ПРОЕКТИРОВАНИЕ НИЖНЕ-УССУРИЙСКОЙ ГЭС НА РЕКЕ УССУРИ. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ГЭС

СОДЕРЖАНИЕ
СОКРАЩЁННЫЙ ПАСПОРТ НИЖНЕ-УССУРИЙСКОЙ ГЭС 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Исходные данные 9
1.1 Климат в районе проектируемой ГЭС 10
1.2 Гидрологические данные 10
1.3 Геологические данные 11
1.4 Сейсмические данные 12
2 Водно-энергетические расчеты 13
2.1 Данные для водно-энергетических расчетов 13
2.2 Выбор расчетных гидрографов маловодного и среднего по водности года при заданной обеспеченности стока 13
2.3 Выбор расчётного маловодного (Р=90%) и средневодного года (Р=50%) 14
2.4 Водно-энергетический расчет 14
2.5 Определение рабочей мощности ГЭС 16
2.6 Водно-энергетические расчёты режима работы ГЭС в средневодном году….. 16
3 Выбор основного и вспомогательного оборудования 18
3.1 Построение режимного поля 18
3.2 Выбор номинального диаметра и основных характеристик гидротурбины, определение частоты вращения, рабочей зоны на универсальной характеристике.. 18
3.3 Сопоставление турбин и выбор оптимального варианта 24
3.4 Расчёт спиральной камеры 24
4 Электрическая часть 29
4.1 Выбор структурной схемы электрических соединений ГЭС 29
4.2 Выбор основного оборудования ГЭС 29
4.2.1 Выбор трансформаторов собственных нужд 29
4.2.2 Выбор блочных трансформаторов 30
4.3 Расчёт токов короткого замыкания 32
4.3.1 Расчёт исходных данных 32
4.3.2 Расчёт токов короткого замыкания в ПК RastrWin 34
4.3.3 Результаты расчёта токов короткого замыкания 36
4.3.4 Выбор и проверка оборудования 37
4.3.5 Определение расчетных токов рабочего и утяжеленного режима 37
4.4 Выбор электротехнического оборудования 38
4.4.1 Выбор выключателей и разъединителей 38
4.4.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 39
4.4.3 Выбор параметров КРУЭ 39
5 Микропроцессорные электрические защиты гидрогенератора 42
5.1 Расчёт номинальных токов, выбор системы возбуждения и выпрямительного трансформатора 42
5.1.1 Расчет токов короткого замыкания 43
5.1.2 Расчет токов КЗ в точке К-3 45
5.1.3 Расчет токов КЗ в точке К-1 49
5.1.4 Расчет токов КЗ в точке К-2 50
5.2 Расчет номинальных параметров 53
5.3 Выбор трансформатора тока 54
5.4 Таблица уставок и матрица отключений защит 57
6 Компоновка и сооружения гидроузла 59
6.1 Определение класса сооружения 59
6.2 Определение отметки гребня глухой бетонной и грунтовой плотины 59
6.3 Выбор максимальных расчетных расходов для основного и поверочного расчетных случаев – Qмакс.расчосн; Qмакс.расчпов 62
6.4 Расчет пропускной способности гидроузла 63
6.4.1 Определение расчетных расходов при пропуске воды для основного и поверочного расчетного случая 63
6.4.2 Определение расхода через глубинные водосбросы 64
6.5 Определение ширины водосливного фронта 65
6.6 Определение напора на водосливе 66
6.7 Определение отметки гребня водослива 67
6.8 Проверка пропуска расчетного расхода при поверочном расчетном случае.. 67
6.9 Построение профиля водосливной грани 68
6.10 Определение отметки гребня плотины 69
6.11 Расчет длины здания ГЭС 69
6.12 Расчет энергогасящих устройств в НБ 70
6.12.1 Расчёт сопряжения потока в НБ 70
6.12.2 Расчет носка трамплина и дальности отлета струи 71
6.13 Определение ширины подошвы плотины 75
6.14 Разрезка бетонных плотин швами 76
6.15 Быки 76
6.16 Устои 77
6.17 Определение ширины гребня быка 77
6.18 Галереи и дренаж в теле плотины 77
6.19 Расчет цементационной завесы и дренажа 78
6.20 Обоснование надежности и безопасности бетонной плотины 79
6.20.1 Оценка прочности плотины 79
6.20.2 Критерии прочности плотины и её основания 80
6.20.3 Обоснование устойчивости плотины 81
7 Мероприятия по охране окружающей среды в зоне влияния Нижне-Уссурийской ГЭС 82
7.1 Общие сведения о районе строительства 82
7.2 Мероприятия по подготовке ложа водохранилища 84
7.3 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период строительства 86
7.4 Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды в период эксплуатации 87
7.4.1 Охрана атмосферного воздуха в период эксплуатации 87
7.4.2 Мероприятия по охране водных объектов 88
7.4.3 Обращение с отходами производства и потребления 88
7.4.4 Мероприятия в зоне особо охраняемых природных территориях 89
7.4.5 Производственный экологический контроль 89
7.5 Водоохранная зона 90
7.6 Мониторинг водных объектов 90
7.7 Учёт и отчётность в природоохранной деятельности 91
8 Объёмы производства электроэнергии и расходы в период эксплуатации 92
8.1 Оценка объёмов реализации электроэнергии 92
8.1.1 Текущие расходы по гидроузлу 93
8.1.2 Налоговые расходы 96
8.2 Оценка суммы прибыли от реализации электроэнергии и мощности 96
8.3 Оценка инвестиционного проекта 97
8.3.1 Методология, исходные данные 97
8.3.2 Коммерческая эффективность 98
8.3.3 Бюджетная эффективность 99
8.4 Анализ чувствительности 99
9 Совершенствование системы оперативного обслуживания оборудования ГЭС 102
9.1 Совершенствование системы оперативного обслуживания оборудования ГЭС…. 102
9.2 Планшет Мобаил Информ MIG 103
9.3 Установка дополнительного оборудования 104
9.3.1 Размещение Wi-Fi станций 104
9.3.2 Нанесение на оборудование QR-кодов 105
9.3.3 Доступ с планшета в АСУ ТП ВУ 105
9.3.4 Разработка и внедрение информационной системы для регистрации дефектов оборудования 105
9.3.5 Оперативные переключения с планшетом 106
9.4 Дополнительные мероприятия 106
9.5 Недостатки существующей системы оперативного обслуживания 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 112
ПРИЛОЖЕНИЕ А 115
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 122

Весь текст будет доступен после покупки

Гидроэлектростанции (ГЭС) выполняют ведущую роль по регулированию параметров энергетических систем в нестационарных режимах. А их высокая маневренность позволяет покрывать наиболее неравномерные части графиков нагрузки энергосистемы.
При работе энергосистемы ГЭС участвуют в регулировании частоты и перетоков активной мощности в комплексе с другими типами электростанций, например: теплоэлектростанции, атомные электростанции и т.д. Перечисленные станции имеют низкую маневренность, и как правило они покрывают базовую часть графика нагрузки, так как изменения режима работы требуют существенных затрат топлива и времени. В то же время, ГЭС может работать или в базовой, или в полупиковой, или в пиковых частях графика нагрузки в зависимости от характера покрытия такого графика. Более того, назначение ГЭС также состоит в регулировании стока реки и предотвращению паводков. Таким образом, строительство ГЭС влечет за собой исключительно положительные эффекты как для региона, так и для энергосистемы в целом.
Из года в год в Приморском крае остро стоит вопрос наводнений, они имеют серьезные последствия для населения и инфраструктуры региона. Решением вышеуказанных проблем является строительство проектируемой ГЭС, поскольку она позволит регулировать сток реки Уссури.
Целью бакалаврской работы является: определение установленной мощности и среднемноголетней выработки электроэнергии, выбор основного и вспомогательного оборудования, расчет гидротехнических сооружений, расчет микропроцессорных защит гидрогенератора, экономическое обоснование строительства Нижне-Уссурийской ГЭС на реке Уссури, а также проработка специального вопроса – «Система совершенствования оперативного обслуживания оборудования ГЭС».

Весь текст будет доступен после покупки

1 Исходные данные

Питание преимущественно дождевое — до 60 %, на снеговое (в многоснежные зимы) приходится до 30 — 35 %, остальное — на подземное. Половодье с конца марта до августа; образуется сначала от таяния снега и дождей, затем — от дождевых паводков. Среднегодовой расход воды — в верховье 143 м?/с, в среднем течении 230 м?/с, в нижнем (147 км от устья) 1150 м?/с. Характерны частые катастрофические разливы. Замерзает в ноябре, вскрывается в апреле.


Рисунок 1.1 – Бассейн реки Уссури

Длина реки — 897 км, площадь водосборного бассейна — 193 000 км?. Берёт начало в Ольгинском районе в Сихотэ-Алине на склонах горы Снежной; на большей части — равнинная река (только в среднем течении долина прорезает Восточный Синий хребет, затем Синий хребет, которые местами образуют скалистые обрывистые берега); на многих участках реки — извилины и рукава, в русле — группы островов.
Впадает у села Казакевичево Хабаровского района в мелководную и маловодную протоку Казакевичева (правобережная протока Амура). После этого русло начинает именоваться Амурской протокой, которая впадает в Амур выше Хабаровского утёса (центр города Хабаровска).

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».
4. Каталог «Гидрогенераторы» [Электронный ресурс] // Научно-производственное объединение ОАО «ЭЛСИБ».
5. 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.
6. 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.
7. Усов, С.В. Электрическая часть электростанций. / Усов С.В., Михалев Б.Н., Черновец А.К.– Энергоатомиздат 2-е издание, 1987. – 617с.
8. Васильев, Ю. С. Проектирование зданий гидроэлектростанций (строительная часть) : учебное пособие / Ю. С. Васильев, Г. А. Претро. – Ленинград : ЛГТУ, 1991. – 80 с.
9. Гидроэлектростанции: Учебное пособие/В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. – 541 с.
10. СТО РусГидро 01.01.78-2012 Гидроэлектростанции. Нормы технологического проектирования. Введён в действие приказом ОАО «РусГидро» от 30.07.2012 №665.
11. СТО РусГидро 04.02.75-2011 Гидроэлектростанции. Энергоэффективность и энергосбережение. Основные требования. Введён в действие приказом ОАО «РусГидро» от 19.09.2011 №1001.
12. 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.

Весь текст будет доступен после покупки