RU127827U1

RU127827U1 - HYDRO POWER PLANT

Info

Publication number: RU127827U1
Application number: RU2011136741/06U
Authority: RU
Inventors: Алексей Егорович Падалко
Original assignee: Алексей Егорович Падалко
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-05-10

Abstract

Гидроэлектростанция, включающая водозаборную часть, соединенную с напорным водоводом, на котором последовательно размещены гидроагрегаты с возможностью подключения к дополнительному водоводу, отличающаяся тем, что напорный водовод выполнен в виде главного водовода, расширяющегося в сечении по направлению потока, и гидроусилителя с боковыми водоводами для последовательно расположенных по направлению потока гидроагрегатов, причем последовательно размещенные гидроагрегаты расположены друг от друга на расстоянии 50 м.Hydroelectric power station, including a water intake part connected to a pressure water conduit, on which hydraulic units are sequentially placed with the possibility of connecting to an additional water conduit, characterized in that the pressure water conduit is made in the form of a main water conduit expanding in cross section in the direction of flow, and a hydraulic booster with side water conduits for sequentially located water conduits in the direction of the flow of hydraulic units, and successively placed hydraulic units are located from each other at a distance of 50 m

Description

Предлагаемая полезная модель относится к гидроэнергетическому строительству, а именно к плотинным гидроэлектростанциям.The proposed utility model relates to hydropower construction, namely to dam hydroelectric power plants.

Известны гидроэлектростанции (ГЭС), представляющие собой комплекс гидротехнических сооружений и энергетического оборудования, посредством которых энергия водных потоков или расположенных на относительно более высоких уровнях водоемов преобразуется в электрическую энергию (Большая советская энциклопедия, 2 изд., т.11, стр.349)Hydroelectric power plants (HPPs) are known, which are a complex of hydraulic structures and power equipment, by which the energy of water flows or water bodies located at relatively higher levels is converted into electrical energy (Big Soviet Encyclopedia, 2nd ed., Vol. 11, p. 349)

Известны плотинные ГЭС, включающие плотину, водоприемные устройства и напорные трубопроводы, расположенные на низовой грани плотины и соединенные со зданием ГЭС, где размещены гидроагрегаты (авт. св. СССР №373355, Е02В 9/00, авт. св. СССР №821645, Е02В 9/00) В известных ГЭС обычно решается задача упрощения строительства и размещения ГЭС в русле реки.Known dam hydroelectric power plants, including a dam, water intake devices and pressure pipelines located on the lower edge of the dam and connected to the hydroelectric power station building, where hydraulic units are located (aut. St. USSR No. 373355, Е02В 9/00, author. St. USSR No. 821645, Е02В 9/00) In well-known hydropower plants, the task of simplifying the construction and placement of hydropower plants in the riverbed is usually solved.

Известны каскадные деривационные гидроэлектростанции, строящиеся на значительных уклонах и не требующие запасов больших объемов воды. Они могут быть плотинные (например, патент РФ №103368, Е02В 9/00) и бесплотинные (например, патент РФ №2050434, Е02В 9/00). Задача обеспечения непрерывной деятельности известных гидроэлектростанций обеспечивается установкой гидроагрегатов, последовательно расположенных на напорном водоводе и подсоединенных к резервному водоводу.Cascade derivational hydroelectric power plants are known that are built on significant slopes and do not require large amounts of water. They can be dam (for example, RF patent No. 1033368, ЕВВ 9/00) and damless (for example, RF patent №2050434, ЕВВ 9/00). The task of ensuring the continuous operation of known hydroelectric power plants is ensured by the installation of hydraulic units sequentially located on the pressure conduit and connected to the backup conduit.

