Реконструкция Шершневской малой ГЭС с выбором гидромеханического оборудования

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2015 в 16:15, дипломная работа

Описание работы

В этой связи возрастает интерес к использованию энергии малых рек и водотоков. Тем более, гидроэнергетические проекты требуют больших капиталовложений, иногда в несколько раз превышающие этот показатель для электростанций на газе, но, в то же время, расходы при производстве электроэнергии намного ниже. Строительство малых ГЭС требует меньших начальных инвестиций, поэтому более реально в современных экономических условиях

Содержание работы

Введение………………………………………………………….………………8
Малая ГЭС как источник альтернативного энергоснабжения…………...10
Состояние малой гидроэнергетики в России и за рубежом………………15
Гидроэнергетический потенциал России и Челябинской области…...….21
Гидроэнергетический потенциал России……………………………...22
Гидроэнергетический потенциал Челябинской области………...…....26
Классификация малых ГЭС………………………………………………...38
Схемы малых ГЭС…………………………………………………………..40
5.1 Новые технологии в строительстве малых ГЭС………………………53
Оборудование для малой гидроэнергетики…………………………...…...56
Схемы реконструкции и пристроя малых ГЭС к напорным гидроузлам..66
Схема пристроя малой ГЭС Шершневского гидроузла……………....66
Описание месторасположения гидроузла…………………….....66
Климатические условия………………....…………………….….66
Характеристика водотока…………...………………………….…66
Топографические, инженерно-геологические условия………....70
Гидрологические условия…...…………………………………....72
Водноэнергетические расчет………………………...…………...79
Схема реконструкции малой ГЭС Шершневского водохранилища....84
Основные характеристики гидроузла……………………………84
Основные параметры работы гидротурбин ………………...…..84
Выбор гидротурбины……………………………………………..85
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………………………………………

Файлы: 1 файл

Реконструкция Шершневской малой ГЭС с выбором гидромеханического оборудования (Оригинал1).doc

— 2.95 Мб (Скачать файл)

 

Статический метод имеет большое значение для оперативной работы по снижению травматизма, однако ответа на вопрос о причинах травматизма он не дает. Поэтому существует еще один метод анализа травматизма − монографический, устанавливающий причину травматизма и изучающий каждый несчастный случай в неразрывной связи с производственной обстановкой, условиями труда, принятой технологией.

 

Проанализировав уровень травматизма на предприятии, и соотнеся его с уровнем травматизма в электроэнергетики предприятия можно сделать следующие выводы:

- необходимо проводить  систематическое (не реже 1 раза в 5 лет, согласно ПОТРМ) повышение  квалификации электротехнического  персонала, направленное на обучение безопасности труда при работе в электроустановках;

- до допуска  персонала к самостоятельной  работе проводить обязательную  стажировку, обучение безопасным условиям труда, аттестацию, дублирование;

- в процессе  трудовой деятельности использовать  при работах в электроустановках только специализированный и испытанные электротехнические инструменты;

- соблюдать своевременность  и качество проведения периодических, внеплановых и целевых инструктажей;

- соблюдать регламент  и оформление работ по нарядам, распоряжениям и порядке текущей эксплуатации;

- проводить систематический  противоаварийные тренировки с персоналом;

- соблюдать дисциплину  и внутренний распорядок труда на предприятии;

- при производстве  работ в электроустановках применять  основные и дополнительные электрозащитные средства соответствующего класса напряжения.

Выполнять требования правил: ПУЭ, ПТЭЭП, ПОТРМ, ППБ 01-03, ИПиИСЗ, ТК РФ и ГК РФ.

 

9.2 Мероприятия по производственной санитарии

 

МГЭС одна из наиболее экологически чистых установок, для получения электроэнергии, то есть не оказывает биологического воздействия на среду. Если делать сравнение с топливными установками – то МГЭС не требует затрат на топливо, не загрязняет атмосферу газовыми выхлопами. МГЭС имеет следующие преимущества:

- использует  энергию воды водохранилища, которая в противном случае окажется неиспользованной, то есть попросту потерянной;

- эксплуатация  МГЭС не ведет за собой загрязнения;

- низкий уровень  эксплуатационных расходов;

- положительный  экономический эффект.

Для нормальных условий работы внутри помещения и на площадке расположения гидроагрегата, а также для снижения аварийных ситуаций по вине персонала выбрана общая система рабочего освещения. Щиток рабочего освещения запитывается от щита собственных нужд. В связи с тем, что зрительная работа периодическая, нормированная освещенность для данного типа работ 50 лк с коэффициентом запаса приборов освещения 1,5, приняты по СНиП II-4-79 для работ I разряда.

