Проектирование Бодайбинской ГЭС на реке Витим. Системы смазки. Типы применяемых индустриальных масел

СОКРАЩЕННЫЙ ПАСПОРТ БОДАЙБИНСКОЙ ГЭС 8
ВВЕДЕНИЕ 10
1. Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирования ГЭС 11
1.1 Природные условия 11
1.1.1 Климатические данные 11
1.1.2 Гидрологические данные 11
1.1.3 Геологические данные 13
1.1.4 Сейсмологические данные 13
1.2 Энергоэкономическая характеристика района 13
1.3 Аналог проектируемого гидроузла 15
2 Водно-энергетический расчет 15
2.1 Определение класса ГТС 15
2.2 Регулирование стока воды 15
2.2.1 Построение эмпирических кривых обеспеченности 15
2.2.2 Выбор расчетных маловодного и средневодного года 16
2.2.3 Тип регулирования водохранилища 17
2.3 Определение установленной мощности станции 18
2.3.1 Баланс энергии 18
2.3.2 Сработка – наполнение в маловодном году 20
2.3.3 Выбор рабочих мощностей и построение интегральных кривых нагрузок 21
2.3.4 Расчет резервов и планирование капитальных ремонтов оборудования 21
2.3.5 Баланс мощностей 23
2.4 Водно – энергетический расчет режима работы ГЭС в средневодном году 25
3. Основное и вспомогательное оборудование 25
3.1 Выбор энергетического оборудования 25
3.1.1 Режимное поле 25
3.1.2 Выбор гидротурбин 26
3.2 Расчет бетонной спиральной камеры 28
3.3 Выбор типа серийного генератора 29
3.4 Расчет деталей и узлов гидротурбины 30
3.4.1 Расчет вала 30
3.4.2 Расчет турбинного подшипника 30
3.4.3 Выбор типа маслонапорной установки 31
3.4.4 Выбор электрогидравлического регулятора 31
4. Электрическая часть 32
4.1 Исходные данные для проектирования электрической части 32
4.2 Выбор структурной схемы электрических соединений ГЭС 32
4.3 Выбор основного оборудования главной схемы 33
4.3.1 Выбор синхронных генераторов 33
4.3.2 Выбор повышающих трансформаторов для схемы с одиночным блоком 33
4.3.4 Выбор трансформатора собственных нужд 36
4.4 Определение количества отходящих воздушных линий распределительного устройства высшего напряжения 36
4.5 Выбор главной схемы распределительного устройства 38
4.6 Расчет токов короткого замыкания с помощью программного обеспечения RastrWin 39
4.7 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режима 40
4.8 Выбор электротехнического оборудования на генераторном напряжении 15,75 кВ 40
4.9 Выбор трансформаторов тока и напряжения 44
4.10.1 Выбор электротехнического оборудования ОРУ 500 кВ 48
4.10.2 Выбор параметров КРУЭ 51
5 Микропроцессорные электрические защиты генератора 52
5.1 Релейная защита и автоматика 52
5.2 Выбор системы возбуждения и выпрямительного трансформатора 53
5.3 Расчет токов короткого замыкания 53
5.4 Расчет номинальных токов оборудования 54
5.5 Расчет уставок защит 55
5.5.1 Токовая отсечка трансформатора возбуждения 55
5.5.2 Максимальная токовая защита трансформатора возбуждения (I>ТВ) 56
5.5.3 Защита ротора от перегрузки (Ip) 57
5.5.4 Защита от замыкания на землю обмотки статора генератора (Un(U0)) 59
