1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (811230), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Оно может изменяться в процессе строительства по мере получения дополнительной информации о геологическом строении скального массива. В эскизных проектировках ГАЭС с подземным бассейном, выполненных в СССР, сечение выработок принято пролетом 22 и высотой 30 м. В проектах, выполненных в Канаде, выработка принята примерно такого же сечения. При проектировании подземного бассейна необходимо предусматривать устройство вентиляционного штрека для выпуска воздуха при заполнении н для подачи его при опорожненип бассейна. Глава лягал гидгоаиловок и влкнтгатгхничканок овюдовдник 5-1, ГИДРОСИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ а) Трехмамаееые агрегаты Трехмашинная схема обеспечивает высокие энергетические и кавитационные качества и высоную маневренность оборудования.
Одинаковое направление вращения агрегатов в турбинном и насосном режимах определяет оптимальное быстродействие перевода из одного режима работы в другой. Трехмашинные агрегаты создаются как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении. Преимуществом горизонтального расположения вала (по сравнению с вертикальным) является упрощение монтажа и демонтажа агрегата, большее удобство ремонтного и эксплуатационного обслуживания, более свободный доступ к оборудованию.
Прн вертикальном расположении вала увеличивается заглубление насоса под уровень нижнего бьефа, что благоприятно сказывается на его навигационных характеристиках. Вместе с тем применение в вертикчльном трехмашинном агрегате ковшовой гидротурбины с расположением ее выше наивысшего уровня воды в нижнем бьефе приводит к значительному удлинению вала агрегата и соответственно увеличению габаритов машинного зала. Для сокращения вертикальных размеров агрегата на некоторых ГАЭС установлены ковшошяе гидротурбины с противодавлением (ГАЭС Чиотас Пиастра). Швейцарская фирма <Эшер Внес» разработала для ГАЭС Вальдек 11 трехмашннную схему гидроагрегата, в которой при 117 Чтнс.
о-1. Многоступенчатый насос ГЛЭС Сан-Фнорано (Италия). 11З вертикальнои компоновке двигатель-генератор расположен посередине, турбина — над ним, а насос установлен под двигателем-генератором. Весь агрегат имеет жесткое соединение валов. По мнению фирмы, к достоинствам этой схемы относится отказ от муфт сцепления, меньшее количество подшипников, возможность разгона агрегата турбиной, большая маневренность (меньшее время перевода из одного режима в другой), сокращение сроков строительства и уменьшение объемов работ [11). Однако анализ удельных показателей подземных машинных залов ГАЭС (см.
рис. 7т2) показывает, что объем выломки по ГАЭС Вальдек П почти вдвое превышает аналогичный показатель при двухмашинной схеме оборудования. В настоящее время для трехмашинных агрегатов на напоры до 700 м применяют радиально-осевые турбины и одноили многоступенчатые центробежные насосы, а на более высокие напоры — ковшовые турбины в сочетании с многоступенчатыми насосами (рис. 5-1, 5-2).
К о в ш о в ы е т у р б и н ы успешно применяются в диапазоне напоров от 350 до 1800 и. Они обладают быстроходностью п,=20 —:50, высокими энергетическими качествами (т)опт=92%) и достаточно пологов рабочей характеристикой. Число сопл изменяется от ! до 6. Многосопловые турбины устанавливаются в основном на напоры до 1000 м. Рекордными по напору (1350 — 1418 м) являются четырехсопловые турбины ГАЭС Сан-фиораио. Многосопловые турбины допускают широкую регулировку мощности за счет изменения количества работающих насадков. Например, фирмой «Эшер Висс> на ГАЭС Тиссо (Норвегия) осуществлено регулирование мощности в пределах от 0,15 до 1,0 Уп, включением двух — шести сопл.
Прп этом обеспечена пологая энергетическая характеристика турбины (рис. 5-3). Мощности современных ковшовых турбин достигают 200 МВт (ГЭС Мон-Сени, напор 869 м). Рост единичных мощностей агрегатов потребовал дополнительного заглубления насоса, что, в свою очередь, привело к увеличению вертикальных габаритов машинного зала, Радиально-осевые турбины в составе трехмашинных агрегатов устанавливаются на ГАЭС с напорами до 700 м (Россхаг — 672 м, Хорнберг — 653 м, Феррера — 522 м). Коэффициенты быстроходности высоконапорных радиально- осевых гидротурбин изменяются от 60 до 200 и более.
Для напоров до 300 м, по данным фирмы «Нейрпик», к. п. д. этих турбин в оптимуме составляет 92 — 92,5%, а для быстроходностей и,=200 максимальные значения к. п. д. достигают 94о1с (рис. 5-4). При гт„< 100 энергетические качества турбин ухудшаются. Максимальные единичные мощности турбин этого типа, используемых для целей гидроаккумулирования, достигают 200 МВт (Вальдек П). При напорах свыше 300 м применяют 119* Рис. 5-2, Гидроагрегат ГАЗС Люнерзее (Австрия).
