Elektros jėgainių pagrindinių charakteristikų tyrimas ir parametrų skaičiavimas

MAŽOSIOS HIDROELEKTRINĖS PAGRINDINIŲ PARAMETRŲ SKAIČIAVIMO DUOMENYS

TECHNINĖ UŽDUOTIS:

Prie Šventosios upės reikia suprojektuoti mažąją hidroelektrinę (MHE). Upės vagos matmenų ir vandens parametrų simbolika pateikta upės skerspjūvio eskizo 1 pav.

1 pav. Upės skerspjūvio eskizas

Čia v1, v2…v5 – atskirų upės ruožų vandens tėkmės greičiai [m/s], h1, h2…h5 – tų ruožų upės gyliai [m]. Matmenų ir parametrų duomenys pateikti 1-oje lentelėje.

1-a lentelė

Vandens tėkmės greičių kVj ir apkrovos kAj koeficientų vertės metų mėnesiuose pateiktos 2-oje lentelėje.

2-a lentelė

MHE tieks elektros energiją ūkio imtuvams ir į elektros tinklą. Apskaičiuosime MHE pagrindinius projektinius duomenis:

• Kiekvieno metų mėnesio galias ir energijas;
• Parinksime hidroagregatų skaičių, kiekvieno jų galią ir turbinos tipą;
• MHE galią ir elektros energiją gaminamą per metus ir lėšas gautas už parduotą energiją;
• Įrengtosios galios išnaudojimo koeficientą kiš valandų skaičių tiš;
• Agregatų naudingumo koeficientai: ηG = 0,96; ηT = 0,92; ηP = 0,90;
• Sudarysime MHE generuojamos, sunaudojamos ir elektros tinklui tiekiamos arba naudojamos energijos grafikus.

SKAIČIAVIMAI

Apskaičiuojame vidutinį upės tėkmės greitį V ir vidutinį gylį h:

Upės skerspjūvio ekvivalentinio stačiakampio plotas S:

S = b x h = 50 x 3,26 = 163.0 m2.

Upės atskirų ruožų greičiai Vj, patvankos aukščiai Hj, debitai Qj ir kadastrinės galios Pkj randamos pagal žemiau pateiktas formules, kur k- pataisos koeficientas (k=0.5), g- laisvojo kritimo pagreitis (g=9.81m/s2): Vj = V*kVj; ; Qj = k*Vj*S; Pkj = 9,8*Qj*Hj. Skaičiavimų duomenys pateikti 3-oje lentelėje: 3-a lentelė

Apskaičiuojame bendrąjį naudingumo koeficientą η: η = ηT*ηG*ηP = 0,92 x 0,96 x 0,90 = 0,795, kur ηT , ηG ir ηP atitinkamai yra turbinos, generatoriaus ir multiplikatoriaus naudingumo koeficientai. Apskaičiuojame hidroelektrinės elektrinę galią PEj, pagamintą per mėnesį energijos kiekį Ej bei pagamintą per metus energijos kiekį EE: PEj = η*Pkj ; Ej = PEj*Tj ; , kur Tj – valandų skaičius per mėnesį. Duomenys pateikti 4-oje lentelėje: 4-a lentelė

Galios ir energijos	Metų mėnesiai
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
PEj , kW	14.00	25.06	29.75	40.80	29.75	20.89	14.00	14.00	20.89	25.06	29.75	20.89
Tj ,val.	744	672	744	720	744	720	744	744	720	744	720	744
Ej , MWh	10.41	16.84	22.13	29.38	22.13	15.04	10.41	10.41	15.04	18.64	21.42	15.54
EE , MWh/met	207.41

Hidroelektrinei parenkame 2 generatorius (m=2). Paskaičiuojame generatoriaus galią PG:

.

Parenkama artimiausia standartinė galios vertė PGS =20kW. Čia tinka 230/400V, 50Hz, ECC-81-4 tipo sinchroniniai generatoriai su 20kW aktyviąja ir 25 kVA reaktyviąja galia. Naudosime Lietuvos sąlygomis geriausiai tinkančias Kaplano turbinas. Hidroelektrinės įrengtoji galia PE ir metų veikimo valandų skaičius Tm:

PE = m*PGs = 2 · 20 = 40kW; Tm = 12*Tj = 8760 val.

Įrengtosios galios išnaudojimo koeficientas: .

Įrengtosios galios išnaudojimo valandų skaičius:

tiš = 8760*kiš = 8760 · 0,59 = 5185.16 val.

Hidroelektrinės generuojamos (Ej), ūkio poreikiams sunaudojamos (ESj) ir į elektros tinklą tiekiamos (EETj) energijos kiekiai pateikti 5-oje lentelėje.

ESj = Ej*kAj; EETj = Ej – ESj. 5-a lentelė

Elektrinės apkrovos ir elektros tinklo energijos	Metų mėnesiai
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Ej , MWh	10.41	16.84	22.13	29.38	22.13	15.04	10.41	10.41	15.04	18.64	21.42	15.54
ESj , MWh	5.21	11.79	13.28	23.50	13.28	10.53	10.41	12.50	16.55	16.78	19.28	7.77
EETj , MWh	5.21	5.05	8.85	5.88	8.85	4.51	0.00	-2.08	-1.50	1.86	2.14	7.77

Energijų Ej , ESj ir EETj grafikai pateikti 2-ame pav.

Puslapiai: 1 2

Share on Facebook