Файл: Практическая работа 1 Ответы на контрольные вопросы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таким образом, ТЭС (особенно угольная) является мощнейшим загрязнителем окружающей среды и атмосферы, в частности. На долю гидроэлектростанций в структуре производства электроэнергии приходится 16%
Практическая работа 2
Расчет оптимальной загрузки трансформатора
Согласно варианту задана максимальная нагрузка двухтрансформаторной подстанции
. Выбор мощности трансформаторов осуществляется по двум условиям:-
В нормальном режиме работы суммарная номинальная мощность трансформаторов
должна превышать 
. -
В аварийном режиме при отключении одного трансформатора оставшийся в работе должен обеспечить (с учетом 40% перегрузки) передачу мощности .
Следовательно, условия выбора трансформаторов можно записать в виде:
Для заданной мощности
эти условия будут иметь вид:
Исходя из полученных результатов, выбирается трансформатор типа ТМН-6300/35/11 со следующими номинальными параметрами:
, 
, 
, 
.По формулам из методических указаний рассчитываются потери от нагрузки:
при одном работающем трансформаторе:
и двух, параллельно работающих трансформаторах:
Для остальных нагрузок расчет ведется аналогично, результаты расчета сводятся в таблицу 1 (потери достаточно рассчитать для 10 точек от 0 до
).Таблица 1 – Результаты расчета потерь мощности в трансформаторах
 |  |  |
| 620 | 0,44 | 0,39 |
| 1250 | 1,36 | 1,47 |
| 1880 | 4,58 | 3,39 |
| 2510 | 8,28 | 6,09 |
| 3140 | 13,08 | 9,58 |
| 3770 | 18,97 | 13,85 |
| 4400 | 25,9 | 18,91 |
| 5030 | 33,79 | 24,75 |
| 5670 | 44,1 | 31,7 |
| 6300 | 54,5 | 39,25 |
По данным таблицы 1 строятся зависимости суммарных потерь от нагрузки, приведенные на рисунке 2.
Рисунок 2 – Зависимости потерь от нагрузки
По рассчитанным формулам определяется мощность ????, кВА, при которой выполняется неравенство
:
Число включенных трансформаторов, обеспечивающих минимальные мощности определяются по алгоритму:
Вывод: на рассматриваемой подстанции минимальные потери активной мощности могут быть, если при нагрузке
работает 1 трансформатор, при 
включается второй трансформатор.Практическая работа 3
Ответы на контрольные вопросы:
1. Как можно определить мощность гидротурбины?
Мощность гидротурбины согласно уравнению может быть выражена так:
NT=9.81QTHTηT,
где Q – расход воды, η – КПД турбины
2. Какие типы гидротурбин вы знаете?
В практике принято гидротурбины подразделять на классы, системы, типы и серии.
Класс реактивных гидротурбин объединяет следующие системы: осевые, пропеллерные, поворотно-лопастные, диагональные и радиальноосевые гидротурбины.
В класс активных гидротурбин входят системы турбин ковшовых, наклонно-струйных и двойного действия. Последние две системы не имеют такого широкого распространения, как ковшовые.
3. Объясните принцип действия активной гидротурбины.
Вода из верхнего бьефа подводится трубопроводом к рабочему колесу , выполненному в виде диска, закрепленного на горизонтальном или вертикальном валу турбины и вращающегося в воздухе. По окружности диска расположены ковшеобразные лопасти (ковши) . На ковшах происходит преобразование гидравлической энергии, заключенной в струе, в механическую. Ковши равномерно распределяются по ободу рабочего колеса и последовательно, один за другим, при его вращении «принимают» струю. Подвод воды к рабочему колесу осуществляется посредством сопла , внутри которого расположена регулирующая игла. Сопло представляет собой сходящийся насадок, из отверстия которого при работе турбины выбрасывается струя воды. В сопле вся энергия воды, подведенной к нему по трубопроводу за вычетом потерь, обращается в кинетическую. Рабочее колесо и сопла размещаются внутри замкнутого кожуха . Игла, перемещаясь в сопле в продольном направлении, меняет его выходное сечение и тем самым регулирует диаметр выходящей струи, а значит, и расход воды через сопло. Игла в одном из крайних своих положений полностью закрывает сопло и останавливает турбину. Вода, отдав свою энергию рабочему колесу, стекает с него в отводящий канал (нижний бьеф). В целях предотвращения значительного повышения давления в подводящем воду трубопроводе, являющегося следствием гидравлического удара, игла закрывается медленно. Для быстрого отвода струи от рабочего колеса применяется отклонитель , отбрасывающий воду в сторону. Перемещение иглы и отклонителя производится одновременно. Таким образом, в ковшовых турбинах осуществляется регулирование расхода и мощности турбины
4. Объясните принцип действия реактивной гидротурбины.
