Magistrinis darbas

71
LIETUVOS ŽEMöS ŪKIO UNIVERSITETAS VANDENS ŪKIO IR ŽEMöTVARKOS FAKULTETAS HIDROTECHNIKOS KATEDRA Vytautas Gaidys AUKŠTADVARIO, SUKONČIŲ IR PABRADöS HIDROELEKTRINIŲ DARBO EFEKTYVUMO TYRIMAI Magistrantūros studijų baigiamasis darbas Studijų sritis: Technologijos mokslai Studijų kryptis: Aplinkos inžinerija Studijų programa: Hidrotechnikos inžinerija Akademija, 2008

Transcript of Magistrinis darbas

Page 1: Magistrinis darbas

LIETUVOS ŽEMöS ŪKIO UNIVERSITETAS VANDENS ŪKIO IR ŽEMöTVARKOS FAKULTETAS

HIDROTECHNIKOS KATEDRA

Vytautas Gaidys

AUKŠTADVARIO, SUKONČIŲ IR PABRADöS HIDROELEKTRINIŲ

DARBO EFEKTYVUMO TYRIMAI

Magistrantūros studijų baigiamasis darbas

Studijų sritis: Technologijos mokslai Studijų kryptis: Aplinkos inžinerija Studijų programa: Hidrotechnikos inžinerija

Akademija, 2008

Page 2: Magistrinis darbas

Magistrantūros studijų baigiamųjų darbų ir egzaminų vertinimo komisija

(patvirtinta Rektoriaus 2008-05-.... įsakymu Nr. ...........).

Pirmininkas: Lietuvos Žem÷s ūkio ministerijos sekretorius, doc.dr. Kazys SIVICKIS.

Nariai:

1. Doc. dr. Liudas KINČIUS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas;

2. Doc. dr. Antanas DUMBRAUSKAS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas;

3. Doc. dr. Juozapas VYČIUS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas.

Mokslinio darbo vadovas:

Doc. Dr. Ren÷ KUSTIENö, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas.

Recenzentas:

Doc.dr. Juozapas VYČIUS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas.

Katedros ved÷jas:

Doc. Dr. Algis RADZEVIČIUS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas.

Oponentas:

Doc. Dr. Antanas VANSEVIČIUS, Lietuvos žem÷s ūkio universitetas.

Page 3: Magistrinis darbas

3

SANTRAUKA

Žinome, kad Lietuva didelių vandens išteklių neturi.Tod÷l racionalus jų naudojimas, kai

nedaroma žala gamtai, arba ji visiškai nereikšminga, – kiekvieno hidroenergetiko rūpestis.

Neišnagrin÷jus visų, su tuo susijusių reiškinių, klaidingai apskaičiavus ir įvertrinus sukauptus

duomenis mažose hidroelektrin÷se, ne tik bus neefektyvus vandens panaudojimas, bet ir gali būti

katastrofin÷s pasekm÷s, galinčios neigiamai paveikti gamtinę aplinką. Esami šalies vandens

ištekliai – brangus mūsų turtas, tod÷l reikia stengtis, kad hidroenergetikoje panaudotas kiekvienas

kubinis metras vandens, atneštų kuo didesnę naudą visuomenei. Trijose mažosiose Lietuvos

hidroelektrin÷se: Aukštadvario, Sukončių ir Pabrad÷s buvo atliekami tyrimai, kiek vandens

sunaudoja kiekviena elektrin÷ atskirai, kokia pratekančio vandens energija, esant skirtingiems

patvankų aukščiams, bei kaupiami duomenys, kiek kiekviena elektrin÷ pagamina elektros

energijos (kWh).

Prad÷jus sisteminti elektrin÷se sukauptus duomenis, buvo sudaryta pro turbinas

pratekančio vandens ir išgaunamos elektros energijos kiekio (kWh) skaičiavimo metodika. Iš

gautų duomenų išvedamos hidroelektrinių efektyvumo kreiv÷s, kurios palyginamos su kitų

gamintojų hidroagregatų efektyvumo duomenimis.

Prasminiai žodžiai: racionalus naudojimas, naudingumo koeficientas, efektyvumas.