Помещение МГЭС относится к влажным помещениям с повышенной опасностью – относительная влажность от 60% до 75%, поэтому приняты светильники типа ПВЛМ с косинусным светораспределением и НСП со степенью защиты IP-53, лампами ЛБА и Б-215-225 с мощностями от 15 до 200 Вт.

Аварийное освещение принимается в пределах 5% от рабочей освещенности, но не менее 2 лк. Аварийное освещение предусмотрено от аккумуляторной батареи. Включение аварийного освещения автоматическое. Ремонтное освещение выполняется на напряжение 12 В через понижающий трансформатор 220/12 В.

Санитарно – гигиеническое состояние воздушной среды помещения различного назначения, можно поддерживать только при наличии надежно действующей вентиляции. Вентиляция всех помещений естественная, через вытяжные отверстия.

Отопление здания МГЭС центральное от газовой котельной. Теплопотери машинного зала компенсируются тепловыделениями работающего гидроагрегата. На случай его остановки в машинном зале осуществляется воздушное отопление, в остальных помещениях – местными нагревательными приборами. Средняя температура в помещении 15 – 17 °С.

Спецодежда является неотъемлемой частью в процессе производства и отвечает требованиям категории работ. Индивидуальные средства защиты являются как основными, так и дополнительными в процессе монтажа и эксплуатации электроустановок. Применение спецодежды позволяет персоналу соблюдать гигиену труда, а также защитить органы от вредного воздействия окружающей среды [30].

В таблице 32 представлены нормы бесплатной выдачи специальной одежды, обуви и других средств индивидуальной защиты на одного работника.

 

 

 

Таблица 32 – Нормы бесплатной выдачи специальной одежды, обуви и других средств индивидуальной защиты (для одного работника)

Профессия, должность

Наименование спецодежды, спецобуви и других СИЗ

Срок носки, мес

Годовая потребность, шт

Электромонтер по обслуживанию и ремонту электрообору-дования

Полукомбинезон х/б

Перчатки диэлектрические

Галоши диэлектрические

Рукавицы х/б

Куртка ватная

12

Дежурные

Дежурные

1

24

1

1 пара

1 пара

12 пар

1


 

 

9.3 Защитные меры в электроустановках

 

МГЭС представляет собой источник электроэнергии, предназначенный для энергоснабжения индивидуального потребителя или для работы на сеть. Структурная схема гидроагрегата представляется в виде направляющего аппарата, турбины, генератора и системы автоматики. В связи с тем, что помещение влажное с повышенной опасностью, кабельные связи прокладываются в полимерных трубах. По технологическим требованиям выбирается 5-ти проводная сеть с глухозаземленной нейтралью, так как по условиям безопасности ПУЭ, ее рекомендуется принимать там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности), когда емкостные токи замыкания на землю достигают больших значений, опасных для человека, и в аварийном режиме сети с глухозаземленной нейтралью более безопасней.

Кроме наиболее распространенных технических способов защиты при повреждении изоляции, а именно повторные заземления и зануления, в дополнение к ним и самостоятельно применяют наиболее перспективное защитное отключение. Защитным отключением называется автоматическое отключение всех фаз (полюсов) участка сети до 1000 В, обеспечивающее безопасность для человека, сочетание тока и времени его протекания или снижении сопротивления изоляции ниже определенного значения. Чаще всего время срабатывания современных устройств защитного отключения – десятки миллисекунд. За это время можно считать практически безопасным действие на человека даже напряжения 220 В. Зануление же обеспечивает увеличение тока короткого замыкания для отключения поврежденного участка или электроприемника лишь за значительно большой промежуток времени, измеряемый единицами или десятками секунд.

Применение малых напряжений до 50 В ограничивается ручным электри-фицированным инструментом, ручными переносными лампами и лампами местного освещения в помещениях с повышенной опасностью.

В данной работе рассматривается возможность установки повышающего трансформатора 0,4/10 кВ в связи с этим в электроустановках выше 1000 В по ПУЭ токоведущие части располагаются на недоступной высоте или в недоступном месте, что позволяет обеспечить безопасность без ограждений, при этом следует учитывать возможность случайного прикосновения к токоведущим частям, расположенным на высоте длинными предметами, которые человек может держать в руках [6].

В таблице 33 представлен комплект защитных средств на рабочем месте обслуживающего персонала.

