Витрата у j-му перерізі турбінної камери визначається за залежністю:

[м3/с],

а площа поперечного перерізу j-ї ділянки рівна:

[м2],

де Qагр - витрата гідротурбіни, м3/с;

j - кут повороту турбінної камери;

nсп.вх. - початкова швидкість у спіральній камері, м/с.

1. 4 Відсмоктувальні труби ГЕС

Форма і розміри відсмоктувуальних труб визначають габаритні розміри підводної частини будівлі ГЕС з реактивними турбінами, а також відмітку закладання основи фундаменту.

Відсмоктувальні труби повинні забезпечувати:

1) перетворення кінетичної енергії, яка виходить із лопатевої системи гідроагрегата потоку в енергію тиску;

2) повне використання перепаду рівнів між верхнім і нижнім б’єфами ГЕС при розташуванні робочого колеса вище рівня води у відвідному каналі;

3) ефективні умови відводу води від гідромашини у відвідний канал ГЕС.

Існує два види відсмоктувальних труб:

- прямоосні конічні, які використовуються для малих турбін і горизонтальних капсульних агрегатів;

- труби із вигнутим коліном, що складаються із конуса круглого поперечного перерізу, коліна, яке переходить із круглого у прямокутний переріз, і відвідного дифузора прямокутного, постійно зростаючого перерізу.

Вихідний переріз відсмоктувальної труби повинен бути заглиблений під мінімальний рівень нижнього б’єфу не менше, ніж на 0,5 м і закінчуватися колектором із радіусом заокруглення не меншим, ніж 0,03D1.

Основними габаритними розмірами відсмоктувальної труби є висота h,довжина Lі ширина дифузора на виходіB5.

Вимоги до проектування:

1) дифузор повинен бути симетричним осі блоку, тому коліно часто влаштовується асиметричним;

2) при ширині дифузора на виході В5>10...12 м влаштовуються 1-2 проміжні бички товщиною 1,8...2,5 м;

3) в руслових ГЕС розмір В5 збільшується до ширини спіральної камери і проміжний бичок проектується наскрізним;

4) якщо мінімальне затоплення вихідної частини дифузора не забезпечується, конструктивно необхідно збільшити висоту конуса;

5) якщо затоплення дуже велике, дифузор рекомендується робити із зворотнім похилом до 130;

6) в межах дифузора влаштовуються пази ремонтного і аварійно-ремонтного затворів відсмоктувальної труби.

1. 5 Регулювання гідротурбін

Потужність ГЕС рівна сумі потужностей працюючих агрегатів:

NГЕС=åNa=åNтоhг.

При цьому розподіл навантаження між окремими агрегатами може бути різний. Оптимальним розподілом навантаження є таке, при якому сумарна витрата всіх турбін мінімальна, або середній к.к.д. має найбільше значення.

Система автоматичного регулювання (САР) підтримує постійну частоту обертів агрегату (частоту струму у мережі) при зміні навантаження у ній. Основними елементами САР є автоматичний регулятор швидкості , який складається із колонки управління і маслонапірної установки та силові механізми – серводвигуни . Маслонапірна установка складається із масло-повітряного котла, масляних насосів і зливного бачка і забезпечує роботу систем регулювання та керування агрегатом.

Об’єм котла маслонапірної установки визначається за залежністю: