Обратимых гидромашин

В нормальном режиме работы резервирование питания потребителей переменного тока 1-й и 2-й группы осуществляется от зависимых источников питания (трансформаторы собственных нужд, линии 380/220 В), а потребителей постоянного тока — либо от аккумуляторной батареи, либо от обратимых агрегатов.

Важным преимуществом ГАЭС является их высокая маневренность, определяемая малым временем включения в работу, набора и сброса нагрузки. Так, пуск обратимых агрегатов ГАЭС из нерабочего состояния в турбинный режим с набором полной нагрузки составляет, так же как и агрегатов ГЭС, 2—3 мин. Пуск этих агрегатов в насосный режим из нерабочего состояния в зависимости от мощности машин и способа пуска колеб-

Имеются предложения но расширению мощности некоторых существующих здесь ГЭС путем установки на них обратимых агрегатов. Увеличение напора на существующих низконапорных ГЭС едва ли возможно по условиям затопления, а расширение пропускной способности и мощности ГЭС — ГАЭС ограничивается, как отмечалось, снижением напора за счет повышения уровня нижнего бьефа. Поэтому более целесообразным представляется не столько расширение мощности низконапорных ГЭС, СКОЛЬКО увеличение их выработки энергии за счет перекачивания воды из нижнего бьефа в верхний и сра-ботки ее существующим гидротурбинным оборудованием с увеличением числа часов его использования.

ных агрегатов на обратимые гидромашины. На низконапорных насосных станциях возможно использование капсульных обратимых агрегатов с подачей воды 150 м3/с и более. Эти агрегаты разрабатываются на основе существующих капсульных турбин с диаметром рабочего колеса до 6—7,5 м.

Основные параметры и показатели режимов насосных или обратимых агрегатов в насосном режиме1 те же, что и для турбин. Несколько меняются названия: потребляемая насосом, или, точнее, двигателем насоса, мощность из сети N&=NnB, подача насоса QH, развиваемый напор Ян. Для обратимых радиальнfloe e в ы х гидро машин в отличие от турбин невозможно плавное изменение их подачи в зависимости от требований нагрузки. Для осевых и диагональных обратимых гидромашин этого ограничения нет. Ведутся разработки обратимых турбин с поворачивающейся частью их лопастей, обладающих возможностью непрерывного регулирования ПОДЗЧИ.

Для ГЭС — ГАЭС в каскаде при суточном заряде возможно, что 2Вб и zH6 будут изменяться незначительно. Например, для обратимых агрегатов, которые могут быть установлены на каскадах ГЭС длительного регулирования (Волжско-Камский, Днепровский и др.). В этом случае для режима разряда ГАЭС напорные характеристики аналогичны обычнвш ГЭС. Для насосного режима при zB6=const и zH6=c'onst значения напора Ян можно представить зависящими от фгаэс на основе следующего выражения:

Л 2, 3 — работа одного, двух и трех прямых агрегатов; 4—6 — то же обратимых совместно с прямыми агрегатами; 7, 8 — ограничения по напору прямых и обратимых агрегатов; 9, 10, //—работа обратимых агрегатов в насосном режиме; 12, 13 — ограничения

При этом напоры ГЭС'—ГАЭС могут отличаться от рассматривавшихся выше 80—100 м, а также достигать колебаний до 30% и более за счет сработки водохранилища. В этих условиях возможно, как отмечалось, применение не только радиально-осевых, но и диагональных, и даже осевых обратимых гидромашин. При этом возникает задача сравнения вариантов различного типа гидромашин. Кроме того, основное оборудование ГЭС— ГАЭС обычно принимается в виде сочетания прямых и обратимых агрегатов. В связи с этим появляется необходимость выбора не только типа гидромашин, но и количества прямых и обратимых гидроагрегатов.

личении мощности существующей ГЭС рассматриваются варианты увеличения мощности и выработки энергии этих станций при установке двух и более обратимых агрегатов. Выбор оптимального варианта определяется технико-экономическим анализом (см. § 19.8, 19.9) с учетом капиталовложений, издержек и других показателей. Для учета режима работы ГЭС—ГАЭС при выборе прямого и обратного оборудования необходимо построение эксплуатационных характеристик этих совместно работающих агрегатов при режимах заряда и разряда. Пример такой характеристики в координатах Н—N приведен на 21.16, где изолинии к. п. д. даны в относительных величинах, получаемых по зависимости т]а= =т]/а '• Т1макс, где т]'а — к. п. д. агрегатов и г)макс — то же при его максимальном значении. Методика построения эксплуатационных характеристик прямых и обратимых, совместно работающих агрегатов приведена в [35].

