ол. 1. Принцип работы гэс. Схема генерация
 Скачать 1.85 Mb.
|
|
г) зона повышенных (избыточных) отдач сверх гарантированных. Такое повышение отдач, в основном, дает дополнительный эффект в гидроэнергетике. В этой зоне выделяют подзоны с разными значениями мощности ГЭС – от гарантированной до полной загрузки агрегатов. Линию перехода на полную мощность часто называют противосбросовой линией (она не допускает неоправданные холостые сбросы воды); д) зона противопаводковой призмы, имеет место у водохранилищ, используемых для защиты нижнего бьефа гидроузла от наводнений. В этой зоне назначаются максимально допустимые расходы воды в нижний бьеф. Эта зона также может делиться на подзоны с разными значениями холостых сбросов – от минимальных (по условиям допустимых схем маневрирования затворами водосбросных сооружений) до максимальных по условиям незатоплений в нижнем бьефе (обычно, для гидроузлов I класса, соответствующих обеспеченности 1%, согласно градостроительным нормам); е) зона максимальных холостых сбросов. В ней с целью обеспечения безопасности гидротехнических сооружений открыты все водосливные и водосбросные отверстия гидроузла. В верхней части этой зоны может выделяться подзона в которой дополнительно для сброса воды подключаются гидротехнические сооружения не предназначенные в 60 условиях нормальной эксплуатации для пропуска высоких вод. Верхней границей этой зоны является форсированный подпорный уровень (ФПУ), который не должен превышаться в условиях любой водности вплоть до соответствующей максимальной поверочной, принятой при проектировании гидроузла ВОПРОС 24 ПОСЛЕДСТВИЯ сооружения ВОДОХРАНИЛИЩ 1) Изменение характера рыбного хозяйства 2) Влияние на микроклимат(оттепляющий эффект) 3) Необходимость комплексного использованя водных ресурсов водохранилища 4) Защита от наводнений нижелещащих территорий 5) Потеря земель в результате водохранилища 6) Заилиение водохранилища 7) Разрушение берегов водохранилища 8) Лесочистка дна водохранилища(гниение и ушудщение кач-ва воды из- за леса) ВОПРОС 25ЭНЕРГИЯ И МОЩНОСТЬ ВОДОТОКОВ Водная энергия (гидроэнергия) – механическая энергия воды водотока (например реки) с продольным уклоном (падением), по которому вода движется под действием собственной массы, а также потенциальная энергия воды в искусственных (водохранилища) или естественных (озера) водоемах, расположенных на определенной высоте над уровнем моря. Мощностью N называется работа, производимая в единицу времени. Если напор составляет Н, м, расход воды равен Q, м 3 /с, то работа, которую может совершить вода в 1 секунду, т. е. потенциальная мощность водотока в ваттах, равна. N=9,810 QH,кВт Q- ср.расход реки м3/с Н - Напор м уравнения Бернулли: где Эв – энергия водотока на выделенном участке, Дж; t – время, с; g – 9,81 – ускорение свободного падения м/с2; ρ – плотность жидкости, кг/м3 (для водотоков с чистой пресной водой ρ=1000 кг/м3); W – объем стока воды, м3; Z1 и Z2 – геометрическая высота над плоскостью сравнения в сечениях 1- 1 и 2-2, м; P 1 и P 2 – давление в сечениях 1-1 и 2-2, Па; V 1 и V 2 – средняя скорость воды в сечениях 1-1 и 2-2, м/с; a – коэффициент кинетической энергии (Кориолиса). Пример: Ниагарский водопад – общее название трех водопадов («Подкова», иногда называемый Канадским водопадом, Американский водопад и водопад «Фата») на реке Ниагара – мощнейший в Северной Америке. Высота водопадов составляет 53 м, а объем падающей воды достигает 5720 м 3 /с. Наиболее мощными гидроэлектростанциями на реке Ниагара являются «Сэр Адам Бек 1» и «Сэр Адам Бек 2», находящиеся на канадской стороне, а также гидроэлектростанция Роберт Мозес (Robert Moses) и насосная станция «Левистон» (Lewiston Pump Generating Plant) на американской стороне. Их совокупная мощность составляет 4,4 ГВт 26. Основными энергетическими показателями Статический напор – разница между ВБ и НБ напоров брутто (напоры на станции) - разность полных удельных энергий потока в верхнем и нижнем бьефах напоров нетто (напоры на турбине). - разность полных удельных энергий во входном и выходном сечении турбины расчетный напор – равен мин напору, при котором обеспечивается установленная мощ ГЭС рабочий напор - разность удельных энергий потока на входе и на выходе из турбины, т. е. это рабочий напор на турбине. Энергия и мощность ГЭС. Выработку электроэнергии ГЭС и ее мощность принято определять на выводах генераторов, в связи с чем в расчетах учитывается коэффициент полезного действия гидроагрегата, который определяет гидравлические, механические и электрические потери энергии в турбине и генераторе. Энергия ГЭС : Мощностью N называется работа, производимая в единицу времени. N ГЭ С =9,81 Q H η , где Э ГЭ С и N ГЭ С выражены соответственно в кВт·ч и кВт (1 кВт·ч=3600 кДж); η – коэффициент полезного действия гидроагрегата, равный η = η т η г ; η т , η г – к.