Главная схема Электрических соединений Ново-Иркутской гэс

Гидроэлектростанция.

ГЭС представляет собой совокупность сооружений, создающих напор воды, подводящих воду к турбинам и отводящих отработавшую воду из здания станции. Технологическая схема работы ГЭС (рис.1) выгодно отличается от схем работы всех других электростанций простотой процессов и надёжностью элементов.

Иркутская гэс.

Общая характеристика.

Строительство Иркутской ГЭС началось в 1950, закончено в 1958. ГЭС является русловой с совмещённым зданием ГЭС. Состав сооружений ГЭС:

• бетонная водосливная плотина;

• совмещённое здание ГЭС длиной 240 м;

• земляная насыпная плотина с суглинистым ядром максимальной высотой 44 м и длиной 2500 м, состоящая из левобережного, островного, руслового и правобережного участков.

Высота верхнего бьефа над уровнем моря (НПУ) составляет 457 м. По плотине ГЭС проходит автодорожный переход. Судоходных шлюзов ГЭС не имеет, поскольку сквозное судоходство по Ангаре отсутствует, однако место для шлюзов зарезервировано.

Мощность ГЭС — 662,4 МВт, среднегодовая выработка — 4,1 млрд кВт·ч. В здании ГЭС установлено 8 поворотно-лопастных гидроагрегатов мощностью по 82,8 МВт, работающих при расчётном напоре 26 м. Оборудование ГЭС устарело и изношено, проводится его модернизация.

Напорные сооружения ГЭС (длина напорного фронта 2,73 км) образуют крупное Иркутское водохранилище, включающее в себя озеро Байкал. ГЭС спроектирована институтом «Гидропроект».

Иркутская ГЭС контролируется ОАО «Иркутскэнерго», однако плотины ГЭС находятся в федеральной собственности, планируется их передача ОАО «РусГидро».

Комплексные исследования на Ангаре начались в 1930 году, когда при ВСНХ было создано "Управление по изучению Ангарской проблемы". В 1931 г. это "Управление" было переименовано в "Бюро Ангары" и вошло в состав треста "Гидроэнергопроект".

В 1935 г. под руководством профессора В. М. Малышева был закончен первый этап исследовательских работ по проблеме Ангары, результатом которого явились: схема использования верхнего участка Ангары, схематический проект первоочередной байкальской «Иркутской» гидроустановки и технико-экономическая схема Прибайкальского комплекса промышленных предприятий, потребителей её энергии. Эти материалы в 1936 г. были

рассмотрены экспертной комиссией Госплана СССР. Результатом рассмотрения явилось решение о строительстве на реке Ангаре шести ГЭС, образующих непрерывный каскад. Первоочередной из всех Ангарских гидроэлектростанций по совокупности условий, была намечена самая верхняя — Иркутская ГЭС. Но Великая Отечественная война прервала проектные работы.

В 1948 г. Иркутская ГЭС включена в титульный список проектно-изыскательских работ треста "Гидроэнергопроект" "МОСГИДЭП". Строительство плотины возглавил Антон Мельниконис, главным инженером проекта назначен Георгий Николаевич Суханов, архитекторами – П.М. Сталин и В.В. Летавин.

Окончательное утверждение переработанного проекта было произведено Министерством электростанций 16 ноября 1955г. Менее чем через год (10 июля 1956г.) была перекрыта Ангара.

В зоне затопления и подтопления Иркутского водохранилища оказалось 138.6 тыс.га., в том числе 32.3 тыс.га земель, используемых в сельском хозяйстве, более 200 населенных пунктов, участок шоссейной дороги Иркутск-Листвянка и железнодорожная линия Иркутск-Михалево-Подорвиха-Байкал.

28 декабря 1956г. поставлен под нагрузку первый гидроагрегат. В 1958 г. строители досрочно ввели в эксплуатацию последние два агрегата, и Иркутская ГЭС заработала на полную проектную мощность(662,4 КВт). 24 октября 1959г. Государственная комиссия под председательством М. Н. Маркелова, председателя Восточно-Сибирского совнархоза, приняла Иркутскую гидроэлектростанцию в постоянную эксплуатацию.

Структура цехов и подразделений ГЭС.

Схема Иркутской ГЭС

1- затвор водовода, 2 - паз ремонтного затвора, 3 - основной затвор турбинного водовода, 4 - генератор, 5 - трансформатор, 6 - аварийный затвор, 1-турбина, ГВБ и ГНБ - горизонты верхнего и нижнего бьефов.

Иркутская ГЭС – русловая гидроэлектростанция со зданием совмещенного типа. В состав сооружений гидроузла входят: земляная плотина, здание ГЭС с подводящими и отводящими каналами, открытые распределительные устройства 110 и 220 кВ и водозаборные сооружения горводопровода. По гребню земляной плотины и зданию ГЭС проходит автомобильная дорога общего пользования и зарезервировано место для прокладки однопутной железной дороги.

Равномерность стока Ангары позволила при проектировании и строительстве ГЭС отказаться от водосливной плотины и совместить водосборные устройства со зданием ГЭС.

Подпор, создаваемый сооружениями гидроузла, распространяется на озеро Байкал, повышая его средний естественный уровень на 1,4 м. Полезный объем призмы регулирования составляет 46,4 км3, из которых на долю байкальской части водохранилища приходится 46,0 км3, а 0,4 км3 размещается в пределах ангарского участка. Наличие такого объема позволило довести коэффициент использования стока на Иркутской ГЭС до 99,5%.

Земляная насыпная плотина возведена из песчано-гравийно-галечных грунтов. Она разделяется на левобережный, островной, русловой и правобережный участки общей длиной около 2500 м. Наибольшая высота русловой плотины – 44 м.

Здание ГЭС - руслового типа, разделено температурными швами на четыре секции, в которых установлено по 2 агрегата. Общая длина здания ГЭС вместе с блоком монтажной площадки и правобережным устоем – 240 м, ширина – 77 м, максимальная высота – 56 м. Здание ГЭС расположено на трещиноватых гравелистых песчаниках , в связи с чем потребовалось устройство противофильтрационной цементационной завесы, которая смывается с завесой земляной плотины. Кроме того, под фундаментной плитой выполнена уплотнительная цементация основания на глубину 4 м. Подводящий канал имеет длину 550 м, отводящий – около 2200м.

Входные отверстия водосборных напорных водоводов расположенных над входами в спиральные камеры турбин. Водоводы охватывают каждую турбинную шахту с двух сторон и имеют выходные отверстия над отсасывающими трубами. Пропускная способность16 водосборных отверстий – 4000 м3/с воды.

В здании ГЭС установлено 8 гидроагрегатов с повторно – лопастными турбинами и трехфазными генераторами зонтичного типа. Машинный зал обслуживают 2 мостовых крана грузоподъемностью 310/75*20 т.

Особенностью здания ГЭС является размещение аварийно-ремонтных быстродействующих затворов турбин в диффузоре отсасывающих труб. Это позволило значительно уменьшить размеры затворов и улучшить условия эксплуатации. Затворы приводятся в действие индивидуальными гироподъемнками грузоподъемностью 75 т.

Характеристики основного энергетического оборудования

Турбина ПЛ-577-ВБ-720, мощность 90 МВт, расход воды через турбину при расчетном напоре 26 м3/с – 410, скорость вращения 83 об/мин, КПД 92%, произведен в Харьковском турбинном заводе

Генератор СВ-1160/180-72, мощность 82,8 МВт, напряжение 13,8 кВ, изготовлен Новосибирский завод «Сибэлектротяжмаш»

Открытые распределительные устройства.

Расположены на левом (ОРУ 110 кВ) и на правом ( ОРУ 220 кВ) берегах отводящего канала ГЭС. Связь между 110 кВ и 220 кВ осуществляется двумя группами однофазных автотрансформаторов.

Механическая часть ГЭС.

