Помощь студентам в учебе
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНО-АЛТАЙСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ КАТУНЬ. СИСТЕМЫ СМАЗКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ УЗЛОВ ГИДРОАГРЕГАТА, ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ, МЕТОДЫ НАСТРОЙКИ. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ НА ПРИМЕРЕ ВОТКИНСКОЙ ГЭС
|
СОКРАЩЁННЫЙ ПАСПОРТ ГОРНО-АЛТАЙСКОЙ ГЭС 7
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 10
1.1.4 Сейсмические условия 10
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
1.3 Аналоги проектируемого гидроузла 11
2 Водноэнергетические расчеты 12
2.1 Регулирование стока воды 12
2.1.1 Исходные данные 12
2.1.2 Кривые обеспеченности расходов 12
2.1.3 Выбор расчётного маловодного и средневодного года 13
2.2 Расчет режимов ГЭС без регулирования с учетом требований ВХК 14
2.3 Водно-энергетические расчеты работы ГЭС по маловодному году 15
2.4 Определение установленной мощности ГЭС, баланс мощностей 16
2.5 Водноэнергетические расчёты по условию средневодного года 17
3 Основное и вспомогательное оборудование 18
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 18
3.1.1 Построение режимного поля 18
3.1.2 Выбор номинального диаметра и основных характеристик
гидротурбины, определение частоты вращения, рабочей зоны на универсальной характеристике 20
3.2 Гидротурбины и их проточная часть 23
3.2.1 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины 23
3.2.2 Сопоставление турбин и выбор оптимального варианта 24
3.3 Выбор типа и габаритных размеров маслонапорной установки 24
3.4 Выбор электрогидравлического регулятора 24
4 Электрическая часть 25
4.1 Выбор главной схемы электрических соединений и схемы собственных
нужд 25
4.2 Выбор трансформаторов 25
4.2.1 Главные повышающие трансформаторы 25
4.2.2 Выбор трансформаторов собственных нужд 26
4.3 Распределительное устройство 26
4.3.1 Выбор проводов отходящих воздушных линий 26
4.3.2 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 27
4.4 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания
враспределительного устройства высшего напряжения с применением программного комплекса RastrKZ 28
4.4.1 Расчёт исходных данных 28
4.4.2 Внесение исходных данных в программный комплекс RastrKZ ... 29
4.5 Выбор электрических аппаратов 30
4.5.1 Определение токов рабочего и утяжеленного режимов 31
4.5.2 Выбор электротехнического оборудования на генераторном
напряжении 13,8 кВ 31
4.5.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения 32
4.5.4 Выбор выключателей и разъединителей 33
4.5.5 Выбор трансформаторов тока и напряжения 33
5 Релейная защита и автоматика 34
5.1 Перечень защит основного оборудования 34
5.2 Расчет номинальных параметров 35
5.3 Описание защит и расчет их уставок 36
5.3.1 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 36
5.3.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (UN
(UO)) 38
5.3.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 40
5.3.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 41
5.3.5 Защита от симметричных перегрузок (11 ) 45
5.3.6 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 47
5.3.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 49
5.4 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 50
6 Проектирование водосливной плотины 51
6.1 Определение отметки гребня бетонной плотины 51
6.2. Определение ширины водосливного фронта 52
6.3. Определение отметки гребня водослива 53
6.4 Проверка на пропуск расчетного расхода при поверочном расчетном
случае 55
6.5 Построение профиля водосливной грани 56
6.6 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 57
6.7 Гашение энергии способом свободно отброшенной струи 57