п.д. соответственно турбины и генератора. 27.Напоры ГЭС. Статический напор – разница между ВБ и НБ напоров брутто (напоры на станции) - разность полных удельных энергий потока в верхнем и нижнем бьефах Напор брутто H б р равен разности удельных энергий потока в верхнем бьефе в сечении 1– 1 перед входом в водоприемник ГЭС и в нижнем бьефе в сечении 2–2 за отсасывающими трубами гидротурбин (рис. 2.7), м: напоров нетто (напоры на турбине). - разность полных удельных энергий во входном и выходном сечении турбины Н=Н с т – h пот расчетный напор – равен мин напору, при котором обеспечивается установленная мощ ГЭС рабочий напор - разность удельных энергий потока на входе и на выходе из турбины, т. е. это рабочий напор на турбине. 28. Применяемые понятия мощностей ГЭС.(Установленная мощность, Располагаемая мощность, гарантированная мощность ГЭС, рабочая мощность электростанции, резервная мощность ГЭС) Установленная мощность обычно соответствует максимальной мощности, которую может выдать ГЭС. N у ст =9,81 QH p η ; N у ст = n аг р N г , где Q – расход ГЭС при расчетном напоре; N г – номинальная мощность генератора; n аг р – количество гидроагрегатов. Располагаемая мощность ГЭС - мощность, которую можно получить в текущий момент на ГЭС Рабочая мощность ГЭС - мощность, с которой ГЭС в текущий момент участвует в обеспечении потребностей потребителей. Гарантированная мощность – средняя мощность в период максимальной нагрузки энергосистемы (обычно января-декабря), которую ГЭС обязана выдать в систему по условиям расчетного маловодного года. Резервная мощность, это мощность обеспечивающая вместе с другими электростанциями высокое качество и надежность электроснабжения. Установленная мощность ГЭС всегда значительно выше гарантированной, что позволяет более полно использовать энергию водотока. 29. Работа гидроэлектростанции характеризуется определенными общепринятыми в технической эксплуатации показателями. Эти показатели носят название коэфициентов и определяются проектными данными, эксплуатационными графиками нагрузок и другими данными гидроэлектроустановки. На основании коэфициентов, приведенных ниже, связывающих между собой отдельные величины, и определяется оценка работы гидроэлектростанции: 1. Установленная мощность станции — Руст определяется суммой номинальных мощностей всех гидроагрегатов, присоединённых к распределительному устройству. Суммарная номинальная мощность определяется по заводским данным всех установленных на ГЭС генераторов в киловаттах. Если мощность генератора значительно превосходит мощность. первичного двигателя, Pуст определяется по мощности первичного двигателя, то есть гидротурбины, с учетом коэфициентов полезного действия передачи и самого электрогенератора. 2. Рабочая мощность станции — Рраб с определяется как сумма эксплуатационных мощностей агрегатов, которые в настоящий момент вырабатывают электрическую энергию; здесь не учитывается мощность резервных и находящихся в ремонте агрегатов. 3. Продолжительность эксплуатации гидроэлектростанции определяется суммарным числом часов в году, в течение которых станция вырабатывала полезно отпускаемую электроэнергию; полное число часов в году определяется цифрой 8760. 4. Выработанная ГЭС электрическая энергия А есть энергия, выработанная всеми генераторами станции и измеренная на их зажимах. В эту выработку электроэнергии входят потери энергии и расходы на собственные нужды. 5. Полезно произведенная станцией энергия Ап.п, то есть энергия, поступившая в сеть, равная всей энергии, выработанной станцией, за вычетом расходов на собственные нужды станции и потерь в распределительном устройстве; 6. Полезно отпущенная станцией энергия Ап.о есть энергия, отпущенная из сети потребителям. Она равна полезно произведённой энергии, за вычетом потерь в трансформаторах и сетях. 7. Средняя рабочая мощность Рср.р определится, если количество- выработанной гидроэлектростанцией электроэнергии разделить на продолжительность эксплуатации станции, выраженную в часах. 8. Среднегодовая мощность Рср получается, если годовую ботку Ав разделить на число часов в году, то есть на 8760. Если нужно определить среднесуточную нагрузку, то в этом случае выработку ГЭС за данные сутки делят на 24. 