Стартовая >> Архив >> Генерация >> Гидроэлектрические станции

Схемы гидроаккумулирующих электростанций - Гидроэлектрические станции

Оглавление
Гидроэлектрические станции
Введение
Гидравлическая энергия
Водные ресурсы и водохозяйственные комплексы
Водохозяйственные и энергетические комплексы
Состав сооружений и компоновка
Гидроэлектростанции с приплотинными зданиями
Деривационные гидроэлектростанции
Головные узлы, сооружения станционных узлов деривационных гидроэлектростанций
Использование технико-экономических показателей при проектировании
Водохозяйственные и водноэнергетические расчеты
Многолетнее регулирование стока
Диспетчерское регулирование
Водноэнергетические расчеты на основе балансового метода
Работа гидроэлектростанций в энергосистеме
Гидроаккумулирующие электростанции
Схемы гидроаккумулирующих электростанций
Особенности компоновок ГАЭС
Приливные электрические станции
Нетрадиционные источники гидравлической энергии
Волновые энергетические установки
Состав оборудования зданий
Выбор агрегатов ГЭС
Гидрогенераторы
Системы и устройства гидрогенераторов
Схемы главных электрических соединений
Повышающие трансформаторы
Схемы питания собственных нужд
Элегазовые подстанции
Средства измерения
Механическое оборудование
Сороудерживающие стержневые решетки и их очистка
Подъемно-транспортное оборудование
Масляное хозяйство
Пневматическое хозяйство
Система осушения проточной агрегатов
Служебные помещения здания станции
Подъездные пути
Русловые здания
Русловые здания совмещенного типа
Русловые здания с горизонтальными агрегатами
Водоприемники русловых зданий станций
Особенности приплотинных зданий станций
Здания деривационных станций
Подземные здания гидроэлектростанций
Размещение главных повышающих трансформаторов
Конструкции обделок подземных зданий
Полуподземные здания станций
Русловые здания малых ГЭС
Приплотинные здания и здания деривационных малых ГЭС
Элементы конструкций зданий
Конструкции и размеры надагрегатной части зданий станций
Температурные и осадочные швы
Монтажная площадка
Специальные вопросы гидравлики зданий
Элементы отводящего русла
Здания гидроаккумулирующих электростанций
Здания ГАЭС с двухмашинными агрегатами
Специальные типы агрегатов и зданий ГАЭС
Здания приливных электростанций
Водоприемники гидроэлектростанций
Работа, типы и конструкции безнапорных водоприемников
Отстойники гидроэлектростанций
Типы отстойников гидроэлектростанций
Деривационные каналы
Деривационные туннели
Напорные деривационные   трубопроводы
Технико-экономические расчеты деривационных водоводов
Напорные бассейны ГЭС
Бассейны суточного регулирования ГЭС и верхние бассейны ГАЭС
Напорные станционные водоводы
Конструкции стальных трубопроводов
Опоры свободно лежащих стальных трубопроводов
Железобетонные и сталежелезобетонные трубопроводы
Туннельные станционные водоводы
Неустановившиеся режимы работы гидроэлектростанций
Строительство, монтаж оборудования
Пусковой комплекс
Эксплуатация гидроэлектростанций
Проектирование гидроэлектростанций
Порядок выполнения и утверждения проектов гидроэлектростанций
Список литературы

Гидроаккумулирующие   электростанции классифицируются по следующим признакам.

  1. По схемам аккумулирования:

ГАЭС простого аккумулирования, иногда их называют «чистыми» ГАЭС (рис. 7.2, 7.3, схема 1). Характерным признаком ГАЭС такого типа является отсутствие притока воды в верхний бассейн. Потери воды на испарение и фильтрацию компенсируются небольшим притоком, обычно в нижний бассейн.
ГАЭС смешанного типа, или ГЭС — ГАЭС. При этой схеме имеется приток воды в верхний бассейн, достаточный для того, чтобы, срабатывая его в турбинном режиме, давать существенную дополнительную выработку энергии (рис. 7.3, схема 2). Иными словами. ГЭС — ГАЭС — это гидроэлектростанция, имеющая в своем составе обратимые или насосные агрегаты. Необходимым для использования этой схемы является наличие в нижнем бьефе объема воды, достаточного для обеспечения работы в насосном режиме.


Рис. 7.2. Общий вид ГАЭС простого аккумулирования


Рис. 7.3. Схемы ГАЭС:
I — простого аккумулирования; II — ГЭС — ГАЭС; 3 — ГАЭС в схеме переброски стока
ГАЭС в схеме переброски стока (рис. 7.3, схема 3), или ГАЭС с неполной высотой подкачки в бассейн (канал) на водоразделе. Особенность ее состоит в расположении насосной и гидроэлектрической станций на значительном расстоянии друг от друга, в связи с чем эту схему иногда называют раздельной.

