СОКРАЩЁННЫЙ ПАСПОРТ УРУКХАЙСКОЙ ГЭС 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Общая часть 9
1.1 Природные условия 9
1.1.1 Климат в районе проектируемого гидроузла 9
1.1.2 Гидрологические данные 9
1.1.3 Инженерно-геологические условия 11
1.1.4 Топографические условия 11
1.1.5 Сейсмические условия 11
2 Водно-энергетические расчёты 12
2.1 Регулирование стока воды 12
2.1.1 Выбор расчётных гидрографов маловодного и средневодного годов
при заданной обеспеченности стока 12
2.2 Выбор установленной мощности на основе водно-энергетических расчётов 14
2.2.1 Построение суточных графиков и интегральных кривых нагрузки
энергосистемы 14
2.2.2 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных нагрузок энергосистемы 17
2.2.3 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования с учетом
требований водохозяйственной системы 19
2.2.4 Водно-энергетические расчёты режима работы ГЭС в маловодном
году 21
2.2.5 Определение установленной мощности проектируемой ГЭС 22
2.2.6 Построение баланса мощности системы 22
2.2.7 Построение режимного поля 24
3 Основное и вспомогательное оборудование 27
3.1 Выбор числа и типа гидроагрегатов 27
3.1.1 Выбор системы и типа гидротурбины 27
3.1.2 Выбор номинального диаметра и основных характеристик
гидротурбины, определение частоты вращения и рабочей зоны на универсальной характеристике 28
3.2 Гидротурбины и их проточная часть 31
3.2.1Определение отметки заглубления рабочего колеса гидротурбины 31
3.2.2 Гидромеханический расчёт спиральной камеры 33
3.3 Разработка схемы установки 37
3.3.1 Расчет деталей и узлов гидротурбины 37
3.3.1.1 Расчёт вала на прочность 37
3.3.1.2 Расчет подшипника 37
3.3.1.3 Выбор маслонапорной установки 39
3.3.1.4 Выбор гидрогенератора 39
3.3.2 Расчёт машинного зала 39
4 Компоновка и сооружения гидроузла 41
4.1 Вписывание арки 41
4.1 Расчет круговой арки с жестко заделанными пятами методом чистой
арки 42
4.2 Определение напряжений в сечении на 1/ЗНпл от верха (▼
1940м) 43
4.2.1 Определение напряжений от равномерного давления воды 43
4.2.2 Определение напряжений от равномерного изменения
температуры 45
4.2.3 Определение напряжения от неравномерного изменения
температуры 47
4.3 Определение напряжений в сечении на 2/ЗНпл (V1910 м) от
низа 48
4.3.1 Определение напряжений от равномерного давления воды 48
4.3.2 Определение напряжения от равномерного изменения
температуры 49
4.3.3 Определение напряжения от неравномерного изменения
температуры 51
5 Организация и производство гидротехнических работ 52
5.1 Разбивка сооружения на периоды и этапы возведения 52
5.2 I этап - возведение сооружений, необходимых для перекрытия
русла 52
5.2.1 Последовательность пропуска расходов по строительному туннелю 52
5.2.2 Гидравлический расчет строительного безнапорного туннеля .... 53
5.2.2.1 Расчет площади живого сечения 53
5.2.2.3 Определим высотные положения безнапорного туннеля 54
5.2.2.4 Проверка пропускной способности туннеля 54
5.2.2.5 Время на проходку туннеля 55
5.2.2.6 Конструкция перемычек 56
5.3 II этап - перекрытие русла 57
5.3 III этап - возведение сооружений 58
5.3.3 Земляные и буровзрывные строительные работы 59
5.3.4 Выбор экскаватора 59
5.3.5 Буровзрывные работы 60
5.3.6 Производство бетонных работ 62
5.3.6.1 Бетонный завод 62
5.3.6.2 Опалубочные работы 63
5.3.6.3 Арматурные работы 64
5.3.6.5 Этапы выполнения укладки бетона 65
5.3.6.6 Уход за бетоном и контроль качества 66
5.4 IV этап - наращивание сооружений до отметок, необходимых для начала наполнения водохранилища, наполнение водохранилища до отметок пуска первых агрегатов 66
5.4.1 Гидравлический расчет донного отверстия для пропуска
строительных расходов в период наполнения водохранилища 67