9. Коэффициент заполнения графика или коэффициент нагрузки представляет отношение средней нагрузки к максимальной за какой-либо промежуток времени, например, за сутки или за год. 10. Годовой коэффициент использования установленной мощности есть отношение выработанной всеми агрегатами электроэнергии за год в киловатт-часах к тому количеству киловатт-часов, которое могло бы быть произведено, если бы агрегаты ГЭС работали круглый год безостановочно своей полной мощностью 11. Число часов использования установленной мощности гидроэлектростанции за год есть произведение коэффициента использования на 8760. 12. Продолжительность использования максимума нагрузки есть отношение годовой выработки к максимальной нагрузке станции за год, то есть число часов использования максимума нагрузки равно произведению коэффициента нагрузки (или коэффициента заполнения годового графика) на число часов в году (8760). 13. Коэффициент эксплуатации основных агрегатов (или коэффициент рабочего времени) есть отношение суммы действительных машино-часов (часы, в течение которых агрегаты находятся в действии в продолжение года) к максимально возможному за год числу машино-часов. 30. Энергосистема Российской Федерации состоит из ЕЭС России (семь объединенных энергосистем (ОЭС) – ОЭС Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Юга и Сибири) и территориально изолированных энергосистем (Чукотский автономный округ, Камчатский край, Сахалинская и Магаданская область, Норильско-Таймырский и Николаевский энергорайоны, энергосистемы северной части Республики Саха (Якутия)). Переток электрической энергии - понятие исключительно связанное с коммерческой схемой движения товаров, услуг, денег в процессе электроснабжения, обозначающее тот факт, что на участке перетока между двумя точками не действуют лица, оказывающие услугу по передаче электрической энергии. Мировое потребление энергии Мировое потребление энергии означает общее количество энергии, потребляемое человеческой цивилизацией. Как правило, оно включает в себя всю энергию, извлекаемую из всех энергоресурсов и потребляемую человечеством во всех промышленных и потребительских секторах экономики в каждой стране. Будучи энергетической мерой цивилизации, мировое потребление энергии имеет серьёзное значение для социально-экономической и политической сфер человеческой цивилизации. Коэффицие нт испо льзования устано вленной мо щности (КИУМ [1] ) — важнейшая характеристика эффективности работы предприятий электроэнергетики Она равна отношению среднеарифметической мощности к установленной мощности электроустановки за определённый интервал времени [2] . В ядерной энергетике дают немного другое определение: КИУМ равен отношению фактической энерговыработки реакторной установки за определённый период эксплуатации к теоретической энерговыработке при работе без остановок на номинальной мощности [3] Нетрудно заметить, что значение КИУМа при обоих способах подсчёта будет одинаковым, однако последнее определение, во-первых соответствует международному понятию КИУМа (за исключением словосочетания реакторная установка, которое в общем-то можно заменить на электроустановка, определение при этом останется правильным и будет полностью соответствовать международному значению), а во-вторых предполагает более простой подсчёт его значения. состоит из семь объединенных энергосистем – ОДУ (оперативное диспетчерское управление: территориальные региональные в ОДУ в подчинение РДУ (региональные диспетчерские управления) основные хара-ки российской электроэнергии 1) производство эл. Энергии (выработка) 2) потребление 3) кф. Использования Переток – транспор э. энергии + сольдо прием энергии (в России) - сольдо выдача энергии ( из России,) 31) Понятие “Гидроузел”. Постоянные и временные сооружения Гидроузел— комплекс или группа гидротехнических сооружений, объединённых по расположению, целям и условиям их работы. В зависимости от назначения гидроузлы делятся на: энергетические, воднотранспортные, водозаборные. К временным сооружениям относят сооружения, используемые только в период строительства или ремонта постоянных сооружений. Постоянные гидротехнические сооружения в зависимости от их назначения подразделяют на основные и второстепенные в соответствии с приложением А. К основным гидротехническим сооружениям относятся: плотины устои и подпорные стены, входящие в состав напорного фронта; дамбы обвалования; берегоукрепительные (внепортовые), регуляционные и оградительные сооружения; водосбросы, водоспуски и