Рис. 7.4. Работа ГАЭС в графике суточной нагрузки
энергосистемы:
а —в пике; б —в полупике
Следует отметить, что основным положительным качеством ГАЭС простого аккумулирования является возможность их строительства вдали от крупных рек — в местах, где имеются перепад рельефа, обеспечивающий создание насоса и река, дающая возможность образовать водохранилище относительной небольшой вместимости, выполняющее роль нижнего бассейна (рис. 7.2). Именно в таких условиях сооружаются Загорская и для таких условий проектируются Ленинградская и Центральная ГАЭС. Они требуют гораздо меньшего отчуждения территории, чем ГЭС или ГЭС — ГАЭС, и могут быть расположены вблизи мощных ТЭС и АЭС, что снижает затраты на сооружение линий электропередачи и повышает надежность и маневренность энергосистемы.
Весьма эффективно создание энергетических комплексов, объединяющих территориально и технологически крупные ТЭС и АЭС, ГАЭС и ГЭС (см. рис. 2.4), расположенные в непосредственной близости друг от друга. Заканчивается строительство Южно-Украинского энергокомплекса на р. Южный Буг, проектируются Краснодарский энергокомплекс с ГЭС-г ГАЭС мощностью 1,3 млн. кВт и др.

  1. По длительности цикла аккумулирования, т. е. периоду сработки и наполнения бассейна:

ГАЭС суточного аккумулирования. По длительности работы в турбинном (генераторном) режиме их принято подразделять на пиковые, выдающие электроэнергию не более 6 ч в сутки, и полупиковые, выполняющие эту функцию за период от 6 до 16 ч (рис. 7.4), если верхняя (самая острая часть пика графика) обеспечивается за счет работы других электростанций.

Для «чистых» ГАЭС, если продолжительность турбинного режима значительно меньше, чем располагаемое время для работы в насосном режиме, мощность турбинных агрегатов должна быть больше, чем насосных. Для полупиковых ГАЭС, наоборот, мощность насосных агрегатов (необходимая для перекачки в течение оставшегося времени суток объема воды, использованного для выработки электроэнергии) может быть значительно больше, чем турбинных.
ГАЭС недельного аккумулирования. Переход от суточного цикла к недельному целесообразен, когда за счет дополнительной насосной работы агрегатов ГАЭС в выходные дни разгрузка ТЭС и АЭС может быть уменьшена, а в верхние бассейны ГАЭС заканчиваются дополнительные объемы воды, которые в рабочие дни используются для покрытия пиков графика суточной нагрузки (рис. 7.5). При этом улучшается режим работы ТЭС и АЭС, может быть увеличена установленная мощность ГАЭС и обеспечена дополнительная экономия топлива, однако недельный цикл требует соответствующего увеличения вместимости бассейнов.
Сезонный цикл аккумулирования применяется в очень редких случаях при особо благоприятных условиях создания бассейнов ГАЭС: при использовании в качестве бассейнов больших естественных водоемов или существующих водохранилищ, когда необходимые дополнительные объемы могут быть созданы без больших затрат.

Рис. 7.5. Работа ГАЭС с недельным циклом аккумулирования:
а — в графике нагрузки; б — изменение отметки уровня воды в верхнем бассейне; 1 — турбинный режим; 2 — насосный режим
Сезонный цикл позволяет в летние периоды, когда нагрузки энергосистем снижаются, дополнительно эксплуатировать ГАЭС в насосном режиме, с тем чтобы в последующий период осенне-зимних максимумов увеличить мощность и выработку ГАЭС. Такие условия работы могут планироваться за счет повышения установленной мощности ГАЭС или за счет увеличения числа часов ежесуточного использования ее мощности. Роль ГАЭС в энергосистеме при этом соответственно повышается.

  1. По схеме основного гидросилового оборудования:

четырехмашинная схема, имеет отдельные насосный и турбинный агрегаты, т. е. четыре машины (двигатель, насос, турбина и генератор);
трехмашинная схема, состоит из одной обратимой электромашины (т. е. двигателя-генератора) и двух гидравлических: насоса и турбины;
двухмашинная схема, имеет две обратимые машины: двигатель-генератор и обратимую гидромашину.
Особенности ГАЭС с различными схемами оборудования рассматриваются в гл. 22.
Аварийно-резервное использование ГАЭС. Во многих случаях при рассмотрении вопроса о строительстве ГАЭС возможность ее использования в аварийном резерве является решающим факторов. Так, в случае аварийной ситуации в энергосистеме при выпадении крупного генерирующего источника возможно быстрое отключение ГАЭС, работающей в насосном режиме. Это приведет к несоизмеримо меньшему ущербу, чем, например, отключение такого потребителя, как металлургический комбинат. Кроме того, в течение нескольких минут агрегаты ГАЭС могут быть переведены в турбинный режим работы и таким образом энергоснабжение не прервется. Для этого необходимы дополнительные запасы воды в верхних бассейнах ГАЭС, рассчитанные на аварийное кратковременное использование в течение 1,5 — 3 ч. Предусматривается также работа агрегатов ГАЭС «в горячем резерве», т. е. вращение включенных о сеть агрегатов в режиме синхронного компенсатора (см. гл. 12). При этом в случае возникновения аварий за несколько десятков секунд ГАЭС включается на полную мощность, компенсируя мощность, потерянную энергосистемой, и давая возможность устранить последствия аварии. Такое использование ГАЭС имеет очень большое значение, так как отпадает необходимость создания других резервных электростанций.



 
« Гидратный водно-химический режим на электростанциях с барабанными котлами   Главные электрические схемы электростанций »
электрические сети