Мощность гэс и ее энергоотдача (выработка).
Для использования водной энергии участка реки необходима гидросиловая установка, в которой водная энергии преобразовывается в механическую работу. На современных силовых установках водная энергия превращается в электрическую, они называются: гидроэлектрическими силовыми установками, или ГЭС или гидростанциями.
Водяная турбина и электрический генератор ГЭС называется гидроагрегатом, если они соединены на одном валу или с помощью передаточного механизма.
С помощью гидротехнических сооружений концентрируется (сосредотачивается) падение реки, т.е. создается напор ГЭС, а воду направляют через силовое (машинное) здание, где водная энергия с помощью гидроагрегата преобразуется в электрическую.
ГЭС превращает в полезную работу не все энергоресурсы реки - часть их расходуется на преодоление различных сопротивлений:
-механических (трение в подшипниках гидроагрегата);
-гидравлических (трение воды о стенки, образование вихрей и др.);
-электрических (нагрев генератора и проводов).
Поэтому для определения мощности ГЭС вводят дополнительные множители, выражающие собой КПД:
-водоподводящих сооружений
-водяной турбины
-электрического генератора
Произведение Нηс является напором (сосредоточенным падением) НГЭС. Средние значения КПД электрогенератора ГЭС 0,95-0.97. КПД крупных водяных турбин 0.86-0.88.
В предварительных расчетах общий Кпд принимают равным 0.75. Тогда формула мощности ГЭС:
Nгэс=9.81QгэсНηсηгηт.
Для очень крупных ГЭС с большими КПД и мощность равна:
Nгэс= (8.3-8.5)QгэсНгэс
Суммарную мощность установленных на ГЭС гидроагрегатов называют установленной мощностью
Выработка энергии ГЭС за период времени Т при переменной мощности Nгэс определяется формулой:
Эгэс=ʃΝгэсdT,
где Νгэс - фактическая мощность, с которой ГЭС работает в интервале времени ΔΤ.
Годовая выработка электроэнергии в кВт.ч определяется через объем стока проходящего за год через турбины:
Эгэс=(WгэсНгэсηгηт)/367,2
Оборудование гидроэлектростанций. Состав оборудования
Для размещения и эксплуатации гидросиловой установки необходимо различное оснащение.
Рис. 11. Проточная часть реактивной гидротурбины.
1) собственно оборудование ГЭС, состоящее из турбин и гидрогенераторов. В турбине механическая энергия движения воды преобразуется во вращательное движение вала. В гидрогенераторе вращательное движение вала турбины преобразуется в электрическую энергию, которая и передается в энергосистему.
Сюда же входят устройства подачи воды на турбину и регулирования ее количества. Комплекс турбины и генератора называется агрегатом ГЭС.
2) Электрические устройство ГЭС:
токопроводы от генератора,
силовые трансформаторы,
выводы высокого напряжения,
распределительные устройства и др.
3) Механическое оборудование ГЭС:
Гидротехнические затворы.
Подъемно-транспортные механизмы.
Сороудерживающие решетки и прочее.
Рис. 12.
4) Вспомогательное оборудование, которое состоит из таки элементов как:
технического водоснабжения,
пневматического хозяйства,
санитарно-технических устройств.