Способ пропуска паводковых вод через гидроузел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11) 5 Е 02 В 9/ ТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗС)Б ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Ленинградское отделение Всесоюзного и роектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им, С.Я.Жука(56) Гришин М,М. Гидротехнические сооружения. - М.: Стройиздат, 1962, с 117-122.СН и П 2.06.01-86, Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. - М.: Стройиздат, 1986, п.2.11, (54) СПОСОБ ПРОПУСКА ПАВОДКОВЫХ ВОД ЧЕРЕЗ ГИДРОУЗЕЛ(57) Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано на гидроИзобретение относится к гидроэнерг ике и может быть использовано на гидр лектростанциях для пропуска паводков всходов воды. эобретения - повышение эффекусловиях отсутствия возможно- электроэнергии гидроагрегатов ю сеть.ки, в особенности катастрофичевнинных многоводных реках призатоплению значительных й, подтоплению берегов водохрадовольно часто угрожает системам ктроэнергии, вырабатываемой на ростанции, во внешнюю сеть. В виях может возникнуть ситуация, с внезапным аварийным прекраЦель итивности в сти выдачи во внешнюПаводские, на ра водят к территори нилищ, чтовыдачи эле гидроэлект таких усло связанная электростанциях для пропуска катастрофических паводковых расходов воды иэ верхнего бьефа гидроузла в нижний бьеф. Цель изобретения - повышение эффективности в условиях отсутствия воэможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть. Во время катастрофического паводка иногда невозможно подавать электроэнергию, вырабатываемую гидроагрегатами гидроэлектростанции, во внешнюю сеть. В этом случае часть гидроагрегатов гидроэлектростанции переводят в насосный режим работы и подключают в качестве нагрузки к оставшейся части гидроагрегатов, работающих в генераторном режиме. Происходит интенсивный сброс воды из верхнего бьефа в нижний бьеф через агрегаты, работающие в насосном режиме. щением выдачи мощности во внешнюю сеть. В этом случае производят немедлен- (,Ь ный перевод части гидроагрегатов в насос- .ный режим, подключая их в качестве 0 с нагрузки к остальной части гидроагрегатов, (Я которая продолжает работать в генератор- д ном режиме. Поскольку КПД гидроагрегата в насосном режиме существенно ниже, а потребляемая мощность выше, чем в тенераторном, то число агрегатов, которое потребуется перевести в насосный режим дляа соблюдения баланса генерируемой и потребляемой мощности, будет меньше числа агрегатов, которые будут продолжать работать в генераторном режиме, Время, необходимое для перевода гидроагрегата в насосный режим, связанное с изменением геометрии углов поворота лопастей рабочих1636510 Составитель А.СергеевТехред М,Моргентал Корректор И,Эрдеии Редактор Г.Гербер Заказ 800 Тираж 377 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 колес и производством соответствующих переключений, сравнительно невелико,Работа части гидроагрегатов в насосном режиме может обеспечивать движение воды в двух направлениях: из нижнего бьефа в верхний (по аналогии с работой ГАЭС); из верхнего бьефа в нижней, как форсировка пропускной способности гидротурбинного тракта.При работе части гидроагрегатов в насосном режиме с перекачиванием воды из нижнего бьефа в верхний, в случае, если гидроагрегаты не оассчитаны на работу как обратные машины, то их КПД весьма низок (не более 20 - 30 ). 60 работающих в генераторном режиме гидроагрегатов пропускают в паводок (при выходе из строя внешних потребителей энергии) 60 номинальной пропускной способности по воде всех гидроагрегатов и обеспечивают энергией 40 агрегатов, работающих в насосном режиме и перекачивающих (с КПД 25) обратно из нижнего бьефа в верхней не более 600,25 = 15 номинальной пропускной способности всех гидроагрегатов. Т,е. в общей сложности в нижний бьеф гидроагрегатами будет в этом случае сбрасываться расходы воды не менее 45 - 50 номинальной пропускной способности гидростанции, что в сравнении со сбросом воды через гидроагрегаты на холостом ходу обеспечивает рост пропускной способности в 3-5 раз, кроме того, пропуск расходов воды на холостом ходу гидроагрегатов ведет к кавитационным и вибрационным разрушениями их конструкции, а в некоторых случаях вообще не возможен или требует значительной реконструкции гидроагрегатов.При необходимости значительно увеличить пропускную способность ГЭС, например в случае катастрофического паводка, возможна работа части гидроагрегатов в насосном режиме с перекачиванием воды из верхнего бьефа в нижний бьеф, что обеспечивает форсировку пропускной способности гидротурбиннаго тракта. В том случае 60работающих в генераторном режиме гидроагрегатов обеспечивают энергией 40; гидроагрегатов, работающих в насос 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ном режиме, забирающих воду из верхнего бьефа и выбрасывающих воду под напором в нижний бьеф, Работа гидроагрегатов как насосов в этом случае отличается от генераторного режима большей скоростью вращения рабочего колеса, что позволяет дополнительно ускорить поток в турбинной тракте, придать ему дополнительный напор на выходе из отсасывающих труб, Основным вопросом здесь является гашение энергии выбрасываемого из отсасывающих труб потока в нижнем бьефе. Однако при расчетном паводке глубины в нижнем бьефе максимальные, а при максимальных глубинах гашение энергии потока легко обеспечивается. Крепление дна реки в нижнем бьефе за отсасывающими трубами. при такой работе гидроагрегатов рассчитывается, исходя из гашения энергии потока равной сумме энергии накопленной потоком при прохождении гидротурбинного тракта от верхнего бьефа к нижнему плюс энергия, добавленная потоку гидроагрегатом, работающим в насосном режиме (за исключением потерь в гидротурбинном тракте), По сравнению с турбинным режимом пропускная способность гидротурбины в таком насосном режиме увеличится в 3-4 раза, а значит и всей ГЭС в 1,7 - 2,1 раза от номинальной пропускной способности. Особо эффективно использование для этих целей горизонтальных капсульных агрегатов, у ко: орых работа в насосном режиме из верхнего бьефа в нижний обеспечивается при незначител ьн ых конструктивных доработках гидротурбины.Формула изобретения Способ пропуска паводковых вод через гидроузел, включающий сброс воды через проточные тракты гидроагрегатов и водосбросные сооружения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его эффективности в условиях отсутствия возможности выдачи электроэнергии гидроагрегатов во внешнюю сеть, часть гидроагрегатов переводят в насосный режим работы и подключают в качестве нагрузки к оставшейся части гидроагрегатов, работающих в генераторном режиме,