|
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 значение удельного сопротивления трубы,
определяемого по табл.IX.3 [3]; 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