Сокращений паспорт Восточного гидроузла 6
Введение 8
1 Общая часть 9
1.1 Климат в районе проектируемого гидроузла 9
1.2 Гидрологические данные 9
1.3 Инженерно - геологические условия 9
1.4 Энерго - экономическая характеристика района 10
2 Водно - энергетические расчеты 11
2.1 Исходные данные 11
2.2 Выбор расчетных гидрографов маловодного и среднего по водности
года при заданной обеспеченности стока 14
2.3 Построение суточных графиков нагрузки энергосистемы 17
2.4 Построение годовых графиков максимальных и среднемесячных
нагрузок энергосистемы 19
2.5 Расчет режимов работы ГЭС без регулирования с учетом требований
водохозяйственной системы 21
2.6 Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в маловодном году 23
2.7 Водно-энергетические расчёты режима работы ГЭС в средневодном
году 26
2.8 Определение установленной мощности ГЭС и планирование
капитальных ремонтов 28
2.9 Баланс мощности 31
3 Основное и вспомогательное оборудование 33
3.1 Построение режимного поля 33
3.1.1 Выбор турбины по главным универсальным характеристикам 35
3.1.2 Проверка работы гидротурбины при ограничении по
минимальному расходу 39
3.2 Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины для
обеспечения ее бескавитационной работы 40
3.2.1 Работа одного агрегата при максимальном напоре и номинальной
мощности 40
3.2.2 Работа одного агрегата при расчетном напоре и номинальной
мощности 41
3.2.3 Работа одного агрегата при минимальном напоре и
соответствующей ему мощности на линии ограничения 41
3.3 Заглубление водозабора на величину воронкообразования 42
3.4 Определение геометрических размеров проточной части гидротурбины
Р0115-В-400 42
3.5 Подбор и контрольный расчет отсасывающей трубы 46
3.5.1 Выбор типа и габаритных размеров маслонапорной установки.... 49
3.5.2 Определение параметров и размеров гидроагрегата 49
4 Расчет параметров основных сооружений 52
4.1 Определение отметки гребня бетонной плотины и гребня быка 52
4.2 Гидравлический расчет 55
4.2.1 Определение ширины водосливного фронта 56
4.2.2 Определение отметки гребня водослива 57
4.2.3 Проверка на пропуск расчетного расхода при поверочном
расчетном случае 58
4.2.4 Построение профиля водоливной плотины 60
4.2.5 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 61
4.2.6 Расчет гашения энергии способом свободно отброшенной струи 63
4.3 Определение ширины подошвы плотины 65
4.4 Разрезка бетонных плотин швами 66
4.5 Быки 66
4.6 Устои 68
4.7 Дренаж тела бетонных плотин 68
4.8 Галереи в теле плотин 68
4.9 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины 69
4.9.1 Цементационная завеса и дренаж 69
4.10 Фильтрационные расчеты подземного контура 70
4.10.1 Построение эпюры фильтрационного давления 70
4.11 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 72
4.11.1 Определение основных нагрузок, действующих на плотину 72
4.11.2 Вес сооружения и затворов 72
4.11.3 Сила гидростатического давления воды 74
4.11.4 Сила взвешивающего давления на подошву плотины 75
4.11.5 Сила фильтрационного давления на подошву плотины 75
4.11.6 Давление грунта 76
4.11.7 Волновое давление 78
4.12 Оценка прочности плотины 79
4.13 Критерии прочности плотины 83
4.14 Расчет устойчивости плотины на сдвиг по основанию 85
5 Технология строительства 88
5.1 Гидрологические данные 88
5.2 Компоновка гидроузла 88
5.2.1 Русловая компоновка 88
5.2.2 Сооружения гидроузла 89
5.3 Этапы возведения сооружений и схема пропуска строительных
расходов 89
5.3.1 Разбивка сооружения на этапы возведения 89
5.4 Гидравлические расчеты 91
5.4.1 Очередность строительства и пропуск строительных расходов.... 91
5.4.2 Пропуск строительных расходов через гребенку 92
5.4.3 Размеры котлована 93
5.5 Организация и технология работ по возведению перемычек и КНП.... 95
5.6 Организация и технология работ по водоотливу 95
5.6.1 Осушение котлована 95
5.6.2 Разработка котлована 96
5.7 Определение способов производства основных видов работ 97
5.8 Строительный генеральный план 98
5.9 Календарный план 98
6 Мероприятия по охране окружающей среды 99
6.1 Период строительства 99
6.2 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 100
6.3 Период эксплуатации 100
6.4 Мероприятия по защите растительного и животного мира 101
7 Оценка объёмов продаж электроэнергии и расчет расходов на проект 102
7.1 Определение объёмов генерации производства 102