5.5.5 Дистанционная защита генератора 60
5.5.6 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканиях (I2) 62
5.5.7 Защита от симметричных перегрузок и коротких замыканий (I1) 64
5.5.8 Продольная дифференциальная защита 65
5.5.9 Защита от повышенного напряжения 67
6. Компоновка и сооружения гидроузла 68
6.1 Определение отметки гребня бетонной плотины 68
6.2 Гидравлические расчеты 70
6.2.1 Определение ширины водослива 70
6.2.2 Определение гребня водослива 73
6.2.3 Определение отметки гребня сооружения 74
6.3 Сопряжение потока 75
6.3.1 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 75
6.3.2 Расчет отброса струи 77
6.4 Определение основных нагрузок на плотину 79
6.4.1 Вес сооружения и затвора 79
6.4.2 Сила гидростатического давления воды 80
6.4.3 Равнодействующая взвешивающего давления 80
6.4.4 Давление грунта 81
6.4.5 Волновое давление 81
6.6 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 81
6.6.1 Оценка прочности плотины 81
6.6.2 Критерии прочности плотины и её основания 82
6.6.3 Обоснование надежности плотины 83
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Бодайбинского гидроузла. 84
7.1 Общие сведения о районе строительства 84
7.2 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период эксплуатации ГЭС 85
7.3 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 86
7.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период строительства 88
7.5 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период эксплуатации Бодайбинской ГЭС 89
7.5.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха. 89
7.5.2 Мероприятия по охране водных объектов. 90
7.5.3 Обращение с отходами производства и потребления. 91
7.5.4 Мероприятия в зоне особо охраняемых природных территориях. 92
7.6 Водоохранная зона 92
7.7 Учёт и отчётность 93
8. Технико-экономические показатели 94
8.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 94
8.2 Текущие расходы по гидроузлу 95
8.3 Налоговые расходы 98
8.4 Оценка суммы прибыли 99
8.5 Анализ денежных потоков 99
8.6 Оценка инвестиционного проекта 100
8.7 Методология, исходные данные 100
8.8 Коммерческая эффективность 101
8.9 Бюджетная эффективность 102
9. Системы смазки. Типы применяемых индустриальных масел 102
9.1 Турбинный подшипник на масляной смазке 102
9.2. Турбинный подшипник на водяной смазке 104
9.3 Генераторный подшипник 105
9.4 Подпятник 106
9.5 Маслоохладители 108
9.6 Типы применяемых индустриальных масел 109
9.7 Прием и обработка трансформаторного масла 109
9.8 Прием и обработка турбинного масла 110
9.10 Контроль качества турбинного масла при эксплуатации 110
9.11 Контроль качества трансформаторного масла 110
9.12 Индустриальное масло 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 114
ПРИЛОЖЕНИЕ А 117
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 125
ПРИЛОЖЕНИЕ В 128
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 132

