Энергия и мощность ГЭС

Энергия, используемая ГЭС, может быть определена из (2.3) путем замены Н_уч на напор Н по (2.6) или по (2.7). Однако на ГЭС выработку энергии и мощность принято измерять на выводах гидрогенератора, поэтому энергия и мощность ГЭС будут определяться с учетом коэф-фициентов полезного действия гидротурбины и электрогенератора.

Мощность на валу гидротурбины (кВт) определяется как

где Q_T – расход воды через гидротурбину, м³ / с; Н – напор турбины с учетом потерь по (2.6) или (2.7); η_T – коэффициент полезного действия (КПД) турбины (у современных крупных гидротурбин η_{T =} 0,93 – 0,96).

Электрическая мощность гидрогенератора равна

где η_ген – КПД гидрогенератора, обычно равный 0,97.

Регулирование мощности агрегата ГЭС производится изменением расхода воды, проходящей через гидротурбину. Мощность ГЭС в i -й момент времени равна

где – расход ГЭС, напор ГЭС и КПД ГЭС в i – й момент времени.

Выработка электроэнергии ГЭС (кВт/ч) за период времени Т (ч) определяется как

.

В качестве расчетного периода Т рассматриваются час, сутки, неделя, месяц, год.

Годовая выработка электроэнергии ГЭС не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от объема стока, поступившего в водохранилище, степени его регулирования и условий эксплуатации ГЭС. При годичном регулировании годовая выработка электроэнергии ГЭС, как правило, существенно колеблется – в основном за счет энергоотдачи в паводковый период.

При многолетнем регулировании неравномерность выработки электро-энергии по годам бывает незначительной.

Очевидно, что электрическая мощность, подведенная к потребителю, меньше мощности, производимой гидроэлектростанцией, N _ГЭС. Сумма всех потерь при передаче электрической мощности от ГЭС до потре-бителя и при многократных преобразованиях ее в повышающих и понижающих трансформаторах можно оценить при помощи КПД системы передачи и преобразований η_пер. Обычно η_пер составляет

0,92 – 0,93.

Установленная мощность ГЭС N _УСТ определяется как сумма номи-нальных (паспортных) мощностей установленных на ней генераторов. Она соответствует максимальной мощности, которую может развить гидроэлектростанция.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные типы ГЭС.

2. Какие параметры характеризуют водоток?

3. Как определяется напор гидроэлектрических станций нетто и брутто?

4. Какие виды гидротурбин используются на ГЭС?

5. Как определяется мощность и энергия гидроэлектростанции за какой-нибудь период времени?