У вЂ” двигатель-генератор; У вЂ” иовшовав турбина; 3 — шаровой вагаор; 4 — иреабравователь лусноваго момента; а — муфта сцеилеини; а — «ольцевой авгвор; 1 — нагисгуиенчагый насос. турбины с частотой вращения 500 — 750 об/мин, что позволяет получить обжатые габариты агрегатов. Одноступенчатые насосы с хорошими энергетическими качествами создаются на напоры до 300 — 400 м. ГАЭС с напорами выше 400 и оборудуются обычно м н о г осту не н- Рис. 6-3. Завнсимость оптимального уб числа работаюпгггк сопл от нагрузка турбины сг Ю ЭИ ар льг бп И уГГ Лгг Ер ШООВ ч ат ым и (до 12 ступеней) насосами Применение различного числа ступеней позволяет выбрать наиболее экономичные характеристики насоса на заданные параметры (рис.
5-5). Современный подход к выбору значений быстроходности многоступенчатых центробежных насосов в зависимости от напора для одной ступени и коэффициента кавитации о от быстроходности н, прослеживается на рис. 5-6. Как видно из рис. 5-7, зона оптимальных быстроходностей для центробежных насосов находится в пределах п,=160 —:2302 при этом к. и. д. превышает 9! %. Смещение в сторону меньших и, ведет к резкому падению к, п. д. (рис. 5-7).
!2т гек 10 луп (г 000 1П Наиболее крупные насосы для трехмашинных агрегатов ГАЭС созданы фирмой «Фойт» для ГАЭС Вальдек П одноступенчатые насосы мощностью 240 МВт на напор 340 м, с подачей 66 мв)с и для ГАЭС Эцталь многоступенчатые насосы мощностью 103 МВт на напор 1212 м. гпо о о о со о л о ло 2 5 4 Х/ Е м 10 го 50 оо Рис. 5-5. Завнсплшсть количества сту- пеней л и диаметра пь центробе)кио- то насоса от быстроходности пе.
Рис, 5-4. Зависимость максимального значения к. п. д. (в оптимуме зксплуатациоиной характеристики) от быстроходности и, и диаметра рабочего колеса В! для радиально-осевых турбин. лпп во гоо 01 100 о,о 005 10 во вп 100 (го 100 150 100 б) уо гп вп 00 (пп (го 100 150 (во а) Рис, 5-7 Зависимость к.
и, д. одиоступенчатого 100 150 гпп 250 насоса от быстроходности о,. 122 Рнс. 5-6. Зависимости быстроходности от напора (а) и коэффициента клвнтации от быстроходности (б) для многоступенчатых центробежных насосов ) АЭС. ! — Лете-Сава (Италвя); у — Сав-Фяврале (Ителяя),  — Лввеадв (Италия); б — Лагоделве (Италия); 5 — Ввльеоэва Телееепе (Италвя); б — Фадальте (Италвя), у — Прекемуне (Италвя);  — Кампо Мере (Итвлвя); р — Гваделамп (Италия); )р — Велла Гаропаво (итвлпя); (! — сав мвееяжа (италпя); (у — мвпрегг (швейцарея); м — Рееекег (Аветрня); м — овтреп-левак (швейцврвя); )5 — нерва (ителвв), (б — ибоя де ип (Испапвя), (7 — Эдале (Италия); ) — Зеккпвгев (ФРГ) б) дериааа)ааеые ебратамые агрегаты Двухмашиниый агрегат ГАЭС состоит из обратимой гидро- машины, жестко соединенной с реверсивной электромашиной Работа двухмашинных агрегатов в турбинном и насосном режимах происходит при противоположных направлениях вращения.
Обратимая машина обычно создается в вертикальном исполнении, так как горизонтальная компоновка двухмашиниых агрегатов не дает ощутимого снижения объема строительных работ и связана с рядом трудностей при изготовлении машин и их эксплуатации.
Применение обратимых агрегатов позволяет существенно снизить стоимость ГАЭС за счет сокращения строительных габаритов машинного зала, уменьшения на 20 — 30о)о стоимости оборудования, подводящих водоводов, количества запорных органов, Однако анализ энергетических характеристик обратимых гидромашин показывает, что при одинаковой частоте вращения в турбинном и насосном режимах максимальное значение к. п.
д. турбины достигается при более высоком напоре, чем максимальное значение к. п, д. насоса. Это обстоятельство не согласуется с гидравлическими условиями работы ГАЭС, так как напор, преодолеваемый насосами, всегда выше напора, действующего на турбины (при равном геометрическом напоре). Поскольку диапазон высоких значений к. п. д.
для каждого режима по напору достаточно узкий, эффективность работы обратимого агрегата в случае значительных колебаний напоров установки заметно снижается. Для обеспечения совпадения максимальных значений к, п.д. обратимой гидромашины в турбинном и насосном режимах необходимо обеспечить в турбинном режиме либо ббльший напор, либо меньшую (на 15 — 20о(о) частоту вращения, чем в насосном режиме. При выполнении обратимой гидромашины с одинаковой частотой вращения неизбежны дополнительные потери энергии за счет снижения ее к. п. д. Иа ! — Зо)о (главным образом, за счет снижения к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