Page 4: Magistrinis darbas

4

SUMMARY

The problem considered in this paper is that there aren’t many natural water resources in

Lithuania. That’s why, rational consumption of water with any or very insignificant harm to the

nature done, is a matter of great concern of every hydroenergetic.

All matters should be taken into consideration. However, without bearing in mind all

the concerning matters, having incorrect technical data or its incorrect evaluation may lead to

ineffective usage of water resources in little water-power stations and even catastrophic

consequences, that may affect natural environment. Available water resources are precious. So, it

is important to strive to use every cubic metre of water in hydroenergetics to be of the greatest

benefit for the society.

Three small hydropower plants in Aukstadvaris, Sukonciai and Pabrade were tested for

amount of water consumption and for flowing water energy with different water head. Also there

was collected data about produced electrical energy in every water- power station (kWh).

After having organized all the data, was worked out technique how to count amount of

water flowing through turbines and also amount of electricity (kWh) generated by those turbines.

The facts make the output graphs that are compared with other producers aggregates’ data of

efficiency.

Keywords: rational usage, coefficient of efficiency, efficiency.

Page 5: Magistrinis darbas

5

SUTRUMPINIMAI

HE – hidroelektrin÷.

kW – kilovatas.

kWh – kilovatvaland÷.

LR – Lietuvos Respublika.

LTE – Lietuviškoji Tarybin÷ enciklopedija.

MW – megavatai.

NVK – naudingo veikimo koeficientas.

VL – vandens lygis.

VŽ – Valstyb÷s Žinios.

Page 6: Magistrinis darbas

6

TURINYS

ĮVADAS .......................................................................................................................................... 7

1. LITERATŪROS APŽVALGA................................................................................................ 8

1.1. Lietuvos mažosios hidroenergetikos istorin÷ raida.......................................................... 8

1.2. Mažosios hidroelektrin÷s ............................................................................................... 11

1.2.1. Svarbiausi hidroelektrinių tipai.............................................................................. 12

1.2.2. Hidroelektrinių klasifikacija .................................................................................. 13

1.3. Hidraulin÷s turbinos....................................................................................................... 14

1.3.1. Tipai ir konfigūracijos ........................................................................................... 14

1.3.2. Turbinų tipų taikymo sritis .................................................................................... 17

1.3.3. Turbinos naudingo veikimo koeficientas............................................................... 19

2. TYRIMO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ................................................................................ 22

2.1. Tyrimo tikslas ................................................................................................................ 22

2.2. Tyrimo uždaviniai.......................................................................................................... 22

3. TYRIMO METODIKA IR ORGANIZAVIMAS.................................................................. 23

3.1. Tyrimo objektas ............................................................................................................. 23

3.2. Tyrimo metodika............................................................................................................ 23

4. TYRIMO REZULTATŲ ANALIZö IR APTARIMAS........................................................ 28

4.1. HE elektros energijos išdiebio skaičiavimo rezultatai ................................................... 28

4.1.1. Aukštadvario HE skaičiavimo rezultatai ............................................................... 28

4.1.2. Sukončių HE .......................................................................................................... 34

4.1.3. Pabrad÷s HE........................................................................................................... 40

4.2. HE komponavimo ir hidroagregatų įrangos ekonomin÷ analiz÷.................................... 46

4.2.1. Turbinų kaina ......................................................................................................... 46

4.2.2. Statybin÷s dalies kaina........................................................................................... 46

4.2.3. HE rodikliai............................................................................................................ 46

5. TIRIAMOJO DARBO REZULTATŲ APIBENDRINIMAS ............................................... 48

IŠVADOS ...................................................................................................................................... 50

LITERATŪRA .............................................................................................................................. 51

PRIEDAI........................................................................................................................................ 54

Page 7: Magistrinis darbas

7

ĮVADAS

Lietuva neturi savų išteklių pagaminti tiek energijos, kiek jos visiškai pakaktų, tod÷l

perkame kurą, taupome ir raginame taupyti pagamintą energiją, mąstome, kaip tikslingiau

panaudoti saul÷s radiacinę šilumą, v÷ją, medieną ir jos atliekas, malkas bei kitą organinį kurą,

vandens ir kitus energijai gaminti tinkamus išteklius.

