СОКРАЩЕННЫЙ ПАСПОРТ МОМИНСКОЙ ГЭС 7
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирования
гидроэлектростанции 9
1.1 Природные условия 9
1.1.1 Климат 9
1.1.2 Гидрологические данные 9
1.1.3 Сейсмические условия 10
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
2 Водно-энергетические расчеты и выбор установленной мощности 12
2.1 Регулирование стока воды 12
2.1.1 Исходные данные 12
2.1.2 Определение максимальных расчетных расходов 12
2.1.3 Кривые обеспеченности расходов 13
2.1.4 Выбор расчетного средневодного года 14
2.1.5 Выбор расчетного маловодного года 15
2.1.6 Определение типа регулирования 16
2.2 Определение установленной мощности на основе водно -энергетических
расчетов 17
2.2.1 Расчет режима работы ГЭС без регулирования с учетом требований
водохозяйственного комплекса 17
2.2.2 Баланс энергии 18
2.2.3 Водно-энергетические расчеты режима работы Моминской ГЭС в
маловодном году 19
2.2.4 Расчет установленной мощности проектируемой ГЭС 19
2.2.5 Баланс мощности 19
2.2.6 Водно-энергетические расчёты режима работы ГЭС в средневодном
году, определение среднемноголетней выработки 21
3 Основное и вспомогательное оборудование ГЭС 23
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 23
3.1.1 Построение режимного поля 23
3.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам 24
3.3 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 28
3.4 Гидромеханический расчёт спиральной камеры 30
3.5 Расчет деталей и узлов гидротурбины 35
3.5.1 Расчет вала на прочность 35
3.5.2 Расчет подшипника 36
3.6 Выбор типа серийного генератора 36
3.7 Выбор вспомогательного оборудования 39
3.7.1 Выбор типа маслонапорной установки 39
3.7.2 Выбор электрогидравлического регулятора 39
4 Электрическая часть 40
4.1 Выбор структурных схем электрических соединений ГЭС 40
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 40
4.2.1 Выбор синхронного генератора 40
4.2.2 Выбор повышающих трансформаторов для схем с одиночным блоком 41
4.2.3 Выбор повышающих трансформаторов для схем с укрупненным
блоком 42
4.2.4 Выбор трансформатора собственных нужд 44
4.3 Выбор количества отходящих воздушных линий, распределительного
устройства и марки проводов воздушных линий 44
4.4 Выбор главной схемы ГЭС на основании технике -экономического
расчета 45
4.5 Выбор главной схемы РУ высшего напряжения 46
4.6 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в главной
схеме с помощью программного обеспечения RastrWin 47
4.6.1 Расчет исходных данных 47
4.6.2 Внесение исходных данных в программный комплекс и расчет токов
короткого замыкания на СШ и генераторном напряжении в программном комплексе «RastrWin» 48
4.6.3 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 50
4.7 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
10,5 кВ 51
4.7.1 Выбор выключателей и разъединителей 51
4.7.2 Выбор синхронизаторов и анализаторов 54
4.7.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения 55
4.7.4 Выбор трансформаторов тока и напряжения 56
4.8 Выбор параметров КРУЭ 57
5 Релейная защита и автоматика 59
5.1 Выбор системы возбуждения и выпрямительного трансформатора 59
5.2 Перечень защит основного оборудования 61
5.3 Описание защит и расчет их уставок 63
5.3.1 Защита системы возбуждения. МТЗ и ТО 63
5.3.2 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 66
5.3.3 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора 69
5.3.4 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 71
5.3.5 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и
внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 72
5.3.5 Защита от симметричных перегрузок (I1) 78
5.3.6 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 81
5.3.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 84
5.4 Выбор комплекса защит блока генератор - трансформатор 87
5.5 Таблица уставок и матрица отключений 87
6 Компоновка сооружения гидроузла 88
6.1 Проектирование водосливной плотины 88
6.1.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины 88
6.1.2 Расчет параметров волнового воздействия 88
6.2 Гидравлические расчеты 90
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта 90
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 94
6.2.3 Проверка на пропуск расчетного расхода при поверочном расчетном
случае 95
6.2.4 Построение профиля водосливной грани 96
6.2.5 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 97
6.2.6 Гашение энергии способом свободно отброшенной струи 99
6.3.Конструирование плотины 101
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 101
6.3.2 Разрезка бетонных плотин швами 101
6.3.3 Быки 102
6.3.4 Устои 102
6.3.5 Дренаж тела бетонных плотин 102
6.3.6 Галереи в теле плотины 102
6.4 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины ... 103
6.4.1 Противофильтрационные завесы или буро бетонные стенки 103
6.4.2 Дренажные устройства в основании 104
6.5 Определение основных нагрузок на плотину 104
6.5.1 Вес сооружения 104
6.5.2 Расчеты гидростатического давления 105
6.5.3 Равнодействующая взвешивающего давления 105
6.5.4 Сила фильтрационного давления 105
6.5.5 Давление грунта 106
6.5.6 Расчет волнового давления 108
6.6 Расчет прочности плотины 108
6.6.1 Определение напряжений 108
6.6.2 Критерии прочности плотины 111
6.6.3 Расчет устойчивости плотины 112
7 Пожарная безопасность. Охрана труда. Охрана окружающей среды 113
7.1 Пожарная безопасность 113
7.2 Охрана труда 114
7.3 Охрана окружающей среды 116
7.3.1 Общие сведения о районе строительства 116
7.3.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 117
7.3.3 Отходы, образующиеся при строительстве 118
7.3.4 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 119
7.3.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
эксплуатации 119
8 Технико-экономические показатели 121
8.1 Оценка объемов реализации электроэнергии 121
8.2 Текущие расходы по гидроузлу 121
8.3 Налоговые расходы 124
8.4 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 125
8.5 Оценка инвестиционного проекта 127
8.6 Коммерческая эффективность 128
8.7 Бюджетная эффективность 128
8.8 Анализ чувствительности 129
9 Опасные производственные факторы в составе оборудования ГЭС 131
9.1 Электрический ток 131
9.2 Электромагнитные поля
9.3 Повышенный шум 134
9.4 Вибрация 136
9.5 Масло 137
9.6 Элегаз 138
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 140
ПРИЛОЖЕНИЕ А Общая часть 143
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Водно-энергетические расчёты 145
ПРИЛОЖЕНИЕ В Основоное и вспомогательное оборудование 151
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Таблица уставок и матриц отключений 155
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Сбор нагрузок на водосливную плотину 157
