Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛМЫЖСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ ВЯТКА. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МАЛМЫЖСКОЙ ГЭС

Работа №165188

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электроэнергетика

Объем работы159
Год сдачи2021
Стоимость4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
25
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Сокращенный паспорт Малмыжской ГЭС 7
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Общие сведения 10
1.1 Природные условия 10
1.1.1 Климат 10
1.1.2 Гидрологические данные 10
1.1.3 Сейсмологические условия 13
1.1.4 Инженерно-геологические условия 13
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 13
1.3 Аналоги проектируемого гидроузла 13
2 Водно-энергетические расчёты 14
2.1 Выбор расчётных гидрографов маловодного и средневодного годов при
заданной обеспеченности стока 14
2.2 Построение суточных графиков нагрузки энергосистемы 17
2.3 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных нагрузок
энергосистемы 18
2.4 Определение типа регулирования ГЭС 20
2.5 Водно-энергетический расчёт ГЭС годового регулирования при заданной
отдаче воды в нижний бьеф 20
2.6 Баланс энергии 21
2.7 Водно-энергетический расчёт в маловодном году 22
2.8 Определение рабочих мощностей ГЭС 23
2.9 Определение установленной мощности ГЭС. Расчёт резервов и
планирование капитальных ремонтов оборудования 24
2.10 Баланс мощностей 25
2.11 Водно-энергетические расчёты режима работы ГЭС в среднем по
водности году 25
2.12 Построение режимного поля 26
3 Основное и вспомогательное оборудование 28
3.1 Выбор гидротурбины по главным универсальным характеристикам 28
3.1.1 Выбор системы и типа гидротурбины 28
3.1.2 Выбор номинального диаметра рабочего колеса 28
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 32
3.3 Выбор типа серийного гидрогенератора 33
3.4 Гидромеханический расчёт бетонной спиральной камеры 34
3.5 Расчёт деталей и узлов гидротурбины 37
3.5.1 Расчёт вала на прочность 37
3.5.2 Расчёт подшипника 38
3.5.3 Выбор типа маслонапорной установки 39
3.5.4 Выбор электрогидравлического регулятора 39
4 Электрическая часть 40
4.1 Выбор структурной схемы ГЭС 40
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 41
4.2.1 Выбор синхронных генераторов 41
4.2.2 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с одиночным
блоком 41
4.2.3 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с укрупнённым
блоком 42
4.2.4 Выбор трансформатор собственных нужд 43
4.3 Выбор количества отходящих ВЛ РУ ВН и марки проводов ВЛ 44
4.4 Выбор главной схемы ГЭС на основании ТЭР 44
4.5 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 46
4.6 Расчёт токов КЗ для выбора электрических аппаратов 46
4.6.1 Расчёт исходных данных 46
4.6.2 Внесение исходных данных в программный комплекс и расчёт токов
короткого замыкания на СШ и генераторном напряжении в программном комплексе «RastrWin» 48
4.7 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режимов 49
4.8 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
13.1 кВ 50
4.8.1 Выбор выключателей и разъединителей 50
4.8.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 50
4.8.3 Выбор синхронизаторов и анализаторов сети 51
4.9 Выбор параметров КРУЭ 51
5 Устройства релейной защиты и автоматики 53
5.1 Технические данные защищаемого оборудования 53
5.2 Перечень защит основного оборудования 53
5.3 Расчёт номинальных токов 55
5.4 Описание защит и расчёт их уставок 55
5.4.1 Продольная дифференциальная защита 55
5.4.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора 57
5.4.3 Защита от повышения напряжения 60
5.4.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий 60
5.4.5 Защита от симметричных перегрузок 63
5.4.6 Дистанционная защита генератора 65
5.4.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 69
5.5 Выбор комплекса защит блока генератор - трансформатор 70
5.6 Талица уставок и матрица отключений защит 71
6 Состав и компоновка сооружений гидроузла 73
6.1 Состав и компоновка сооружения гидроузла. Основные решения 73
6.2 Определение класса гидротехнических сооружений 73
6.3 Проектирование сооружений напорного фронта 74
6.4 Гидравлические расчеты 75
6.4.1 Определение ширины водосливного фронта 75
6.4.2 Определение отметки гребня водослива 76
6.4.3 Проверка на пропуск расхода при поверочном расчетном случае 78
6.5 Определение отметки гребня плотины 79
6.5.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины 79
6.5.2 Определение отметки гребня бетонной плотины 82
6.6 Определение формы водосливной поверхности 83
6.7 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 84
6.8 Конструирование плотины 86
6.8.1 Определение ширины подошвы плотины 86
6.8.2 Разрезка бетонных плотин швами 88
6.8.3 Быки 88
6.8.4 Устои 89
6.8.5 Галереи в теле плотины 89
6.9 Назначение размеров основных элементов плотины 89
6.9.1 Понур 90
6.9.2 Шпунтовые стенки 90
6.9.3 Дренажные устройства 91
6.10 Конструктивные элементы нижнего бьефа 91
6.10.1 Водобой 91
6.10.2 Рисберма 91
6.10.3 Ковш 91
6.11 Фильтрационный расчет 92
6.12 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 93
6.12.1 Определение основных нагрузок на плотину 93
6.12.2 Оценка прочности плотины 100
6.12.3 Критерии прочности плотины 104
1.12.1 Обоснование устойчивости плотины 107
7 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 109
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 109
7.2 Пожарная безопасность 110
7.3 Охрана труда 111
7.4 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Малмыжского
ГУ. Охрана труда и противопожарная безопасность 113
7.4.1 Общие сведения о районе строительства 113
7.4.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 115
7.4.3 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 116
7.4.4 Отходы, образующиеся при строительстве 117
7.4.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 118
8 Технико-экономические показатели 121
8.1 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период
эксплуатации 121
8.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 121
8.1.2 Текущие расходы по гидроузлу 122
8.1.3 Налоговые расходы 124
8.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 126
8.3 Анализ денежных потоков с указанием укрупнённых этапов реализации
проекта 127
8.4 Оценка инвестиционного проекта 127
8.4.1 Методология, исходные данные 127
8.4.2 Коммерческая эффективность 128
8.4.3 Бюджетная эффективность 128
9 Инструкция по эксплуатации ГТС Малмыжской ГЭС 130
9.1 Общие положения 130
9.2 Критерии и пределы безопасного состояния и режимов работы 131
9.3 Порядок ввода в работу, изменения режима работы 132
9.4 Обслуживание в период нормальной эксплуатации 133
9.4.1 Общие положения по организации нормальной эксплуатации
гидротехнических сооружений (общего режима) 133
9.4.2 Порядок эксплуатации гидротехнических сооружений при пропуске
половодий и паводков 134
9.4.3 Порядок эксплуатации гидротехнических сооружений в морозный
период 135
9.4.4 Техническое обслуживание гидротехнических сооружений 137
9.5 Обслуживание в аварийных режимах 137
9.5.1 Общие положения 137
9.5.2 Порядок информирования населения и органов местного самоуправления, на территории которого расположены ГТС, о возможных
и возникающих на сооружениях чрезвычайных ситуациях 138
9.5.3 Действия эксплуатационного персонала при локализации и ликвидации опасных повреждений и аварийных ситуаций 138
9.6 Порядок подготовки к выполнению осмотра, ремонта и испытаний 139
9.6.1 Осмотры гидротехнических сооружений 139
9.6.2 Ремонты плотины, здания ГЭС, эксплуатационного вобосброса,
водобойной стенки 140
9.7 Требования по охране труда, взрыво- и пожаробезопасности 142
9.7.1 Общие требования 142
9.7.2 Дополнительные требования по охране труда при эксплуатации
плотины, водобойной стенки, здания ГЭС 142
9.7.3 Действия персонала при возникновении пожара 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 145
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 146
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Водно-энергетические расчёты 149
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Основное и вспомогательное оборудование 156
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Технико-экономические показатели 160
... Отсутствует Глава 1

