ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАРВСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ МАНА. СПОСОБЫ СОХРАНЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

СОКРАЩЁННЫЙ ПАСПОРТ НАРВСКОЙ ГЭС 7
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Общая часть 10
1.1 Климат в районе проектируемой ГЭС 10
1.2 Гидрологические данные 10
1.3 Инженерно-геологические изыскания 12
1.4 Сейсмические условия 12
1.5 Энерго-экономическая характеристика района 12
2 Водно-энергетические расчеты 14
2.1 Кривые обеспеченности расходов 14
2.1.1 Выбор расчётного средневодного года (Р=50%) 14
2.2 Определение типа регулирования 15
2.3 Расчёт конкурирующих режимов работы ГЭС по бытовому стоку и по требованиям ВХК 15
2.4 Расчёт сработки – наполнения водохранилища в маловодный год (P=90%)……… 17
2.5 Определение рабочих мощностей проектируемой ГЭС в течение года 18
2.6 Расчет резервов и определение установленной мощности проектируемой ГЭС, расчет баланса мощностей 19
2.7 Водно-энергетический расчёт режима работы ГЭС по условию средневодного года 20
3 Выбор основного и вспомогательного оборудования 22
3.1 Построение режимного поля 22
3.2 Выбор турбин по главным универсальным характеристикам 23
3.3 Гидротурбины и их проточная часть 26
3.3.1 Определение высоты отсасывания и отметки установки рабочего колеса гидротурбины 26
3.3.2 Гидромеханический расчёт круглой металлической спиральной камеры…………. 27
3.4 Выбор типа серийного генератора 29
3.5 Выбор типа маслонапорной установки 30
3.6 Выбор электрогидравлического регулятора 30
4 Электрическая часть 31
4.1 Выбор структурной схемы электрических соединений ГЭС 31
4.2 Выбор основного оборудования главной схемы ГЭС 31
4.2.1 Выбор повышающих трансформаторов 31
4.2.2 Выбор трансформаторов собственных нужд 33
4.2.1 Выбор количества отходящих ВЛ РУ ВН и марки проводов ВЛ 34
4.3 Выбор главной схемы ГЭС на основании ТЭР 35
4.4 Выбор главной схемы РУ ВН 36
4.5 Расчёт токов короткого замыкания в главной схеме 36
4.5.1 Расчёт исходных данных 36
4.5.2 Расчет токов короткого замыкания в программном комплексе «RastrWin»………. 37
4.6 Определение расчётных токов рабочего и утяжеленного режима 39
4.7 Выбор электротехнического оборудования 39
4.7.1 Выбор выключателей и разъединителей 39
4.7.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 40
5 Микропроцессорные электрические защиты гидрогенератора 42
5.1 Выбор системы возбуждения и выпрямительного трансформатора 42
5.2 Перечень защит основного оборудования 43
5.3 Расчет токов КЗ 44
5.3.1 Расчет параметров схемы замещения 44
5.3.2 Токи трехфазного и двухфазного короткого замыкания 48
5.4 Выбор измерительных трансформатор тока 51
5.4.1 Расчет первичных номинальных токов оборудования 51
5.4.2 Выбор трансформаторов тока в соответствии с требованиями 51
5.4.3 Расчет номинальных вторичных токов 55
5.5 Описание защит и расчет их уставок 55
5.5.1 Токовая отсечка трансформатора возбуждения (I>> ТВ) 55
5.5.2 Максимальная токовая защита ТВ (I>ТВ) 56
5.5.3 Продольная дифференциальная защита генератора (I?G) 57
5.5.4 Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора (UN (U0))……………………. 59
5.5.5 Защита от повышения напряжения (U1>), (U2>) 61
5.5.6 Защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок и внешних несимметричных коротких замыканий (I2) 61
5.5.7 Защита от симметричных перегрузок I1 64
5.5.8 Дистанционная защита генератора (Z1<), (Z2<) 66
5.5.9 Защита ротора от перегрузки 69
5.6 Выбор комплекса защит блока генератор-трансформатор 71
5.7 Таблица уставок и матрица отключений 71
6 Компоновка и сооружения гидроузла 72
6.1 Определение класса сооружения и отметки гребня плотины 72
6.1.1 Определение класса сооружения 72
6.1.2 Определение отметки гребня плотины 72
6.2 Гидравлический расчет 75
6.2.1 Определение ширины водосливного фронта 75
6.2.2 Определение отметки гребня водослива 77
6.2.3 Определение отметки ФПУ и верха быка 79
6.2.4 Построение профиля водосливной грани 81
6.2.5 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе 82
6.3 Конструирование плотины 84
6.3.1 Определение ширины подошвы плотины 84
6.3.2 Разрезка бетонных плотин швами 85
6.3.3 Быки 85
6.3.4 Назначение ширины гребня 86
6.3.5 Устои 86
6.3.6 Дренажи и галереи в теле бетонной плотины 86
6.4 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины 87
6.4.1 Дренажные устройства в основании 87
6.5 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 88
6.5.1 Определение нагрузок на плотину 88
6.5.2 Оценка прочности плотины 91
6.5.3 Критерии прочности плотины и ее основания 94
6.6 Расчет устойчивости плотины 94
7 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период эксплуатации 96
7.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 96
7.2 Текущие расходы по гидроузлу 96
7.3 Налоговые расходы 99
7.4 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 101
7.5 Анализ денежных потоков 102
7.6 Оценка инвестиционного проекта 102
7.6.1 Методология, исходные данные 103
7.6.2 Коммерческая эффективность 104
7.6.3 Бюджетная эффективность 104
7.7 Анализ чувствительности 105
8 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Нарвского ГУ 107
8.1 Общие сведения о районе строительства 108
8.2 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 108
8.3 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период строительства 110
8.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период эксплуатации 111
8.4.1 Мероприятия по охране водных объектов 111
8.4.2 Обращение с отходами производства и потребления 112
8.4.3 Производственный экологический контроль 113
8.5 Водоохранная зона 113
8.6 Водоохранная зона 114
9 Способы сохранения устойчивости электростанций 115
9.1 Устойчивость электрической системы 115
9.2 Способы сохранения устойчивости 116
9.2.1 Противоаварийная автоматика 116
9.2.2 Улучшение динамической устойчивости генератора 118
9.2.3 Улучшение динамической устойчивости генератора 120
9.2.4 Улучшение динамической устойчивости генератора 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 124
ПРИЛОЖЕНИЕ А 127
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 135
ПРИЛОЖЕНИЕ В 139
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 140

