ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

СОСТАВ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ.

Цель настоящего курсового проекта по дисциплине «Использование водной энергии» - ознакомление студентов с основными положениями современной методики проектирования техно­логической части гидроэлектростанций в условиях, макси­мально приближенных к реальным. Основная особенность реальных условий проектирования состоит в необходимости учета работы ГЭС в двух больших системах: энергетической и водохозяйственной, каждая из которых представляет собой сложный комплекс производителей и потребителей опреде­ленной продукции для народного хозяйства.

Задача в общем виде формулируется следующим обра­зом: обосновать в заданном створе реки параметры проекти­руемой ГЭС, в частности, установленную мощность и среднемноголетнюю выработку, предназначенную для работы в объединенной энергетической системе с учетом требований водохозяйственного комплекса (ВХК). Состав задач, их де­тализация и последовательность решения определяются кон­кретным целевым назначением проектируемого гидроузла и зависят главным образом от требований водопотребителей, существующих ГЭС на реке, характера перспективных гра­фиков нагрузки, структуры генерирующих мощностей, а так­же местных условий.

Данный курсовой проект для существующей схемы ис­пользования водных ресурсов известного бассейна реки, вы­бранного створа гидроузла и принятой отметки НПУ пред­полагает решение следующих задач:

- для заданного ряда наблюдений за фактическим расходом воды в створе проектируемой ГЭС и заданной обеспе­ченности стока выбрать расчетные гидрографы маловодного и средневодного года, а при необходимости - и расчетный гидрограф многоводного года;

- определить потери воды из водохранилища;

- рассчитать и построить характерные суточные и годовые графики нагрузки электропотребления энергосистемы на перспективный уровень развития промышленности;

- определить вытесняющую, резервную и установленную мощности проектируемой ГЭС;

- составить баланс мощности энергосистемы с учетом капитального ремонта оборудования для расчетного маловод­ного и средневодного года;

- выбрать тип и параметры гидроэнергетического обору­дования проектируемой ГЭС на базе технико-экономическо­го обоснования;

- рассчитать и построить энергетические характеристики гидроагрегата и ГЭС в целом.

При выполнении курсового проекта по створу проектируемой ГЭС исходными данными служат:

- гидрологический ряд расходов воды за период наблюдений;

- потери воды из водохранилища на дополнительное ис­парение, льдообразование, фильтрацию и шлюзование;

- топографические характеристики водохранилища (кри­вые зависимости площади водного сечения и объема стока от уровня воды);

- отметка нормального подпорного уровня (НПУ);

- кривая зависимости расхода от уровня воды в створе гидроузла для периода открытого русла и поправочный ко­эффициент для зимних условий.

По энергосистеме:

- район, в котором расположена энергосистема;

- годовой максимум нагрузки Р_с^max энергосистемы;

- число часов использования годового максимума нагрузки T_c;

- укрупненная структура генерирующих мощностей тепловых электростанций с указанием процентного соотношения оборудования блочного и с поперечными свя­зями;

- установленная и гарантированная мощности существующих ГЭС.

По ВХК для нижнего бьефа ГЭС требования задаются в виде попусков:

- санитарных (для поддержания нормальных санитарных условий);

- транспортных (для поддержания гарантированных глубин в период навигации);

- рыбохозяйственных (для создания условий развития рыбного хозяйства);

- ирригационных (для забора воды в каналы на оро­шение сельскохозяйственных земель).

В данных методических указаниях приводится контрольный пример, который для удобства восприятия размещается по тексту.

Исходные данные контрольного примера по створу проектируемой ГЭС:

- гидрологический ряд расходов воды за период 1966–1987 гг. (табл.1);

- топографические характеристики водохранилища (кривые зависимости площади зеркала водохранилища и объема стока от уровня воды (рис.1 и рис.2);

- кривая зависимости расхода от уровня воды в створе гидроузла для периода открытого русла (рис.3) и коэффициент для зимних условий К_З = 0,6;

- отметка нормального подпорного уровня НПУ = 225 м;

- весенне –летний период: V–X; осенне–зимний период: XI – IV;

- для нижнего бьефа ГЭС требования задаются в виде попусков: санитарных Q_с = 200 м³/с (круглогодично); транспортных Q_т = 340 м³/с (в период навигации с V по X месяцы);

- потери воды на испарение ∆Q_и= 4 м³/с;

- потери воды на фильтрацию ∆Q_ф = 0,5 м³/с;

- потери напора в водоподводящих сооружениях Dh=0,5м.

По энергосистеме:

- энергосистема Дальнего Востока, типовой график для широты «Центр»;

- годовой максимум нагрузки энергосистемы Р_с^макс= 12000 МВт;

- число часов использования годового максимума нагрузки Т_с = 5500 ч;

- укрупненная структура генерирующих мощностей тепловых электростанций, заданная в виде: 50% блочного оборудования и 50 % с поперечными связями;

- установленная и гарантированная мощности существующих ГЭС в годовом балансе мощностей: N_уст = 1277 МВт; N_гар^зима= 606 МВт, N_гар^лето = 495 МВт;

- аварийный резерв составляет 8% рабочей мощности, нагрузочный – 2%;

- рабочие мощности существующих ГЭС (табл. 2).

Таблица 1

Среднемесячные и среднегодовые расходы воды (м³/с) в створе ГЭС

Таблица 2

Рабочие мощности существующих ГЭС