ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЛТАМАШСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ КОНДОМА. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ СИНХРОННОЙ КОММУТАЦИИ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СЕТИ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ГЭС
СОКРАЩЕННЫЙ ПАСПОРТ АЛТАМАШСКОЙ ГЭС 7
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирования ГЭС 9
1.1 Природные условия 9
1.1.1 Климат 9
1.1.2 Гидрология 10
1.1.3 Геология 11
1.1.4 Сейсмология 12
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 12
1.3 Аналог проектируемого гидроузла 14
2 Водно - энергетические расчеты 15
2.1 Определение класса ГТС 15
2.2 Регулирование стока воды 15
2.2.1 Построение эмпирических кривых обеспеченности 15
2.2.2 Выбор расчетных маловодного и средневодного лет 16
2.2.3 Тип регулирования водохранилища 17
2.3 Определение установленной мощности станции 17
2.3.1 Баланс энергии 17
2.3.2 Сработка - наполнение в маловодном году 18
2.3.3 Выбор рабочих мощностей и построение интегральных кривых
нагрузок 19
2.3.4 Расчет резервов и планирование капитальных ремонтов
оборудования 20
2.3.5 Баланс мощностей 21
2.4 Водно - энергетический расчет режима работы ГЭС в средневодном
году 22
3 Основное и вспомогательное оборудование 23
3.1 Выбор числа и типа гидроагрегатов 23
3.1.1 Режимное поле 23
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным
характеристикам 24
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 28
3.3 Расчёт и построение плана бетонной спиральной камеры с плоским
потолком и неполным углом охвата 30
3.4 Выбор типа серийного генератора 32
3.5 Расчёт деталей и узлов гидротурбины 33
3.5.1 Расчёт вала на прочность 33
3.5.2 Расчёт подшипника 34
3.6 Выбор типа маслонапорной установки 35
3.7 Выбор электрогидравлического регулятора 35
4 Электрическая часть 36
4.1 Исходные данные для проектирования электрической части 36
4.2 Выбор структурной схемы электрических соединении ГЭС 36
4.3 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 37
4.3.1 Выбор синхронных генераторов 37
4.3.2 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с одиночным
блоком 37
4.3.3 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с укрупненным
блоком 39
4.3.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 40
4.4 Выбор количества отходящих воздушных линий распределительного
устройства высшего напряжения и марки проводов воздушных линий 41
4.5 Выбор главной схемы ГЭС на основании технико-экономического
расчёта (ТЭР) 42
4.6 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 44
4.7 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в главной
схеме с помощью программного обеспечения RastrWin 45
4.8 Расчет токов короткого замыкания 46
4.9 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 48
4.10 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
13,8 кВ 48
4.11 Выбор трансформаторов тока и напряжения 50
4.12 Выбор параметров КРУЭ 52
5 Микропроцессорные электрические защиты гидрогенератора 53
5.1 Релейная защита и автоматика 53
5.2 Технические данные защищаемого оборудования 53
5.3 Перечень защит блока 54
5.4 Расчёт номинальных токов 55
5.5 Описание защит и расчет их уставок 56
5.5.1 Продольная дифференциальная защита генератора IAG 56
5.5.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора
(Un (Uo)) 58
5.5.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 61
5.5.4 Защита обратной последовательности от несимметричных
перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 61
5.5.5 Защита от симметричных перегрузок (/1) 65
5.5.6 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 66
5.5.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 69
5.6 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 70
6 Компоновка и сооружения гидроузла 72
6.1 Определение отметок гребня грунтовой и бетонной плотины 72
6.1.1. Отметка гребня грунтовой плотины (ГГП) 72
6.1.2. Отметка гребня бетонной плотины (ГБП) 73
6.2 Гидравлические расчеты 74
6.2.1 Расчет пропускной способности водосливной плотины 74
6.2.2 Определение расчетных расходов при пропуске воды для основного
и поверочного расчетного случая 74
6.2.3 Определение количества и размера водовыпусков 75
6.2.4 Определение ширины водосливного фронта 76
6.2.5 Определение напора на водосливе 77
6.2.6 Определение отметки гребня водослива 78
6.2.7 Проверка пропуска расчетного расхода при поверочном расчетном
случае 78
6.2.8 Построение профиля водосливной грани 79
6.2.9 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе 80
6.2.10 Расчёт водобойной стенки 81
6.3 Конструирование плотины 82
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 82
6.3.2 Разрезка бетонной водосливной плотины швами 84
6.3.3 Быки 84
6.3.4 Устои 85
6.3.5 Дренаж в теле бетонной плотины 85
6.3.6 Галереи в теле плотины 85
6.3.7 Основные элементы плотины 86
6.4 Конструирование элементов подземного контура плотины 86
6.4.1 Понур 86
6.4.2 Дренажные устройства в основании 86
6.4.3 Шпунтовая стенка 86
6.5 Конструктивные элементы нижнего бьефа 86
6.5.1 Водобой 86
6.5.2 Рисберма и ковш 87
6.6 Фильтрационные расчёты подземного контура 87