Lietuvoje, kaip ir kitose Europos šalyse, mažoji hidroenergetika buvo benykstanti, teikiant

pirmenybę našiai šiluminei ir atominei energetikai. Žinoma, be šių energijos šaltinių dabar būtų

sunku išsiversti, tačiau brangiai kainuoja aplinkos ir žmogaus apsauga nuo žalingo, kartais ir

pavojingo, šių šaltinių poveikio. Pasaulyje vykstantys klimato kaitos procesai, taip pat

susidarančios neigiamos pasekm÷s bei kylančios energijos kainos,verčia atsakingiau pažvelgi į

energetikoje naudojamus gamtos šaltinius. Tod÷l pravartu kuo efektyviau naudoti vietinius

atsinaujinančius energijos šaltinius energetikoje. Specialistai mano, kad šių šaltinių panau-

dojimas šalyje 2020 metais ~ 4,5 karto viršys 1996 metų lygį.

Didelių hidroenergijos šaltinių Lietuvoje išties n÷ra apstu, tačiau up÷s, kaip alternatyvios

energijos šaltinis, yra vertingos, tod÷l tausojant brangų, ir beveik šimtu procentų importuojamą

kurą, skirtą elektrai gaminti, ne pats menkiausias vaidmuo atitenka ir hidroenergetikai.

Pasitelkiant pačias pažangiausias, perspektyviausias mokslo ir technologijų naujoves bei

pritaikius jas mažose hidroelektrin÷se, galima padidinti jų efektyvumą, o tuo pačiu išgauti didesnį

energijos kiekį, sunaudojant tą patį vandens kiekį.

Temos aktualumas. Gaminant elektros energiją hidroelektrin÷se vis aktualesn÷ tampa

efektyvi atsinaujinančių hidroenergetinių išteklių panaudojimo problema.Vienas šios problemos

sprendimo būdų yra hidroelektrin÷se įrengtų hidroagregatų efektyvumo didinimas.

Mokslinis naujumas. Tokio pobūdžio tyrimai pirmą kartą atliekami ne tik minimose

trijose hidroelektrin÷se,tačiau ir kitose Lietuvos hidroelektrin÷se panašaus pobūdžio tyrimai

nebuvo atliekami.

Tyrimas atliktas trijose hidroelektrin÷se, esančiose skirtinguose Lietuvos regionuose ir

turinčias skirtingo tipo hidroagregatus. Tai Aukštadvario, Sukončių ir Pabrad÷s hidroelektrin÷se

(HE).

Šį darbą sudaro įvadas, literatūros apžvalga, tyrimo tikslas, uždaviniai, metodika ir

organizavimas, išvados, naudotos literatūros sąrašas, priedai (18 lentelių). Darbo apimtis - 54

puslapiai, jame 10 lentelių ir 23 paveikslai. Bibliografinį aprašą sudaro 43 šaltiniai.

Page 8: Magistrinis darbas

8

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Lietuvos mažosios hidroenergetikos istorin÷ raida

Hidroenergetika turi savo istoriją, kuri glaudžiai susijusi su technikos pl÷tra. Čia didžiulį

vaidmenį atliko vandens ratas – paprasčiausias hidraulinis variklis, vandens t÷km÷s energiją

verčiantis mechanine energija (Burneikis ir kt., 1998). Vandens ratai jau buvo naudojami senov÷s

Egipte, Kinijoje, Indijoje. Vandens malūnai statyti antikin÷je Graikijoje ir Romoje (Kustien÷ ir

kt.,1997).

Ypatjevo metraštyje minima, kad prie Būgo up÷s XIII šimtmetyje būta daug vandens

malūnų. Kadangi tuo laikotarpiu lietuviai palaik÷ gerus ryšius su Rytų kaimynais, tik÷tina, kad ir

jie apie vandens malūnus žinojo ir gal÷jo juos statyti jau XII-XIII šimtmetyje (Kustien÷ ir kt.,

1997). Žinoma, kad Prancūzijoje ir Anglijoje vandens malūnai grūdams malti veik÷ jau XI

amžiuje (Jost, 1992).