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день гидроэнергетика является одним из наиболее эффективных направлений в электроэнергетике. Гидроресурсы представляют собой возобновляемый и наиболее экологически чистый источник энергии, использование которого позволяет снизить выбросы в атмосферу, связанные с работой тепловых электростанций, и сохранить запасы углеводородного топлива для будущих поколений. Кроме того, помимо производства электроэнергии, гидроэнергетика решает ряд важных задач для общества и государства.
Красноярский край, расположенный в центре Восточной Сибири, является одним из крупнейших субъектов Российской Федерации и обладает значительным водным потенциалом благодаря своим многочисленным рекам, озерам и другим водным ресурсам
Регион занимает одно из ведущих мест в России по запасам минеральных ресурсов и полезных ископаемых. В его недрах встречаются нефть, газ, железные руды, уголь, цветные и редкие металлы, нерудные минералы. В связи с этим, появляется потребность в электроэнергии для их функционирования, несмотря на изобилие источников энергетических ресурсов.
Внедрение новых проектов и целевых программ способствует более эффективной выработке энергии при низком потреблении топливных ресурсов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Общая часть

1.1 Климат в районе проектируемой ГЭС

Створ Нарвской ГЭС расположен в Красноярском крае. Климат этого региона умеренно континентальный с теплым летом, и холодной, малоснежной зимой. Данный регион характеризуется сильными изменениями температуры воздуха в течение года. Среднегодовая температура воздуха составляет около +2 градуса.
Январь - самый холодный месяц года, его средняя температура составляет около - 16 градусов. Июль - самый тёплый месяц года, со средней температурой +19 градусов. Среднее количество осадков составляет 316 мм. Большая часть осадков выпадает в Август.

