Меню

Как рассчитать мощность гидротурбины



ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛЫХ ГЭС

Расчет мощности малых ГЭС

Энергетическая схема на примере деривационной малой ГЭС

Принимаемая в проектной документации мощность гидроэлектростанции — основной параметр, характеризующий ее как объект генерации электроэнергии.

Мощность малой ГЭС на конкретный момент времени определяется по формуле:

где:
Q — расход воды, протекающий через гидротурбины ГЭС (м 3 /с);
H — напор воды (м);
ηтурб — КПД турбины;
ηген — КПД генератора.

Размерность мощности, получаемой по данной формуле — кВт.

Для проекта малой ГЭС наиболее важными исходными данными при расчете выработки являются расходы воды. Их получают на основе имеющегося гидрологического ряда наблюдений на близкорасположенном водомерном посту реки.

Максимальная мощность малой ГЭС, называемая установленной мощностью, рассчитывается по модифицированной формуле:

Qмакс — максимально возможный расход воды, который способны пропустить агрегаты ГЭС;
Hрасч — расчетный напор воды, представляющий собой средневзвешенный напор за определенный отрезок времени.

Выработка представляет собой объем электроэнергии, вырабатываемой малой ГЭС. Выработка представляется в кВ·ч и рассчитывается для определенного периода времени (обычно — один год). Основная формула:

где:
Ni — ряд мощностей в течение расчетного периода времени T;
ti — ряд временных промежутков, соответствующих Ni и в сумме равных расчетному периоду времени T.

Источник

Расчёт параметров режима гидравлической турбины

Решается задача нахождения мощности гидротурбины и коэффициента быстроходности.

, (2.10)

, (2.11)

где N — мощность турбины, кВт; — расход воды через турбину, м 3 /с; — напор, м; — КПД турбины, о.е.; — число оборотов вала турбины, 1/мин; — коэффициент быстроходности.

Мощность, развиваемая турбиной, зависит от расхода воды , напора , определяемого разностью уровней верхнего и нижнего бьефа, и КПД, зависящего от типа и режима работы турбины (см. рис. П.2.1).

Пример 2-1. Определить, как изменяется мощность пропеллерной гидротурбины, работающей с , если при неизменном напоре расход воды уменьшается на 30 %.

Читайте также:  Мощность постоянной силы не меняется

Решение:

Изменение мощности, обусловленное уменьшением расхода воды, находится по (2.10)

Изменение кпд определяется по рис.П.2.1 при ; ; . Таким образом,

Здесь индекс 1 соответствует исходному, а индекс 2 новому режиму работы гидротурбины.

Пример 2-2. Определить коэффициент быстроходности турбины при , ,

Решение:

В соответствии с (2.11)

=1,17 750 /82 =450

Задание №2. Определить, как изменится мощность гидротурбины при исходных данных, указанных в табл. 2.2,

Параметр Вариант
, % -60 -30 -50 -40 -50
, % -10 +10 -15 +20 -20
Турбина РО ПЛ П К РО ПЛ П РО К ПЛ

Номер варианта соответствует последней цифре номера зачётной книжки.

Тип турбины: РО — радиально-осевая; ПЛ — поворотно-лопастная; К — ковшовая; П — пропеллерная.

Расчёт параметров режима линии электропередачи

Определение потерь активной мощности в ЛЭП, упрощённая схема которой приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема электрической сети

Для трёхфазной ЛЭП

(2.12)

(2.13)

где — потери активной мощности, ; — сила тока, ; — активное сопротивление в омах проводов ЛЭП длиной ; — удельное сопротивление провода ЛЭП, ; — полная мощность нагрузки, ; — напряжение ЛЭП, .

Для ЛЭП напряжением выше 1 сечение провода предварительно определяется но формуле

(2.14)

где — экономическая плотность тока, справочная величина, .

Полученное значение округляется до ближайшего стандартного (см.табл.П.3.1.).При этом для ЛЭП напряжением 110 сечение проводника должно быть не менее 70 , а для ЛЭП 220 — не менее 240 .

Пример 3-1. Определить предельное расстояние передачи электроэнергии от источника потребителю, если максимально допустимая потеря активной мощности в ЛЭП численно равна 10 % от .

Исходные данные: =10,5 ; =2,6 ; =1,4 .

Решение:

Для схемы рис. 2.1 по (2.13; 2.14)

По табл. П.3.1 принимаем , .

откуда

Задание 3. Для линии рис.2.1 сравнить потери активной мощности при различных напряжениях .Исходные данные приведены в табл. 2.3.

Читайте также:  Какую мощность развивает двигатель подъемного крана равномерно поднимающего бетонный блок массой 300

Номер варианта соответствует последней цифре номера зачётной книжки.

