🔍 Поиск работ

Замена рабочего колеса на Воткинской ГЭС при модернизации гидроагрегата

Работа №21235

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

электроэнергетика

Объем работы87
Год сдачи2016
Стоимость5700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
684
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 2
1 Цель и задача 4
2 Анализ гидроэнергетики в России и за рубежом 5
2.1 Текущее состояние гидроэнергетики в России и за рубежом 5
2.2 Тенденции развития гидротурбостроения 9
3 Актуальность темы 14
3.1 Состояние гидротурбины 14
3.2 Анализ гидрологии Воткинской ГЭС 15
3.3 Характеристика и анализ работы действующей турбины ПЛ-661 ВБ-930 на Воткинской ГЭС 19 4 Выбор нового рабочего колеса повортно-лопастного типа и анализ его характеристик с
действующей турбиной 22
4.1 Выбор нового рабочего колеса поворотно-лопастного типа 22
4.2 Описание проточной части турбины 27
4.3 Анализ характеристик рабочего колеса после его замены на ПЛ30/877-В-930 31
4.4 Сравнение удельного расхода на выработку 1 квуч гидроагрегатов до модернизации и после
(будущих гидроагрегатов) Воткинской ГЭС 37
4.5 Используемые датчики для определения уровня верхнего и нижнего бьефа 42
4.6 Погрешность измерения 44
5 Экономический эффект от замены гидроагрегата 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ


В мире уделяется большое внимание возобновляемым источником энергии, к которым относятся водная энергия, ветровая энергия и солнечная энергия. Одним из наиболее эффективным источником энергии является водная энергия. Для преобразования энергии воды в электричество, в мире стали строить гидроэлектростанции.
Основное освоение гидроэнергетики в России пришлось на 30 - 90гг XX века.
На сегодняшний день установленная мощность ГЭС России 45 ГВт, на долю ПАО «РусГидро» приходится 38,6 ГВт, что соответствует 5 месту в мире, уступая таким странам как Китай, Канада, Бразилия, США. Общий объем выработки электроэнергии в России на ГЭС приходится примерно 21%. В России освоено всего 20% гидроэнергоресурсов, в основном это связано из-за не разветвленной инфраструктуры и труднодоступности.
Гидроэлектростанции играю важную роль в энергетики России, из-за своей мобильности и дешевой электроэнергии, почти вся регулируемая мощность находится у гидроэлектростанции, что повышает надежность всей энергосистемы России.
Так как большая часть основного оборудования на ГЭС отработала почти двойную норму времени, появилась необходимость в модернизации и реконструкции гидротурбин и гидрогенераторов. Для модернизации и реконструкции основного оборудования необходимо использовать современные технологии и оборудование, как российских, так и зарубежных производителей.
ГЭС является капитальным гидротехническим сооружением, все новое оборудование должно вписываться в размеры которые были заложены при строительстве. Новое оборудование должно быть с улучшенными характеристиками, экологически безвредным. Должна учитываться гидрология и опыт работы ГЭС прошлых лет, изменилась ли приточность, какой среднемноголетний напор, востребовательность электроэнергии, а так же перспективы развития отраслей в регионе.
Компания ПАО «РусГидро» уделяет большое значение модернизации оборудования ГЭС. В данный момент ведется модернизация оборудования на Жигулёвской ГЭС, Волжской ГЭС, Саратовской ГЭС, так же после аварии произведена модернизация самой мощной гидроэлектростанции России «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего».
С июля 2016 года на Воткинской ГЭС планируется начало работ по модернизации гидротурбин и гидрогенераторов, весь процесс модернизации рассчитан на 10 лет.
Первые два гидроагрегата ГЭС были введены в работу 1961 году, а последний десятый гидроагрегат был смонтирован и принят в эксплуатацию в 1963 году. Располагаемая мощность Воткинской ГЭС 1020 МВт.
К основным задачам Воткинской ГЭС относится: работа в пиковые часы нагрузки, обеспечение высокооперативного резерва при различных возмущениях сети и отклонениях планового режима, регулирование водотока реки Камы для обеспечения судоходства и бесперебойной работы водозаборных сооружений городов.
Воткинская ГЭС является важным узлом в энергосистеме Урала, она связана с пятью энергосистемами, Пермской, Удмуртской, Кировской, Башкирской, Свердловской, а так же задействена в противоаварийной автоматике ВЛ 500 и 220кВ. В здание ГЭС установлено 10 гидроагрегатов: 8 гидроагрегатов по 100 МВт и 2 гидроагрегата по 110 МВт.
Все технологические системы и оборудование выработали установленные нормативно-технической документацией (НТД) сроки
эксплуатации. За время эксплуатации технологические системы и оборудование проходили в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ» периодические технические освидетельствования. В настоящее время оборудование и системы поддерживаются в работоспособном состоянии.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В магистерской диссертации обоснована замена рабочего колеса при модернизации Воткинской ГЭС, произведен анализ характеристик рабочего колеса после замены на примере изменения удельного расхода воды на выработку одного киловатт часа. Для получения более ясной картины было рассмотрено, как изменился напор с начала эксплуатации станции, произведен сравнительный анализ гидротурбин и выбрана наиболее подходящая, произведено исследование изменения удельного расхода воды на выработку 1 кВт.ч от замены гидроагрегата.
Так как гидроагрегат, который планируется установить, на ГЭС идентичен гидроагрегату, установленному на Волжской ГЭС, для анализа характеристик выбраны данные натурных энергетических испытаний гидроагрегата Волжской ГЭС, полученные НИИЭС, и данные Воткинской ГЭС, полученные с программного комплекса OVATION. Исследование показало, после замены рабочего колеса удельный расход воды уменьшится в среднем на 15%, что повысит эффективность работы гидроагрегата и станции в целом. Экономический эффект также подтверждает эффективность повышения установленной мощности и снижение удельного расхода воды на выработку 1 кВт.ч.
Актуальность данной работы заключается в разработке методики анализа характеристик до и после замены рабочего колеса, для гидроэлектростанций которые сталкиваются с проблемой модернизации гидроагрегата.
В магистерской диссертации подтверждено, что после замены рабочего колеса произойдет снижение удельного расхода воды на выработку одного киловатт часа.