Поворотно-лопастная турбина

В процессе работы эти турбины могут поворачивать свои лопасти рабочего колеса вокруг своих осей перпендикулярных оси вала.

Мощность, отдаваемая рабочим колесом такой турбины, и его КПД при постоянном напоре зависит как от открытия лопаток направляющего аппарата, так и от угла поворота лопастей при различных открытиях направляющего аппарата, а, следовательно, при различной мощности можно найти такое положение лопастей, при котором КПД турбины будет иметь максимальное значение.

Турбина:

Тип - П.Л.- 577- ВБ-720

Мощность (МВт) - 90 Расчет воды через турбину при расчетном напоре* 26 м (м/с) - 410

Скорость вращения (оборот/мин) — 83,3

КПД(%)-98

- рассчитать напор можно из формулы активной мощности:

Р=9,81 *<2*Н*(КПД), где 0- расход воды на ИГЭС=420 (м³/с).

Н-напор~26 м, КПД - у.

Спиральная камера

Спирали изготавливают бетонными таврового сечения, при высоких потоках - металлическими круглого сечения. Площадь входного отверстия спирали зависит от расхода и скорости потока. Для сохранения постоянной скорости потока в спирали сечение последней уменьшается по мере поступления воды в направляющий аппарат, угол охвата спирали

отсчитывается от начала сечения до его концевой части, называемой зубом спирали, в бетонных угол не менее 180 , в стальных 345 - 360 .

Статор турбины

Служит для передачи нагрузки на фундамент ГЭС от вращающихся частей агрегата, осевого усилия воды и массива здания электростанции, расположенного над спиралью. Статор состоит из отдельно поставленных колонн, связанных между собой при помощи верхнего и нижнего поясов. Число колонн по соображениям уменьшения сопротивления по току обычно выбирается вдвое меньше числа направляющих лопаток.

Конструктивно колонны располагаются так, чтобы между ними и направляющей лопаткой оставался зазор.

Направляющий аппарат

Служит для подвода воды к рабочему колесу регулирование расхода в соответствии с развиваемой мощностью генератора, закрытия доступа воды к турбине при ее остановке и создании определенного направления потока.

Направляющий аппарат состоит из 2х опорных колец и подвижных лопаток обтекаемой формы, размещенных между этими кольцами. Лопатки с помощью регулирующего колеса могут одновременно поворачиваться, одновременно, останавливаясь под каким либо углом, образуя одинаковые просветы.

Регулирующее кольцо поворачивается под воздействием спец. механизмов системы регулирования прикрепленных тягой. Число лопаток зависит от размеров турбин и колеблется от 12-32.

Отсасывающая труба

3

2

1

Предназначена для отвода воды из рабочего колеса в нижний бьеф и оказывает большое влияние на энергетические показатели турбины. На ИГЭС установлена изогнутая отсасывающая труба, состоящая из конически расходящегося патрубка (1), колена (2) и горизонтального раструба (3).

Схема электрических соединений ГЭС

6 kV 6 kV 6 kV 6 kV

Общие технико-экономическе показатели ГЭС.

Мощность 662тыс. кВт

Мощность (гарантированная) 406тыс. кВт

Выработка электроэнергии 4100млн. кВт*ч

Среднегодовое время использования

установленной мощности 6212 ч.

Расход электроэнергии на

собственные нужды 0,1%

Себестоимость 1 кВт*ч

электроэнергии 0,07 коп.

Удельные капиталовложения:

На 1кВт установленной мощности 199 руб

На 1кВт*ч среднегодовой выработки 3,1 коп.

Список используемой литературы.

1. Ресурс сети Интернет: http://www.irkutskenergo.ru/

«Википедия»

2. Сибикин Ю.Д., Яшков В.А. “Электроснабжение промышленных предприятий” Москва 2001

3. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. “Электроснабжение промышленных предприятий” Москва 1986

4. «Введение в специальность» - Веников В.А., Путятин Е.В.

5. Околович М.Н., "Проектирование электрических станций": Учебник для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982.