СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ ГЭС
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)
Кафедра гидротехнических
сооружений и гидравлики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по теме: «Проектирование здания гидроэлектростанции»
Выполнил: студент гр. 472
Софронов А.А
Проверил: Гусельникова Е.Н.
НОВОСИБИРСК 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ...................................................................................................................... 3
1 СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ ГЭС............................................................................... 5
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА АГРЕГАТОВ ГЭС............... 7
2.1. Выбор системы турбины и типа рабочего колеса............................................................. 9
2.2 Определение номинального диаметра рабочего колеса.................................................. 10
2.3 Определение синхронной скорости вращения................................................................. 12
2.4 Определение разгонной скорости вращения.................................................................... 15
2.5 Определение высоты отсасывания и отметки расположения рабочего колеса........... 17
2.6 Определение массы турбины.............................................................................................. 18
2.7 Определение объема бетона агрегатного блока ГЭС...................................................... 19
3 РАСЧЕТ ПРОТОЧНОГО ТРАКТА ТУРБИНЫ........................................................................... 23
3.1. Турбинная камера................................................................................................................ 23
4 ОТСАСЫВАЮЩАЯ ТРУБА......................................................................................................... 28
5 ВОДОПРИЕМНИК........................................................................................................................ 30
6 ПОДБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОГЕНЕРАТОРА............................................. 34
7 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ........................................................ 39
8 ВЫБОР МАСЛОНАПОРНОЙ УСТАНОВКИ............................................................................ 40
9 СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ (СВ)............................................................................................... 43
10 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ (СО).............................................................................................. 43
11 ВЫБОР ПОВЫШАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА............................................................... 44
12 ОТКРЫТОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ОРУ).............................................. 46
13 СИСТЕМА СОБСТВЕННЫХ НУЖД (ССН)............................................................................ 46
14 СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ (СКиУ)................................................................ 47
15 ЗАТВОРЫ АГРЕГАТНЫЕ ВЕРХОВЫЕ (ПРЕДТУРБИННЫЕ)............................................. 48
16 НИЗОВЫЕ АГРЕГАТНЫЕ ЗАТВОРЫ...................................................................................... 49
17 ВЫБОР КРАНОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ............................................................................... 50
18 ТЕХНИЧЕСКОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ..................................................................................... 51
19 ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ХОЗЯЙСТВО........................................................................................ 51
20 МАСЛЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО........................................................................................................ 52
21 ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСУШЕНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ АГРЕГАТА............................... 53
22 КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЭС....................................................................................................... 55
22.1 Конструирование агрегатного блока............................................................................... 55
22.2 Конструирование верхнего строения здания ГЭС......................................................... 55
22.3 Конструирование монтажной площадки........................................................................ 55
22.5 Подъездные пути к ГЭС.................................................................................................... 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................................................. 59
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Выбор системы и основных параметров турбины производится на основе анализа областей их применения, основных расчетных данных рабочих колес и технических характеристик существующих рабочих колес, а также главных универсальных характеристик. При этом предполагается, что вновь проектируемая и изготовляемая турбина имеет проточную часть - турбинную камеру, статор, направляющий аппарат, рабочее колесо, камеру рабочего колеса и отсасывающую трубу - геометрически подобную испытанной модели.
Исходными данными для проектирования здания ГЭС являются: установленная мощность станции Nуст=34 Мвт значения нормального подпертого уровня (НПУ=296м) и уровня мертвою объема (УМО=292м) по верхнему бьефу, максимальный и минимальный уровни воды по нижнему бьефу (НБmin=277м, НБmax=280м), график суточной нагрузки энергосистемы.
Максимальный напор на станции имеет место при уровне верхнего бьефа равном 
и работе ГЭС с минимальной мощностью, т.е. с минимальным расходом, которому соответствует минимальный уровень воды в нижнем бьефе( 
) при этом минимальная мощность ГЭС не должна быть меньше технически допустимой мощности одного агрегата. Минимальный напор определяется при уровне мертвого объема и работе ГЭС максимальной мощностью, т. е. максимальном расходе и, соответственно, максимальным уровнем нижнего бьефа. Если через гидроузел пропускается паводок, то при определении отметкиводы внижнем бьефе необходимо учитывать величину сбросного расхода.
Вычисляем расчетный напор по формуле
| (1.1) |
где 
- максимальный напор;
- минимальный напор.
| (1.2) |
| (1.3) |
где 
=311мБС – отметка нормального подпорного уровня;
=308 мБС – отметка форсированного подпорного уровня;
=296мБС – отметка минимального уровня в нижнем бьефе;
=298мБС – отметка максимального уровня в нижнем бьефе,
| |
| |
|
СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ ГЭС
Для осуществления главной функции ГЭС — выработки электроэнергии и регулирования мощности в энергосистеме — необходимы комплексы различного оборудования, от которого зависят эффективность и надежность эксплуатации станции. В связи с этим ответственным этапом проектирования ГЭС является подбор типов и параметров оборудования, решение вопросов его компоновки с учетом особенностей характеристик, взаимосвязей условий эксплуатации. Состав и взаимосвязь различного оборудования ГЭС наиболее наглядно представляется в форме технологической блок-схемы, показанной на рис. 1.
Рис. 1.1 Технологическая схема оборудования здания ГЭС
Оборудование и относящиеся к нему системы удобно разделить на несколько групп:
1. Гидросиловое оборудование:
- гидротурбины;
- гидрогенераторы;
- система автоматического регулирования турбины (САРТ);
- система возбуждения (СВ);
- система охлаждения (СО);
2. Электрическое оборудование:
- токопроводы от генератора;
- силовые трансформаторы;
- станционные передачи высокого напряжения;
- открытое распределительное устройство (ОРУ);
- система собственных нужд (ССН);
- система контроля и управления (СКУ);
- центральный пункт управления (ЦПУ);
3. Механическое оборудование:
- затворы агрегатные верховые (предтурбинные);
- сороудерживающие решетки;
- низовые агрегатные затворы;
- главный кран;
- другие краны станции;
4. Вспомогательное оборудование:
- система технического водоснабжения (ТВ);
- пневматическое хозяйство (ПХ);
- масляное хозяйство (МХ);
- система откачки воды из проточной части турбины;
- противопожарные и санитарно-технические устройства
Кроме того, для обеспечения нормальных условий эксплуатации здание должно быть оборудовано отоплением (частично можно использовать нагретый воздух из гидрогенератора), питьевым водоснабжением, вентиляцией, кондиционированием воздуха в некоторых помещениях и др.