6.Охрана труда и противопожарная безопасность. Мероприятия по охране окружающей среды 69
6.1. Мероприятия по охране окружающей среды 69
6.1.1 Общие сведения о районе строительства 69
6.2 Требования по охране труда для работников Урукхайской ГЭС .... 76
6.2.1. Общие положения 76
6.2.2. Охрана труда на Урукхайской ГЭС 77
6.3. Пожарная безопасность 80
6.3.1. Общие требования к пожарной безопасности 80
7 Технико-экономические показатели 84
7.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 84
7.2 Текущие расходы по гидроузлу 85
7.3 Налоговые расходы 88
7.4 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и
мощности 89
7.6 Оценка инвестиционного проекта 91
7.6.1 Методология, исходные данные 91
7.6.2 Коммерческая эффективность 91
7.6.3 Бюджетная эффективность 92
7.7 Анализ чувствительности 93
8 Определение напряжений в арочной плотине тензометрическим методом 95
8.1 Типы тензометров 97
8.1.1 Механические тензометры 97
8.1.2 Резистивный тензометр 98
8.1.3 Емкостный тензометр 98
8.1.4 Индуктивные тензометры 99
8.1.5 Тензометры струнного типа 99
8.1.6 Принцип действия струнного преобразователя 100
8.2 Вычисление напряженной деформации 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 114
Приложение А 116
Приложение Б 118
Приложение В 122
Приложение Г
В настоящее время невозможно представить жизнь без электричества.
Для производства электрической энергии строятся разнообразные типы электрических станций. Самым удобным видом электростанций с низкой себестоимостью электроэнергии на сегодняшний день являются гидравлические.
ГЭС использует возобновляемый источник и использует водную механическую энергию для преобразования её в электрическую. В то же время актуальным является строительство гидротехнических сооружений, так как конечная стоимость получаемой электроэнергии ниже, чем при использовании других видов электростанций, и нет вредных выбросов в атмосферу.
Основной целью бакалаврской работы является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции.
Створ проектируемой ГЭС располагается на реке Урух в Кабардино- Балкарии.
В данном проекте был запроектирован Урукхайскнй гидроузел, расположенный в Кабардино-Балкарии.
При возведении ГЭС были решены следующие задачи:
- Появление новых рабочих мест;
- Развитие инфраструктуры.
В результате анализа исходных данных была выбрана принципиальная компоновочная схема - приплотинная. Напорный фронт гидроузла образует: арочная бетонная плотина.
По результатам водно-энергетического расчета установленная мощность Урукхайской ГЭС была принята 347 МВт и среднемноголетняя выработка электроэнергии 1,314млрд кВт-ч.
По построенному режимному полю была выбрана радиально-осевая гидротурбина - РО75-В. Минимальный напор - 68.90м, расчетный напор - 70.00 м, максимальный напор - 74.50 м. Так же был выбран гидрогенератор типа СВ 780/190-32 и маслонапорная установка МНУ 1.6/1-40-2,5-2.
Были произведены расчеты плотины на прочность и устойчивость, результаты показали, что условия соблюдаются.
Для строительства Урукхайской ГЭС предлагается на первом этапе всю воду реки пропустить через строительный туннель.
Были рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС, а так же перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период строительства и эксплуатации гидроузла.
По результатам технико-экономических расчетов можно сделать вывод, что проект «Урукхайская ГЭС реке Урух», с установленной мощностью 347 МВт экономически оправдан. Проект окупится еще до его окончания, так как срок проекта составляет 300 месяцев (30 лет), а период окупаемости - 123 месяц (01.25 лет). Себестоимость электрической энергии составляет 1 руб./кВт-ч. Удельные капиталовложения 50255,5руб./кВт.
