Сокращённый паспорт Корецкой ГЭС 6
Введение 8
1 Анализ исходных данных и определение внешних условий
функционирования ГЭС 9
1.1 Природные условия 9
1.1.1 Климат 9
1.1.2 Гидрологические данные 9
1.1.3 Инженерно-геологические условия 11
1.1.4 Сейсмические условия 11
2 Водноэнергетические расчёты 12
2.1 Регулирование стока воды 12
2.1.1 Исходные данные 12
2.1.2 Определение максимальных расчётных расходов 12
2.1.3 Кривые обеспеченности расходов 14
2.1.4 Выбор расчётного маловодного и средневодного года 15
2.1.5 Определение типа регулирования 17
2.2 Определение установленной мощности на основе водно-энергетических расчётов 17
2.2.1 Перераспределение стока маловодного года 17
2.2.2 Водноэнергетические расчёты по условию маловодного года 18
2.2.3 Определение установленной мощности ГЭС 20
2.2.4 Водноэнергетические расчёты по условию средневодного года 20
2.3 Баланс мощности 21
2.3.1 Баланс мощности изолированной энергосистемы 21
3 Основное и вспомогательное оборудование 23
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 23
3.1.1 Построение режимного поля 23
3.1.2 Выбор гидротурбин по главным универсальным характеристикам 25
3.2 Гидротурбины и их проточная часть 30
3.2.1 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины 30
3.2.2 Работа агрегатов в точке 1 ГУХ 30
3.2.3 Работа агрегатов в точке 2 ГУХ 31
3.2.4 Работа агрегатов в точке 3 ГУХ 31
3.3 Выбор типа серийного гидрогенератора 32
3.4 Выбор вспомогательного оборудования 33
3.5 Определение геометрических размеров проточной части и
машинного зала 33
4 Электрическая часть 35
4.1 Выбор главной схемы электрических соединений и схемы собственных нужд 35
4.2 Выбор повышающих трансформаторов 37
4.2.1 Выбор повышающих трансформаторов ВН для схемы с простыми блоками 37
4.2.2 Выбор повышающих трансформаторов ВН для схемы с укрупненными
блоками 39
4.3 Выбор типа серийного гидрогенератора 40
4.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 40
4.5 Выбор проводов отходящих воздушных линий 41
4.6 Выбор главной схемы на основании технико-экономического расчета 42
4.7 Выбор схемы распределительно устройства 43
4.8 Расчет токов короткого замыкания 44
4.9 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режимов 47
4.10 Выбор и проверка аппаратов 110 кВ 47
4.11 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении
10,5 кВ 49
5 Релейная защита и автоматика 51
5.1 Перечень защит основного оборудования 51
5.2 Рекомендуемые к установке устройства релейной защиты 52
5.2.1 Расчет продольной дифференциальной защиты генератора 53
5.2.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора
(UN) (UO) 55
5.2.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 56
5.2.4 Защита обратной последовательности от токов внешних несимметричных
коротких замыканий и несимметричных перегрузок генератора (/2) 56
5.2.5 Дистанционная защита от внешних коротких замыканий
(Z1<), (Z2<) 59
5.2.6 Защита от симметричных перегрузок статора (I1) 61
5.2.7 Защита ротора от перегрузки (Ip) 63
6 Компоновка и сооружения гидроузла 65
6.1 Проектирование бетонной водосливной плотины 65
6.2.1 Определение класса гидротехнического сооружения 65
6.2.2 Определение отметки гребня грунтовой плотины 65
6.2.3 Определение ширины водосливного фронта 68
6.2.4 Определение отметки гребня водослива 69
6.2.5 Проверка пропуска поверочного расхода 71
6.2.6 Построение профиля водослива по координатам
Кригера - Офицерова 72
6.3 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 73
6.4 Конструирование бетонной плотины 75
6.4.1 Определение ширины подошвы 75
6.4.2 Разрез бетонной плотины швами 76
6.4.3 Быки 77
6.4.4 Галереи 77
6.4.5 Элементы подземного контура 77
6.5 Конструирование и расчет устройств нижнего бьефа 79
6.5.1 Водобой 79
6.5.2 Рисберма 79
6.6 Определение основных нагрузок на плотину 81
6.6.1 Статические расчеты плотины 81
6.6.2 Вес сооружения и затворов 81
6.6.3 Сила гидростатического давления воды 82
6.6.4 Сила гидростатического давления воды на зуб 82
6.6.5 Равнодействующая взвешивающего давления 83
6.6.6 Сила фильтрационного давления 83
6.6.7 Давление грунта 83
6.6.8 Волновое воздействие 84
6.7 Расчет прочности плотины 85
6.7.1 Критерии прочности плотины 87
6.8 Расчет устойчивости плотины 88
7 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 90
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 90
7.2 Пожарная безопасность 90
7.3 Охрана труда и техника безопасности 92
7.4 Основные мероприятия по охране окружающей среды 94
7.5 Воздействия на природную среду в строительный период 95
8 Технико-экономические показатели 97
8.1 Текущие расходы по гидроузлу 97
8.2 Налоговые расходы 99
8.3 Прибыль 100
8.4 Методология, исходные данные 101
8.5 Бюджетная эффективность 101
8.6 Коммерческая эффективность 102
8.7 Анализ рисков инвестиционного проекта 102
9 Системы технологического управления и контроля ГА ГЭС-тепловой контроль 105
9.1 Назначение 105
9.2 Стационарная система 105
9.3 Выбор датчиков 106
9.4 Размещение датчиков 107
9.5 Управление системой ТК 119
9.6 Уставки 111
9.7 Переносная система ТК 112
9.8 Итоги 114
Заключение 115
Список использованных источников 117
Приложение
Гидроэлектростанции занимают особо важное место в современных энергетических системах, выполняя главную роль по регулированию параметров систем в нестационарных режимах, а также покрывая наиболее неравномерную часть графиков нагрузки. Кроме того, низкая стоимость товарной продукции ГЭС весьма положительно сказывается на ценообразовании электроэнергии на рынке сбыта.
