Файл: Попов, В. Л. Проектирование подземных сооружений в системе деривационных ГЭС учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 1
|
- |
186 - |
отношением |
|
|
|
Пс Р |
=£000, |
где |
Р - число полюсов. |
|
Для повышения напряжения до значений/'обеспечивающих экономичную передачу электровнергии на большие расстояния, применяют мощные силовые трансформаторы.
Конструктивной и механической основой трансформатора является его магнитная система, называемая оердечником. На сердечнике устанавливаются обмотки. Двухобмоточные трансформа торы позволяют произвести одноступенчатое повышение генератор ного. напряжения, например,от 6-15 до НО или 220 кв. В трех обмоточном трансформаторе можно получить два выходных напря жения, например НО и 220 или НО и 500 кв. Это удобно, когда электростанция выдает энергию потребителям через линии передач различного напряжения. Трансформаторы могут быть трехфазными и однофазными. При использовании однофазных требуетоя установка
трех трансформаторов.■ “ С целью увеличения сопротивления изоляции и улучшения
охлаждения повышающих трансформаторов сердечники помешаются в бак со специальным трансформаторным маслом.
Для перемещения трансформаторов их снабжают колесными ка ретками и устанавливают на рельсы. Для проверки обмоток сер дечник трансформатора должен выниматься иэ бака. Во время ра боты трансформатора в его оердечнике выделяемое тепло должно полностью отводиться в окружающую среду.
Для монтажа, ремонта, демонтажа агрегатов и вспомогатель ного оборудования, переноса и установки затворов и различных грузов на гидроэлектростанциях применяются электрические мосто вые краны, а также подъемно-транспортные средства малой меха низации: тельферы, тали, кошки, домкраты и т . п . -
Для обеспечения нормальной работы гидроагрегатов и его отдельных узлов применяют рспомогательное оборудование, Напри мер, регулирование мощности гидроагрегата осуществляется систе мой, в состав которой входят маслонапорная установка, сервомо торы, маслопроводы, пульт управления. Перечисленные устройства
|
- |
187 - |
|
|
|
входят в состав масляного хозяйства, |
которое |
рассчитано на |
|||
приемку поступающего масла, |
хранение |
масла, |
подготовку масла |
||
к |
заливке в агрегат, проверку качества масла и восстановле |
||||
ние |
его свойств, а также на хранение |
отработанного масла. |
|||
Специальное масло требуется для смазки подпятников и направ |
|||||
ляющих подшипников гидроагрегатов. Для |
охлаждения' трансформа |
||||
торов необходимо специальное масло, обладающее изоляционными |
|||||
свойствами. Общий объем масла на гидроэлектростанции может до |
|||||
стигать нескольких тысяч тонн. Однако в резервуарах масляного |
|||||
хозяйства, расположенного в здании ГЭС, |
оно может храниться не |
||||
свыше 100 т. |
|
|
|
|
|
|
Для охлаждвия гидрогенератора, подпятника, смазки нижнего |
|
направляющего подпятника, а в некоторых случаях для охлажде |
||||||
|
ния силовых трансформаторов существует специальная система тех |
||||||
|
нического водоснабжения. Источниками питания системы водоснаб |
||||||
|
жения обычно является верхний или нижний бьеф ГЭС и лишь при |
||||||
|
сильном загрязнении их питание осуществляют от специальной |
||||||
|
скважины.. |
|
|
„ |
|
|
|
|
Система водяного пожаротушения принципиально не отличается |
||||||
|
от системы технического водоснабжения и предназначается для |
||||||
|
тушёнид пожара в генераторах. ’ |
. |
• |
|
|
||
|
Для |
приведения в действие ряда устройств |
генератора необ |
||||
|
ходим сжатый воздух; |
оборудование |
для его получения входит в |
||||
|
состав |
пневматического хозяйства. |
Системы регулирования круп |
||||
|
ных агрегатов требуют давления воздуха до 40 |
апи, остальные |
|||||
|
потребители - до 6-7 ати. |
|
|
|
• • |
||
о |
Для |
осушения проточной части гидротурбин |
(спиральных ка |
||||
|
мер, отсасывающих труб) при ремонте |
и осмотре |
на гидроэлектро |
||||
|
станциях существует, |
система осушения в виде |
насосных станций |
||||
|
(откачек). При крупном гидроагрегате объем, его спиральной ка |
||||||
|
меры и отсасывающей трубы может достигать °8-JQ тыс.м3 и больше. |
||||||
|
Время откачки принимается в пределах 2-4 часов, но иногда |
до |
|||||
сти гает |
16 часо$ и более. |
|
|
|
|
||
|
Для удаления фильтрационной воды, поступающей в здание ГЭС |
||||||
|
через обделку и деформационные швы,, |
применяется дренажная |
систе- |
||||
|
|
о |
ь |
|
|
|
|
- 168 -
ма. Она состоит из специальных колодцев (приямков), рарполагаемых на низких отметках, в которые по трубам и лоткам по ступает фильтрационная вода. Вода удаляется ив колодцев спе циальными автоматически включаемыми дренажными насосами.
3. Компоновка подвемннх зданий ГЭС
Подземные здания гидроэлектростанций представляют собой горные выработки больших поперечных размеров. Компоновка под земных зданий ГЭС определяется главным образом размещением, размерами, тиром основного гидротурбинного, злектричеокого и гидромеханического оборудования, а также конструкцией постоян ных эксплуатационных подходов к машинному зданию.
При средних и малых напорах и относительно больших габа ритах турбинного оборудования в здании ГЭС целесообразно раз местить лишь-гидроагрегаты и краны'(рио.64,а ) . Затворы, устанавдиваеше на напорных водоводах ■, а также ремонтное награжде ние на выходе из отсаоываюишх труб располагаются в специаль ных камерах (галереях).
