ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ОБРАТИМОЙ ГНДРОМАШИНЫ
Основное оборудование ГАЭС может быть выполнено по одной из следующих схем: четырехмашинной (раздельной), трехмашинной, двухмашинной.
В раздельной схеме выбор турбин и генератора производится так же как для ГЭС, а насосов и двигателей — как для НС.
В трехмашинной схеме обычно частота вращения агрегата постоянна в турбинном и насосном режиме. Применение более быстроходных турбин и насосов дает возможность получить высокую частотуv вращения и сократить габариты электрической машины. Работа ГАЭС в турбинном режиме обычно менее продолжительна, чем в насосном, поэтому мощность турбин больше мощности насосов. В связи с этим часто мощность электрической машины выбирается по мощности турбины.
В двухмашинном применяются обратимые агрегаты. Переход от трехмашинной схемы к двухмашинной позволяет существенно, иногда на 5—10 %, снизить капитальные вложения на строительство ГАЭС.
Выбор основных параметров обратимой гидромашины производят по универсальной характеристике на основе заданной исходной информации, полученной в результате анализа работы ГАЭС.
Пусть напор гидромашины в насосном режиме— н, в турбинном а расход QT больше QrI в 1,4 раза. Для данной ГАЭС применима обратимая диагональная гидромашина, универсальная характеристика которой показана на рис. 8-16. Оптимальная приведенная частота вращения п для турбинного режима составляет «67 об/мин, а для насосного — 77 об/мин. Электрическая машина односкоростная, поэтому частота вращения в турбинном и насосном режимах должна быть одинаковой.
Быстроходность гидромашины и заглубление ее рабочего колеса по условиям кавитации определяется насосным режимом. Рассмотрим несколько вариантов п\ в диапазоне 67—77 об/мин, например 70, 72, 74 и 76 об/мин. При определенном значении п рассмотрим 3—4 варианта QJ и а (или KAhj) для насосного режима. Например, для ni = 74 об/мин рассмотрим следующие варианты:
Определим диаметр рабочего колеса D и частоту вращения агрегата п, округлив их соответственно до стандартного диаметра и синхронной частоты вращения. Уточним значения од и Q для принятых D1 и п. Допустимую высоту всасывания Hs подсчитаем по формуле (9-29). После определения объема работ, капиталовложений, ежегодных издержек с учетом энергетического эффекта по минимуму приведенных затрат выберем оптимальные параметры обратимого агрегата.
На рис. 8-18 показана эксплуатационная характеристика обратимой диагональной гидромашины. Крупные современные гидромашины обеспечивают высокий КПД как в турбинном, так и насосном режиме, доходящий до 93 % и выше.
При напорах от 100 до 1000 м в предварительных расчетах молено определять приведенный расход обратимых агрегатов для турбинного режима по эмпирической зависимости: