Синхронная частота вращения

По формуле:

где Н= оптимальная приведенная частота вращения турбины, определяется с помощью масштабного коэффициента по формуле

где оптимальная приведенная частота вращения модели, максимальное значение КПД модели. Величины определяются по универсальной характеристики мин^-1, .

где - диаметр и напор модельной турбины, которые указываются на универсальной характеристике.

По таблице 1.6 на стр. 21 [5] выбираем синхронную частоту вращения. При округлении принимаем ближайшее значение синхронной частоты. Так как значение получается много больше табличного, увеличиваем диаметр рабочего колеса. Принимаем D₁^ПЛД170=2,12 м и .

Для дальнейших расчетов необходимо найти поправки по КПД и по приведенной частоте вращения , учитывающие увеличение КПД и приведенных оборотов натурной турбины по сравнению с моделью за счет масштабного эффекта. Поправку на приведенный расход обычно не учитывают. В соответствии с рекомендациями номенклатуры поправку определяют по формуле:

Найденные поправки, вычисленные для оптимального режима, можно принять одинаковыми для всех режимов работы гидротурбины, т.е. ,

Пересчитаем величины установленной мощности и рабочего расхода турбины:

Зона работы гидротурбины

После расчёта и выбора диаметра и частоты вращения n проектируемой гидротурбины необходимо убедиться в правильности выбранных значений. Для этого на универсальную характеристику наносим зону работы проектируемой гидротурбины.

Зона работы ограничена по приведенной частоте вращения двумя горизонтальными линями, соответствующими минимальному и максимальному напорам, то есть линями:

Указанные линии соответствуют работе гидротурбины при заданных минимальном и максимальном напорах.

При правильном выборе турбины полученная зона ее работы должна охватывать центральную часть универсальной характеристики (УХ) и с достаточно высокими значениями КПД.

Т.к. зона работы ПЛД170 не охватывает центральную часть универсальной характеристики с достаточно высоким КПД, то из двух гидротурбин выбираем радиально-осевую гидротурбину с типом рабочего колеса РО170.

Выбор генератора

Гидрогенератором называют электрическую машину, преобразующую механическую энергию вращения, получаемую от гидротурбины, в электрическую.

Номинальными параметрами гидрогенератора являются:

§ полная мощность – S,

§ активная мощность – P,

§ реактивная мощность - Q,

§ частота вращения - n

§ КПД – η

§ коэффициент мощности - cos φ

§ напряжение статора – U

§ ток статора – I

Выбор генератора осуществляется по номинальной мощности генератора и синхронной частоте вращения.