Учебная работа. Расчет микро-гидроэлектростанции

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Расчет микро-гидроэлектростанции

Расчет МГЭС

заданные исходные данные

·        — средний многолетний модуль годового
стока, л/с·км2; =16

·        F — площадь водосбора, км2; F=100

·         — коэффициенты вариации и асимметрии
среднемноголетнего годового стока для данной местности;  

·        уклон русла реки, %; 4%

·        обеспеченность годового стока,
%; 87%

·        внутригодовое распределение стока, в% по месяцам;

Месяцы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Год

%

5,5

4,1

4,5

4,2

6,8

2,4

15

17,1

13,9

6,8

5,3

4,4

100

·   тип малой ГЭС —
деривационная.

Требуется определить:

·   потенциальную мощность потока реки по месяцам,
кВт;

·        мощность МГЭС с учетом ограничений по
сечению водовода и гидроагрегата;

·        годовую выработку электроэнергии малой
ГЭС.

 

Последовательность выполнения

Для малой ГЭС деривационного типа (без напорной плотины)
мощность ГЭС определяется по формуле

потенциальный мощность гидроэлектростанция
река

,

Где
Q0 —
средний многолетний расход реки, м/с2; H — напор,
создаваемый деривацией, м; — кпд
гидроагрегата;  — расчетный модульный коэффициент заданной
обеспеченности.

Напор H определяется в соответствии с уклоном реки и длиной
трубопровода.

Q0
определяется по  (средний многолетний модуль годового
стока), л/с·км2) и  (площадь водосбора, км2).

 определяется по биномальной кривой распределения (отклонение от
среднего значения ординат распределения Пирсона III типа):

,

откуда. =

В приведенных выражениях  — заданная вероятность (обеспеченность годового стока, %);  — соответственно коэффициенты вариации и
асимметрии.

Значения  находятся по таблицам распределения. Если
в таблице распределения нет значений  для заданных вероятностей, например 85%, 87%, то необходимо найти
значения  для вероятностей 75%, 80%, 90%, 95%, и
применить для заданных значений вероятностей интерполяцию кубическим сплайном.

Составить таблицу расходов реки с заданной обеспеченностью по месяцам и построить
по этим данным гидрограф реки заданной обеспеченности.

рассчитать диаметр трубы по среднему годовому расходу заданной обеспеченности (см. табл.
7) и длине трубопровода.

диаметр стальной трубы определяется по формуле:


,

где Q — допустимый расход в трубе, м3/с; Н
— напор, м; А — расчетное L — длина трубопровода, м.

определить электрическую мощность ГЭС, при условии, что
вода будет поступать по трубе с выбранным диаметром.

Выбрать гидроагрегат для этих условий, рассчитать мощность
МГЭС и вырабатываемую годовую энергию в кВт.час.

 

Расчет

Рассчитаем длину трубопровода

Примем напор Н=20 м

Тогда L будет равно м

Найдем Кр%:

; ; P=87%

Так как для заданной вероятности Р=87% в таблице нет значения  то воспользуемся интрополяцией кубическим
сплайном.

>>P=[70 75 80 90];

>>K%=[-0.60 -0.73 -0.85 -1.13];

>>P1=[85 87];

-0.9775 -1.0345

Для Р=87% Ф= -1.0345

=1+(-1.0345) 0.4=0.5862

Составим таблицу расходов реки с заданной обеспеченностью по
месяцам и построить по этим данным гидрограф реки заданной обеспеченности.

Расход воды с обеспеченностью

Характеристика

Месяцы

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

% от
годового

5,5

4,1

4,5

4,2

6,8

2,4

15

17,1

13,9

6,8

5,3

4,4

100

Расход
воды, м3/с

1,056

0,787

0,864

0,8064

1,3056

0,4608

2,88

3,2832

2,6688

1,3056

1,0176

0,8448

Qгод= 19,2

л/c =1.6

>> a=[5.5 4.1 4.5 4.2 6.8 2.4 15
17.1 13.9 6.8 5.3 4,4];

>> Q=(a*19.2)/100;

>> t=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12];

>> plot (t, Q); grid on

Рис. 1: Гидрограф реки


Рассчитаем диаметр трубы по среднему годовому расходу
заданной обеспеченности и длине трубопровода.

Н=20 м; L=500,4 м

Q= =1.6 =0,94

0.94 при А=0,05784 и при условном проходе 500 мм

выбираем стальную трубу диаметром 500 мм.

Определим электрическую мощность МГЭС и выберем
гидроагрегат для данных условий.

,

Где Q0 =1.6 средний многолетний расход реки, м/с2; H =20 м; = 0.8 кпд гидроагрегата;

 =1.4138 расчетный модульный коэффициент заданной обеспеченности.

Выбираем гидроагрегат:

МГА-500-35-0.55 N агр=280 квт н = 25 м Q=1.6м3/c D p.k=0.55 м масса агрегата
5000 кг

Учебная работа. Расчет микро-гидроэлектростанции