6.7 Обоснование надежности и безопасности плотины 89
6.7.1 Определение основных нагрузок на плотину 89
6.8 Оценка прочности плотины 93
6.9 Критерии прочности плотины и ее основания 95
6.10 Обоснование устойчивости плотины 95
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Алтамашского
гидроузла 97
7.1 Общие сведения о районе строительства 97
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 98
7.3 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 99
7.4 Отходы, образующиеся при строительстве 100
7.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 100
7.6 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 101
8 Пожарная безопасность. Охрана труда 102
8.1 Безопасность гидротехнических сооружений 102
8.2 Охрана труда 102
8.3 Противопожарная безопасность 105
9 Т ехнико - экономические показатели 108
9.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 108
9.2 Текущие расходы по гидроузлу 108
9.3 Налоговые расходы 111
9.4 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности .112
9.5 Анализ денежных потоков 113
9.6 Оценка инвестиционного проекта 114
9.6.1 Методология, исходные данные 114
9.7 Коммерческая эффективность 114
9.8 Бюджетная эффективность 115
9.9 Анализ чувствительности 115
10 Применение технологий синхронной коммутации для ограничения
коммутационных перенапряжений в сети собственных нужд станции 118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 124
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Водно - энергетические расчеты 12128
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Основное и вспомогательное оборудование 137
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Микропроцессорные электрические защиты гидрогенератора 145
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Компоновка и сооружение гидроузла 147
... нет 1 лавы и введения
1. «Вода России» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://water- rf.ru/ Водные_объекты/2263/Шинда. Загл. с экрана.
2. «Кондома» [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki. Загл. с экрана.
3. «Кемеровская область» [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki. Загл. с экрана.
4. «Методические рекомендации по оценке эффективности и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200088779. Загл. с экрана.
5. ГОСТ Р 55630-2013/IEC/TR «ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫЕ
И ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В НИЗКОВОЛЬТНЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА» [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://docs.cntd.ru/document/1200107167. Загл. с экрана
6. «ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ
УПРАВЛЯЕМОМ ВКЛЮЧЕНИИ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ»
[Электронный ресурс] - Режим доступа: http://keps.pro/news/issledovanie- perekhodnykh-protsessov-pri-upravlyaemom-vklyuchenii-kondensatornoy-batarei-/. Загл. с экрана.
7. «СО ЕЭС» [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.so- ups.ru/functioning/ees/oes-south/oes-south-indicators/oes-south-gen-consump- hour/?tx mscdugraph pi%5Bcontroller%5D=Graph&tx mscdugraph pi%5Baction2 %5D=fullview&tx mscdugraph pi%5BviewDate%5D=2020-06-22 Факт генерации и потребления ОЭС Юга. Загл. с экрана.
8. «Преимущества и недостатки вакуумных выключателей» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://elektro-rezhim.ru/preimushhestva-i- nedostatki-vakuumnyx-vyklyuchatelej/ Загл. с экрана
9. «Применение синхронной коммутации для ограничения коммутационных перенапряжений в электрических сетях 6 (10) кВ» [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://keps.pro/news/primenenie- kommutatsii-dlya-ogranicheniya-kommutatsionnykh-perenapryazheniy-v- elektricheskikh-setyakh/. Загл с экрана.
10. СТО 70238424.27.140.008-2010 «Системы питания собственных
нужд ГЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования» [Электронный ресурс] - Режим доступа:
https://docs.cntd.ru/document/1200093619. Загл. с экрана.
11. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 г (изм.8.12.2016 г.). № 74 ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации от 8 с декабря 2020 г. № 74 ст. 65.
12. Выбор параметров ГЭС: Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов / сост. А. Ю. Александровский, ЕЮ. Затеева, Б. И. Силаев; СШФ КГТУ. - Саяногорск, 2005, 114 стр.
13. Гидротехнические сооружения (речные): учебное пособие/Л.Н. Рассказов, В.Г. Орехов, Н.А. Анискин, В.В. Малаханов и др. - М. : АСВ, 2011. - 4.1. - 584с.
14. Гидротехнические сооружения. Проектирование гидротехнических сооружений в составе гидроузла: методические указания по выполнению курсового проекта и выпускной квалификационной работы./ Т.А. Лыбина, Н.П. Ульянова, В.Б. Затеев. - Саяногорск; Черемушки: СФУ; Саяно-Шушенский филиал, 2016.- 64с.
15. Гидротехнические сооружения: учебное пособие/ Л.Н. Рассказов, В.Г. Орехов, Н.А. Анискин, В.В Малахов и др. - М. : АСВ, 2011. - 4.1. - 536 с.
16. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: Справочное пособие: В 2т./Под ред. Ю.С. Василева, Д.С. Щавелева. - Т.2. Энергоатомиздат, 1990. 366с.
... всего 52 источника