Сокращенный паспорт Северной ГЭС 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Общие сведения 9
1.1 Климат 9
1.2 Гидрологические данные 9
1.3 Сейсмические данные 11
1.4 Аналоги проектируемого гидроузла 11
2 Водноэнергетические расчеты 12
2.1 Выбор маловодного и средневодного года 12
2.2 Построение максимальных графиков нагрузки 13
2.3 Расчет режимов ГЭС без регулирования с учетом ВХК 14
2.4 Баланс энергий 15
2.5 Водно-энергетический расчет режимов работы ГЭС по маловодному году
(90%) 15
2.6 Определение установленной мощности ГЭС 16
2.7 Баланс мощностей 17
2.8 Водно-энергетические расчеты ГЭС в средневодном (50%) году,
определение среднемноголетней выработки 18
3 Основное и вспомогательное оборудование 20
3.1 Построение режимного поля 20
3.2 Выбор системы и типа турбины 21
3.3 Выбор номинального диаметра рабочего колеса 21
3.4 Определение отметки установки рабочего колеса 23
3.5 Расчет вала на прочность 24
3.6 Выбор гидрогенератора 24
3.7 Выбор МНУ 24
3.8 Выбор электрогидравлического генератора 24
4 Электрическая часть 26
4.1 Выбор структурной схемы ГЭС 26
4.2 Выбор блочных трансформаторов ВН для схемы с укрупненными
блоками 27
4.3Выбор блочных трансформаторов ВН для схемы с одиночными блоками 28
4.4 Выбор трансформаторов собственных нужд 28
4.5 Выбор главной схемы на основании технико-экономического расчёта 28
4.6 Выбор количества отходящих воздушных линий 30
4.7 Расчет токов трехфазного и однофазного короткого замыкания в РУ ВН
в программном комплексе «RASTR WIN 3» 31
4.8 Определение расчётных токов рабочего и утяжелённого режима 33
4.9 Выбор и проверка коммутационных аппаратов в РУ ВН 33
4.10 Выбор и проверка коммутационных аппаратов генераторного
напряжения 34
5 Релейная защита и автоматики 36
5.1 Т ехнические данные оборудования 36
5.2 Расчет номинальных токов 36
5.3 Перечень защит блока генератор-трансформатор 38
5.4 Продольная дифференциальная защита генератора 39
5.5 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора 41
5.6 Защита от повышения напряжения 44
5.7 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и
внешних несимметричных коротких замыканий 44
5.8 Защита от симметричных перегрузок 48
5.9 Дистанционная защита генератора 49
5.10 Защита от перегрузки обмотки ротора 52
5.11 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 53
5.12 Таблица уставок и матрица отключений защит 54
6 Компоновка и сооружение гидроузла 56
6.1 Определение класса ГТС 56
6.2 Определение отметки гребня плотины 56
6.3 Определение ширины водосливной грани 58
6.4 Определение отметки гребня водослива 59
6.5 Проверка на пропуск расчетного расхода при поверочном расчетном
случае 61
6.6 Построение профиля водосливной грани 62
6.7 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 63
6.8 Расчет водобойной стенки 64
6.9 Донные водоспуски 66
6.10 Определение ширины подошвы плотины 66
6.11 Разрезка бетонных плотин швами 68
6.12 Быки 68
6.13 Устои 69
6.14 Галереи в теле плотины 69
6.15 Противофильтрационные завесы 69
6.16 Дренажные устройства в основании 70
6.17 Водобой 70
6.18 Рисберма 70
6.19 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 70
6.20 Определение основных нагрузок на плотину 71
6.21 Волновое давление 74
6.22 Оценка прочности плотины 74
6.23 Критерии прочности плотины и ее основания 76
6.24 Обоснование устойчивости плотины 77
7 Пожарная безопасность, охрана труда, техника безопасности, мероприятия по
охране природы 79
7.1 Безопасность гидротехнических сооружений 79
7.2 Орана труда 79
7.3 Пожарная безопасность 80
7.4 Охрана природы 81
8 Оценка объемов реализации энергии и расходов 86
8.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 86
8.2 Текущие расходы по гидроузлу 86
8.3 Налоговые расходы 88
8.4 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности .... 89
8.5 Методология, исходные данные 90
8.6 Коммерческая эффективность 90
8.7 Бюджетная эффективность 91
8.8 Анализ чувствительности 91
9 Гидромеханические защиты ГА. Принцип действия. Нормы и требования. . 94
9.1 Гидромеханические защиты Гидрогенератора СВ 1548/203-66УХЛ4
Богучанской ГЭС 94
9.2 ГМЗ Генераторного подшипника 95
9.3 ГМЗ Подпятника 95
9.4 ГМЗ направляющего аппарата 96
9.5 ГМЗ Крышки турбины 96
9.6 ГМЗ направляющего турбинного подшипника на примере турбины РО-
75В-750 Богучанской ГЭС 96
9.7 ГМЗ Уплотнения вала гидротурбины РО-75В-750 Богучанской ГЭС ... 97
9.8 Механическое устройство противоразгонбной защиты 97
9.9 Система виброконтроля гидроагрегата 98
9.10 Система МНУ 99
9.11 Система регулирования турбины 101
9.12 ПТК АУГ 103
9.13 Команды Стопі, Стоп2, СтопЗ и Стоп 4 104
9.14 Ступени срабатывания гидромеханических защит 105
9.15 Проверка работы гидромеханических защит 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 108
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 109
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вода является возобновляемым природным ресурсом, который не требует производственных затрат, следовательно, стоимость товара продукции ГЭС значительно ниже других источников энергии.
Гидростанции являются сложными природно-техническими комплексами, а их проектирование, строительство и эксплуатация требует знание общетехнических и специальных дисциплин.
Целью дипломного проекта являются проектирование ГЭС, с учетом месторасположения, климатических условий, гидрологических параметров и других важных условий.
В дипломном проекте были выполнены расчеты, выбраны элементы и параметры, определены показатели Северной ГЭС на реке Нижняя Тунгуска.
На первых этапах были рассчитаны установленная- 957 МВт и среднемноголетняя выработка составляет 5,86 млрд. кВтч.
На втором этапе определено число и тип гидроагрегатов, для этого были выявлены, при помощи режимного поля, расчетный, максимальный и минимальный напоры (Гр = 19.3; Нтах = 29.9; Нтіп = 15.8)
Максимальный расход через все агрегаты проектируемой станции, соответствует расчетному напору, составляет 5544 м3/с.
В следствии проделанных расчетов была выбрана турбина типа ПЛ 30 - В - 900.
Основываясь на синхронной частоте вращения и мощности гидроагрегата был выбран гидрогенератор зонтичного типа: СВ-1490/170-96УХЛ4.
Следующим этапом был выбран класс напряжения и тип РУ КРУЭ 220 кВ, а также структурная схема ГЭС. По справочным данным было выбрано высоковольтное оборудование.
В качестве генераторного выключателя, принят элегазовый комплекс HECS - 110XLp производства компании «ABB», в качестве ячеек КРУЭ были выбраны ячейки ЯГГ-220 производства компании ОАО «Электроаппарат».
Затем был рассмотрен обязательный перечень устройств релейной защиты и автоматики в соответствии с ПУЭ.
В соответствии с действующим законодательством рассмотрены мероприятия организации безопасности ГТС. Также перечислены мероприятия по охране окружающей среды в период возведения и эксплуатации гидроузла.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
