Сокращенный паспорт Алданской ГЭС 7
1 Анализ исходных данных и определение условии функционирования
гидроэлектростанции 9
1.1 Природные условия 9
1.1.1 Климат района 9
1.1.2 Гидрологические данные 9
1.1.3 Инженерно-геологическое изыскание 10
1.1.4 Сейсмологические условия 11
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
1.3 Аналог проектируемого гидроузла 11
2 Водно-энергетические расчеты 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 стока 13
2.1.4 Выбор расчетного маловодного и средневодного года 14
2.1.5 Определение типа регулирования 16
2.2 Определение установленной мощности на основе водно-энергетичеких
расчетов 16
2.2.1 Перераспределение стока маловодного года 16
2.2.2 Водно-энергетические расчеты по условию маловодного года 17
2.2.3 Определение установленной мощности Алданской ГЭС 19
2.2.4 Водно-энергетические расчеты по условиям средневодного года 19
2.3 Баланс энергии и мощности 20
2.3.1 Баланс энергии 20
2.3.2 Баланс мощности 20
3 Гидротурбинное, гидромеханическое и вспомогательное оборудование 22
3.1 Выбор числа и типа гидроагрегатов 22
3.1.1 Построение режимного поля 22
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам.... 23
3.1.3 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины 26
3.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования 28
3.2.1 Выбор типа серийного гидрогенератора 28
3.2.2 Расчет вала и подшипников 29
3.2.3 Выбор типа и размеров маслонапорной установки (МНУ) и регулятора
частоты вращения 30
3.3 Определение геометрических размеров проточной части и машинного зала 31
3.4 Подъемно-транспортное оборудование 32
4 Электрическая часть 33
4.1 Выбор главной схемы электрических присоединений и схемы собственных
нужд 33
4.1.1 Выбор силовых трансформаторов 33
4.1.2 Выбор количества отходящих воздушных линии распределительного
устройства высшего напряжения 34
4.1.3 Выбор главной схемы ГЭС на основании технико-экономического
обоснования (ТЭО) 35
4.2 Выбор электротехнического оборудования 36
4.2.1 Расчет токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в главной схеме 36
4.2.2 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режима 40
4.2.3 Выбор силовых выключателей и разъединителей 41
4.2.4 Выбор измерительных трансформаторов 42
4.2.5 Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) и заградительных фильтров43
4.2.6 Выбор дизель-генераторной установки (ДГУ) 43
5 Устройства микропроцессорной защиты и автоматизации энергетических систем 44
5.1 Перечень защит основного электрооборудования 44
5.1.1 На главном генераторе rr(GG) СВ-1500/170-96 УХЛ4 44
5.1.2 На вспомогательном генераторе В-340/75-18 УХЛ4 44
5.1.3 На силовом трансформаторе блока ТДЦ-250000/500 УХЛ1 45
5.1.4 На трансформаторе собственных нужд ТСЗ-5500/13,8 У4 45
5.1.5 На линиях электропередачи 500 кВ 45
5.2 Расчет защит и выбор уставок 45
5.2.1 Продольная дифференциальная защита главного генератора (IAG) 45
5.2.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора главного генератора
(Un(U0)) 47
5.2.3 Защита от повышения напряжения на главном генераторе (U1>), (U2>) 49
5.2.4 Защита главного генератора обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 50
5.2.5 Защита главного генератора от симметричных перегрузок (I1) 53
5.2.6 Дистанционная защита (Z1<), (Z2<) 54
5.2.7 Защита главного генератора от перегрузки обмотки ротора (Ip) 57
5.3 Выбор комплекса защит блока «генератор-трансформатор» 58
6 Компоновка и сооружения гидроузла 59
6.1 Состав и компоновка гидроузла 59
6.2 Определение класса сооружений 59
6.3 Проектирование сооружений напорного фронта 59
6.3.1 Определение отметки гребня грунтовой плотины 59
6.3.2 Определение ширины водосливного фронта и отметки ГУ 61
6.3.3 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 63
6.3.4 Расчет энергогасящего сооружения 64
6.4 Конструирование плотины 64
6.4.1 Определение ширины подошвы плотины 64
6.4.2 Разрезка глухой бетонной плотины, водосливной плотины и здания
ГЭС швами 65
6.4.3 Быки 65
6.4.4 Устои 65
6.4.5 Галереи в теле глухой бетонной плотины 65
6.5 Конструирование элементов подземного контура плотины 66
6.5.1 Дренажные устройства 66
6.6 Конструирование элементов нижнего бьефа 66
6.7 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 66
6.7.1 Определение основных нагрузок на плотину 66
6.7.2 Оценка прочности плотины 69
6.7.3 Критерии прочности плотины и ее основания 71
6.7.4 Обоснование устойчивости плотины 72
6.8 Проектирование грунтовой плотины 72
7 Мероприятия по охране труда, пожарной безопасности, по охране
окружающей среды 74
7.1 Мероприятия по охране труда 74
7.2 Пожарная безопасность 75
7.2.1 Общие требования к пожарной безопасности 75
7.2.2 Пожарная безопасность в кабельных помещениях 77
7.3 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в зоне влияния
Алданского гидроузла 78
7.3.1 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период
строительства 78
7.3.2 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 79
7.3.3 Отходы, образующиеся при строительстве 79
7.3.1 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища, влияющие на
состояние водных ресурсов 80
7.3.2 Водоохранная зона 81
7.3.3 Водоохранные мероприятия по гидроэлектростанции 81
8 Технико-экономические показатели 83
8.1 Оценка объёмов реализации энергии и расходов 83
8.1.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 83
8.1.2 Текущие расходы на производство электроэнергии 83
8.1.3 Налоговые расходы 85
8.2 Оценка суммы прибыли 86
8.3 Оценка инвестиционного проекта 87
8.3.1 Методология и исходные данные, оценка инвестиционного проекта.. 87
8.3.2 Показатели коммерческой эффективности проекта 88
8.3.3 Бюджетная эффективность 88
8.4 Анализ рисков инвестиционных проектов 89
9 Геоинформационные технологии в гидроэнергетическом проектировании .. 91
9.1 Актуальность проблемы 91
9.2 Определение исходных данных с помощью геоинформационных
технологий 92
9.3 Выбор основного гидроэнергетического оборудования для контрольного
примера 96
9.4 Выводы 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 99
ПРИЛОЖЕНИЯ А-Г 103
1. Гидрологические данные, полученные в результате использования программ ArcGIS Pro и Google Earth Pro, позволяют получить основные гидрологические характеристики проектируемой гидроэлектростанции с высокой степенью точности.
2. Использование ГИС-технологий на стадии предпроектного обоснования ГЭС позволяет рассчитать основные гидрологические характеристики, выбрать створ, рассчитать характеристики водохранилища.
3. Основные гидрологические характеристики, определённые с помощью ГИС-технологий позволяют на последующих этапах проектирования ГЭС оптимизировать расчёты.
4. Использование ГИС-технологий на последующих этапах проектирования обуславливает выбор совместимых турбины и генератора без корректировки расчётов предыдущих этапов проекта.
ГИС-технологии на стадии предпроектного обоснования ГЭС позволят сократить трудозатраты и повысить эффективность проектирования.