1. Абубакиров Ш.И., Иванченко И.П. Методология реконструкции гидротурбинного оборудования действующих ГЭС // Гидротехническое строительство, 2010, №9.
2. Асарин А.Е. Развитие гидроэнергетики России // Гидротехническое строительство № 1, 2003, С. 2-7.
3. Байков А.И., Руденко А.П. Состояние гидросилового оборудования на гидроэлектростанциях России // Гидротехническое строительство №5, 2012, 54-57.
4. Барлит В.В., Гидравлические турбины // 1977.-Киев. Головное издательство издательского объединения «Выща Школа». 1977.-360 с.
5. Борисов В.Ф. Опыт 40-летней эксплуатации Рыбинской ГЭС // Гидротехническое строительство № 4, 1982, С. 31-35.
6. Быков В.М., Глебов И.А. Научные основы анализа и прогнозирования надежности генераторов // Л.: Наука. 1984, 213 с.
7. Васильев Ю.С. [и др.] Влияние износа гидротурбин на энергетические характеристики ГЭС // Энергетика: научно-технический и производственный журнал / Электроэнергетический совет СНГ; Министерство образования Республики Беларусь; Комитет по высшей школе Миннауки РФ. Минск. (Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ). 1972. №11-12. С. 146-151.
8. Васильев Ю.С. [и др.] Возобновляемые источники энергии и
гидроаккумулирование: учеб. пособие; СПбГТУ. СПб. 1995.
9. Васильев Ю.С. О целесообразности укрупнения агрегатов сверхмощной ГЭС // Научно-технический информационный бюллетень / МВ и ССО РСФСР. Ленинград. 1958. Гидротехника. С. 102-108.
10. Васильев Ю.С. Энергетика России: из XX в XXI век. Перспективы развития гидроэнергетики. // Гидротехника XXI век №3, 2012, С. 53-57.
11. Веремеенко И.С. «Полвека поиска и созидания - итоги и перспективы
развития отечественного гидротурбостроения» // Проблемы
машиностроения, том 6, №2, 2003 г.
12. Владиславлев Л.А. Надежность гидротурбин // М.: Энергия. 1970.
13. Гальперин М.И., Шриро И.И., Яблонский Г.А. Опыт эксплуатации и ремонт камер рабочих колес гидротурбин // Гидротехническое строительство №9, 1984г., 23-26.
14. Григорьев В.И. Пути повышения надежности и долговечности гидротурбинного оборудования при реконструкции гидроэлектростанций // Гидротехническое строительство. 1994, №12, 6-9.
15. Демьянов В.А., Пылев И.М. Опыт и проблемы создания и реконструкции гидротурбинного оборудования // Гидротехника XXI век №2, 2011, С. 12-31.
16. Дмитрухин А.Ф., Серков В.С. Техническое перевооружение и реконструкция действующих гидроэлектростанций - важное направление повышения их надежности и эффективности // Гидротехническое строительство №9, 1984г., 1-5.
17. Захаров А.В., Топаж Г.И.. Автоматизированный программный комплекс «Гидродинамический расчет насосов и турбин» // Энергомашиностроение. Труды СПбГПУ, №491, СПб, Издательство Политехнического университета, 2004, с.80-99.
18. Иванченко И.П. Анализ опыта эксплуатации агрегата 2 с временным
рабочим колесом на Саяно-Шушенской ГЭС / И.П.Иванченко,
А.Н.Прокопенко // Гидротехническое строительство. - 2013. - № 10. - с. 34-42
19. Иванченко И.П. Анализ систем мониторинга и диагностики технического состояния гидротурбин / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // Гидротехника. -