Потребление электроэнергии является неотъемлемым условием существования человечества. В настоящее время количество потребителей электрической энергии стремительно расчёт за счёт развития технологий, в связи с этим, необходимо наращивать генерирующие мощности. Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях различного типа.
Гидроэлектростанции занимают фундаментальное место в современных энергосистемах, выполняя основную роль регулирования их параметров в нестабильных режимах, а также покрывая пиковые части графиков нагрузки.
Кировская область так же, как и другие регионы Российской Федерации на сегодняшний день интенсивно развивается. Энергосистема округа становится остродефицитной. Собственное производство электроэнергии в регионе составляет около 17% от общего потребления. Потребление электроэнергии в округе в течение дня активно меняется, поскольку основным потребителем электроэнергии является население, поэтому данной системе крайне необходим мощный и маневренный источник электроэнергии. Регион богат полезными ископаемыми, для добычи которых требуется большое количество электрической энергии.
Этот регион также имеет уникальную речную систему, но их гидроэнергетический потенциал еще не использовался.
Все это способствует созданию на территории республики современной мощной гидроэлектростанции, которая решит практически все проблемы электроэнергетики этого региона. Также стоит отметить экологическую составляющую вопроса. Несмотря на создание водохранилищ, которые сопровождаются затоплением территорий, гидроэлектростанции являются одним из самых экологически чистых источников энергии.
В данной работе рассмотрен проект Малмыжской ГЭС на реке Вятка. В состав проекта входит: определение установленной мощности, выбор основного и вспомогательного оборудования, расчет гидротехнических сооружений, расчет защит гидрогенератора, экономическое обоснование строительства Малмыжской ГЭС.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В данной работе были рассчитаны и определены основные параметры и элементы Малмыжского гидроузла на реке Вятка, являющимся сооружением II класса.
В ходе водно-энергетических расчетов была определена установленная мощность, равная 984 МВт и среднемноголетняя выработка 1,86 млрд. кВтч.
Следующим этапом работы был выбор основного и вспомогательного оборудования, в ходе которого было определено число и тип гидроагрегатов электростанции. Для этого была построена область допустимых режимов работы ГЭС (режимное поле по напору и расходу), на которой определены следующие напоры:
■ максимальный - 29,5 м;
■ расчетный - 19,0 м;
■ минимальный - 15,2 м;
При выборе турбин рассматривалось два варианта: ПЛ30а-В и ПЛ30б-В. В результате расчетов был выбран оптимальный вариант с четырьмя гидротурбинами ПЛ30б-В-850. По справочным данным для данной турбины с синхронной частотой вращения 68,2 об/мин подобран серийный гидрогенератор СВ-850/190-88 с номинальной активной мощность 69,9 МВт.
Далее был рассмотрен обязательный перечень устройств релейной защиты и автоматики в соответствии с ПУЭ.
Для гашения кинетической энергии водного потока, пропускаемого через водосливную плотину, применяется водобойная стенка. Бетонная плотина разделяется по длине постоянными температурными швами на отдельные секции, для обеспечения монолитности бетона секций плотины при температурной деформации в различных частях тела плотины и при неравномерных осадках основания.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды, охране труда и пожарной безопасности.
По технико-экономическим расчетам были получены следующие показатели:
■ срок окупаемости - 97 месяцев;
■ себестоимость электроэнергии - 0,27 руб./кВтч;
■ удельные капиталовложения - 179530 руб./кВт.
Таким образом строительство Малмыжского гидроузла в настоящее время является актуальным и выгодным с точки зрения технико-экономических показателей.



