ПРОЕКТИРОВАНИЕ САРАНПАУЛЬСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ ЛЯПИН. ОБСЛУЖИВАНИЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
|
СОКРАЩЕННЫЙ ПАСПОРТ САРАНПАУЛЬСКОЙ ГЭС 7
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирование гидроэлектростанции 10
1.1 Климат в районе строительства гидроузла (ГУ) 10
1.2 Гидрологические данные 10
1.3 Топологические характеристики водохранилища 12
1.4 Энергосистема 13
1.5 Сейсмология 15
2 Водно-энергетические расчёты 16
2.1 Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 16
2.1.1 Выбор расчётного средневодного года (P=50%) 16
2.1.2 Выбор расчетного маловодного года (P=90%) 18
2.2 Водно-энергетические расчеты 19
2.2.1 Покрытие графиков нагрузки существующими электростанциями 19
2.2.2 Расчёт конкурирующих режимов работы ГЭС по бытовому стоку и по
требованиям ВХК 19
2.2.3 Баланс энергии 21
2.2.4 Водно-энергетический расчет режима ГЭС в маловодном году 22
2.2.5 Определение рабочих мощностей и построение интегральных кривых
нагрузок 23
2.2.7 Баланс мощностей 26
2.2.8 Водно-энергетический расчет режима работы ГЭС в средневодном
году 27
2.3 Режимное поле 28
3 Гидротурбинное, гидромеханическое и вспомогательное оборудование 31
3.1 Выбор системы и количества гидроагрегатов 31
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 34
3.3 Выбор типа серийного генератора 36
3.4 Расчет вала и подшипников 37
3.5 Гидромеханический расчет бетонной спиральной камеры, и определение
ее геометрических размеров проточной части 38
3.6 Выбор маслонапорной установки 41
4 Электрическая часть 42
4.1 Выбор структурных схем электрических соединений ГЭС 42
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 42
4.2.1 Выбор синхронного генератора 42
4.2.2 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с одиночным
блоком 43
4.2.3 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с укрупненным
блоком 45
4.2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 46
4.3 Выбор количества отходящих воздушных линий, распределительного
устройства и марки проводов воздушной линий 47
4.4 Выбор главной схемы ГЭС на основании технике - экономического
расчета 48
4.5 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 50
4.6 Расчёт токов трехфазного и однофазного коротких замыканий в главной
схеме при помощи программного обеспечения «RastrWin» с выбором оборудования 50
4.6.1 Расчёт исходных данных 50
4.6.2 Внесение исходных данных в программный комплекс и расчёт токов
короткого замыкания на СШ и генераторном напряжении в программном комплексе «RastrWin» 51
4.7 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 53
4.8 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
10,5 кВ 54
4.9 Выбор трансформаторов тока и напряжения 59
4.10 Выбор параметров КРУЭ 62
5. Устройства релейной защиты и автоматизации энергетических систем 64
5.1 Перечень защит основного оборудования 64
5.2 Расчёт номинальных токов 66
5.3. Описание защит и расчёт их уставок 67
5.3.1 Защиты системы возбуждения 67
5.3.2 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 72
5.3.3 Защита от замыканий на землю обмотки статора
генератора (UN (UO)) 75
5.3.4 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 78
5.3.5 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 78
5.3.6 Защита от симметричных перегрузок (/1) 82
5.3.7 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 84
5.3.8 Защита от перегрузки обмотки ротора 87
5.4 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 88
5.5. Таблица уставок и матрица отключений защит 89
6 Компоновка и сооружения гидроузла 90
6.1 Проектирование водосливной плотины 90
6.1.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины 90
6.1.2 Расчёт параметров волнового воздействия 90
6.2 Гидравлические расчёты 93
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта 93
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 94
6.2.3 Проверка на пропуск расчётного расходах при поверочном расчётном
случае 95
6.2.4 Построение профиля водосливной грани 96
6.2.5 Пропуск расходов через донный аварийный водосброс 97
6.2.6 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе 98
6.2.7 Расчет водобойной стенки 100
6.3 Конструирование плотины 101
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 101
6.3.2 Разрезка бетонной плотины швами 103
6.3.3 Быки 103