2011. - № 2. - С. 24-30.
20. Иванченко И.П. Анализ технического состояния действующего гидроэнергетического оборудования Красноярской ГЭС / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // Гидротехника. - 2013. - №3.
21. Иванченко И.П. Анализ эффективности использования водотока на Красноярской ГЭС / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // Гидротехника. - 2013. - №.4. - с.48-56.
22. Иванченко И.П. Вибрационная диагностика гидротурбин /
И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // В кн. Диагностика турбинного оборудования электрических станций. Под ред. Л.А.Хоменка - СПб. - Изд. ПЭИПК. - 2004. - С.223- 262.
23. Иванченко И.П. Вибрационная надежность гидротурбин. Обзор /
И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко, Ю.И.Рабин, Л.Л.Смелков. - М.:
Энергетическое машиностроение.- Сер.13.-Вып.13. - ЦНИИТЭИтяжмаш. - 1989. - 64 с.
24. Иванченко И.П. Кавитационные испытания и оптимизация ограниченной мощности гидротурбин действующих ГЭС // Гидротехническое строительство №10, 1977г., 24-28.
25. Иванченко И.П. Натурные исследования гидродинамических нагрузок, действующих на крепеж крышки турбины / И.П.Иванченко, С.И.Воеводин, А.Н.Прокопенко // Гидротехника. - 2012. - №3. - С.5-11.
26. Иванченко И.П. Повышение технического уровня гидротурбин действующих ГЭС // Учебное пособие ПЭИПК. Часть 1., С-Петербург, 2005, с.94.
27. Иванченко И.П. Повышение технического уровня действующих ГЭС / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // Гидротехника. - 2011. - № 3. -с.34-51.
28. Иванченко И.П. Принципы оценки остаточного ресурса гидротурбин по данным опыта эксплуатации // Труды НПО ЦКТИ, 2002, вып. 290, с. 39-47.
29. Иванченко И.П. Роль кромочных вихрей в разрушении рабочих колес радиально-осевых гидротурбин / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко // Гидротехническое строительство. - 2013. - №10. - с. 43-48.
30. Иванченко И.П. Техническая система мониторинга и диагностики разработки «НПО ЦКТИ» / И.П.Иванченко, А.Н.Прокопенко, Л.Л.Смелков // МНТК "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития" - изд-во СПбГПУ. - 2008. - C.48-58.
31. Иванченко И. П. Экспериментальные исследования напряжений в лопастях радиально-осевых гидротурбин / И.П.Иванченко // Л.: Труды ЦКТИ. - №290. - 2002.
32. Иванченко И.П., Никифоров А.И. Исследование режимов работы действующих гидротурбин и повышение эффективности использования ГЭС // Труды НПО ЦКТИ, 1977, вып. 148, 21-32.
33. Иванченко И.П., Потемкин А.А. Надежность лопастных систем
гидротурбин // НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1986, вып.№1, с 22.
34. Иванченко И.П., Потемкин А.А., Никифоров А.И. Состояние и
перспективы модернизации и реконструкции гидросилового оборудования действующих ГЭС. НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, обзорная информация, вып.4, М, 1987, с 57.
35. Иванченко И.П., Прокопенко А.Н., Замараев М.С. Техническое состояние статорных колонн гидротурбин Борисоглебской ГЭС // Гидротехническое строительство №4, 2014, 2-9.
