ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирования ГЭС 7
1.1 Природные условия 7
1.2 Данные по энергосистеме 8
2 Водно - энергетические расчеты 9
2.1 Исходные данные 9
2.2 Данные по энергосистеме РДУ Кубанское 9
2.3 Профиль створа реки Мзымта 10
2.4 Определение координат кривых связей объемов и площадей затопления
водохранилища 10
2.5 Определение коэффициента зарегулированности 12
2.6 Выбор расчётных гидрографов маловодного и средневодного года при
заданной обеспеченности стока 13
2.7 Выбор расчетных годов 16
2.8 Построение графиков нагрузки энергосистемы 18
2.9 Водноэнергетические расчёты 22
2.10 Построение режимного поля 33
2.11 Баланс мощности энергосистемы 36
3 Основное и вспомогательное оборудование 40
3.1 Выбор числа и количества гидроагрегатов 40
3.2 Определение отметки установки рабочего колеса гидротурбины 46
3.3 Гидромеханический расчет и построение металлической спиральной
камеры 48
3.4 Выбор электротехнического оборудования 50
3.5 Определение геометрических параметров агрегатного блока и машинного
зала 52
4 Компоновка гидроузла, выбор типа и расчет основных сооружений 54
4.1 Определение класса плотины и отметки гребня плотины 54
4.2 Гидравлические расчеты 56
4.3 Конструирование бетонной плотины 62
4.4 Основные элементы плотины 64
4.5 Определение сокращённого состава нагрузок на плотину для основного
сочетания нагрузок и воздействий 65
4.6 Вес сооружения и затворов 65
4.7 Сила гидростатического давления воды 66
4.8 Равнодействующая взвешивающего давления 67
4.9 Сила фильтрационного давления 67
4.10 Давление грунта 67
4.11 Волновое давление 68
4.12 Расчёт прочности плотины 69
4.13 Изменение профиля плотины и пересчёт параметров 70
4.14 Равнодействующая взвешивающего давления (пересчитанная) 71
4.15 Сила фильтрационного давления (пересчитанная) 71
6.11 Давление пригруза воды 71
4.16 Перерасчёт прочности плотины 71
4.17 Критерии прочности плотины 74
4.18 Расчёт устойчивости плотины 75
4.19 Специальные сооружения 76
5 Электрическая часть станции 77
5.1 Выбор структурной схемы электрических соединений 77
5.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 77
5.3 Выбор главной схемы ГЭС на основании технико-экономического
расчёта 79
5.4 Выбор количества отходящих воздушных линий РУВН и марки
проводов 80
5.5 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 80
5.6 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания у
распределительного устройства высшего напряжения 82
5.7 Выбор и проверка коммутационных аппаратов в распределительном
устройстве высшего напряжения. 84
5.8 Выбор и проверка коммутационных аппаратов на генераторном
напряжении 87
6 Релейная защита и автоматика 90
6.1 Расчёт номинальных токов 91
6.2 Перечень защит основного оборудования 91
6.3 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 92
6.4 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (Un (Uo)) ... 95
6.5 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 98
6.6 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и
внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 98
6.7 Защита от симметричных перегрузок(И) 102
6.8 Дистанционная защита генератора Z1 <, Z2 < 103
6.9 Защита от перегрузки обмотки ротора 106
6.10 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 108
6.11 Таблица уставок и матрица отключений защит 108
7 Пожарная безопасность, охрана труда, техника безопасности, мероприятия по
охране природы 1 1 0
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 1 1 0
7.2 Охрана труда 1 1 0
7.3 Пожарная безопасность 1 13
7.4 Охрана природы 115
8 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период эксплуатации ... 121
8.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 1 21
8.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 125
8.3 Оценка инвестиционного проекта 126
8.4 Анализ чувствительности 128
9 Система ГРАМ ГЭС 132
9.1 Функции системы ГРАМ 1 32
9.2 Статические свойства 1 32
9.3 Динамические свойства 1 33
9.4 Требования к ГРАМ ГЭС 134
9.5 Функциональная схема ГРАМ СШГЭС 1 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 143
ПРИЛОЖЕНИЕ А Основное и вспомогательное оборудование 144
Использование гидроэнергетических ресурсов имеет ряд преимуществ перед использованием других энергоресурсов:
1. Гидроэнергия - возобновляемый источник. Использование гидроэнергии позволяет сократить потребление углеводородного топлива для нужд электроэнергетики.
2. В себестоимости производства электроэнергии на гидростанциях отсутствует топливная составляющая, что делает энергию более конкурентоспособной в условиях рынка.
3. Гидростанции являются наиболее маневренными из всех типов электростанций. Гидростанции способны при необходимости увеличивать выработку и выдаваемую мощность в течение нескольких минут, тогда как тепловым станциям для этого требуется несколько часов, а атомным - сутки. Это позволяет ГЭС покрывать пиковые нагрузки и поддерживать частоту тока в энергосистеме.
4. На ГЭС значительно меньше аварийность и износ оборудования, следовательно, они более надежны в эксплуатации.
5. Возможность получения электроэнергии в больших количествах и низкой стоимости, стимулирует развитие электроемких производств.
6. Одновременно со строительством ГЭС разрешаются вопросы комплексного использования рек для судоходства, орошения, водоснабжения.