6.3.4 Устои 104
6.3.5 Дренаж тела бетонных плотин 104
6.3.6 Галереи в теле плотины 105
6.4 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины .. 105
6.4.1 Понур 105
6.4.2 Дренажные устройства в основании 105
6.5 Конструирование элементов нижнего бьефа 105
6.5.1 Водобой 105
6.5.2 Рисберма 106
6.5.3 Ковш 106
6.6 Фильтрационные расчеты подземного контура 107
6.7 Определение основных нагрузок на плотину 108
6.7.1 Вес сооружения 108
6.7.2 Расчёты гидростатического давления 109
Вертикальная составляющая силы гидростатического давления воды со стороны нижнего бьефа: 109
6.7.3 Равнодействующая взвешивающего давления 110
6.7.4 Сила фильтрационного давления 110
6.7.5 Давление грунта 110
6.7.6 Расчёт волнового давления 112
6.8 Расчёт прочности плотины 113
6.8.1 Определение напряжений 113
6.8.2 Критерии прочности плотины 116
6.8.3 Расчёт устойчивости плотины 116
7 Мероприятия по охране окружающей среды 118
7.1 Общие сведения о районе строительства 118
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 119
7.4 Отходы, образующиеся при строительстве 123
7.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 124
8 Мероприятия по пожарной безопасности. Охрана труда 125
8.1 Охрана труда 125
8.1.1 Политика в области охраны труда 125
8.1.2 Участие работников и их представителей в области охраны труда ... 126
8.1.3 Обязанности и ответственность 126
8.2 Пожарная безопасность 127
8.2.1 Основные требования к организации подготовки персонала 127
8.2.2 Содержание территории 129
8.2.3 Содержание зданий и сооружений 130
9 Технико-экономические показатели 133
9.1 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период
эксплуатации 133
9.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 133
9.1.2 Текущие расходы по гидроузлу 133
9.1.3 Налоговые расходы 136
9.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 137
9.3 Анализ денежных потоков 137
9.4 Оценка инвестиционного проекта 138
9.4.1 Методология, исходные данные 138
9.4.2 Коммерческая эффективность 139
9.4.3 Бюджетная эффективность 140
9.5 Анализ чувствительности 140
10 Обслуживание силовых трансформаторов 142
10.1 Назначение и основные компоненты силовых трансформаторов 142
10.2 Работы проводимые при техническом обслуживание силовых
трансформаторов 144
10.2.1 Контроль и обслуживание системы охлаждения силовых
трансформаторов 146
10.2.2 Контроль трансформаторного масла 149
10.2.3 Контроль высоковольтных вводов силовых трансформаторов 152
10.2.4 Контроль обмотки и изоляции силовых трансформаторов 155
10.2.5 Текущий и капитальный ремонт силовых трансформаторов 155
10.3 Техника безопасности проводимая при обслуживание силовых
трансформаторов 157
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 160
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 162
ПРИЛОЖЕНИЕ А Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирование гидроэлектростанции 165
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Водно-энергетические расчёты 166
ПРИЛОЖЕНИЕ В Гидротурбинное, гидромеханическое и вспомогательное оборудование 172
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Устройства релейной защиты и автоматизации энергетических систем 175
ПРИЛОДЕНИЕ Д Компоновка и сооружения гидроузла 177
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирование гидроэлектростанции 10
1.1 Климат в районе строительства гидроузла (ГУ) 10
1.2 Гидрологические данные 10
1.3 Топологические характеристики водохранилища 12
1.4 Энергосистема 13
1.5 Сейсмология 15
2 Водно-энергетические расчёты 16
2.1 Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 16
2.1.1 Выбор расчётного средневодного года (P=50%) 16
2.1.2 Выбор расчетного маловодного года (P=90%) 18
2.2 Водно-энергетические расчеты 19
2.2.1 Покрытие графиков нагрузки существующими электростанциями 19
2.2.2 Расчёт конкурирующих режимов работы ГЭС по бытовому стоку и по
требованиям ВХК 19
2.2.3 Баланс энергии 21
2.2.4 Водно-энергетический расчет режима ГЭС в маловодном году 22
2.2.5 Определение рабочих мощностей и построение интегральных кривых
нагрузок 23
2.2.7 Баланс мощностей 26
2.2.8 Водно-энергетический расчет режима работы ГЭС в средневодном
году 27
2.3 Режимное поле 28
3 Гидротурбинное, гидромеханическое и вспомогательное оборудование 31
3.1 Выбор системы и количества гидроагрегатов 31