Из известных аналогов по сходству конструктивных признаков наиболее близко решение по патенту РФ №2050434, Е02В 9/00. Известный каскад деривационных гидроэлектростанций включает размещенную в водоеме водозаборную часть, соединенную с напорным водоводом, на котором последовательно установлены гидроагрегаты, при этом напорный водовод в местах расположения каждого гидроагрегата имеет резервный напорный водовод с резервным гидроагрегатом, а турбины гидроагрегатов расположены с возрастанием кпд по направлению потока.Of the known analogues in terms of similarity of design features, the closest solution to the patent of the Russian Federation is No. 2050434, ЕВВ 9/00. A well-known cascade of derivative hydroelectric power plants includes a water intake part located in a reservoir connected to a pressure head conduit on which the hydraulic units are installed in series, while the pressure head conduit at the locations of each hydroelectric unit has a standby pressure head conduit with a reserve hydroelectric unit, and the hydroelectric turbines are located with increasing efficiency in the direction of flow.

Заявитель ставит задачу увеличения мощности приплотинных гидроэлектростанций, в том числе расположенных на равнинных поверхностях водотока.The applicant sets the task of increasing the power of dam hydroelectric power stations, including those located on the flat surfaces of the watercourse.

Технический результат состоит в повышении мощности ГЭС за счет выравнивания мощностей всех гидроагрегатов.The technical result consists in increasing the capacity of hydropower plants due to equalization of the capacities of all hydraulic units.

Технический результат достигается тем, что гидроэлектростанция содержит водозаборную часть, соединенную с напорным водоводом, на котором последовательно размещены гидроагрегаты, с возможностью подключения к дополнительному водоводу, согласно предлагаемой полезной модели, напорный водовод выполнен - образует пару из главного водовода, расширяющегося в сечении по направлению потока, и параллельного ему гидроусилителя с боковыми водоводами для последовательно расположенных по направлению потока гидроагрегатов, причем последовательно размещенные гидроагрегаты расположены друг от друга на расстоянии 50 метров. При количестве гидроагрегатов равном четырем, соотношение сечений главного напорного водовода в месте расположения первого гидроагрегата и последнего составляет 1:2.The technical result is achieved in that the hydroelectric power station contains a water intake part connected to a pressure head conduit on which the hydraulic units are arranged in series, with the possibility of connecting to an additional water conduit, according to the proposed utility model, the pressure head conduit is made - it forms a pair from the main conduit, which expands in section in the direction of flow , and a parallel hydraulic booster with side water conduits for successively located hydraulic units in the direction of flow, moreover, o Placed hydraulic units are located at a distance of 50 meters from each other. With the number of hydraulic units equal to four, the ratio of the sections of the main pressure head conduit at the location of the first hydraulic unit and the last is 1: 2.

На фиг.1 представлена гидроэлектростанция вид сбоку; на фиг.2 - вид спереди турбин гидроагрегатов в сечении напорного водовода; на фиг.3 - вид сверху схемы проектируемой ГЭС.Figure 1 presents a hydroelectric power station side view; figure 2 is a front view of the turbines of the hydraulic units in the cross section of the pressure pipe; figure 3 is a top view of the scheme of the designed hydroelectric power station.

В теле плотины 1 с водохранилищем 2 может находиться при достаточном количестве воды в водохранилище несколько напорных водоводов. Предлагаемая полезная модель относиться к устройству станции с четырьмя гидроагрегатами, установленными на одном напорном водоводе 3. Напорный водовод 3 состоит из главного водовода 4, по которому поток поступает к турбинам гидроагрегатов 5-8, и параллельно ему расположенного гидроусилителя с тремя боковыми водоводами 9, 10, 11 к турбинам гидроагрегатов 6, 7 и 8.In the body of dam 1 with reservoir 2, there may be several pressure water conduits in the reservoir with sufficient water. The proposed utility model relates to the design of a station with four hydraulic units installed on one pressure conduit 3. Pressure conduit 3 consists of a main conduit 4, through which the flow enters the turbines of hydraulic units 5-8, and a parallel hydraulic booster with three side conduits 9, 10 , 11 to turbines of hydraulic units 6, 7 and 8.

Работа станции осуществляется следующим образом.The station is as follows.