Прямой асинхронный пуск наиболее прост, но трудно осуществим, так как требует специального выполнения обратимых агрегатов генератор — двигатель, вызывает повышенные механические нагрузки на агрегаты и отрицатель-

В нормальном режиме работы резервирование питания потребителей переменного тока 1-й и 2-й групп осуществляется от зависимых источников питания (трансформаторы собственных нужд, линии 380/220 В), а потребителей постоянного тока — от аккумуляторной батареи или от обратимых агрегатов. В аварийных условиях питание осуществляется от автономных источников питания.

Основные параметры и показатели режимов насосных или обратимых агрегатов в насосном режиме1 те же, что и для турбин. Несколько меняются названия: потребляемая насосом, или, точнее, двигателем насоса, мощность из сети N&=NnB, подача насоса QH, развиваемый напор Ян. Для обратимых радиальнfloe e в ы х гидро машин в отличие от турбин невозможно плавное изменение их подачи в зависимости от требований нагрузки. Для осевых и диагональных обратимых гидромашин этого ограничения нет. Ведутся разработки обратимых турбин с поворачивающейся частью их лопастей, обладающих возможностью непрерывного регулирования ПОДЗЧИ.

Дифференциальные показатели насосных агрегатов в отличие от турбинных зависят не только от показателей режима станции в целом (#a=const или Ha=var и т. д.), но и от вида системы насоса. Например, для осевых и диагональных обратимых гидромашин, регулирующих нагрузку плавно от О

И ОБРАТИМЫХ ГИДРОМАШИН В НАСОСНОМ РЕЖИМЕ

Особенностью этих обратимых гидромашин является возможность их устойчивой работы только в одном режиме при заданной характеристике сети, т. е. зависимости напора потребителя ЯПОТр от подачи QH- Напор Ялотр определяется по формуле

При переходе к строительству ГЭС—ГАЭС, у которых напоры могут быть меньшими и с относительно 'большими колебаниями, возможно использование агрегатов меньшей мощности, а также обратимых гидромашин диагонального типа. Не исключено также применение на низконапорных ГЭС—ГАЭС осевых капсульных обратимых гидромашин.

Энергетические характеристики обратимых гидромашин. Наиболее удобными для выбора гидромашин являются главные универсальные характеристики, на которых совмещены изолинии к. п. д. турбинного и насосного режимов и приведены коэффициенты кавитации для насосного режима, который определяет заглубление основного оборудования ГАЭС.

При этом напоры ГЭС'—ГАЭС могут отличаться от рассматривавшихся выше 80—100 м, а также достигать колебаний до 30% и более за счет сработки водохранилища. В этих условиях возможно, как отмечалось, применение не только радиально-осевых, но и диагональных, и даже осевых обратимых гидромашин. При этом возникает задача сравнения вариантов различного типа гидромашин. Кроме того, основное оборудование ГЭС— ГАЭС обычно принимается в виде сочетания прямых и обратимых агрегатов. В связи с этим появляется необходимость выбора не только типа гидромашин, но и количества прямых и обратимых гидроагрегатов.

5.3. Энергетические характеристики насосов и обратимых гидромашин в насосном режиме......151

1. Повышение энергетических и противокавитационных качеств гидротурбин, насосов и обратимых гидромашин, увеличение их износостойкости, ресурса и ремонтоспособности, а также повышение надежности их эксплуатации.

К числу важнейших проблем, подлежащих решению в ближайшем будущем, следует отнести освоение гидроагрегата мощностью 640 МВт для Саяно-Шушенской ГЭС; изготовление первых обратимых гидромашин мощностью 200 МВт на напор 100м для Загорской ГАЭС; строительство грунтовых плотин высотой до 330 м в районах высокой сейсмичности, а также бетонных плотин в районах Крайнего Севера и вечной мерзлоты; разработка технологии организации строительства ГАЭС для различных условий: на напоры 90—1200 м.

разработки проточной части обратимых гидромашин для диапазона напоров 115—230 м применительно к Днестровской и Тереблярикской ГАЭС.