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 34
3.3 Выбор типа серийного генератора 36
3.4 Расчет вала и подшипников 37
3.5 Гидромеханический расчет бетонной спиральной камеры, и определение
ее геометрических размеров проточной части 38
3.6 Выбор маслонапорной установки 41
4 Электрическая часть 42
4.1 Выбор структурных схем электрических соединений ГЭС 42
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 42
4.2.1 Выбор синхронного генератора 42
4.2.2 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с одиночным
блоком 43
4.2.3 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с укрупненным
блоком 45
4.2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 46
4.3 Выбор количества отходящих воздушных линий, распределительного
устройства и марки проводов воздушной линий 47
4.4 Выбор главной схемы ГЭС на основании технике - экономического
расчета 48
4.5 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 50
4.6 Расчёт токов трехфазного и однофазного коротких замыканий в главной
схеме при помощи программного обеспечения «RastrWin» с выбором оборудования 50
4.6.1 Расчёт исходных данных 50
4.6.2 Внесение исходных данных в программный комплекс и расчёт токов
короткого замыкания на СШ и генераторном напряжении в программном комплексе «RastrWin» 51
4.7 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 53
4.8 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
10,5 кВ 54
4.9 Выбор трансформаторов тока и напряжения 59
4.10 Выбор параметров КРУЭ 62
5. Устройства релейной защиты и автоматизации энергетических систем 64
5.1 Перечень защит основного оборудования 64
5.2 Расчёт номинальных токов 66
5.3. Описание защит и расчёт их уставок 67
5.3.1 Защиты системы возбуждения 67
5.3.2 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 72
5.3.3 Защита от замыканий на землю обмотки статора
генератора (UN (UO)) 75
5.3.4 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 78
5.3.5 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 78
5.3.6 Защита от симметричных перегрузок (/1) 82
5.3.7 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 84
5.3.8 Защита от перегрузки обмотки ротора 87
5.4 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 88
5.5. Таблица уставок и матрица отключений защит 89
6 Компоновка и сооружения гидроузла 90
6.1 Проектирование водосливной плотины 90
6.1.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины 90
6.1.2 Расчёт параметров волнового воздействия 90
6.2 Гидравлические расчёты 93
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта 93
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 94
6.2.3 Проверка на пропуск расчётного расходах при поверочном расчётном
случае 95
6.2.4 Построение профиля водосливной грани 96
6.2.5 Пропуск расходов через донный аварийный водосброс 97
6.2.6 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе 98
6.2.7 Расчет водобойной стенки 100
6.3 Конструирование плотины 101
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 101
6.3.2 Разрезка бетонной плотины швами 103
6.3.3 Быки 103
6.3.4 Устои 104
6.3.5 Дренаж тела бетонных плотин 104
6.3.6 Галереи в теле плотины 105
6.4 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины .. 105
6.4.1 Понур 105
6.4.2 Дренажные устройства в основании 105
6.5 Конструирование элементов нижнего бьефа 105
6.5.1 Водобой 105
6.5.2 Рисберма 106
6.5.3 Ковш 106
6.6 Фильтрационные расчеты подземного контура 107
6.7 Определение основных нагрузок на плотину 108
6.7.1 Вес сооружения 108
6.7.2 Расчёты гидростатического давления 109
Вертикальная составляющая силы гидростатического давления воды со стороны нижнего бьефа: 109
6.7.3 Равнодействующая взвешивающего давления 110
6.7.4 Сила фильтрационного давления 110
6.7.5 Давление грунта 110
6.7.6 Расчёт волнового давления 112
6.8 Расчёт прочности плотины 113
6.8.1 Определение напряжений 113
6.8.2 Критерии прочности плотины 116
6.8.3 Расчёт устойчивости плотины 116
7 Мероприятия по охране окружающей среды 118
7.1 Общие сведения о районе строительства 118
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 119
7.4 Отходы, образующиеся при строительстве 123
7.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 124
8 Мероприятия по пожарной безопасности. Охрана труда 125
8.1 Охрана труда 125
8.1.1 Политика в области охраны труда 125