водовыпуски; водоприемники и водозаборные сооружения каналы деривационные, судоходные, водохозяйственных и мелиоративных систем, комплексного назначения и сооружения на них (например, акведуки, дюкеры, мосты-каналы, трубы-ливнеспуски и т. д.); туннели; трубопроводы; напорные бассейны и бассейны суточного регулирования; - уравнительные резервуары; - здания ГЭС, ГАЭС и ПЭС, судоходные сооружения (шлюзы, судоподъемники и судоходные плотины); гидротехнические сооружения портов гидротехнические сооружения тепловых и атомных электростанций, кроме рыбозащитных сооружений; гидротехнические сооружения, входящие в состав комплексов инженерной защиты населенных пунктов и предприятий; гидротехнические сооружения средств навигационного оборудования; сооружения (дамбы), ограждающие золошлакоотвалы и хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций. А.2 К второстепенным гидротехническим сооружениям относятся: ледозащитные сооружения; разделительные стенки; отдельно стоящие служебно-вспомогательные причалы; устои и подпорные стены, не входящие в состав напорного фронта; берегоукрепительные сооружения портов; рыбозащитные сооружения; сооружения лесосплава (бревноспуски, запани, плотоходы) и другие, не перечисленные в составе основных гидротехнических сооружений. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гидроузел СП 58.13330.2019 32) Сооружения комплексного гидроузла (в зависимости от выполняемых функций) К основным сооружениям комплексного гидроузла относятся: плотины бетонные и земляные, судоходные шлюзы или судоподъемники, ГЭС, рыбопропускные сооружения, лесопропускные сооружения, насосные станции. https://lektsii.org/13-14081.html 33) Определение среднегодового расхода через створ гидроузла Строится расчетный график колебания уровней воды заданной обеспеченности в створе плотины С помощью кривой расходов воды и расчетного графика уровней притока воды в водохранилище Пользуясь графиком притока, подсчитывают объемы стока воды за определенные интервалы времени Суммируя значения объемов стока, определяется сток через створ гидроузла. Среднегодовой расход через створ гидроузел равен стоку через створ гидроузла / 365*86400 Методичка 34) Определение вида регулирования Строится интегральная кривая стока в соответствии с данными суммарного объема стока гидроузла Полагая что весь годовой сток пропускается через турбину равномерно в течение года, на интегральной кривой строится прямая стока через нижний бьеф Строится разностная кривая стока – показывающая в каждый момент разность между суммарным стоком с начала года и стоком нижнего бьефа По заданной руководителем кривой объемов водохранилища на графике зависимости объема водохранилища от отметок уровня воды, определяется полезный объем водохранилища при сезонном/годичном регулировании стока Определяется вид регулирования стока Определить величину полезного объема водохранилища Vп При Vп Методичка 35) Определение установленной мощности ГЭС Установленная мощность ГЭС равна произведению номинальной мощности ГЭС на установленное число агрегатов Рабочее число агрегатов определяется исходя из декабрьской суточной мощности и мощности агрегата. Установленное число агрегатов складывается из рабочих, одного аварийного и одного ремонтного 36. Построение графиков изменения уровня в верхнем бьефе при сезонном регулировании стока. График строится на том же чертеже, что и расчетный график уровней воды Характерные точки Точка 0 – Точка начала года. На графике кривой объемов водохранилища, от левой границы Vп откладывается величина Vмин. Vмин снимается с разностной кривой стока и равна ординате от минимума разностной кривой до оси абсцисс. Из этой точки по вертикали нужно подняться до кривой объемов водохранилища. Далее- налево по горизонтали, на график колебаний уровней воды, до оси ординат Точка 1 – точка минимума разностной кривой стока переносится вертикально вверх до уровня УМО Точка 2 – От уровня точки 1 на разностной кривой сток откладывается вертикально вверх величину Vп до пересечения с разностной кривой стока. Точка 2 переносится вертикально вверх до уровня НПУ. Точка 3 – От точки 2 строится горизонтальная прямая до пересечения с вертикальной прямой пересечения графика уровней воды с прямой средне регулирующего расходы воды Точка 4 – точка конца года. На графике кривой объемов водохранилища, от правой границы Vп откладывается величина. Из этой точки по вертикали нужно подняться до кривой объемов водохранилища. Далее – налево по горизонтали, на график колебаний уровней воды. Методичка |