И. В. Ермаков (МГУП “Мосводоканал”), В. В. Берлин, О. А. Муравьев, А. В. Голубев (ООО ”Белый уголь”)
НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНЫХ
ГИДРОТУРБИН ГЭС-34 МОЖАЙСКОГО ГИДРОУЗЛА
Схема ГЭС, задачи испытаний
На малой ГЭС-34 Можайского гидротехнического узла МГУП
“Мосводоканал” установлены 2 агрегата номинальной мощностью 1700 кВт
каждый. Однако установленная мощность станции 3400 кВт за время
эксплуатации не была достигнута. Для выяснения причин проведены
натурные испытания режимов работы гидроагрегатов при одиночной и
совместной работе. ГЭС-34 забирает воду из Рузского водохранилища и сбрасывает ее в
нижний бьеф ГЭС-2 того же гидроузла. Гидравлическая схема ГЭС включает
следующие элементы (рис. 1): водоприемник, подводящий напорный туннель
с бетонной облицовкой (длина 32,7 м, внутренний диаметр 3,1 м, уклон
0,0015), камера со свободной поверхностью в конце подводящего туннеля
перед спиральными камерами, камера со свободной поверхностью на выходе
отсасывающих труб перед входом в отводящий туннель, отводящий туннель
с бетонной облицовкой, спроектированный как безнапорный (длина 320 м,
внутренний диаметр 3,1 м, средний уклон 0,00142), открытый водоток от
выходного портала отводящего туннеля ГЭС-34 до водотока в нижнем бьефе
Рузской ГЭС-2. Рис. 1. Гидравлическая схема ГЭС с указанием постов наблюдений
Турбина поворотно-лопастная ПЛ20/811-В-160 производства ЛМЗ.
Диаметр рабочего колеса 1,6 м, частота вращения 333,3 об/мин, расчетный
напор 16 м, расход при расчетном напоре 12,88 м3/с. Номинальная мощность
по заводской эксплуатационной характеристике 1870 кВт, максимальный кпд
– 92,5%.
1
Гидрогенератор синхронный ВГСП 260/31-18 производства УЭТМ. Напряжение 6,3 кВ, номинальная мощность 2000 кВА, маховой момент 20
тм2, при номинальной нагрузке и cos=0. 8 кпд равен 0,95, при cos=1 –
0,963. Целью работы было выяснение причин уменьшения мощности ГЭС по
сравнению с проектной, определение реальных мощностных характеристик
агрегатов при их одиночной и совместной работе, определение областей
реальных эксплуатационных режимов каждого из агрегатов и ГЭС в целом,
обоснование ограничений по максимальной и минимальной мощности. В число задач входило исследование гидравлических режимов в
отводящем туннеле, определение потерь напора в подводящем и отводящем
водоводах ГЭС, получение натурной комбинаторной зависимости с
коррекцией по напору и анализ влияния уставки корректора по напору на
мощность и кпд турбины. Испытания проводились в установившихся режимах при статических
напорах 15. 62…16. 57 м (июль 2003 г. ) и 17,04…17,60 м (октябрь 2003 г. ). Перед испытаниями измерительные приборы прошли государственную
поверку в ГУП "Ростест-Москва", в метрологической лаборатории
Всероссийского энергетического института (ВЭИ) и на московском заводе
"Манометр". Напор турбин нетто вычислялся как разность уровней воды в камерах
со свободной поверхностью перед и за турбинами. Погрешность определения
напора не превышала 0,35%.