8.1.2 Участие работников и их представителей в области охраны труда ... 126
8.1.3 Обязанности и ответственность 126
8.2 Пожарная безопасность 127
8.2.1 Основные требования к организации подготовки персонала 127
8.2.2 Содержание территории 129
8.2.3 Содержание зданий и сооружений 130
9 Технико-экономические показатели 133
9.1 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период
эксплуатации 133
9.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 133
9.1.2 Текущие расходы по гидроузлу 133
9.1.3 Налоговые расходы 136
9.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 137
9.3 Анализ денежных потоков 137
9.4 Оценка инвестиционного проекта 138
9.4.1 Методология, исходные данные 138
9.4.2 Коммерческая эффективность 139
9.4.3 Бюджетная эффективность 140
9.5 Анализ чувствительности 140
10 Обслуживание силовых трансформаторов 142
10.1 Назначение и основные компоненты силовых трансформаторов 142
10.2 Работы проводимые при техническом обслуживание силовых
трансформаторов 144
10.2.1 Контроль и обслуживание системы охлаждения силовых
трансформаторов 146
10.2.2 Контроль трансформаторного масла 149
10.2.3 Контроль высоковольтных вводов силовых трансформаторов 152
10.2.4 Контроль обмотки и изоляции силовых трансформаторов 155
10.2.5 Текущий и капитальный ремонт силовых трансформаторов 155
10.3 Техника безопасности проводимая при обслуживание силовых
трансформаторов 157
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 160
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 162
ПРИЛОЖЕНИЕ А Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирование гидроэлектростанции 165
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Водно-энергетические расчёты 166
ПРИЛОЖЕНИЕ В Гидротурбинное, гидромеханическое и вспомогательное оборудование 172
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Устройства релейной защиты и автоматизации энергетических систем 175
ПРИЛОДЕНИЕ Д Компоновка и сооружения гидроузла 177
Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
В настоящее время 19% энергии, производимой на международном уровне, поступает из возобновляемых источников. Из этого количества примерно 84% вырабатывается гидроэлектростанциями (ГЭС). Всего гидроэлектроэнергия (называемая также «водной») составляет 1/6 от всей электрической энергии, генерируемой на планете.
Гидроэнергетика - одно из наиболее эффективных направлений электроэнергетики. Водные ресурсы, являются возобновляемыми и наиболее экологичными источниками энергии, использование которых позволяет снижать выбросы в атмосферу тепловых электростанций и сохранять запасы углеводородного топлива для будущих поколений.
Кроме своего прямого назначения, производства электроэнергии, гидроэнергетика решает дополнительно ряд важнейших для общества и государства задач. Прямая выгода от них включает создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, развитие судоходства, создание ирригационных систем в интересах сельского хозяйства, рыборазведение, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения.
Гидроэнергетика является инфраструктурой для деятельности и развития целого ряда важнейших отраслей экономики и страны в целом. Каждая введенная в эксплуатацию гидроэлектростанция становится точкой роста экономики региона своего расположения, вокруг нее возникают производства, развивается промышленность, создаются новые рабочие места.
Работа гидроэлектростанции достаточно проста. Возведенные гидротехнические сооружения обеспечивают стабильный напор воды. Запасенная энергия приводит турбину в движение, в результате чего она вращает генераторы. Последние и вырабатывают электроэнергию, которую затем по линиям высоковольтных передач доставляют потребителю.
Основная сложность подобного сооружения - обеспечение постоянного напора воды, что достигается путем возведения плотины. Благодаря ей большой объем воды концентрируется в одном месте. В некоторых случаях используют естественный ток воды, а иногда плотину и деривацию (естественное течение) применяют совместно
В настоящее время 19% энергии, производимой на международном уровне, поступает из возобновляемых источников. Из этого количества примерно 84% вырабатывается гидроэлектростанциями (ГЭС). Всего гидроэлектроэнергия (называемая также «водной») составляет 1/6 от всей электрической энергии, генерируемой на планете.
Гидроэнергетика - одно из наиболее эффективных направлений электроэнергетики. Водные ресурсы, являются возобновляемыми и наиболее экологичными источниками энергии, использование которых позволяет снижать выбросы в атмосферу тепловых электростанций и сохранять запасы углеводородного топлива для будущих поколений.
Кроме своего прямого назначения, производства электроэнергии, гидроэнергетика решает дополнительно ряд важнейших для общества и государства задач. Прямая выгода от них включает создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, развитие судоходства, создание ирригационных систем в интересах сельского хозяйства, рыборазведение, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения.
Гидроэнергетика является инфраструктурой для деятельности и развития целого ряда важнейших отраслей экономики и страны в целом. Каждая введенная в эксплуатацию гидроэлектростанция становится точкой роста экономики региона своего расположения, вокруг нее возникают производства, развивается промышленность, создаются новые рабочие места.
Работа гидроэлектростанции достаточно проста. Возведенные гидротехнические сооружения обеспечивают стабильный напор воды. Запасенная энергия приводит турбину в движение, в результате чего она вращает генераторы. Последние и вырабатывают электроэнергию, которую затем по линиям высоковольтных передач доставляют потребителю.
Основная сложность подобного сооружения - обеспечение постоянного напора воды, что достигается путем возведения плотины. Благодаря ей большой объем воды концентрируется в одном месте. В некоторых случаях используют естественный ток воды, а иногда плотину и деривацию (естественное течение) применяют совместно
На основе гидрологических данных были определены средние и максимальные расходы реки Ляпин, как для основного, так и для поверочного случая:
- средний многолетний расход реки составляет 248 м3/с;
- максимальный расход для основного случая составляет 1663,9 м3/с;
- максимальный расход для поверочного случая составляет 1898,2 м3/с.
В результате водно-энергетических расчетов была определена установленная мощность и средняя многолетняя выработка равные:
- Ауст=160МВт;
- Эср МН0Гл=534 млн кВтч.
На следующем этапе было выбрано гидромеханическое оборудование станции, а именно тип и параметры турбины.
При выборе турбины были рассмотрены два варианта ПЛ40-а и ПЛ40-6. Дальнейшие расчеты показали, что наиболее подходящей и эффективной, является турбина ПЛ40-а в количестве 4 шт и номинальным диаметром 4,75 м.
Для данной турбины был подобран гидрогенератор СВ - 840/135 - 44, с частотой вращения 136,4 об/мин, и номинальной мощность 40 МВт.
В качестве основного оборудования генераторного напряжения 10,5 кВ были выбраны: выключатель с элегазовой изоляцией HGI2 - 17,5 - 50/6300, разъединитель РВРЗ - 1(2) - 20/8000 УЗ, трансформатор тока ТШЛ - СЭЩ - 20 - 8000/5 и трансформатор напряжения ЗНОЛ - СЭЩ - 15.
В качестве распределительного устройства выбрано КРУЭ ELK - 14 220 кВ. В результате экономического расчёта, принимая во внимание важности высокой надёжности работы и простоты схемы, была выбрана одиночная схема станции.
Далее был произведен расчет основных защит блока генератор- трансформатор проектируемой Саранпаульской ГЭС. К ним относятся: защита системы возбуждения, защита от замыканий на землю обмотки статора генератора, защита от повышения напряжения, продольная дифференциальная защита генератора, защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2), защита от симметричных перегрузок (I1), дистанционная защита генератора Z1<,Z2<, защита от перегрузки обмотки ротора.
В состав ГТС входят:
- водосливная плотина высотой 41,88 м, длинной 923 м, отметка гребня 67,20 м, с 3 водопропускными пролетами шириной 9 м каждый, включающая 2 заглубленных водовыпуска диаметром 3,2 м для сработки полезного объема водохранилища и объема притока за период от НПУ до УМО;
-энергогасящее устройство в НБ в виде стенки, с водобойной плитой толщиной 3,88 м.
- здание ГЭС с 4 гидроагрегатами установленной мощностью 160 МВт
Все ГТС соответствуют нормативным требования по прочности и устойчивости на сдвиг.
Проект «Саранпаульской ГЭС на реке Ляпин», с установленной мощностью 160 МВт экономически оправдан.
Проект окупится еще до его окончания реализации, так как срок проекта составляет 240 месяца (20лет), а период окупаемости 134 месяцев (11лет и 2месяца).
Себестоимость эл.энергии составляет 0,26 руб/Квт-ч. Удельные капиталовложения 80648,56 руб/Квт.
Начало строительства гидроузла запланировано на 2022 год. Выработка электроэнергии станцией начинается с 2026 года, что сокращает отрицательные денежные потоки данного предприятия. В 2033 году достигается точка безубыточности, в дальнейшем станция способна за счет своих доходов покрывать расходы и приносить прибыль.
- средний многолетний расход реки составляет 248 м3/с;
- максимальный расход для основного случая составляет 1663,9 м3/с;
- максимальный расход для поверочного случая составляет 1898,2 м3/с.
В результате водно-энергетических расчетов была определена установленная мощность и средняя многолетняя выработка равные:
- Ауст=160МВт;
- Эср МН0Гл=534 млн кВтч.
На следующем этапе было выбрано гидромеханическое оборудование станции, а именно тип и параметры турбины.
При выборе турбины были рассмотрены два варианта ПЛ40-а и ПЛ40-6. Дальнейшие расчеты показали, что наиболее подходящей и эффективной, является турбина ПЛ40-а в количестве 4 шт и номинальным диаметром 4,75 м.
Для данной турбины был подобран гидрогенератор СВ - 840/135 - 44, с частотой вращения 136,4 об/мин, и номинальной мощность 40 МВт.
В качестве основного оборудования генераторного напряжения 10,5 кВ были выбраны: выключатель с элегазовой изоляцией HGI2 - 17,5 - 50/6300, разъединитель РВРЗ - 1(2) - 20/8000 УЗ, трансформатор тока ТШЛ - СЭЩ - 20 - 8000/5 и трансформатор напряжения ЗНОЛ - СЭЩ - 15.
В качестве распределительного устройства выбрано КРУЭ ELK - 14 220 кВ. В результате экономического расчёта, принимая во внимание важности высокой надёжности работы и простоты схемы, была выбрана одиночная схема станции.
Далее был произведен расчет основных защит блока генератор- трансформатор проектируемой Саранпаульской ГЭС. К ним относятся: защита системы возбуждения, защита от замыканий на землю обмотки статора генератора, защита от повышения напряжения, продольная дифференциальная защита генератора, защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2), защита от симметричных перегрузок (I1), дистанционная защита генератора Z1<,Z2<, защита от перегрузки обмотки ротора.
В состав ГТС входят:
- водосливная плотина высотой 41,88 м, длинной 923 м, отметка гребня 67,20 м, с 3 водопропускными пролетами шириной 9 м каждый, включающая 2 заглубленных водовыпуска диаметром 3,2 м для сработки полезного объема водохранилища и объема притока за период от НПУ до УМО;
-энергогасящее устройство в НБ в виде стенки, с водобойной плитой толщиной 3,88 м.
- здание ГЭС с 4 гидроагрегатами установленной мощностью 160 МВт
Все ГТС соответствуют нормативным требования по прочности и устойчивости на сдвиг.
Проект «Саранпаульской ГЭС на реке Ляпин», с установленной мощностью 160 МВт экономически оправдан.
Проект окупится еще до его окончания реализации, так как срок проекта составляет 240 месяца (20лет), а период окупаемости 134 месяцев (11лет и 2месяца).
Себестоимость эл.энергии составляет 0,26 руб/Квт-ч. Удельные капиталовложения 80648,56 руб/Квт.
Начало строительства гидроузла запланировано на 2022 год. Выработка электроэнергии станцией начинается с 2026 года, что сокращает отрицательные денежные потоки данного предприятия. В 2033 году достигается точка безубыточности, в дальнейшем станция способна за счет своих доходов покрывать расходы и приносить прибыль.