6.8 Конструирование бетонной плотины 59
6.8.1 Определение ширины подошвы плотины 59
6.8.2 Разрезка плотины швами 61
6.8.3 Быки 61
6.8.4 Устои 62
6.8.5 Дренаж тела бетонной плотины 62
6.8.6 Галереи в теле плотины 62
6.8.7 Элементы подземного контура плотины 62
6.9 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 64
6.9.1 Определение основных нагрузок на плотину 64
6.9.2 Вес сооружения 64
6.9.3 Сила гидростатического давления воды 64
6.9.4 Равнодействующая взвешивающего давления 65
6.9.5 Волновое воздействие 65
6.9.7 Давление грунта 66
6.10 Расчёт прочности плотины 67
6.11 Критерии прочности плотины 69
6.12 Расчёт устойчивости плотины 70
7 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 71
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 71
7.2 Требования по охране труда и техники безопасности для
работников Горно-Алтайской ГЭС 71
7.2.1 Общие положения 71
7.2.2 Охрана труда Горно-Алтайской ГЭС 72
7.3 Пожарная безопасность 75
7.3.1 Общие требования к пожарной безопасности 75
7.3.2 Объекты водяного пожаротушения на ГЭС 77
7.3.3 Противопожарная безопасность в аккумуляторных установках ... 78
7.4 Охрана природы 79
7.4.1 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища, влияющие на
состояние водных ресурсов 80
7.4.2 Водоохранная зона 81
7.4.3 Водоохранные мероприятия на гидроэлектростанции 82
8 Оценка объемов реализации энергии и расходов 84
8.1 Оценка объемов реализации электроэнергии 84
8.2 Текущие расходы на производство электроэнергии 85
8.3 Налоговые расходы 87
8.4 Оценка суммы прибыли 88
8.5 Оценка инвестиционного проекта 89
8.6 Методология и исходные данные оценка инвестиционного проекта 89
8.7 Показатели коммерческой эффективности проекта 90
8.8 Бюджетная эффективность 90
8.9 Анализ чувствительности 91
9 Системы смазки и охлаждения узлов гидроагрегата, основные узлы и
конструктивные исполнения, методы настройки, преимущества и недостатки на примере Воткинской ГЭС 94
9.1 Назначение и краткая характеристика 94
9.1.1 Кольцевой турбинный подшипник на водяной смазке 94
9.1.2 Генераторный подшипник 97
9.1.3 Подпятник 99
9.1.4 Смазка маслоприемника 102
9.1.5 Смазка опор лопаток направляющего аппарата и лопастей
рабочего колеса 104
9.1.6 Система отбора паров масла 105
9.1.7 Система технического водоснабжения (ТВС) 106
9.1.8 Маслоохладитель генераторного подшипника 106
9.1.9 Воздухоохладитель генератора 107
9.1.10 Маслоохладитель подпятника 107
9.1.11 Масло-охладительная установка 107
9.2 Преимущества и недостатки 108
9.2.1 Сравнение турбинного подшипника на водяной и масляной смазке,
преимущества и недостатки 108
9.2.2 Преимущества и недостатки систем ТВС 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 110
ПРИЛОЖЕНИЕ А_Анализ исходных данных 1155
ПРИЛОЖЕНИЕ Б_Водноэнергетические расчёты 11717
ПРИЛОЖЕНИЕ В_Основное и вспомогательное оборудование 12020
ПРИЛОЖЕНИЕ Г_Схема принципиальная системы ТВС 1211
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 10
1.1.4 Сейсмические условия 10
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 11
1.3 Аналоги проектируемого гидроузла 11
2 Водноэнергетические расчеты 12
2.1 Регулирование стока воды 12
2.1.1 Исходные данные 12
2.1.2 Кривые обеспеченности расходов 12
2.1.3 Выбор расчётного маловодного и средневодного года 13
2.2 Расчет режимов ГЭС без регулирования с учетом требований ВХК 14
2.3 Водно-энергетические расчеты работы ГЭС по маловодному году 15
2.4 Определение установленной мощности ГЭС, баланс мощностей 16
2.5 Водноэнергетические расчёты по условию средневодного года 17
3 Основное и вспомогательное оборудование 18
3.1 Выбор числа и типа агрегатов 18
3.1.1 Построение режимного поля 18
3.1.2 Выбор номинального диаметра и основных характеристик