Источник

Как рассчитать мощность гидротурбины



Расчет гидротурбины ПЛ40/587а-46 (расчетный напор — 36,3 м, номинальная мощность турбины одного агрегата — 75000 кВт), страница 2

В аварийных ситуациях, например при внезапном отключении генератора, неисправной системе регулирования или неисправном направляющем аппарате, частота вращения ротора будет быстро возрастать и через некоторое время может достигнуть максимального для турбины значения, которое называется разгонной частотой вращения.

Разгонную частоту вращения натурной гидротурбины определяют по формуле:

В случае отсутствия разгонных характеристик значение n’ I разг на стадии эскизного проектирования можно оценить приближенно, из соотношения:

, где К разг – коэффициент разгона, принимаем для ПЛ40 равным 2,7. Тогда приведенная разгонная частота вращения:

Разгонная частота вращения натурной гидротурбины:

1.7Осевое усилие

Для расчета и конструирования вала и упорного подшипника (подпятника) вертикального гидроагрегата необходимо знать величину усилия , действующего вдоль оси вращения рабочего колеса.

Приближенное значение определяют по формуле:

где – гидравлическая составляющая осевого усилия; — вес рабочего колеса гидротурбины; — вес вала гидротурбины; — вес ротора генератора; — вес вала генератора.

где – коэффициент, определяемый приближенно системой турбины и типом рабочего колеса, принимаем равным 7,2;

где К= (3,9-7,1) кН/м 3 , принимаем K=5 кН/м 3 .

Общий вес генератора определяется по формуле:

1.8Определение критической высоты отсасывания

Высота отсасывания – разность отметок от нижнего бьефа до оси поворота лопасти рабочего колеса. Критическая высота отсасывания – максимальная высота отсасывания.

Hs кр = 10 — К σ*σ*Н – Δр.к./900, (1.15)

где К σ = 1,05; 2 – коэффициент запаса, σ – кавитационный коэффициент турбины.

Рассчитаем высоту отсасывания для различных напоров. Результаты расчета сведем в таблицу 2.1.

Источник

Расчет мощности малых ГЭС

Принимаемая в проектной документации мощность гидроэлектростанции — основной параметр, характеризующий ее как объект генерации электроэнергии.

Читайте также:  Узнать по току мощность таблица

Мощность малой ГЭС на конкретный момент времени определяется по формуле:

где:
Q — расход воды, протекающий через гидротурбины ГЭС (м3/с);
H — напор воды (м);
ηтурб — КПД турбины;
ηген — КПД генератора.

Размерность мощности, получаемой по данной формуле — кВт.

Для проекта малой ГЭС наиболее важными исходными данными при расчете выработки являются расходы воды. Их получают на основе имеющегося гидрологического ряда наблюдений на близкорасположенном водомерном посту реки.

Максимальная мощность малой ГЭС, называемая установленной мощностью, рассчитывается по модифицированной формуле:

N = 9,81· Qмакс· Hрасч·ηтурб·ηген,

Qмакс — максимально возможный расход воды, который способны пропустить агрегаты ГЭС;
Hрасч — расчетный напор воды, представляющий собой средневзвешенный напор за определенный отрезок времени.

Выработка представляет собой объем электроэнергии, вырабатываемой малой ГЭС. Выработка представляется в кВ·ч и рассчитывается для определенного периода времени (обычно — один год). Основная формула:

где:
Ni — ряд мощностей в течение расчетного периода времени T;
ti — ряд временных промежутков, соответствующих Ni и в сумме равных расчетному периоду времени T.

Принимаемая в проектной документации мощность гидроэлектростанции — основной параметр, характеризующий ее как объект генерации электроэнергии.

Мощность малой ГЭС на конкретный момент времени определяется по формуле:

где:
Q — расход воды, протекающий через гидротурбины ГЭС (м3/с);
H — напор воды (м);
ηтурб — КПД турбины;
ηген — КПД генератора.

Размерность мощности, получаемой по данной формуле — кВт.

Для проекта малой ГЭС наиболее важными исходными данными при расчете выработки являются расходы воды. Их получают на основе имеющегося гидрологического ряда наблюдений на близкорасположенном водомерном посту реки.

Максимальная мощность малой ГЭС, называемая установленной мощностью, рассчитывается по модифицированной формуле:

Читайте также:  Единица измерения мощности можно представить как

N = 9,81· Qмакс· Hрасч·ηтурб·ηген,

Qмакс — максимально возможный расход воды, который способны пропустить агрегаты ГЭС;
Hрасч — расчетный напор воды, представляющий собой средневзвешенный напор за определенный отрезок времени.

Выработка представляет собой объем электроэнергии, вырабатываемой малой ГЭС. Выработка представляется в кВ·ч и рассчитывается для определенного периода времени (обычно — один год). Основная формула:

где:
Ni — ряд мощностей в течение расчетного периода времени T;
ti — ряд временных промежутков, соответствующих Ni и в сумме равных расчетному периоду времени T.

Источник