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 
/с
/с
>> 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