Схемы ГЭС

Устройство ГЭС и гидротурбин

Различают деривационные ГЭС, здания которых установлены на ка­нале, отведенном от водохранилища (верхнего бьефа гидроузла), и плотин­ные, в которых гидротурбины и генераторы размещены непосредственно в плотине. Низконапорные ГЭС, характерные для Северо-Запада, относятся к плотинному типу. Их сооружения обычно включают грунтовую плотину, перегораживающую русло, небольшую бетонную плотину и совмещенное с ней здание ГЭС. Сооружения низконапорных ГЭС представлена на рис. 1.2.

Мощность гидроэнергетической установки возрастает с увеличением расхода воды и скорости обтекания лопастей турбины. Она определяется выражением:

, кВт, (1.1)

где р = 1000 кг/м³ - плотность воды,

g = 9,8 м/с² - ускорение силы тяжести,

Q - расход воды через гидротурбину, м³/с,

Н_под - напор воды, подведенный к гидротурбине, м,

η_т - КПД гидротурбины,

η_эг - КПД электрогенератора.

Подведенный к турбине напор Н_под равен разности уровней в верхнем и нижнем водохранилище (бьефе) за вычетом гидравлических потерь.

Проект ГЭС разрабатывается на основе топографо-геодезических и инженерно-геологических изысканий. Используются многолетние наблю­дения за гидрологическим режимом реки: расходами, уровнями, ледовым режимом. Напор на гидроузле Н_гэсравен разности уровней воды верхнего и нижнего бьефов. При Н_гэс< 25 м станцию относят к низконапорным. Напор блока (гидроагрегата) представляет собой разность удельных потен­циальных энергий на входе и выходе из гидротурбины и определяется из выражения

, м (1-2)

где Δh_кин - потери кинетической энергии в водоподводящих и водоотводящих сооружениях плотины. Согласно гидравлике эти потери пропорцио­нальны квадрату скорости воды (и, следовательно, квадрату расхода).

Расход воды в водохранилище (верхнем бьефе) зависит не только от расхода через плотину, но также от водозабора на нужды водоснабжения, ирригации, от осадков, испарения, фильтрации, льдообразования. Расход в нижнем бьефе зависит от расхода через турбины, холостых сбросов, фильт­рации.

Дата добавления: 2014-12-17