Отработав на турбинах гидроагрегатов 5-8 главного потока, вода изливается наружу (показано стрелками). Однако при подходе потока от первой к последующей турбинам скорость потока замедляется, поток из ламинарного переходит в турбулентный и мощность турбин значительно снижается. Чтобы этого не происходило, в работу включается гидроусилитель потока со своими боковыми водоводами 9, 10, 11. Первому из них 9 потребуется немного воды, чтобы мощность турбины гидроагрегата 7 уравнять с мощностью турбины гидроагрегата 6 (всего 17%). Второму водоводу 10 потребуется большее количество воды (33%), чтобы уравнять мощность турбины гидроагрегата 8 с мощностью турбин 7 и 6. И, наконец, третьему потоку водовода 11 нужен еще больший дополнительный напор. (50%), который выровняет мощность турбины агрегата 9 с мощностью турбин агрегатов 6, 7, и 8.Having worked on the turbines of hydraulic units 5-8 of the main stream, water is poured out (shown by arrows). However, when the flow approaches from the first to the subsequent turbines, the flow velocity slows down, the flow from laminar to turbulent, and the turbine power is significantly reduced. To avoid this, a flow booster with its lateral water conduits 9, 10, 11 is included in the operation. The first of them 9 will need a little water in order to equalize the power of the turbine of the hydraulic unit 7 with the capacity of the turbine of the hydraulic unit 6 (only 17%). The second water conduit 10 will need a larger amount of water (33%) in order to balance the power of the turbine of the hydraulic unit 8 with the power of the turbines 7 and 6. And, finally, the third stream of the water conduit 11 needs even more additional pressure. (50%), which will align the power of the turbine of unit 9 with the power of turbines of units 6, 7, and 8.

Другая часть проблемы состоит в том, чтобы перед каждой из последующих турбин (7, 8 и 9) надо убирать лишнюю воду, прибывающую из водоводов гидроусилителя потока. Лишняя вода, поступая к турбине агрегата 7, давит не только на нее, но и на турбину гидроагрегата 6, замедляя ее ход и, соответственно, мощность. Поступая из гидроусилителя потока к турбине агрегата 8, лишняя вода замедляет скорость турбин агрегатов 7 и 6, и так далее.Another part of the problem is that before each of the following turbines (7, 8 and 9), excess water coming from the hydraulic booster streams must be removed. Excess water entering the turbine of the unit 7 presses not only on it, but also on the turbine of the hydraulic unit 6, slowing its progress and, accordingly, power. Coming from the flow booster to the turbine of unit 8, excess water slows down the speed of the turbines of units 7 and 6, and so on.

Чтобы этого не происходило, и ко всем турбинам поступал одинаковый напор с одинаковым количеством воды, для удаления лишней, мешающей синхронной работе турбин, нижняя часть главного водовода 4, начиная от первой турбины 5 к последующим 6 и 7, 8 выполнена увеличивающейся в объеме (см. фиг.1 и 2). Все гидроагрегаты располагаются в ряду на расстоянии 50 м и более, что способствует снижению турбулентости.To prevent this from happening, and the same pressure was applied to all turbines with the same amount of water, to remove the excess turbine interfering with the synchronous operation, the lower part of the main water conduit 4, starting from the first turbine 5 to the next 6 and 7, 8, was made to increase in volume (cm Fig. 1 and 2). All hydraulic units are located in a row at a distance of 50 m or more, which helps to reduce turbulence.

При установке в теле плотины нескольких напорных водоводов их можно разделить железобетонными стенами друг от друга для снижения потерь в случае аварийных ситуаций.When several pressure water conduits are installed in the body of the dam, they can be separated by reinforced concrete walls from each other to reduce losses in case of emergency.

Claims

Hydroelectric power station, including a water intake part connected to a pressure water conduit, on which hydraulic units are sequentially placed with the possibility of connecting to an additional water conduit, characterized in that the pressure water conduit is made in the form of a main water conduit expanding in cross section in the direction of flow, and a hydraulic booster with side water conduits for sequentially located water conduits in the direction of the flow of hydraulic units, and successively placed hydraulic units are located from each other at a distance of 50 m