Книга адресована специалистам-гидроэнергетикам, персоналу гаэс, проектировщикам, преподавателям и студентам гидроэнергетических специальностей. Может быть полезна также специалистамэнергетикам

ГИДРоЭнеРГетИчеСКое оБоРУДоВанИе СоВРеМенных ГаЭС




Г л а в а 13. КоМПоноВочные СхеМы наСоСотУРБИнных ГИДРоаГРеГатоВ.
МноГоМашИнные наСоСотУРБИнные

ГИДРоаГРеГаты

13.1. Компоновочные схемы агрегатов ГаЭС

На современных мощных ГАЭС в зависимости от величины действующего напора, требований в части мобильности и маневренности гидроагрегатов и обеспечения соответствующей мощности в насосном и турбинном режимах работы получили распространение три возможные схемы компоновки насосотурбинных гидроагрегатов ГАЭС (рис. 13.1):
четырехмашинная (4М) с раздельными гидравлическими и элек-
трическими машинами (насосом, турбиной, электродвигателем и гидрогенератором); трехмашинная (3М) с раздельными гидромашинами (насосом и турбиной) и одной обратимой синхронной электромашиной (гене- ратором-двигателем); двухмашинная (2М) с одной обратимой гидравлической маши-
ной (насосотурбиной) и одной обратимой электромашиной (гене- ратором-двигателем). Для обозначения двухмашинной схемы в технической литературе и практике получил распространение термин обратимый гидроагрегат (ОА), так как он меняет направление вращения вала и движения потока воды при переходе из насосного режима работы в турбинный и при обратном переходе.
В табл. 13.1 представлены результаты систематизации и анализа данных, позволивших определить области и зоны применения различных схем компоновки насосотурбинных гидроагрегатов современных мощных ГАЭС.

13.2. четырехмашинная схема

Четырехмашинная схема, состоящая из насоса с электродвигателем и гидротурбины с генератором, то есть из двух отдельных агрегатов, позволяет использовать преимущества гидромашин, каждая из которых спроектирована на свой режим работы и, следовательно, имеет к.п.д., близкий к максимальному.
4М

Рис. 13.1. Варианты компоновочных схем насосотурбинных агрегатов ГАЭС: а – 4М (четырехмашинная); б – 3М (трехмашинная); в – 2М (двухмашинная):
2М – ОА (обратимый агрегат); МГ и МВ – соответственно, горизонтальная и вертикальная компоновка; Н – насос; Т – турбина; ЭД – электродвигатель; Г – генератор; НТ – насосотурбина; МФ – гидравлическая муфта; P и N – потребляемая и генерируемая мощность; Q – расход воды; n – частота вращения



ГАЭС с четырехмашинной схемой является более мобильной, так как в этом случае имеется возможность быстро изменять режим работы станции путем включения или отключения отдельных агрегатов.
Однако четырехмашинная схема на современных ГАЭС применяется редко, только при высоких напорах (преимущественно свыше 1000 м) и значительной разнице напоров в турбинном и насосном режимах работы агрегата, а также на ГАЭС со сложными схемами перекачки стока и сезонным циклом насосного аккумулирования электроэнергии. По такой схеме сооружены, например:
ГАЭС Райсек-Крайцек в Австрии: ковшовые гидротурбины с максимальным напором 1700 м;
ГАЭС Эцталь в Австрии: диапазон изменения напоров 560–1212 м, четыре горизонтальных четырехмашинных гидроагрегата единичной мощностью 136/103 МВт;
ГАЭС Чиота-Пиастра в Италии: диапазон изменения напоров 990–1066 м, два четырехмашинных гидроагрегата с вертикальной компоновкой единичной мощностью 130/135 МВт.
В связи с большими строительными затратами даже при высоких напорах эта схема не нашла широкого распространения и уступила место трехмашинной схеме.