Введение 9
1 Общая часть 10
1.1 Гидрология 10
1.2 Экология 10
2 Водно-энергетические расчеты 11
2.1 Исходные данные 11
2.2 выбор расчётного гидрографа маловодного и средноводного года 12
2.3 Построение кривых связей ВБ и НБ 15
2.3.1 Кривые связи ВБ 15
2.3.2 Кривые связи в НБ 16
2.4 Водно-энергетический расчет 18
2.4.1 Расчет гарантированных мощностей 18
2.4.2 Построение баланса энергии 19
2.4.2 Распределение гарантированных мощностей 20
2.5 Определение установленной мощности ГЭС 21
2.7 Построение баланса мощностей 24
3 Основное и вспомогательное оборудование 25
3.1 Выбор гидротурбин 25
3.2 Определение отметки рабочего колеса гидротурбины 29
3.3 Определение геометрических размеров проточной части и машинного
зала 30
3.4 Выбор МНУ, электрогидравлического регулятора, гидрогенератора 32
3.4.1 Выбор типа и габаритных размеров маслонапорной установки 32
3.4.2 Выбор электрогидравлического регулятора 32
3.4.3 Выбор типа серийного гидрогенератора 32
4 Электрическая часть 34
4.1 Выбор структурной схемы электрических соединений 34
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 34
4.2.1 Выбор повышающих трансформаторов и блока 34
4.3 Выбор трансформаторов СН 36
4.3.1 Выбор трансформаторов собственных нужд для схем с укрупненным
блоком 36
4.3.2 Выбор синхронных генераторов 36
4.4 Выбор главной схемы ГЭС на основании технико-экономического расчёта 36
4.5 Выбор количества отходящих воздушных линий РУВН и марки проводов 37
4.7 Расчёт токов трехфазного и однофазного короткого замыкания у распределительного устройства высшего напряжения с применением программного комплекса RastrKZ 39
4.7.1 Расчёт исходных данных 41
4.7.2 Расчёт токов трехфазного короткого замыкания на генераторном
напряжении с применением программного комплекса RastrKZ 42
4.7.3 Выбор и проверка аппаратов 500 кВ 43
4.7.4 Выбор электротехнического оборудования на генераторном
напряжении 15,75 кВ 43
5 Релейная защита и автоматика 45
5.1 Перечень защит основного оборудования 45
5.2 Описание защит и расчет их уставок 46
5.2.1 Продольная дифференциальная защита генератора (IAG) 46
5.2.2 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора 48
(UN (UO)) 48
5.2.3 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 51
5.2.4 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок
и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 51
5.2.5 Защита от симметричных перегрузок(/1) 55
5.2.6 Дистанционная защита генератора Z1 <, Z2 < 56
5.3 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 61
5.4Таблица уставок защит 61
6 Компоновка и сооружения гидроузла 63
6.1 Определение отметки гребня глухой плотины 63
6.2 Гидравлический расчёт плотины и НБ 65
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта 65
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 66
6.2.3 Проверка на пропуск поверочного расхода 68
6.2.4 Построение оголовка водослива по Кригер-Офицерову 70
6.2.5 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе 70
6.2.6 Расчет носка-трамплина и отлета дальности струи 72
6.3 Конструирование плотины 74
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 74
6.3.2 Расчет ширины плотины по гребню 75
6.3.3 Разрезка плотины швами 75
6.3.4 Дренаж тела бетонной плотины 75
6.3.5 Быки 76
6.3.6 Устои 76
6.3.7 Галереи в теле плотины 76
6.3.8 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины 77
6.4 Определение основных нагрузок на плотину 78
6.4.1 Вес сооружения 78
6.4.2 Сила гидростатического давления воды 79
6.4.3 Равнодействующая взвешивающего давления 80
6.4.4 Сила фильтрационного давления 80
6.4.5 Давление грунта 80
6.4.6 Волновое давление 82
6.5 Расчёт прочности плотины 82
6.5.1 Определение напряжений 82
6.5.2 Критерии прочности плотины 85
6.6 Расчёт устойчивости плотины 85
7 Технико-экономические показатели 87
7.1 Оценка объемов продаж 87
7.3 Налоговые расходы 90
7.4 Оценка суммы прибыли 91
7.5 Оценка инвестиционного проекта 93
7.5.1. Методология и исходные данные 93
7.5.2 Показатели коммерческой эффективности проэкта 93
7.5.3 Бюджетная эффективность 94
7.6 Анализ чувствительности 94
7.7 Финансирование проекта 96
8 Охрана труда. Пожарная безопасность. Охрана окружающей среды 99
8.1 Требования по охране труда и техники безопасности 99
для работников Ангарской ГЭС 99
8.1.1 Опасные производственные факторы, действующие 100
на предприятии «Ангарская ГЭС» 100
8.1.2 Обязанности работника Ангарской ГЭС в части охраны труда 100
8.1.3 Опасности и риски для населения и персонала, связанные с состоянием
гидротехнических сооружений и порядком строительства и эксплуатации ГЭС; переселение населения из зоны затопления; промышленное освоение береговой зоны водохранилища 102
8.2 Противопожарная безопасность 103
8.3 Охрана окружающей среды 106
9 Водноэнергетические режимы проектируемой станции. Планирование 107
9.1 Описание работы программы 109
9.1.1 Основное окно ввода данных 109
9.1.2 Окно расчета режима работы ГЭС 110
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 111
Приложение
Россия обладает одним из самых мощных гидропотенциалов в мире. Гидроресурсы России оцениваются сегодня примерно в 900 млрд. кВтч, однако, по степени освоения экономически эффективных гидроресурсов Россия на сегодняшний день значительно уступает экономически развитым странам. Этот показатель в нашей стране равен 20 %, в то время как в США и Канаде составляет 50-55 %, а в ряде стран Западной Европы и Японии - от 60 % до 90 %. Гидропотенциал России используется на 50 % в Европейской части, на 20% в Сибири и на 4 % - на Дальнем Востоке.
Использование гидроэнергетических ресурсов имеет ряд преимуществ перед использованием других энергоресурсов:
Гидроэнергия - возобновляемый источник. Использование гидроэнергии позволяет сократить потребление углеводородного топлива для нужд электроэнергетики.
Себестоимость 1 кВтч электроэнергии вырабатываемой на ГЭС намного меньше, чем на тепловой станции, отсюда быстрая окупаемость капитальных вложений затраченных на строительство ГЭС.
На выработку электроэнергии на ГЭС требуется значительно меньше рабочей силы, из-за простоты технологического процесса.
ГЭС обладает высокой маневренностью и гибкостью в работе. ГА может быть запущен на холостой ход и включен в работу в течении короткого времени.
По сравнению с турбоагрегатами, гидроагрегаты имеют более высокий КПД.
На ГЭС значительно меньше аварийность и износ оборудования, следовательно они более надежны в эксплуатации.
Возможность получения электроэнергии в больших количествах и низкой стоимости, стимулирует развитие электроемких производств.
Одновременно со строительством ГЭС разрешаются вопросы комплексного использования рек для судоходства, орошения, водоснабжения.
Современная тенденция развития гидроэнергетики в мире подтверждает важную роль использования постоянно возобновляемого экологически чистого источника энергии - воды.
Целью дипломного 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.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