Перед рабочим колесом только часть энергии воды находится в кинетической форме, остальная представлена потенциальной энергией, соответствующей разности давлений до и после колеса
Избыточное давление p/ρg по мере протекания воды по проточному тракту рабочего колеса расходуется на увеличение относительной скорости, т. е. на создание реактивного давления потока на лопасти. Изменение направления потока за счет кривизны лопастей приводит к возникновению активного давления потока. Таким образом, действие потока на лопасти рабочего колеса складывается из реактивного воздействия, возникающего вследствие увеличения относительной скорости, и активного давления, возникающего вследствие изменения направления потока.
5. Объясните принцип действия радиально-осевой гидротурбины.
Перед рабочим колесом гидротурбины устанавливаются направляющий аппарат, вращающиеся лопатки которого обеспечивают необходимое изменение расхода воды, проходящей через рабочее колесо, и наилучшее для обтекания его лопастей направление потока, что повышает к.п.д. гидротурбины.
6. Объясните принцип действия пропеллерной гидротурбины.
Для подвода воды к направляющему аппарату гидротурбины служит турбинная камера . Чтобы обеспечить равномерное по всему периметру направляющего аппарата питание рабочего колеса турбинную камеру выполняют с суживающимся поперечным сечением.
7. Объясните принцип действия поворотно-лопастной гидротурбины.
Мощность, отдаваемая рабочим колесом такой гидротурбины, и его к.п.д. при заданном напоре зависят как от открытия лопаток направляющего аппарата , так и от угла поворота φ лопастей по отношению к втулке. Изменяя угол установки лопастей при различных открытиях направляющего аппарата, а следовательно, при различной мощности, можно найти такое положение лопастей, при котором к.п.д. гидротурбины будет иметь наибольшее значение. Конструктивно поворотно-лопастные гидротурбины выполняются таким образом, что лопасти рабочего колеса при работе гидротурбины могут автоматически поворачиваться на некоторый (оптимальный) угол (отсюда название поворотно-лопастные) одновременно с изменением открытия направляющего аппарата. Такое двойное регулирование дает большие преимущества, так как обеспечивается автоматическое поддержание высокого значения к. п. д. в широком диапазоне мощностей
8. Объясните принцип действия двухперовой гидротурбины.
Увеличение числа лопастей рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины по мере повышения используемого напора приводит к возрастанию относительного диаметра втулки (dвт/D1) и последующему ухудшению энергетических качеств турбины. Для смягчения этого недостатка применяются спаренные (двухперовые) рабочие лопасти, имеющие общий фланец и общую цапфу , что позволяет повысить пропускаемый турбинный расход.
9. Объясните принцип действия диагональной гидротурбины.
Отличие диагональных гидротурбин от радиально-осевых заключается в конструкции рабочего колеса, которая представляет собой конусообразную втулку с расположенными на ней под некоторым углом к оси вращения колеса лопастей (число их доходит до 14), поворачивающихся относительно своих осей . Втулка рабочего колеса, несмотря на свои относительно большие размеры, чем размеры втулки у поворотно-лопастных гидротурбин, не создает стеснения потока, и благодаря этому за рабочим колесом нет участка с резким расширением сечения, как в осевых турбинах, что в сочетании с другими особенностями диагональных турбин обеспечило им более высокие энергетические качества.
Практическая работа 4
Тема работы: изучение принципа действия солнечных подстанций
Цель работы: Познакомить студентов с технологическим оборудованием современных солнечных подстанций. Изучить их технологическую схему, конструктивные особенности. Дать информацию о схемах функционирования солнечных электростанций.
Теоретические сведения
Солнце — это источник всей жизни на Земле и, в конечном счете, источник всех видов энергии на ней.
Вторым направлением утилизации солнечной энергии является использование схем, в которых предусматриваются специальные концентраторы солнечной энергии. В таких установках приемник энергии во много раз меньше поверхности, собирающей лучи. Достигается это, как известно, с помощью зеркал и линз.
Принципиальные схемы термодинамического преобразования солнечной энергии в электрическую, несмотря на разнообразие проектов, более или менее одинаковы. Остановимся на некоторых из них, отметив предварительно основные характерные особенности солнечного излучения:
