- •Основные виды электростанций (тэс, гэс, аэс). Принцип работы. Тепловые электростанции (тэс)
- •2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы (гэс, гаэс, пэс).
- •3. Единая энергетическая система (еэс), ее составляющие, основные параметры и задачи. Роль гэс, гаэс в еэс.
- •4. Суточные графики нагрузки и мощности. Покрытие графиков э лектростанциями разного типа?
- •5. Инженерная гидрология. Основные гидрологические понятия. Пример гидрографа реки.
- •6. Использование водной энергии. Напор и расход. Мощность водного потока и гэс. От чего зависит выработка электроэнергии?
- •7. Способы создания напора.
- •1) Плотинная схема (рисунок 1).
- •2 ) Деривационная схема (рисунок б).
- •3) Плотинно-деривационная схема
- •8. Водохранилища. Основные отметки водохранилища. Виды регулирования. Основные проблемы при создании водохранилища.
- •9. Основные сооружения гэс и виды компоновок гэс.
- •1) Русловая схема (рисунок а).
- •2) Приплотинная схема (рисунок б).
- •3 ) Деривационная схема (рисунок 5).
- •10. Типы грунтовых плотин. -Их характерные конструктивные элементы.
- •11. Бетонные плотины. Типы, конструкция и основные элементы.
- •А рочная плотина
- •Контрфорсная плотина
- •Классы и системы гидротурбин. Основные параметры гидротурбин.
- •Основные элементы проточного тракта гэс. Их основные функции.
- •14) Затворы. Основные виды затворов и их предназначение?
- •15)Гидрогенератор. Принцип работы. Основные элементы. Зависимость частоты вращения от конструкции генератора.
7. Способы создания напора.
Существует три основные схемы создания напора:
Плотинная схема;
Деривационная схема;
Плотинно-деривационная схема (смешанная).
1) Плотинная схема (рисунок 1).
В качестве создания напора используется плотина и создается водохранилище. В этом случае напор будет напрямую зависеть от высоты плотины. Плотинная схема осуществляется преимущественно при больших расходах воды в реке и малых уклонах ее свободной поверхности.
При плотинной схеме существует несколько видов компоновок сооружений в зависимости от расположения здания ГЭС: Приплотинная схема и русловая схема.
Примеры: Богучанская ГЭС, Майнская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС, Братская ГЭС
2 ) Деривационная схема (рисунок б).
Деривационная схема создания напора подразумевает отвод части стока реки с помощью каналов, тоннелей и водоводов.
В качестве создания небольшой части напора используется плотина (2), которая имеет небольшую высоту и создает лишь небольшой подпор, необходимый для нормального функционирования водозаборного сооружения. Далее вода поступает по деривационному тоннелю (4), который обычно располагается внутри скалы, и попадает в уравнительный резервуар (5), который предназначен для уменьшения гидравлического удара при резких изменения расхода через ГЭС. Далее вода проходит через напорные водоводы (7) и попадает на турбину гидроагрегата находящуюся в здании ГЭС (9), которое находится на определенном расстоянии от водозаборного сооружения. При такой схеме создания напора основная его часть будет создаваться с помощью деривационных туннелей и водоводов.
Примеры: Кубанская ГЭС-2(184 МВт); Зарамагская ГЭС-1 с мощностью 342 МВт и напором 619 м, Кашхатау ГЭС (напор 94,5 м)
3) Плотинно-деривационная схема
При плотинно-деривационной схеме подразумевается создание основной части напора с помощью высокой плотины и с помощью деривационного туннеля. В этом случае напор будет напрямую зависеть от высоты плотины и от перепада высот в деривационном туннеле. Принцип выработки мощности ГЭС такой же, как и в деривационной схеме.
8. Водохранилища. Основные отметки водохранилища. Виды регулирования. Основные проблемы при создании водохранилища.
Водохранилище — искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными гидротехническими сооружениями для накопления и хранения воды в целях её дальнейшего использования для выработки эл.электроэнергии на ГЭС, для орошения полей (ирригации), для водоснабжения потребителей и т.д.
О сновные параметры водохранилища
Отметки:
НПУ – Нормальный подпорный уровень. Означает максимальный уровень верхнего бьефа, который можно держать сколь угодно долго в условиях нормальной эксплуатации.
УМО – Уровень мертвого объема. Означает минимальный уровень верхнего бьефа, который можно держать сколько угодно в условиях нормальной эксплуатации.
ФПУ – Форсированный подпорный уровень. Уровень. До которого временно допускается заполнение водохранилища в период пропуска катастрофических половодий и паводков, что является чрезвычайными условиями эксплуатации подпорных сооружений.
УВБ – Уровень верхнего бьефа. Показывает отметку воды в верхнем бьефе.
УНБ - Уровень нижнего бьефа. Показывает отметку воды в нижнем бьефе.
Объёмы:
Полный объем – определяется как разность объемов при отметках водохранилища НПУ и ДНА
, измеряется в [км3];
Мертвый объем – определяется как разность объемов при отметках водохранилища УМО и ДНА
, измеряется в [км3];
Полезный объем–определяется как разность объемов при отметках водохранилища НПУ и УМО
, измеряется в [км3]. Полезный объем водохранилища характеризует его регулирующую способность и определяет объем воды, который может быть использован при выработке электроэнергии.
Площади:
Площадь зеркала водохранилища – это площадь свободной поверхности в водохранилище в данный момент времени и при заданной отметке уровня в створе подпорного сооружения. Необходима для расчета площадей затопления поверхности при создании водохранилища и расчета величины испарения при его эксплуатации. Измеряется в [км2].
Максимальная площадь зеркала водохранилища – это площадь свободной поверхности в водохранилище при полном объеме водохранилища. Измеряется в [км2].
В иды регулирования:
Период аккумулирования (накопления) воды в водохранилище сопровождается ростом уровня верхнего бьефа и называется наполнением водохранилища, а период отдачи накопленной воды – сработкой водохранилища.
Существует несколько видов регулирования стока:
Годичное регулирование стока, преобразует сток в течение одного года. Этот вид регулирования наиболее распространенный. Пример: Саяно-Шушенская ГЭС (полный объем водохранилища 35 км3), Новосибирская ГЭС (8,8 км3).
Многолетнее регулирование стока – в водохранилище аккумулируется избыток стока многоводных лет, чтобы использовать этот избыток в маловодные годы. Такой способ регулирования требует создание водохранилищ очень большого объема. Пример: Братская ГЭС (196,3 км3), Зейская ГЭС (68,42 км3).
Суточное и недельное регулирование – Преобразует сток на относительно короткие промежутки времени, необходимые для покрытия неравномерности потребности в воде будние и выходные дни, а также в периоды суточных утренних и вечерних максимумов нагрузки – потребления электроэнергии и мощности. Примеры: Майнская ГЭС (0,116 км3), Нижне-Бурейская ГЭС (2,034 км3),
Основные проблемы при создании водохранилища:
эрозия береговой линии водохранилищ, переформирование берегов, дна, устьевых участков рек, впадающих в водохранилища;
появление на акватории водохранилищ запасов плавающей древесины вследствие береговой эрозии;
изменения уровня грунтовых вод;
дополнительные потери воды на испарение;
изменения качественного состава воды в водохранилище;
изменения растительного и животного мира;
нарушения условий нерестилищ рыбы;
опасность провокации колебания земной коры в связи с сооружением крупных плотин и водохранилищ.