 

Таблица 33 – Комплект защитных средств на рабочем месте обслуживающего

персонала

Средство защиты

Количество, шт

Штанга изолирующая WA – 10

Указатель напряжения УННЛ – 1

Клещи изолирующие КК – 1М

Диэлектрические перчатки

Диэлектрические боты

Переносное заземление

Временное ограждение

Защитные очки

Слесарно – монтажный инструмент с изолированными ручками

2

2

1

не менее 2 пар

1 пара

2

2

2

 

1 комплект


 

 

 

 

9.4 Пожарная безопасность

 

Согласно СНиП 21-01-97 здание МГЭС относится к категории производства Д, а по степени огнестойкости к I – несгораемым. Категория Д характеризуется наличием несгораемых веществ в холодном состоянии, а так же материалов. Главным документом определяющим пожарную безопасность являются «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации», разработанные  и введенные в действие с 2003 года.

Для обеспечения пожарной безопасности внутри помещения, где расположено основное гидросиловое оборудование необходимо провести следующие организационные мероприятия:

- установить  порядок отключения электрооборудования  в случае пожара;

- вывесить планы  помещений, схемы эвакуации людей;

- проверить исправность  пожарной сигнализации и датчиков.

Согласно ПУЭ электрооборудование применять во влагозащищенном исполнении, применять провода и кабели с прокладкой в полимерных трубах [6]. Для борьбы с возгораниями и начинающимися пожарами необходимо иметь в достаточном количестве и постоянной готовности следующие первичные средства пожаротушения:

- ящик с песком;

- углекислотные огнетушители;

- бочки с водой;

- ведра пожарные;

- лопата;

- асбестовые  и войлочные полотна;

- мотопомпа или  пожарный кран.

 

 

 

9.5 Расчет контура заземления для МГЭС

 

Сооружение заземлителя будет вестись с внешней стороны здания вертикальными электродами. В качестве электродов принимаются стальные стержни диаметром 30 мм и длиной 2 м, которые погружают в грунт методом ввертывания. Расстояние между электродами 1 м.

Верхние концы электродов располагаются на глубине 0,7 м от поверхности земли, к ним приваривают горизонтальные электроды в виде соединительной  полосы шириной 30 мм [14].

 

Расчет заземляющего контура

 

Исходные данные

Удельное сопротивление верхнего слоя грунта,              r1 = 520,00 Ом·м;

Удельное сопротивление нижнего слоя грунта,       r2 = 310,00 Ом·м;

Толщина верхнего слоя грунта,                  H = 1,45 м;

Длина вертикального заземлителя,                L = 2,00 м;

Заглубление вертикального заземлителя,           t = 1,70 м;

Сезонный климатический коэффициент,                           y = 1,64;

Наружный диаметр вертикального заземлителя,      d = 30,00 мм;

Нормируемое ПУЭ сопротивление заземляющего устройства

растеканию тока при базовом удельном сопротивлении земли,                                                                                         Rнорм = 10,00Ом;

Заглубление соединительной полосы,              tполосы = 0,70 м;

Ширина соединительной полосы,                 b = 25,00 мм;

Расстояние между электродами,                  P = 1,00 м;

Коэффициент использования электрода,            hC = 0,80.

Эквивалентное удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности определяется по формуле (9.3)

 

                        (9.3)

 

где r1 - удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом∙м;

r2 - удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом∙м;

L - длина вертикального заземлителя, м;

H - толщина верхнего слоя грунта, м;

tполосы - заглубление соединительной полосы, м;

y - сезонный (климатический) коэффициент.

 


Ом∙м

 

Сопротивление одного вертикального заземлителя определяется по формуле (9.4)

 

                          (9.4)

 

где t – заглубление вертикального заземлителя, м;

d – наружный диаметр вертикального заземлителя, м;

rэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта

с учетом коэффициента сезонности, Ом·м;

L – длина вертикального заземлителя, м.

 

 Ом

 

Вычисляем сопротивление контура по формуле (9.5)

 

                                                    (9.5)

 

где Rнорм - нормируемое ПУЭ сопротивление заземляющего устройства растеканию тока при базовом удельном сопротивлении земли, Ом.

rэкв - эквивалентное удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности, Ом·м;

rбаз - базовое удельное сопротивление грунта, (rбаз = 100 Ом·м).

 

Ом

 

Определяем ориентировочное число стержней по (9.6)

 

                       (9.6)

 

где: Roc – сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом;

RH – сопротивление дополнительного контура, Ом.

 

 

Вычисленное приблизительное количество вертикальных электродов округляется в сторону увеличения до целого числа:

Информация о работе Реконструкция Шершневской малой ГЭС с выбором гидромеханического оборудования