Гідроелектростанція

Реферат: Гідроелектростанція містить греблю (1) з водоводами (2) і засувами (4), гідротурбіни (5), зв'язані з електрогенераторами (6). Новим є те, що захисний пристрій (8) для греблі виконаний як армована бетонна рама (8) на палях з шляхопроводом (14, 15) на її верхній поверхні, розташована близько до греблі (1) зі сторони нижнього б'єфа (9). Бокова сторона цієї рами (8) зі сторони греблі зв'язана з стінкою (12) і протиаварійними засувами (10), розташованими напроти відвідних водоводів (7). Висота рами (8) близька до висоти греблі (1). Винахід забезпечує підвищення безпечності низьконапірних гідроелектростанцій. UA 100922 C2 (12) UA 100922 C2 UA 100922 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується галузі гідроенергетики, а саме підвищення безпечності низьконапірних гідроелектростанцій. Відома гідроелектростанція (RU 2045616 Е02В 9/00), яка містить греблю з підвідними похилими водоводами і засувами, гідротурбіни, зв'язані з електрогенераторами, встановленими на переміщуваних у вертикальному напрямку основах. Захисний пристрій для греблі виконаний у вигляді локальних захисних кожухів для гідротурбін. В тілі греблі і засувах виконані вікна для протікання води, які виконані з можливістю їх перекриття при переміщені основ. Збігаються з суттєвими ознаками відомої гідроелектростанції гребля з підвідними водоводами і засувами, гідротурбіни, зв'язані з електрогенераторами, і захисний пристрій для греблі. Недоліком відомої гідроелектростанції є недостатня її захищеність на пізніх стадіях проектної експлуатації від пошкоджень, що збільшує вірогідність руйнування гідроелектростанції. Відома гідроелектростанція (SU 1781379 Е02В 9/04), яка вибрана за прототип, містить греблю з підвідними водоводами і засувами, гідротурбіни, зв'язані з електрогенераторами, відвідні водоводи і еластичну оболонку зі сторони верхнього б'єфа, низ якої прикріплений до низу греблі, а верх прикріплений до поплавків, розташованих вздовж стіни греблі, і натяжних тросів. Захисний пристрій для греблі розташований вздовж її стіни зі сторони верхнього б'єфа і виконаний як поплавок у вигляді надутого шланга, зв'язаного із зануреною у воду сіткою, зв'язаною з еластичною оболонкою. Збігається з суттєвими ознаками відомої гідроелектростанції гребля з підвідними водоводами і засувами, гідротурбінами, зв'язаними з електрогенераторами, відвідними водоводами і захисним пристроєм для греблі, розташованим вздовж її стіни. Недолік відомої гідроелектростанції такий, як у попереднього аналога. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомої гідроелектростанції, у якій шляхом зміни конструкції підвищено її захищеність від пошкоджень на пізніх стадіях проектної експлуатації, чим суттєво зменшено вірогідність її руйнування. Ця задача вирішуються тим, що в гідроелектростанції, яка містить греблю з підвідними водоводами і засувами, гідротурбіни, зв'язані з електрогенераторами, відвідні водоводи і захисний пристрій для греблі, розташований вздовж її стіни, згідно з винаходом захисний пристрій для греблі виконаний як армована бетонна рама на палях з шляхопроводом на її верхній поверхні, розташована близько до греблі зі сторони нижнього б'єфа. Крім того, бокова сторона армованої бетонної рами зі сторони греблі зв'язана з стінкою, яка зв'язана з протиаварійними засувами, розташованими напроти відвідних водоводів. Крім того, висота армованої бетонної рами близька до висоти греблі. Сукупність основних ознак винаходу вирішує поставлену задачу, а саме підвищено захищеність гідроелектростанції від пошкоджень, які зв'язані також із зсувом тіла греблі. Зменшено вірогідність її руйнування завдяки хорошій можливості під'їзду техніки для проведення ремонтних робіт. На малюнку схематично зображено переріз гідроелектростанції в місці розташування гідротурбіни і захисного пристрою для греблі. Гідроелектростанція містить греблю 1 з підвідними водоводами 2 зі сторони верхнього б'єфа 3, засувами 4 перед горизонтальними гідротурбінами 5, зв'язаними з електрогенераторами 6, відвідними водоводами 7, напроти яких розташовані отвори у захисному пристрої 8, виконаному як армована бетонна рама на