При большом заглублении здания ГЭС увеличиваются электри ческие потери на пути от гидрогенераторов до трансформаторов. Поэтому силовые трансформаторы в этом случае располагают в непосредственной близости от гидрогенератора. Для их установки сооружают специальные камеры или размешают непосредственно в здании ГЭС (рио.54,в ), отгородив трансформаторы взрывозашитныци стенками. Галерею затворов располагают отдельно от машин ного зала ГЭС,
При размещении трансформаторов на поверхности земли их соеди ияст с подземным машинным залом специальной шинной штольней (галереей) или шахтой. Обычно наружную установку трансформато ров применяют при расстояниях между генераторами и трансформа торами не более 200 м.
При средних и больших напорах, когда применяют турбины относительно небольших габаритов, в пределах здания ГЭС распо лагают также и затворы на турбинных водоводах (рио. 5 4 ,6 ).
В таких случаях ширина машинного зала достигает 24-26 м.
- 189 -
|
|
Рис. 54, Схемы компоновки зданий подземных ГОС: ■ |
|||
I |
- |
напорный |
водовод; 2 - затворы; |
3 |
- камера затворов; |
4 |
- |
турбина; |
5 - гидрогенератор; 6 |
- |
мостовой кран; |
V |
- |
отсасывающая труба; 8 - камера |
заграждения; 9 - отво |
||
|
|
дящая деривация; 10 - трансформатор |
-190
Вусловиях слабых пород при необходимости уменьшения ширины подземных зданий возможно применение схемы с горизрн-
тальными агрегатами (р и с.54, г ) , в которой турбины вынесены
вотдельное помещение.
■Стремление сохранить горные породы между гидроагрегатами нетронутыми приводит к увеличению ширины блока агрегата. Это позволяет расположить силовые трансформаторы между агрегатами
вспециальных нишах (р и с.54, ж). При необходимости значительно
уменьшить |
объем подземных работ |
могут быть использованы схемы |
|
с размещением крана (рио.54,д) |
или гидрогенераторов (р и с.54, е) |
||
на поверхности земли. В последнем |
случае значительное удлине |
||
ние вала |
ограничивает единичную мощность гидроагрегата. |
||
Применение высоких отсасывающих труб позволяет уменьшить |
|||
ширину трубы в плане (рис. 54, |
з ) . |
Общий объем работ и их сто |
|
имость при этом снижаются. |
|
|
В целях уменьшения размеров здания ГЭС применяют специаль ные малогабаритные конструкции гидрогенераторов, трансформато
ров и другого |
оборудования. Размеры машинного зала могут быть |
|
. уменьшены за |
счет применения генераторов, имеющих в |
плане пря |
моугольные вентиляционные кожухи, трансформаторов с |
водяным |
охлаждением, водяного охлаждения обмоток статора и ротора гене ратора, безвальных компоновок гидроагрегатов и т„п. Для получе ния рациональных компоновок оборудования успешно может быть
применено объемное моделирование. |
" . |
Различные варианты расположения |
монтажных площадок под |
земных зданий ГЭС могут оказать заметное влияние на размеры машинного зала. Например, на гидроэлектростанциях с двумя гид роагрегатами эффективным является размещение монтажной площад ки между агрегатам!.
Размеры подземных зданий ГЭС, |
осуществленные на практи |
ке, колеблются в следующих пределах: полная ширина от II до |
|
28,8 м; пролет мостового крана от |
8,2 до 25,8 м; полная высо |
та .от 17,5’ до ёб !£; длина от 42 до |
348 м. Стремление уменьшить |
размеры дорогостоящего подземного машинного здания приводит к применению более быстроходных турбин, но со значительным'коэффи циентом кавитации,который,в свою очередь, требует увеличения вы-
- 191 -
соты отсасывания и, следовательно, заглубления машинного здания. При значительных колебаниях уровня воды в нижнем бье фе наиболее экономичным решением является применение напорной отводящей деривации. При длинной отводящей напорной деривации с целью понижения гидравлического удара и улучшения регулиро вания турбин ‘■сооружают низовые уравните льные резервуары.
4. Конструкции подземных зданий ГЭС
О
Конструктивные формы и размеры подземных зданий гидро электростанций весьма разнообразны. Основным конструктивным элементом подземного здания является обделка во взаимодейст вия с горными породами или одни горные породы.
При стремлении уменьшить объемы работ и снизить стои мость сооружения зданий подземных гидроэлектростанций следует избегать применения сложных конструкций, усложненных очерта ний выемки й обделки, требующих применения ручного труйа. Лучше пойти на некоторое увеличение объемов работ, но добить ся их упрощения, так как, это в. конечном итоге определит экономичность сооружения.
В зависимости от прочности окружающих здание пород воз можны различные конструктивные решения в выполнении стен и перекрытий. В условиях весьма прочного скального массива при отсуОгвии бокового горного давления п весьма незначительном
вертикальном давлении, при коэффициенте крепости |
пород |
|
|
£ = В -ь 10 |
могут отсутствовать бетонный несущий |
свод |
и • |
стены (ри с.55, схема I ) . |
|
|
|
В случае |
возможности фильтрации подземных вод |
через |
по |
верхность горных пород и обделку здания ГЭС проводят цемента цию пород и устраивают подвесные потолки и легкие защитные стены сборной конструкции с отводом фильтрующейся воды самоте ком в нижний бьеф или дренажные колодцы, оборудованные автома тически действующими насосами. Конструкция-подкрановых путей, фундаментов под генераторы и обделки должны проектироваться с учетом использования, несущей способности породы.
ос