Pirmosios rašytin÷s žinios apie Lietuvos upių energijos panaudojimą paskelbtos XIV

šimtmečio pabaigoje. Kunigaikščiai ir stambieji feodalai, skatindami bajorus ir dvarininkus,

dovanodavo jiems žemes su visais turtais. Dovanojimo raštuose būdavo minimi ir vandens

malūnai.

Klaip÷dos krašte vandens malūnų istorin÷ raida prasideda nuo 1256 metų, kai prie Dan÷s

up÷s buvo pastatytas pirmasis vandens malūnas. Tad visiškai tik÷tina, kad vandens malūnai

Lietuvoje buvo statomi XII-XIII šimtmetyje ar net anksčiau. Tačiau vandens energija plačiau

prad÷ta naudoti buvo tik XVI šimtmetyje. Tuo metu malūnais vadinti visi statiniai, kurių ratus

sukdavo tekantis arba krentantis vandens srautas.

XVI šimtmetyje feodalų iniciatyva prad÷tos įrengin÷ti tobulesn÷s užtvankos, ir vandens

energija naudojama jau ne tik grūdams malti, bet ir kitiems darbams atlikti: lentoms pjauti, milui

velti, vilnoms karšti, taip pat geležies lydymo ir kalimo darbams. Beveik visi vandens malūnai

Vilniuje buvo pastatyti prie Vilnel÷s up÷s, tod÷l ir jos krantu nutiesta gatv÷ jau XVI šimtmetyje

pavadinta Malūnų gatve (Kustien÷ ir kt.,1997).

Kol nebuvo išrasta garo mašina, vanduo buvo svarbiausias (išskyrus raumenų j÷gą)

energijos šaltinis (LTE, 1978). 1750-aisiais vengras I.Z÷gneris pagamino pirmąją aktyvinę

hidraulinę turbiną. 1827 m. prancūzas B.Fiurneironas išrado pirmąją reaktyvinę hidraulinę

turbiną. Mokslininkas L.Oileris 1751 metais išd÷st÷ hidraulin÷s turbinos teorijos pagrindus. XIX

amžiaus pirmojoje pus÷je imta naudoti hidraulin÷ turbina, kurios naudingumo koeficientas

didesnis už vandens rato.

Page 9: Magistrinis darbas

9

Pirmosios hidroelektrin÷s buvo pastatytos 1876-1881 metais Vokietijoje (Laufene) ir

Anglijoje (Greisaide), tačiau jos buvo mažos, vos kelių šimtų vatų galios (Burneikis, 1998).

1841-ųjų metų statistikos žiniomis, Lietuvos gubernijose veik÷ 532 vandens energiją

naudojančios įmon÷s (daugiausia malūnai), stov÷jo 161 v÷jo malūnas. V÷lesniais (1857–1858m.)

surašymo duomenimis, Vilniaus gubernijoje buvo 715, o Kauno – 426 hidroj÷gain÷s, t.y. nuo

1841 m. jų padaug÷jo apie pusantro karto (LE,1982). Pavarčius Kauno gubernijos statistiką,

paskelbtą 1861 metais, matyti, kad čia buvo 234 vandeniu, 185 v÷ju, 36 gyvulių j÷ga ir tik 1 garu

(Kaune) varomos j÷gain÷s. Kauno gubernijoje buvo 51 vandens malūnas, stov÷jęs ant Dubysos,

Šušv÷s, Karkl÷s, Varp÷s ir kitų upių.

Miestuose vandens malūnų buvo nedaug (Vilniuje – 4, Šiauliuose – 1, Panev÷žyje – 1).

Daugiausia jų buvo dvaruose – 370, valstiečių ūkiuose – 92 ir dvasininkų dvaruose – 64.

Teritoriniu požiūriu daugiausia vandens malūnų buvo Vilniaus apskrityje – 122, Telšių – 90,

Raseinių – 86 (Burneikis ir kt., 1998).

Tuometinių hidroj÷gainių vandens ratai buvo mediniai su horizontaliais mediniais

velenais, geležimi apkaustytais galais. Ratus vandens srautas sukdavo dvejopai – tek÷damas iš

apačios arba krisdamas iš viršaus stumdavo vandens rato perimetru įtaisytas briaunos plokšteles.