1.2 Гидрологические данные

Гидрологический ряд расходов воды в реке Мана за период 1923-1972 гг. представлены в приложении А, таблица А1. Каждый год гидрологического ряда представлен в виде средних расходов за каждый месяц. Средний многолетний расход в районе проектируемого гидроузла равен 230 м3/с. Питание смешанное, в основном за счет таяния снегов, выпадающих в летнее время осадков и подземных вод.
Расходы воды расчетных обеспеченностей представлены в таблице 1.1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Затеева, Е. Ю. Выбор параметров ГЭС: учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию гидротехнических объектов / А. Ю. Александровский, Е. Ю. Затеева, Б. И. Силаев. – Саяногорск: СШФ КГТУ, 2008. – 114 с.
2. Затеева, Е. Ю. Использование водной энергии: методические указания по выполнению курсового и дипломного проектов / Е. Ю. Затеева. – Саяногорск: СШФ СФУ, 2012. – 11 с.
3. Филиал ОАО «СО ЕЭС» ОДУ СИБИРИ. [Электронный ресурс] // ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы».
2. Каталог «Гидрогенераторы» [Электронный ресурс] // Научно-производственное объединение ОАО «ЭЛСИБ».
3. Щавелев, Д. С. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: справочное пособие : в 2 т. / Под ред. Ю. С. Васильева, Д. С. Щавелева. – Т. 2. Основное оборудование гидроэлектростанций. – Москва: Энергоатомиздат, 1988. – 400 с.
4. Щавелев, Д. С. Гидроэнергетическое и вспомогательное оборудование гидроэлектростанций: справочное пособие : в 2 т. / Под ред. Ю. С. Васильева, Д. С. Щавелева. – Т. 2. Вспомогательное оборудование гидроэлектростанций. / М. И. Гальперин, И. Н. Лукин [и др.] – Москва: Энергоатомиздат, 1990. – 336 с.
5. Усов, С.В. Электрическая часть электростанций. / Усов С.В., Михалев Б.Н., Черновец А.К.– Энергоатомиздат 2-е издание, 1987. – 617с.
6. Васильев, Ю. С. Проектирование зданий гидроэлектростанций (строительная часть) : учебное пособие / Ю. С. Васильев, Г. А. Претро. – Ленинград : ЛГТУ, 1991. – 80 с.
7. Гидроэлектростанции: Учебное пособие/В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. – 541 с.
8. СТО РусГидро 01.01.78-2012 Гидроэлектростанции. Нормы технологического проектирования. Введён в действие приказом ОАО «РусГидро» от 30.07.2012 №665.
9. СТО РусГидро 04.02.75-2011 Гидроэлектростанции. Энергоэффективность и энергосбережение. Основные требования. Введён в действие приказом ОАО «РусГидро» от 19.09.2011 №1001.
10. СТО 17230282.27.140.022 – 2008 Здания ГЭС и ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования. Введён в действие приказом ОАО «РусГидро» от 30.06.2008 №324.
11. СТО 17330282.140.016 – 2008 Здания ГЭС и ГАЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. Введён в действие приказом ОАО РАО «ЕЭС России» от 30.06.2008 №310.
12. Куценов, Д. А. Электрическая часть гидроэлектростанций: проектирование: учебное пособие для вузов / Д. А. Куценов, И. Ю. Погоняйченко. – Красноярск: СФУ, 2007. – 232 с.
13. СТО 24.3182. Электроэнергетические системы. Определение предварительных технических решений по выдаче мощности электростанций. Условия создания объекта. – Введ. 06.12.2007 – Москва: ОАО РАО «ЕЭС России», 2007 – 20 с.

Весь текст будет доступен после покупки