Источник энергии - текущая вода, постоянно возобновляемая, в отличие от нефти, газа, твердого топлива и ядерного горючего. Лидером в развитии электроэнергетики на ближайшие десятилетия станет гидроэнергетика, как наиболее развитая, экологически безопасная и инвестиционная отрасль народного хозяйства.
Целью проекта является проработка основных этапов проектирования гидроэлектростанции с применением и закреплением теоретических знаний, а также путем инженерной мысли и творческого подхода к решению конкретных задач, найти оптимальные проектные решения.
Проектируемая Корецкая ГЭС в Хабаровском крае будет является стратегией социально-экономического развития края. Так как край обладает большим количество запасов ценных минералов. В перспективе развития края предусмотрено строительства горно-обогатительных комплексов по добычи золота. Источником энергии, которых будет проектируемая ГЭС. Так же на ГЭС будет развит рыбный промысел. Проектируемая ГЭС положительно повлияет на развитие региона.
В проекте рассчитаны и определены основные элементы и параметры Корецкого гидроузла на реке Тыркан, являющимся сооружением I класса.
В ходе водно-энергетических расчетов была рассчитана установленная мощность, равная 75 МВт и среднемноголетняя выработка 417,5 млн. Квт^ч.
Было определено оптимальное число и тип гидроагрегатов электростанции. Для этого была построена область допустимых режимов работы (режимное поле по напору и расходу), на которой определены следующие напоры:
максимальный - 33,7 м;
расчетный - 23,8 м;
минимальный - 20,1 м.
При выборе турбин рассматривалось два варианта ПЛ40а-В и ПЛ40б-В. По результатам расчетов был определен оптимальный вариант с тремя гидротурбинами П40а-В-400.
По справочным данным для выбранной турбины с синхронной частотой вращения 150 об/мин был подобран серийный гидрогенератор СВ-633/100- 40УХЛ4 с номинальной активной мощностью 26,5 МВт.
Далее была выбрана структурная схема ГЭС с единичными блоками и принята схема распределительного устройства на 6 присоединений (3 единичных блока, 3 отходящих воздушных линий) ОРУ 110 кВ - "мостик". По справочным данным и каталогам было выбрано следующее высоковольтное оборудование: блочные трансформаторы: ТД-32000/110, трансформаторы общестанционных собственных нужд: ТСЗ-630/10/0,4, для ВЛЭП - сталеалюминевые провода марки АС 70/11.
После выбора основного электрооборудования был рассмотрен обязательный перечень устройств релейной защиты и автоматики в соответствии с ПУЭ. Компоновка гидроузла была принята русловая. Строительные расходы пропускаются через гребенку. Водосливная плотина принята бетонной. Насыпная правобережная плотина.
В состав сооружений входят:
- водосбросная бетонная плотина с поверхностным водосливом практического профиля - 28 м;
- станционная бетонная плотина - 48 м;
- глухая сопрягающая водосливную и станционную - 79 м;
- насыпная правобережная плотина - 204 м.
На данном этапе расчетным путем определены габаритные размеры и характерные отметки плотины:
- ширина подошвы - 30,2 м;
- отметка подошвы водосливной плотины - 5 м;
- число водосливных отверстий - 3;
- ширина водосливных отверстий в свету - 8 м;
- отметка гребня - 47 м;
- ширина гребня - 10 м.
Для гашения кинетической энергии водного потока, пропускаемого через водосливную плотину, применяется комбинированное устройство водобойная стенка плюс колодец.
Во избежание недопустимо больших напряжений, появляющихся при неравномерных осадках основания и при температурных деформациях, в различных частях тела бетонной плотины, она разделена на секции постоянными температурно-осадочными швами.
Также в этом разделе произведена оценка прочности и устойчивости плотины при основных нагрузках. В результате расчетов коэффициент надежности сооружения составляет 1,31 для основных нагрузок (нормативное значение для сооружений I класса - 1,25). Таким образом, плотина Корецкого гидроузла отвечает требованиям надежности. При расчете плотины на прочность сжимающие напряжения не превышают критических значений, растягивающие напряжения отсутствуют. Плотина отвечает всем требованиям, предусмотренными СНиП.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла.
По технико-экономическим расчетам получены следующие показатели:
- срок окупаемости - 7 лет;
- себестоимость - 0,11 руб/кВт-ч;
- удельные капиталовложения - 34760 тыс. руб./кВт.
Таким образом, строительство Корецкого гидроузла в настоящее время является актуальным.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