36. Иванченко И.П., Прокопенко А.Н., Пуцын Н.В. Оценка технического состояния гидротурбинного оборудования Иркутской ГЭС после сверхдлительного периода эксплуатации // Гидротехническое строительство. 2015. №1.
37. Иванченко И.П., Прокопенко А.Н., Щур В.А. Замена гидротурбинного оборудования Иркутской ГЭС // Гидротехническое строительство. 2015. №2.
38. Иванченко И.П., Топаж Г.И., Захаров А.В. Улучшение эксплуатационных характеристик натурных гидротурбин путем коррекции лопастной системы // Труды ЦКТИ, №290, 2002.
39. Иванченко И.П., Топаж Г.И., Щур В.А. Оценка надежности турбин со сроком службы выше нормативного // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2015. №2.
40. Иванченко И.П., Щур В.А. Использование переменной частоты вращения для повышения эффективности работы гидротурбин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук под ред. В.П. Шорина, Том 14, Самара, 2012, стр.658-661.
41. Казаков М.И. Цимлянскому гидроузлу - 30 лет // Гидротехническое строительство № 11, 1982, С. 38-41.
42. Квятковский В.С. Рабочий процесс осевой турбины // Машгиз. 1952 (Труды ВИГМ вып. 14-15).
43. Климович В.И., Квазитрехмерная и осесимметричная задачи теории гидромашин и некоторые их приложения для исследования течений в проточных частях гидроагрегатов // Автореферат диссертации, СПбГТУ, СПб, 1993г.
44. Ковалев Н.Н. Гидротурбины // Л., «Машиностроение», 1971.
45. Ковалев Н.Н. Новые турбины Днепровской ГЭС им.В.И. Ленина // М.-Л: Машгиз, 1951.
46. Ковалев Н.Н., Иванченко И.П. Современное состояние и новые тенденции развития гидроэнергетики и гидротурбостроения // Труды ЦКТИ, №290, 1997, С. 90-103.
47. Ковалев Н.Н., Иванченко И.П. Современное состояние оборудования действующих ГЭС и основные направления продления срока его службы // Труды ЦКТИ, №281, 1997, С. 90-103.
48. Котенев.И.В. Исследования отсасывающих труб и формы камеры рабочего колеса осевой гидротурбины // Труды ВИГМ, вып.Х1Х, М., 1956.
49. Лапин Г.Г., Кузнецов Р.Я., Кучеров Ю.Н. Современное состояние и перспективы использования гидроэнергетических ресурсов России за период до 2030 года // Гидротехническое строительство № 1, 2002.
50. Ларин А.И. Кайраккумская ГЭС в Таджикистане // Гидротехническое строительство № 4, 1982, С. 1-5.
51. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа // Учеб. для вузов.- 7-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2003. - 840 с.
52. Материалы второго Российского совещания гидроэнергетиков 22-23 ноября, 2001г., С-Петербург, (доклады А.Б. Чубайса., А.Ф. Дьякова, В.П. Воронина, В.В. и др.).
53. Мешков В.Н., Кароль Л.А., Дмитриев Г.С. Реконструкция гидроэлектростанций Колэнерго // Экономия топлива и энергии в народном хозяйстве Мурманской области, АН СССР, Кольский филиал отдела энергетики, г.Апатиты, 1983, С. 112.
54. Михайлов Л.П. Реконструкция и расширение ГЭС - важное направление эффективности энергоснабжения // Изв. вузов №1. Энергетика. 1984, С. 98-102.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.