палях і спорудженому в нижньому б'єфі 9. При цьому палі в отворах водобою і рисберма ізольовані від них віброзахисними обгортками, які на малюнку не показані. Засуви 10 зв'язані через направляючі елементи 11 із стінкою 12 на захисному пристрою 8 і виконані з можливістю перекриття відвідних водоводів 7. Між греблею 1 і стінкою 12 встановлені віброзахищені з'єднувальні елементи 13. На верхній поверхні захисного пристрою 8 споруджений автомобільний шляхопровід 14, а під нею - залізничний шляхопровід 15. На ділянці 16 верхньої поверхні греблі 1 розташовані елементи електричного устаткування гідроелектростанції, а поряд - автомобільний шляхопровід. Пунктирною лінією 17 умовно позначено донну поверхню верхнього і нижнього б'єфів 3 і 9 поблизу греблі 1. Рама захисного пристрою 8 армована як залізною, так і базальтовою арматурою. Гідроелектростанція працює таким чином. В робочому стані засуви 4 і 10 відкриті і вода під напором проходить з верхнього б'єфа 3 через підвідні водоводи 2, обертає гідротурбіну 5, витікає через відвідні водоводи 7, отвори у захисному пристрої 8 до нижнього б'єфа 9. При цьому донна поверхня 17 захищена від руйнування турбулентними потоками. Електрогенератори 6 виробляють електроенергію, яка надходить до електричного устаткування гідроелектростанції на ділянці 16 верхньої поверхні 1 UA 100922 C2 5 10 15 20 греблі 1. Вібрації, які виникають під час руху на автомобільному 14 і залізничному 15 шляхопроводах, практично не передаються до тіла греблі 1, оскільки гасяться у віброзахищених з'єднувальних елементах 13 і віброзахисних обгортках частин паль. У разі виникнення аварії, пов'язаної з руйнуванням греблі 1, засувами 4 і/або 10 закривають прохід води з верхнього б'єфа 3 до нижнього б'єфа 9. При цьому направляючі елементи 11 спрямовують засуви 10 між греблею 1 і стінкою 12. Можливий зсув греблі 1 під напором води нейтралізується захисним пристроєм 8 та елементами конструкції, які розташовані між нею і цим пристроєм. Проводять ремонтні роботи з використанням автомобільного 14 і залізничного 15 шляхопроводів, після чого відновлюють на гідроелектростанції робочий стан. Однакова висота греблі 1 і захисного пристрою 8 сприяє ефективному захисту греблі 1 і полегшує виконання ремонтних робіт. Унікальна особливість греблі 1 полягає в необхідності її експлуатації і після розрахункового терміну експлуатації, тому захисний пристрій 8 будують, не очікуючи ознак руйнування, а із максимально можливим збереженням її конструктивних елементів і під захистом надійної греблі 1. Приклад. Київська ГЕС, нижче якої по течії збудовано велику кількість житлових будинків. Величина можливих руйнівних наслідків прориву гідротехнічних споруд гідроелектростанції, можливого висихання і вітряного розповсюдження радіоактивних відкладень і оціночна величина надійності Київської ГЕС, яка вступає у другу половину розрахункового терміну експлуатації, свідчать про необхідність початку укріплення гідроелектростанції згідно з винаходом. Рух великовагового транспорту доцільно здійснювати по захисному пристрою 8, а легкового - по греблі 1. Використання винаходу може подвоїти або потроїти її розрахунковий термін експлуатації, при цьому додаткове укріплення земляної дамби навколо водосховища можна виконати відомими методами. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 1. Гідроелектростанція, яка містить греблю з підвідними водоводами і засувами, гідротурбіни, зв'язані з електрогенераторами, відвідні водоводи і захисний пристрій для греблі, розташований вздовж її стіни, яка відрізняється тим, що захисний пристрій для греблі виконаний як армована бетонна рама на палях з шляхопроводом на її верхній поверхні, розташована близько до греблі зі сторони нижнього б'єфа. 2. Гідроелектростанція за п. 1, яка відрізняється тим, що бокова сторона армованої бетонної рами зі сторони греблі зв'язана з стінкою, яка зв'язана з протиаварійними засувами, розташованими напроти відвідних водоводів. 3. Гідроелектростанція за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що висота армованої бетонної рами близька до висоти греблі. 2 UA 100922 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3