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире, характеризующемся постоянным ростом потребления энергии и стремлением к устойчивому развитию, гидроэнергетика занимает особое место. Этот вид альтернативной энергетики представляет собой один из наиболее важных и перспективных источников электроэнергии, обладающий не только экономической значимостью, но и значительным вкладом в экологическую устойчивость.
С учетом постоянно растущего потребления электроэнергии в регионе, основной задачей становится обеспечение стабильного и эффективного производства электроэнергии, учитывая при этом экологические аспекты. Также стоит отметить, что регион богат реками и озерами, что создает благоприятные условия для развития гидроэнергетики.
Целью проекта является проектирование Бодайбинской ГЭС на реке Витим её сооружений, выбор основного и вспомогательного оборудования, разработка электрической части, которая должна соответствовать высокой надежности, правил охраны труда и окружающей среды и технико-экономическое обоснование эффективности проекта.

Весь текст будет доступен после покупки

. Анализ исходных данных и определение внешних условий функционирования ГЭС
в Азиатской части России, в Восточной Сибири, Иркутской области. Длина реки — 1837 км, площадь водосборного бассейна — 225 000 км2. Ширина реки достигает до 100 м. Створ проектируемой ГЭС расположен от г. Бодайбо (численность населения - 8921 человек) в 36 км.
1.1 Природные условия
1.1.1 Климатические данные
Климат расположения гидроузла резко-континентальный с продолжительной морозной зимой и коротким жарким летом. Средняя температура января -26…-31 ?С; июля – +17…+21 ?С. Суровые климатические условия способствуют повсеместному распространению многолетней мерзлоты. Город Бодайбо приравнен к районам Крайнего Севера.
1.1.2 Гидрологические данные
Питание Витима смешанное, преимущественно снеговое. Вода в реке с мая и до октября поднимается до 10 м и начинается половодье. Объем стока 70 км?/год. В июне река разливается до 4900 м?/с, в марте половодье реки резко сходит до 80 м?/с.
Среднемноголетний расход взвешенных наносов 55 кг/с при средней мутности воды 30-50 г/л. Заморозок воды начинается в конце осени – в ноябре. В мае начинает все таять.
Гидрологический ряд расходов воды в реке Витим за период 1939-1988 гг. представлен в приложении А, таблица А1.
Среднемноголетний сток определяется по формуле:

W_(ср.многолетний)=Q_(ср.многолетний)/10^9 •t; (1.1)

W_(ср.многолетний)=(1755•31536000)/10^9 =55,35 ?км?^3.
где Q_среднемноголетний – среднемноголетний расход за весь период
наблюдений;
t – количество секунд в году.
На рисунках 1.1 – 1.2 представлены кривые связи верхнего и нижнего бьефов, соответственно.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Александровский, А. Ю. Выбор параметров ГЭС : Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов / А. Ю. Александровский, Е. Ю. Затеева, Б. И. Силаев; Красноярский государственный технический институт, Саяно-Шушенский филиал. – Саяногорск : Саяно-Шушенский филиал КГТУ, 2005.
2. Архангельская облатсь : офиц. сайт. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki (дата обращения 28.06.2022).
3. Вода России : офиц. сайт. – URL: http://water–rf.ru (дата обращения 28.06.2023).
4. Водный кодекс Российской Федерации: текст с изм. и доп. на 8.12.2016 г. № 74–ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации. – 2020. – 8 дек. (№ 74). –ФЗ.
5. Гидротехнические сооружения. Часть 1. : учебник для вузов / Л. Н. Рассказов, В. Г. Орехов, Н. А. Анискин [и др.]. – М. : Издательство АСВ, 2011. – 576 с. – ISBN 978-5-93093-593-6
6. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций : справ. пособие : в 2 т. / Л. Ф. Абдурахманов, Б. Н. Ананьин, Ф. В. Аносов [и др.]. – М. : Энергоатомиздат, 1990. – Т. 2. – 366 с. – ISBN 5-283-01961-6
7. ГОСТ Р 57114–2016. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Электроэнергетические системы. Оперативно–диспетчерское управление в электроэнергетике и оперативно–технологическое управление. Термины и определения : нац. стандарт Российской Федерации : изд. офиц. : утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 04.10.2016 N 1302–ст. – М. : ОАО «ЕЭС России», 2017. – 19 с.
8. ГОСТ Р 56303–2014. Оперативно–диспетчерское управление нормальные схемы электрических соединений объектов электроэнергетики : нац. Стандарт Российской Федерации : изд. офиц. : утв. и введен в действие Приказом Федер. агентства по техн. регулированию и метрологии от 01.09.2015. – М. : ОАО «ЕЭС России», 2016 – 19 с.
9. Единые сценарные условия ОАО «РусГидро» на 2017–2042 гг. : Приказ ОАО «РусГидро». – М. : ПАО «РусГидро», 2016. – 22 с.
10. Затеева, Е. Ю. Использование водной энергии. Выбор параметров ГЭС суточного регулирования: учебно-методическое пособие / Е. Ю. Затеева, Н. С. Щербакова. – Сибирский федеральный университет, Саяно-Шушенский филиал. – Саяногорск; Черемушки: Саяно-Шушенский филиал СФУ, 2021. – 100 с.: ил.

Весь текст будет доступен после покупки