Состав и компоновка гидроузла

Состав гидроузла зависит от схемы концентрации напора.

Общие сооружения:

- Плотина

- Здание ГЭС

- Водоподводящие сооружения

 

Классификация плотин

По материалам:

1. Бетонные плотины

2. Железобетонные плотины

3. Грунтовые

a. Земляные

b. Каменно-набросные

c. Каменно-земляные

Бетонные и железобетонные плотины по конструктивным особенностям делятся на группы:

- Гравитационные – устойчивость обеспечивается их массой

 

-

План

ВБ

НБ

Арочные. Представляют собой свод, очерченные в плане в виде дуги и упирающийся своими концами в скальные берега, которые и воспринимают основную нагрузку.

 

Лекция 6

Контрфорсные плотины

ВБ

НБ

Банки жесткости

Контрфорсы

Контрфорсные плотины представляют собой конструкцию, в которой на железобетонные ребра укладываются железобетонные плиты.

 

Грунтовые плотины

ВБ

НБ

Земляные

 

1 – Экран

2 - Ядро

3 – Дренажная призма - делается из каменного наброса

4 – Берма - уступ для устойчивости нижний грани

 

Каменно-набросные плотины

К-н плотины отличаются от земляных тем, что них отсутствует ядро и дренажная призма

Потерны

Затвор

По назначению плотины делятся на глухие и водосбросные

 

Потерна — технологическое помещение, находящееся на нижней отметке здания ГЭС, обеспечивающее сбор и отвод протечек

 

Они должны обеспечить пропуск расхода, который приходит не чаще, чем раз в десять тысяч лет (P=0.01%).

 

Здание ГЭС

Типы зданий ГЭС и их основные элементы.

Здание ГЭС представляет собой гидротехническое сооружение, в котором с помощью гидросилового, электрического, гидромеханического, вспомогательного оборудования, систем управления механическая энергия воды преобразуется в электроэнергию, передаваемую в энергосистему потребителям. При этом должны быть обеспечены надежная работа, прочность и устойчивость здания ГЭС при действии внешних нагрузок (гидростатического и гидродинамического давления, фильтрационного давления, температурных, сейсмических воздействий и др.), а также нагрузок от работы технологического оборудования

В нем размещается

· основное оборудование ГЭС

o гидрогенераторы

o гидротурбины.

· Вспомогательное оборудование

o Системы технического водоснабжения

o системы пожаротушения,

o системы осушения спиральных камер и отсасывающих труб

o масленое хозяйство

o дренажные устройства

o контрольно-измерительная аппаратура

· Электрораспределительные устройства генераторного напряжения

· Собственные нужды

· Пульт управления ГЭС

· Административные помещения

· Бытовые помещения.

 

Типы зданий ГЭС:

1. Подземные (Усть-Хантайская ГЭС). Подземные здания ГЭС отличаются тем, что корпус здания находится ниже уровня земли. Так делают из-за климатических условий

2. Полуподземные (Вилюйская ГЭС)

Наземные – корпус здания ГЭС находится на земной поверхности

3.
Здание ГЭС, совмещенное с водосбросом.

 

4. Здание ГЭС, не совмещенное с водосбросом.

5. Здания ГЭС закрытого типа (с высоким машинным залом)

6. Полуоткрытого типа (с низким машинным залом). В этом случае отсутствует крыша, агрегаты прикрываются колпаками. Наружный козловой кран и внутренний мостовой кран грузоподъемностью 30-80 т. Строится в средних и южных широтах.

7. Открытого типа – отсутствует машинный зал. Здание ГЭС открытого типа располагается ниже плотины, вода подводится к турбинам по одному или нескольким напорным туннелям

Общими элементами для всех видов зданию ГЭС являются

1. Монтажная площадка с кранами

2. Подъездные пути к зданию ГЭС

Делаются на одних и тех же объектах.

 

Затворы.

Они служат для сброса возможных излишков воды из водохранилищ в нижний бьеф гидроузла, а так же сброса льда, наносов и плотов.

Затворы бывают поверхностными и глубинными. Поверхностные затворы закрывают водосливы и водоприемные отверстия, куда вода попадает из поверхностных слоев водохранилища. Глубинные затворы служат для закрытия глубинных или донных отверстий, расположенных ниже уровня УМО.

 

По конструкции затворы бывают:

1. Скользкие

2. Катковые

3. Колесные

 

Конструкции затворов зависят от назначения затворов и параметров (размеров) перекрываемых отверстий.

1. Плоские затворы (щиты).

В основном поверхностные затворы.

Плоский щит

Паз бычков (устоев)

Плоский затвор — конструкция с плоской обшивкой с напорной стороны, снабженная на концах колесными, Катковыми или скользящими опорами, перемещающимися в пазах быков (устоев) в вертикальном направлении.

 

2. Шандоры (шандорные затворы) – временные ремонтные затворы.

Шандоры — деревянные, стальные или железобетонные балки, укладываемые в пазах быков (устоев) одна на другую горизонтально и образующие, т. о., вертикальную шандорную стенку. Применяются обычна в качестве ремонтно-аварийных и строит, затворов.

3. Сегментные затворы

Представляет собой изогнутый щит, который может вращаться вокруг некоторой оси. Путем поворота он перекрывает водоток.

Сегментные затворы могут быть глубинными и поверхностными.

4. Игольчатые затворы (гидравлич. действия) — неподвижное тело, внутри которого может поступательно перемещаться поршень, закрывающий отверстие своим криволинейным коническим концом. Вода движется в кольцевом пространстве между затвором и кожухом. Для открытия и закрытия отверстия вода верхнего бьефа впускается в одну или в др. полость между неподвижной и подвижной частями затвора. Специальные приспособления позволяют останавливать затвор в любом промежуточном положении с заданной величиной открытия отверстия. Игольчатые затворы обладают отличными эксплуатационными качествами, но сложны и дороги. Их применяют чаще всего на низовой стороне водоспуска с выбросом струи воды в воздух, при напорах до 800 м диаметр их достигает 8,5 м.

(рисунок)

 

5. Шаровые затворы представляют собой один, чаще два коротких цилиндра, снабженных обшивкой на части окружности и вращающихся в кожухе с выемками, куда заходит часть цилиндра с обшивкой при полном открытии отверстия. Шаровые затворы характеризуются хорошей плотностью закрытия, быстротой и легкостью маневрирования; их применяют при напорах до 300 м диаметр цилиндров— 1—3 м

6. В дисковых затворах запирающий элемент, то есть затвор, имеет форму диска, который может перекрывать проход рабочей среде через кольцевое седло в корпусе путём поворота (как правило на 90°) затвора вокруг оси, перпендикулярной направлению потока среды, при этом ось вращения диска может являться его собственной осью (осевые дисковые затворы) или же не совпадать с осью (эксцентриковые дисковые затворы).