1. Мосин К.Ю. Гидрология: методические указания к практическим занятиям / К.Ю. Мосин. - 2-е изд., испр. и доп. - Саяногорск; Черемушки: Сибирский федеральный университет; Саяно-Шушенский филиал, 2012. - 48 с.
2. Выбор параметров ГЭС: Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов / Сост. А.Ю. Александровский, Е.Ю. Затеева, Б.И. Силаев; СШФ КГТУ - Саяногорск, 2005. 114 с.
3. Использование водной энергии: Методические указания по выполнению курсового и дипломного проектирования / сост. Е.Ю. Затеева. - Саяногорск; Черемушки: Сибирский Федеральный университет; Саяно-Шушенский филиал,
1. - 12 с.
4. Использование водной энергии. Часть 1. Водно-энергетические расчеты режимов ГЭС / сост. Ю.А. Секретарев, А.А. Жданович, Е.Ю. Затеева, С.В. Митрофанов. - Саяногорск; Черемушки: Сибирский Федеральный университет; Саяно-Шушенский филиал, 2014. -106 стр.
5. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: Справочное пособие: В 2 т. / Под ред. Ю.С. Васильева, Д.С. Щавелева. - Т. 1. Основное оборудование гидроэлектростанций. - М.: Энергоатомиздат. 1988. - 400 с.
6. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: Справочное пособие: В 2 т. / Под ред. Ю.С. Васильева, Д.С. Щавелева. - Т. 2. Вспомогательное оборудование гидроэлектростанций. - М.: Энергоатомиздат. 1990. - 336 с.
7. Гидроэлектростанции России: Справочное пособие / Под ред. В.Д. Новоженина, Е.В. Невского. Типография «Институт Гидропроект», 1998. - 467 с.
8. Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России. Справочник. М.И. Дворецкая, А.П. Жданова, О.Г. Гушников, И.В. Слива / под общей ред.к.т.н., В.В. Берлина. - СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2018. - 224 с.
9. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др.; под ред. А.А. Васильева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
10. Кох П.И., Нещеретный П.М., Чекулаев В.А. Козловые краны для гидроэлектростанций. М., «Машиностроение», 1972. - 168 с.
11. Гидроэлектростанции: Учебное пособие/В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - 541 с.
12. СТО РусГидро 01.01.78-2012 Гидроэлектростанции. Нормы технологического проектирования. - Введ. 30.07.2012 - Москва: Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро, 2012. - 290 с.
13. СТО РусГидро 04.02.75-2011 Гидроэлектростанции.
Энергоэффективность и энергосбережение. Основные требования. - Введ. 19.09.2011 - Москва: Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро, 2012. - 63 с.
14. СТО 17230282.27.140.022-2008 Здания ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования. - Введ. 10.01.2008 - Москва: ОАО РАО «ЕЭС России», 2008. - 43 с.
15. СТО 17330282.140.016-2008 Здания ГЭС и ГАЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. - Введ. 30.07.2008 - Москва: ОАО РАО «ЕЭС России», 2008. - 50 с.
... всего 41 источников


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