гидротурбины, определение частоты вращения, рабочей зоны на универсальной характеристике 20
3.2 Гидротурбины и их проточная часть 23
3.2.1 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины 23
3.2.2 Сопоставление турбин и выбор оптимального варианта 24
3.3 Выбор типа и габаритных размеров маслонапорной установки 24
3.4 Выбор электрогидравлического регулятора 24
4 Электрическая часть 25
4.1 Выбор главной схемы электрических соединений и схемы собственных
нужд 25
4.2 Выбор трансформаторов 25
4.2.1 Главные повышающие трансформаторы 25
4.2.2 Выбор трансформаторов собственных нужд 26
4.3 Распределительное устройство 26
4.3.1 Выбор проводов отходящих воздушных линий 26
4.3.2 Выбор главной схемы распределительного устройства высшего
напряжения 27
4.4 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания
враспределительного устройства высшего напряжения с применением программного комплекса RastrKZ 28
4.4.1 Расчёт исходных данных 28
4.4.2 Внесение исходных данных в программный комплекс RastrKZ ... 29
4.5 Выбор электрических аппаратов 30
4.5.1 Определение токов рабочего и утяжеленного режимов 31
4.5.2 Выбор электротехнического оборудования на генераторном
напряжении 13,8 кВ 31
4.5.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения 32
4.5.4 Выбор выключателей и разъединителей 33
4.5.5 Выбор трансформаторов тока и напряжения 33
5 Релейная защита и автоматика 34
5.1 Перечень защит основного оборудования 34
5.2 Расчет номинальных параметров 35
5.3 Описание защит и расчет их уставок 36
5.3.1 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 36
5.3.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (UN
(UO)) 38
5.3.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 40
5.3.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 41
5.3.5 Защита от симметричных перегрузок (11 ) 45
5.3.6 Дистанционная защита генератора Z1 <,Z2 < 47
5.3.7 Защита от перегрузки обмотки ротора 49
5.4 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 50
6 Проектирование водосливной плотины 51
6.1 Определение отметки гребня бетонной плотины 51
6.2. Определение ширины водосливного фронта 52
6.3. Определение отметки гребня водослива 53
6.4 Проверка на пропуск расчетного расхода при поверочном расчетном
случае 55
6.5 Построение профиля водосливной грани 56
6.6 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 57
6.7 Гашение энергии способом свободно отброшенной струи 57
6.8 Конструирование бетонной плотины 59
6.8.1 Определение ширины подошвы плотины 59
6.8.2 Разрезка плотины швами 61
6.8.3 Быки 61
6.8.4 Устои 62
6.8.5 Дренаж тела бетонной плотины 62
6.8.6 Галереи в теле плотины 62
6.8.7 Элементы подземного контура плотины 62
6.9 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 64
6.9.1 Определение основных нагрузок на плотину 64
6.9.2 Вес сооружения 64
6.9.3 Сила гидростатического давления воды 64
6.9.4 Равнодействующая взвешивающего давления 65
6.9.5 Волновое воздействие 65
6.9.7 Давление грунта 66
6.10 Расчёт прочности плотины 67
6.11 Критерии прочности плотины 69
6.12 Расчёт устойчивости плотины 70
7 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 71
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 71
7.2 Требования по охране труда и техники безопасности для
работников Горно-Алтайской ГЭС 71
7.2.1 Общие положения 71
7.2.2 Охрана труда Горно-Алтайской ГЭС 72
7.3 Пожарная безопасность 75
7.3.1 Общие требования к пожарной безопасности 75
7.3.2 Объекты водяного пожаротушения на ГЭС 77
7.3.3 Противопожарная безопасность в аккумуляторных установках ... 78
7.4 Охрана природы 79
7.4.1 Мероприятия по подготовке зоны водохранилища, влияющие на
состояние водных ресурсов 80
7.4.2 Водоохранная зона 81
7.4.3 Водоохранные мероприятия на гидроэлектростанции 82