7.2 Текущие расходы по гидроузлу 102
7.3 Налоговые расходы 104
7.4 Оценка суммы прибыли 105
7.5 Показатели эффективности проекта 105
7.6 Анализ чувствительности 106
8 Компоновка затвора 108
8.1 Генеральные размеры 108
8.2 Определение действующих на пролетное строение сил 108
8.3 Расстановка ригелей 108
8.4 Выбор марки стали для элементов пролетного строения 109
8.5 Расчет обшивки и стрингеров 110
8.5.1 Расчет обшивки и размещения стрингеров 110
8.5.2 Подбор сечения стрингеров 113
8.6 Расчет и конструирование ригеля 116
8.6.1 Подбор сечения 117
8.6.2 Проверка прочности и жесткости ригеля 120
8.6.3 Проверка местной устойчивости сжатых элементов ригеля 122
8.7 Расчет отверстия для пропуска воды 125
8.8 Расчет поясных швов 127
8.9 Расчет диафрагмы 128
8.9.1 Конструктивная и расчетная схема 128
8.9.2 Проверка прочности узлов диафрагмы 129
8.10 Расчет фермы продольных связей 130
8.11 Опорно-ходовые части 132
Заключение 134
Список использованных источников 137
Приложение
Гидроэлектростанции занимают особо важное место в современных энергетических системах, выполняя главную роль по регулированию её параметров 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 её сбыта.
Гидростанции - один из самых эффективных источников энергии. Коэффициент полезного действия гидравлических турбин достигает 97%, что существенно выше КПД турбин других типов электростанций.
В себестоимости производства электроэнергии на гидростанциях отсутствует топливная составляющая, что делает энергию более
конкурентоспособной в условиях рынка.
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.
Гидроэнергетические мощности вносят ощутимый вклад в обеспечение системной надежности и в конечном итоге надежной работы всей Единой электроэнергетической системы страны.
Все эти преимущества подталкивают к строительству новых гидроэлектростанций.
В работе представлен расчёт параметров Восточного гидроузла на реке Гилюй с максимальной высотой бетонной плотины 95 м и шириной по гребню 400 м. Сооружения гидроузла принадлежит к I классу.
Максимальный расчетный расход воды в реке Гилюй для основного расчетного случая с вероятностью превышения 0,1%, составляет 3 1 1 1 м 3/ с , и для поверочного расчетного случая обеспеченностью 0,01%, составляет 3 669 м 3/ с. Расчетные расходы определены гидрологическими расчетами.
На этапе водно-энергетических расчётов выбрана установленная мощность проектируемой станции, которая составила 225 МВт, намечена зона работы в суточных графиках нагрузки для зимы и лета. Проектируемая станция в основном покрывает базовую часть графика нагрузки. По кривой сработки/наполнения водохранилища, с НПУ 415 м, был определен уровень мертвого объема, отметка которого составила 392 м. Произведена оценка среднемноголетней выработки электроэнергии, которая составляет 1,04 млрд. кВт-ч.
Далее была выявлена область допустимой работы гидроэлектростанции, исходя из которой были определены следующие параметры:
- расчетный напор Нр= 67 м;
- минимальный напор Hmin= 55 м;
- максимальный напор Hmax= 85 м.
Из полученного диапазона изменения напора по справочным материалам были подобраны возможные типы гидротурбин. После сравнения рабочих зон турбин, принята к установке гидротурбина Р0115-В-400 при числе агрегатов равном 3.
Произведен расчет основных размеров генератора типа СВ-758/104-38 с номинальной мощностью 88 MBA и синхронной частотой вращения 157,8 об/мин.
На следующем этапе определены состав, тип и компоновка основных сооружений. В состав гидроузла входят следующие подпорные сооружения (считая от правого берега):
- Глухая бетонная правобережная плотина длиной 117 м.
- Водосбросная бетонная плотина длиной 52 м.
- Станционная бетонная плотина длиной 60 м.
- Глухая бетонная плотина - 13 м.
- Глухая бетонная левобережная плотина длиной 158,00 м.
Водосливная бетонная плотина имеет вертикальную напорную грань высотой 88 м и заложение низового откоса 0,7. Ширина водосливного фронта 40 м, количество пролетов 4.
Во избежание недопустимо больших напряжений, появляющихся при неравномерных осадках основания и температурных градиентах, тело бетонной плотины разрезается на секции и столбы постоянными температурно¬осадочными швами. Плановые размеры блоков 13x20 м и 13x21 м.
134
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
