего. В условиях медленного прогресса в создании альтернативных источников электроэнергии доля гидроэнергетики в энергетическом балансе страны со временем будет только возрастать, а уровень развития энергетики в свою очередь повысит технике - экономический потенциал страны. Поэтому, структурным лидером в развитии электроэнергетики на ближайшие десятилетия должна стать гидроэнергетика, как наиболее развитая, экологически безопасная и возобновляемая отрасль народного хозяйства.
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.
Купить