3tom086

2. WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ 174

sprawności transformatora ą_Tr, wg zależności

P' = P_C( l-e)ljrr    (2.151)

przy czym: = 0,88-0,93; ą_c = 0,95-0,98; ą_Tr = 0,97-0,995; e = 0,003 - 0,01.

Przy określaniu przełyku turbin instalowanych w elektrowni wodnej na podstawie charakterystycznych wielkości przepływów wykorzystuje się roczny wykres uporządkowany czasów trwania przepływów w średnim roku hydrologicznym, oparty na statystyce wieloletniej. Na rysunku 2.86 przedstawiono następujące wielkości charakterystyczne:

6av — przepływ średni, wynikający z wykresu Q = /(/,),

2so — przepływ trwający przez 50% czasu w okresie roku T = 8760 h,

S95 — przepływ trwający przez 95% czasu w okresie roku T, czyli przepływ gwarantowany z prawdopodobieństwem wynoszącym 95%.

0

Rys. 2.86. Wielkości charakterystyczne na rocznym wykresie uporządkowanym czasów trwania przepływów I średni rok hydrologiczny. 2    rok „mokry", 3 — rok

„suchy"

Przy wyborze rodzaju turbiny wodnej oblicza się tzw. wyróżnik szybkohieżności turbiny. Oznacza on prędkość obrotową n, turbiny jednostkowej o wirniku geometrycznie podobnym do wirnika rozpatrywanej turbiny rzeczywistej, lecz mającym średnicę charakterystyczną tak małą, że moc turbiny przy spadzie H, = 1 m wynosi P, = 1 KM = = 0,736 kW.

Wyróżnik szybkohieżności n, oblicza się ze wzoru

«, =

n, = 36,87

"s/Pi

(2.152)

w którym: n — prędkość obrotowa turbiny, równa prędkości synchronicznej hydro-generatora, obr/min; P, — moc turbiny, MW; H, — spad użyteczny turbiny, m.

W zależności od sposobu działania turbiny wodne dzielą się na:

— turbiny akcyjne albo natryskowe, w których wykorzystuje się energię kinetyczną wody doprowadzanej do wirnika turbiny;

_ turbiny reakcyjne albo naporowe, w których wodę doprowadza się do wirnika turbiny

pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego i wykorzystuje się głównie energię potencjalną, a częściowo energię kinetyczną wody.

Do turbin akcyjnych należą turbiny Peltona o niskim wyróżniku szybkohieżności, przeznaczone do pracy w elektrowniach wysokospadowych, a do turbin reakcyjnych — turbiny Francisa, Deriaza, Kapłana i śmigłowe (Lavaćka) o średnim i wysokim wyróżniku szybkohieżności, przeznaczone do pracy w elektrowniach średnio- i nisko-spadowych. W tablicy 2.36 podano typowe wartości wyróżników szybkohieżności turbin wodnych różnych rodzajów, a na rys. 2.87 przedstawiono charakterystyczne przekroje wirników turbin dla różnych wartości n_s.

Tablica 2.36. Typowe wartości wyróżników szybkohieżności i spadów użytecznych turbin wodnych

Rodzaj turbiny wodnej		Wyróżnik szybkohieżności nM obr/min	Spad użyteczny //m„ m
4> a R u	Peltona: bardzo wysokospadowe	10-4-20	1800+600
M <	— wysokospadowe	20 + 32	600 + 300
	Francisa: wolnobieżne	60 + 120	350+150
ł>	— średniobieżne	120 + 250	150-:-80
O	szybkobieżne	250 + 400	80+20
8 oS	Kapłana i śmigłowe: wolnobieżne	450 + 600	80+30
	średniobieżne	600 + 800	30+12
	szybkobieżne	800+1000	12+5