Реконструкция Шершневской малой ГЭС с выбором гидромеханического оборудования

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования

«Челябинская государственная агроинженерная академия»

 

Факультет   Электрификации и автоматизации сельского хозяйства

 

Кафедра    Тепловодогазоснабжения сельского хозяйства

 

РЕКОНСТРУКЦИЯ ШЕРШНЕВСКОЙ МАЛОЙ ГЭС С ВЫБОРОМ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

(Выпускная квалификационная  работа)

Пояснительная записка

ТВГС. РСМГ. 00. 000 ПЗ

 

Дипломник        С.И. Карпенко

 

Руководитель       О.С. Пташкина-Гирина

доцент, к.т.н

 

Консультанты:

по экономической части     П.Э. Драчук

доцент, к.э.н.

 

по безопасности труда      А.В. Зайнишев

доцент, к.т.н, доцент

 

по электроснабжению      С.К. Шерьязов

профессор, д.т.н 

 

Нормоконтролер       Р.И. Булгакова

старший преподаватель

 

Зав.кафедрой       О.С. Пташкина-Гирина

к.т.н. доцент

 

Декан        А.С. Знаев

к.т.н доцент

2014

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Челябинская государственная агроинженерная академия»

Факультет     ЭАСХП                                   Кафедра    ТВГС                                 .                                                                       

 

Специальность  110302 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства.                                                                                                                                                            

 

                                                                 УТВЕРЖДАЮ:

                                                                 Зав. кафедрой

 

                                                                « 4 » марта 2014 .

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ СТУДЕНТА

 

Карпенко Сергея Игоревича

(фамилия, имя, отчество)

 

 

1. Тема проекта (работы)   Реконструкция Шершневской малой ГЭС с выбором гидромеханического оборудования.

утверждена приказом по университету от « 12 » марта 2014 г.      №126

 

2. Срок сдачи  студентом законченного проекта (работы)       «10» июня 2014 г.       

 

3. Исходные  данные к проекту (работе)  Исходная схема ГЭС, СНиПы,  ГОСТы, научно-техническая литература.

 

4. Содержание  расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1. Малая ГЭС как источник альтернативного  энергоснабжения.

2. Состояние малой гидроэнергетики  в России и за рубежом.

3. Гидроэнергетический потенциал России и Челябинской области

4. Классификация малых ГЭС

5 Схемы малых ГЭС.

6. Оборудование для малой гидроэнергетики.

7. Схемы реконструкции и пристроя  малых ГЭС к напорным гидроузлам.

8.Электроснабжение.

9.Безопастность труда.

10. Анализ технико-экономических показателей МГЭС.

 

5. Перечень  графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1. Малая ГЭС как источник альтернативного  энергоснабжения .

2. Классификация малых ГЭС.

3.Схемы малых ГЭС.

4.План и схема Шершневской МГЭС.

5.Смета затрат на МГЭС.

6.Гидрогенератор.

7.Схема электроснабжения .

8. Безопасность труда .

9.Технико-экономические показатели.

 

 

6. Консультанты  по проекту (работе) с указанием  относящихся к ним разделов  проекта

 

Раздел	Консультант	Задание выдал (подпись, дата)	Задание принял (подпись, дата)
Безопасность труда	А.В. Зайнишев
Экономика	П.Э. Драчук
Электроснабжение	С.К. Шерьязов

 

 

7. Дата выдачи  задания   «4» марта 2014 г.                                                                 

 

                                      

                  Руководитель .                                                                 .

                                                                                                      (подпись)   

                                 

     Задание принял к  исполнению .                                              .

                                                                                                       (подпись)

 

 

 

 

 

 

 

 

№ п-п	Формат	ОБОЗНАЧЕНИЕ	НАИМЕНОВАНИЕ	Кол-во листов	Приме -    чание
			Документация общая
1	А4	ТВГС.РСМГ.00.000 ПЗ	Пояснительная записка.	124
2	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д1	Малая ГЭС как источник альтернативного энергообеспечения.	1
3	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д2	Классификация малых ГЭС.	1
4	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д3	Схемы малых ГЭС.	1
5	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д4	План и схема Шершневской МГЭС.	1
6	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д5	Смета затрат на МГЭС.	1
7	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д6	Гидрогенератор.	1
8	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д7	Схема электроснабжения.	1
9	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д8	Безопасность труда.	1
10	А1	ТВГС.РСМГ.00.000 Д9	Технико-экономические показатели.	1

 

 

РЕФЕРАТ

 

Настоящий дипломный проект предусматривает реконструкцию МГЭС Шершневского водохранилища.

Расчетная часть проекта представлена станицами пояснительной записки, которая состоит из введения, 10 разделов; проект содержит 35 рисунков, 37 таб-лиц, 124 страниц машинописного текста и 9 листов графического материала формата А1.

На основании статистики водохозяйственных организаций оценены возможности использования гидроэнергетического потенциала существующих гидроузлов России и Челябинской области.

По гарантированным расходам и напорам подобрано гидросиловое оборудование МГЭС.

Внесено предложение по реконструкции Шершневского водохранилища с установкой МГЭС и определены строительные работы.

В проекте рассмотрен вопрос безопасности труда, проведен технико-экономический анализ реконструкции МГЭС, освещены природоохранные мероприятия.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………….………………8

1. Малая ГЭС как источник альтернативного энергоснабжения…………...10
2. Состояние малой гидроэнергетики в России и за рубежом………………15
3. Гидроэнергетический потенциал России и Челябинской области…...….21

1. Гидроэнергетический потенциал России……………………………...22

2. Гидроэнергетический потенциал Челябинской области………...…....26

4. Классификация малых ГЭС………………………………………………...38
5. Схемы малых ГЭС…………………………………………………………..40

5.1 Новые технологии в  строительстве малых ГЭС………………………53

6. Оборудование для малой гидроэнергетики…………………………...…...56
7. Схемы реконструкции и пристроя малых ГЭС к напорным гидроузлам..66

1. Схема пристроя малой ГЭС Шершневского гидроузла……………....66

1. Описание месторасположения гидроузла…………………….....66
2. Климатические условия………………....…………………….….66
3. Характеристика водотока…………...………………………….…66
4. Топографические, инженерно-геологические условия………....70
5. Гидрологические условия…...…………………………………....72
6. Водноэнергетические расчет………………………...…………...79
2. Схема реконструкции малой ГЭС Шершневского водохранилища....84
1. Основные характеристики гидроузла……………………………84
2. Основные параметры работы гидротурбин ………………...…..84
3. Выбор гидротурбины……………………………………………..85
4. Выбор гидрогенератора…………………………………………..88

8. Электроснабжение…………………………………………………………..90

8.1 Расчет  кабельной линии по допустимой  потере напряжения………90

9. Безопасность  труда………………………………………………………...93

9.1 Общая характеристика объекта…………………………….…………93

9.2 Мероприятия по производственной санитарии ……………………..95

9.3 Защитные меры в электроустановках………………………………...97

9.4 Пожарная безопасность………………………………………………..99

9.5 Расчет контура заземления для МГЭС……………………………….100

9.6 Мероприятия мо молниезащите………………………………………105

9.7 Рыбоохранные мероприятия…………………………………………..106

10. Анализ технико-экономических  показателей МГЭС…………………..111

10.1 Оценка технико-экономических показателей малых ГЭС………...111

10.2 Формирование структуры затрат на сооружение малых ГЭС…….114

10.3 Определение стоимости строительства МГЭС и реконструкции

(восстановления) МГЭС……………………………………………………………...116

10.4 Определение себестоимости 1 кВт·ч электроэнергии на шинах

МГЭС. Смета затрат…………………………………………………………………..119

10.5 Сравнительный расчет эффективности использования МГЭС и

дизельной станции (ДС)…………………………………………………………...…121

Заключение……………………………………………………………………122

Литература…………………………………………………………………….123 

Введение

 

 

Высокие технологии, энергоёмкость производства, сложные экологические отношения – вот что характеризует наш век. Ограниченность финансирования бюджетов, как местных, так и Российской федерации, и в тоже время высокая себестоимость электроэнергии составляют одну из проблем, решить которые необходимо как можно скорее.

Энергетика – это ключевая отрасль, ставшая во главе жизнедеятельности человечества. Поэтому задача человечества по обеспечению энергетической безопасности страны выдвигается сегодня на первый план.

Принятая ранее тенденция развития электростанций, направленная на увеличение разработки органического топлива, показала, что энергосистема не способна удовлетворить всех потребностей электропотребителей, из-за исчерпаемости недр. Поэтому всё чаще стали рассматриваться альтернативные источники, одним из которых является гидравлическая энергия малых рек и водохранилищ неэнергетического назначения, на которых может быть получена электроэнергия.