1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (811230), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Концевые участки подводящих водоводов высоконапорные. На стыке этих участков располагастся при необходимости уравнительный резервуар, При отсутствии уравнительного резервуара весь подводящий водовод в дальнейшем изложении рассматривается как единая высоконапорная система. Отводящие водоводы ГАЭС по конструктивным особенностям близки к напорным отводящим водоводам обычных гидроэлектростанций. При значительной протяжснности отводящих водоводов ГАЭС на них также сооружают уравнительные резервуары.
68 В связи с все более широким распространением подземных машинных залов ГАЭС, а также с развитием техники подземного строительства за последние годы все большее количество ГАЭС сооружается с подземным расположением водоводов, Компоновка их гидравлического тракта тесно связана с размещением самой ГАЭС, и поэтому они должны рассматриваться совместно. На выбор компоновочного решения большое влияние оказывают геологические условия (расположение машинного зала и высоконапорного участка подводящих водоводов в пределах наиболее прочной и ненарушенной зоны скального массива), условия производства подземных работ (длина и протяженность коммуникаций, последовательность разработки и крепления подземных выработок), гидравлический режим в водово7ПП гпп зпп чпп о (оо гпо зпо чоо опп опо уоп оп Рис.
4-16, 1!римеры трассировки подземных водоводов ГАЭС. 1 — Эркхаузен (ФРГ), 1=!300 м; 2 — Виааден 11 (Люксембург), 1=1200 и; 3 — Виандеи 1 (Л1оксембург), 1=330 м: 4 — Торло Хилл (Ирландия), 1=700 м; 3 — Резан (Фрак. дия), 1=1!23 м; 6 — Вальдек !! (ФРГ), 1 1400 м; 7 — Маркерсбах (ГДР), 1=)430 м. дах (необходимость устройства уравнительных резервуаров, возможность разрыва сплошности потока при потере привода на насосах и др.), а также условия выдачи и подвода электрической мощности.
Все эти факторы учитываются при технико-экономических сравнениях рассматриваемых вариантов Как показывает сравнение геометрических показателей подземных водоводов некоторых осуществленных ГАЭС чистого аккумулирования (рис. 4-16), отношение используемого напора к суммарной длине подводя!цего и отводящего водоводов колеблстся в широких пределах — от 1: 2,65 (Торло Хилл) до 1: 4,?5 (Маркерсбах). Это отношение может в определенной степени характеризовать условия площадки строительства ГАЭС: чем меньше знаменатель дроби, тем благоприятнее топографические условия для сооружения ГАЭС. б) Падводнщне вадовады Низконапорные участки подводящих водоводов ГАЭС обычно выполняются подземными.
Они могут иметь значительную длину, особенно на ГАЭС смешан- 69 ного типа. Так, в состав сооружений ГЭС вЂ” ГАЭС Кастейк (США) входит низконапорный туннель длиной около 16 км и шесть наземных высоконапорных турбинных водоводов длиной 730 м каждый (рис. 4-!7). Диаметр туннеля 9,14 м, максимальный статический напор 120 м, Вблизи выходного портала туннеля имеется уравнительный резервуар диаметром 36,6 м. Однако такую большую длину подводя!цего тракта для ГАЭС можно рассматривать как исключение.
На ГЭС вЂ” ГАЭС Кастейк она связана с тем, что водовод входит в Калифорннлскую гидротехническую систему, предназначенпу!о для водо- Рис. 4-17. Разрез по напорному тракту ГЭС вЂ” ГАЭС Кастейк (США). 1 — водозраиилище Пайрамид; У вЂ” кизкоиапориый участок водовода; 5 — высокочапориый участок еодовода; 4 — уравнительный резервуар; 5 — здакие ГАЭС: 5 — волохрапитище Кастейк: 7 — ик «изй бассейн ГАЭС. снабжения г.
Лос-Анджелеса и прилегаю!цих районов. Благодаря комплексному назначению этой системы часть стоимости сооружений ГАЭС отнесена к затратам на водоснабжение, что соответственно снизило затраты на энергетическую часть узла и повысило его экономическую эффективность (48). Диаметры водоводов и определяемые имн скорости течения воды устанавливаются в проектах на основании технико-экономических расчетов по минимуму расчетных затрат сравниваемых вариантов. Для ГАЭС характерны более высокие скорости в низконапорных водоводах, чем в деривацнонных водоводах обычных гидроэлектростанций.
Это связано с относительной кратковременностью работы ГАЭС в суточном графике нагрузки и низкой себестоимостью ночной энергии, используемой для закачки воды в верхний аккумулирующий бассейн (табл. 4-1). В целях снижения гидравлического удара в водоводах выбирают оптимальный режим регулирования агрегатов, повы- 70 Таблица 41 Сопоставление параметров низкоиапориых подводящих водоводов ГАЭС и деривациоииых водоводов ГЗС Макси- мзль- кый расход воды, мйс Макск- маль- кая скорость водьь Мт'С п.- щадь задо- водо, м Длина водо- вода, м Ткп Электрастаиипа Сарелли (Швейцария) Нечако-Кемаио(Канада) . Шамбская (СССР) Кастейк (США) . ГЭС ГЭС ГЭС ГЭС вЂ” ГАЭС 4986 16200 30 3,75 126 2,75 75 4,50 506 7,75 8,0 45,3 !6,7 65,0 4о,8 68,0 ' 50,2 50,2 * 36,0 6867 16000 5,60 5,70* 6,40 6,40 ' 10,00 257 388 * 322 322 * 360 !900 3071 3123 * 3760 Сиитойоие (Япоиия] . ГЭС вЂ” ГАЭС Такасегава (Япоиия) ..
ГЭС вЂ” ГАЭС ГАЭС Гримзель !1 (Швейцария) Иргаиайская (СССР), вари- аит проекта 95,0 ГЭС вЂ” ГАЭС 4923 690 7,27 * Показатели по второй иктке водовода. (4-3) ) 120 —;160 м1с, где Ь вЂ” длина участка водовода,м; н ,„., — максимальная скоРость течения воды на этом участке, м/с; Н вЂ” статический напор ГАЭС, м, 71 шают временную неравномерность их хода или при экономической целесообразности сооружают уравнительные резервуары.
Необходимость установки уравнительных резервуаров на водоводах ГАЭС опрсделяется условиями переходных режимов работы станции. Исходя из условий регулирования агрегатов, в качестве ориентировочного критерия необходимости сооружения уравнительных резервуаров можно принимать зависимость и (4-2) йоз мяа4 Г! 1 где Ты — постоянная инерции напорного водовода; О„,,— наибольший расход при расчетном напоре; Н, — напор турбин; У.1 и Ет — длина и сечение участков водовода; и — количество участков. Поскольку длина высоконапорных турбинных участков водоводов относительно невелика по сравнению с длиной низконапорных, то формула (4-2) может быть упрощена следующим образом: Еще более упрощенная зависимость [18): (4-4) Сложность гидравлической системы ГАЭС требует на стадии технико-экономического обоснования строительства проведения тщательных расчетов переходных гидравлических режимов с учетом уточненных турбинных характеристик и других параметров, а в техническом проекте также и модельных исследований.
Имеется возможность снизить действующий напор на водоводах ГЛЭС, расположии их на поверхности земли и частично на эстакаде. Если напор ГЛЭС не превышает !00 и, водовод может оканчиваться вертикальной шахтой, совмещающей функции уравнительного резервуара н подвода к спиральным камерам агрегатов. Такую конструкцию целесообразно расположить в центре круглого в плане здания ГЛЭС. Высокое относительно агрегатов расположенве подводящих водоводов имеет также отрицательные стороны.
Возникает опасность образования вакуума в случае мгновенной потери привода в насосном режиме. Последнее ограничение требует приближения здания ГЛЭС к верхнему бассейну, что приводит к значительной глубине врезки подошвы здания ГЛЭС в береговой склон, либо размещения водоприемных сооругкений на бровке склона. Это влечет за собой увеличение высоты ограждающей дамбы н снижает надежность сооружения.
Распологкенве напорного железобетонного водовода часгпшно на насыпном грунте, частично на высокой зстакаде может привести к неравномерным осадкам и нарушению водонепроницаемости конструкции. Высоконапорные участки подводящих вода- в о д о в примыкают с одной стороны к агрегатам ГАЭС, а с другой — либо к низконапорпым участкам, либо к вадоприемным сооружениям в верхнем бассейне. На конструктивном решении водоводов сказывается их расположение: подземное или наземное. Вертикальная трассировка подземных водоводов, т.
е. определение уклонов различных участков, зависит в основном от генерального уклона трассы (отношения перепада высот к длине), условий производства подземных работ, геологического строения. За рубежом в последние годы получили распространение туннелепроходческие комбайны, позволяющие проходить наклонные выработки в породах средней и высокой крепости.