Способ пропуска паводковых вод через гидроузел

Способ пропуска паводковых вод через гидроузел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано на гидроэлектростанциях для пропуска катастрофических паводковых расходов воды из верхнего бьефа гидроузла в нижний бьеф. Цель изобретения - повышение эффективности в условиях отсутствия возможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть. Во время катастрофического паводка иногда невозможно подавать электроэнергию, вырабатываемую гидроагрегатами гидроэлектростанции, во внешнюю сеть. В этом случае часть гидроагрегатов гидроэлектростанции переводят в насосный режим работы и подключают в качестве нагрузки к оставшейся части гидроагрегатов, работающих в генераторном режиме. Происходит интенсивный сброс воды из верхнего бьефа в нижний бьеф через агрегаты, работающие в насосном режиме. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 02 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693531/15 (22) 20,04.89 (46) 23.03.91. Бюл, hL 11 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного и роектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им, С.Я.Жука (72) В.В.Кононов, С,В.Ларионов, С.А.Воропай и M.Т.Неровный (53) 627.83 (088.8) (56) Гришин М,М. Гидротехнические сооружения.— M.: Стройиздат, 1962, с..1 17-122.

СН и П 2.06.01-86, Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. — М.: Стройиздат, 1986, п.2.11. (54) СПОСОБ ПРОПУСКА ПАВОДКОВЫХ

ВОД ЧЕРЕЗ ГИДРОУЗЕЛ (57) Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано на гидроИзобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано на гидроэлектростанциях для пропуска паводковых расходов воды.

Цель изобретения — повышение эффективности в условиях отсутствия возможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть.

Паводки, в особенности катастрофические, на равнинных многоводных реках приводят к затоплению значительных территорий, подтоплению берегов водохранилищ, что довольно часто угрожает системам выдачи электроэнергии, вырабатываемой на гидроэлектростанции, во внешнюю сеть. В таких условиях может возникнуть ситуация, связанная с внезапным аварийным прекра„„Я„) „„1636510 А1 электростанциях для пропуска катастрофических паводковых расходов воды иэ верхнего бьефа гидроузла в нижний бьеф. Цель изобретения — повышение эффективности в условиях отсутствия воэможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть. Во время катастрофического паводка иногда невозможно подавать электроэнергию, вырабатываемую гидроагрегатами гидроэлектростанции, во внешнюю сеть. В этом случае часть гидроагрегатов гидроэлектростанции переводят в насосный режим работы и подключают в качестве нагрузки к оставшейся части гидроагрегатов, работающих в генераторном режиме. Происходит интенсивный сброс воды из верхнего бьефа в нижний бьеф через агрегаты, работающие в насосном режиме. щением выдачи мощности во внешнюю сеть. В этом случае производят немедлен- (, ный перевод части гидроагрегатов в насос- (Д ный режим, подключая их в качестве 0с нагрузки к остальной части гидроагрегатов, (у) которая продолжает работать в генераторном режиме. Поскольку КПД гидроагрегата в насосном режиме существенно ниже, а потребляемая мощность выше, чем в тенераторном, то число агрегатов, которое по-,3 требуется перевести в насосный режим для соблюдения баланса генерируемой и потребляемой мощности, будет меньше числа агрегатов, которые будут продолжать работать в генераторном режиме. Время, необходимое для перевода гидроагрегата в насосный режим, связанное с изменением геометрии углов поворота лопастей рабочих

1636510

Составитель А.Сергеев

Техред M.Ìoðãåíòàä Корректор И.Эрдейи

Редактор Г.Гербер

Заказ 800 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Гагарина, 101 колес и производством соответствующих переключений, сравнительно невелико, Работа части гидроагрегатов в насосном режиме может обеспечивать движение воды в двух направлениях: из нижнего бьефа в верхний (no аналогии с работой ГАЭС); из верхнего бьефа в нижней, как форсировка пропускной способности гидротурбинного тракта.

При работе части гидроагрегатов в насосном режиме с перекачиванием воды из нижнего бьефа в верхний, в случае, если гидроагрегаты не оассчитаны на работу как обратные машины, то их КПД весьма низок (не более 20 — 30 ). 60 работающих в генераторном режиме гидроагрегатов пропускают в паводок (при выходе из строя внешних потребителей энергии) 60 номинальной пропускной способности по воде всех гидроагрегатов и обеспечивают энергией 40 g, агрегатов, работающих в насосном режиме и перекачивающих (с КПД 257,) обратно из нижнего бьефа в верхней не более

60 0,25 = 15 номинальной пропускной способности всех гидроагрегатов. Т,е. в общей сложности в нижний бьеф гидроагрегатами будет в этом случае сбрасываться расходы воды не менее 45 — 50 номинальной пропускной способности гидростанции, что в сравнении со сбросом воды через гидроагрегаты на холостом ходу обеспечивает рост пропускной способности в 3-5 раз, кроме того, пропуск расходов воды на холостом ходу гидроагрегатов ведет к кавитационным и вибрационным разрушениями их конструкции, а в некоторых случаях вообще не возможен или требует значительной реконструкции гидроагрегатов.

При необходимости значительно увеличить пропускную способность ГЭС, например в случае катастрофического паводка, возможна работа части гидроагрегатов в насосном режиме с перекачиванием воды из верхнего бьефа в нижний бьеф, что обеспечивает форсировку пропускной способности гидротурбиннаго тракта. В том случае

607, работающих в генераторном режиме гидроагрегатов обеспечивают энергией

40 гидроагрегатов, работающих в насос5

50 ном режиме, забирающих воду из верхнего бьефа и выбрасывающих воду под напором в нижний бьеф, Работа гидроагрегатов как насосов в этом случае отличается от генераторного режима большей скоростью вращения рабочего колеса, что позволяет дополнительно ускорить поток в турбинной тракте, придать ему дополнительный напор на выходе из отсасывающих труб, Основным вопросом здесь является гашение энергии выбрасываемого из отсасывающих труб потока в нижнем бьефе. Однако при расчетном паводке глубины в нижнем бьефе максимальные, а при максимальных глубинах гашение энергии потока легко обеспечивается. Крепление дна реки в нижнем бьефе за отсасывающими трубами. при такой работе гидроагрегатов рассчитывается, исходя из гашения энергии потока равной сумме энергии накопленной потоком при прохождении гидротурбинного тракта от верхнего бьефа к нижнему плюс энергия, добавленная потоку гидроагрегатом, работающим в насосном режиме (за исключением потерь в гидротурбинном тракте), По сравнению с турбинным режимом пропускная способность гидротурбины в таком насосном режиме увеличится в 3-4 раза, а значит и всей ГЭС в 1,7 — 2,1 раза от номинальной пропускной способности. Особо эффективно использование для этих целей горизонтальных капсульных агрегатов, у ко: орых работа в насосном режиме из верхнего бьефа в нижний обеспечивается при незначител ьн ых конструктивных доработках гидротурбины.

Формула изобретения

Способ пропуска паводковых вод через гидроузел, включающий сброс воды через проточные тракты гидроагрегатов и водосбросные сооружения, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности в условиях отсутствия возможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть, часть гидроагрегатов переводят в насосный режим работы и подключают в качестве нагрузки к оставшейся части гидроагрегатов, работающих в генераторном режиме,