8 Оценка объемов реализации энергии и расходов 84
8.1 Оценка объемов реализации электроэнергии 84
8.2 Текущие расходы на производство электроэнергии 85
8.3 Налоговые расходы 87
8.4 Оценка суммы прибыли 88
8.5 Оценка инвестиционного проекта 89
8.6 Методология и исходные данные оценка инвестиционного проекта 89
8.7 Показатели коммерческой эффективности проекта 90
8.8 Бюджетная эффективность 90
8.9 Анализ чувствительности 91
9 Системы смазки и охлаждения узлов гидроагрегата, основные узлы и
конструктивные исполнения, методы настройки, преимущества и недостатки на примере Воткинской ГЭС 94
9.1 Назначение и краткая характеристика 94
9.1.1 Кольцевой турбинный подшипник на водяной смазке 94
9.1.2 Генераторный подшипник 97
9.1.3 Подпятник 99
9.1.4 Смазка маслоприемника 102
9.1.5 Смазка опор лопаток направляющего аппарата и лопастей
рабочего колеса 104
9.1.6 Система отбора паров масла 105
9.1.7 Система технического водоснабжения (ТВС) 106
9.1.8 Маслоохладитель генераторного подшипника 106
9.1.9 Воздухоохладитель генератора 107
9.1.10 Маслоохладитель подпятника 107
9.1.11 Масло-охладительная установка 107
9.2 Преимущества и недостатки 108
9.2.1 Сравнение турбинного подшипника на водяной и масляной смазке,
преимущества и недостатки 108
9.2.2 Преимущества и недостатки систем ТВС 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 110
ПРИЛОЖЕНИЕ А_Анализ исходных данных 1155
ПРИЛОЖЕНИЕ Б_Водноэнергетические расчёты 11717
ПРИЛОЖЕНИЕ В_Основное и вспомогательное оборудование 12020
ПРИЛОЖЕНИЕ Г_Схема принципиальная системы ТВС 1211
Бакалаврская работа «Проектирование Горно-Алтайской ГЭС на реке Катунь» выполнена в полном объеме в соответствии с выданным заданием. Представлена на 120 листах пояснительной записки, 6 чертежах и 2 плакатах. Все части проекта рассмотрены достаточно подробно.
В бакалаврской работе произведен водно-энергетический расчёт, разработаны и рассчитаны гидросооружения, основное и вспомогательное гидросиловое оборудование, силовое электрооборудование и электрические аппараты. Выбрана главная схема электрических присоединений ГЭС, разработаны мероприятия по охране труда, противопожарной безопасности и охране природы, а так же выполнены технико-экономические расчеты.
Следует отметить полноту, аккуратность, четкость и последовательность изложения пояснительной записки, хорошее качество графической части.
В процессе работы показала хорошие теоретические знания, самостоятельность в выборе технических решений, а также творческий и инженерный подход к выполнению работы.
Бакалаврская работа «Проектирование Горно-Алтайской ГЭС на реке Катунь. Системы смазки и охлаждения узлов гидроагрегата, основные узлы и конструктивные исполнения, методы настройки, преимущества и недостатки на примере Воткинской ГЭС»
В бакалаврской работе произведен водно-энергетический расчёт, разработаны и рассчитаны гидросооружения, основное и вспомогательное гидросиловое оборудование, силовое электрооборудование и электрические аппараты. Выбрана главная схема электрических присоединений ГЭС, разработаны мероприятия по охране труда, противопожарной безопасности и охране природы, а так же выполнены технико-экономические расчеты.
Следует отметить полноту, аккуратность, четкость и последовательность изложения пояснительной записки, хорошее качество графической части.
В процессе работы показала хорошие теоретические знания, самостоятельность в выборе технических решений, а также творческий и инженерный подход к выполнению работы.
Бакалаврская работа «Проектирование Горно-Алтайской ГЭС на реке Катунь. Системы смазки и охлаждения узлов гидроагрегата, основные узлы и конструктивные исполнения, методы настройки, преимущества и недостатки на примере Воткинской ГЭС»