Nuo XVI šimtmečio Lietuvoje plačiau buvo paplitę krintančio vandens t÷km÷s sukami

ratai. Šiuo būdu gaunama didesn÷ varomoji j÷ga. Tačiau, kad vandens t÷km÷ kristų iš viršaus,

reik÷jo vandens lygį pakelti aukščiau – užtvankomis. Užtvankos dambos dažniausiai būdavo

žemo sl÷gio (2-3 m aukščio), įrengiamos iš akmenų, žabų, rąstų ir kitų vietinių medžiagų.

Paprastai buvo daromos per visą up÷s ar upelio vagos plotį, be jokių papildomų vandens pralaidų.

Vandens lygių pak÷limo aukščius reguliuodavo valstyb÷s teisių kodeksas – Lietuvos Statutas.

Hidroj÷gainių pastatai būdavę mediniai su mūriniais aukštais pamatais, rečiau – mūriniai.

Lietuvoje dar iki šiol yra išlikę gerokai apgriuvusių hidroj÷gainių. Jas reik÷tų atstatyti

kaip senųjų j÷gainių reliktus, turinčius istorinę vertę.

D÷l įvairių priežasčių v÷lesniu laikotarpiu vandens energija Lietuvoje buvo naudojama

retai. Tik XIX šimtmečio pabaigoje ir XX šimtmečio pradžioje prad÷tos įrengin÷ti pirmosios

hidroturbinos (Jablonskis,1996). Manoma, kad 1900 m. Sukončiuose pirmą kartą Lietuvoje

generatorių (dinamą) suko vandens ratas. 1910 m. pastatyta pirmoji hidroelektrin÷ Anykščiuose.

Po 1922 m. pastatytos Taurag÷s, Stirnaičių, Kalvarijos HE ir kitos (Burneikis ir kt., 1998). 1926

metų statistikos duomenimis, Lietuvoje tuo metu veik÷ 616 hidroj÷gainių – malūnų, lentpjūvių,

vilnų karšyklų, milo v÷lyklų ir hidroelektrinių. Jų visų bendra galia nesiek÷ 8000 AG (LE, 1982 ).

Page 10: Magistrinis darbas

10

Lietuvos 1935 metų elektros ūkio aprašyme pažym÷ta, kad tais metais iš 309 elektrą

gaminančių elektrinių 96 buvo hidroelektrin÷s ir mišrios hidroj÷gain÷s, kuriose buvo įrengti

1432,2 kW bendros galios 102 hidrogeneratoriai, kurie gamino apie 25% šalyje pagaminamos

elektros kiekio – 33,3 mln. kWh. 22 % to kiekio pagaminta, naudojant vietinius energijos

išteklius, o likusi didesn÷ dalis – anglį ir gazolį (LTE, 1978).

1939 metais Lietuvoje veik÷ 640 hidroj÷gainių. Jų bendra galia – 11860 AG (Lietuvos

EI,2001). 1958-aisias iš prieškarinių hidroelektrinių veik÷ 66. Svarbesn÷s jų – Grigiškių

(450kW), Kudirkos Naumiesčio (324 kW), Ukmerg÷s (310 kW), Taurag÷s (140 kW), Puskelnių

(120 kW) hidroelektrin÷s. Geriau įrengtos buvo Marijampol÷s, Puskelnių ir Pabrad÷s

hidroelektrin÷s, kurios tur÷jo betoninius įtvarus, bei Grigiškių derivacin÷ (22m sl÷gio aukščio)

hidroelektrin÷. Be to, iš malūnų rekonstruotos arba pastatytos 35 naujos mažos hidroelektrin÷s,

kurių bendra instaliuota galia >4500 kW. Šios hidroelektrin÷s buvo statomos prie didesniųjų

gyvenviečių, kolūkių ir ūkių. Šių hidroelektrinių įtvarai buvo daugiausia betoniniai arba

gelžbetoniniai, jose įrengtos betonin÷s greitviet÷s (Pastr÷vio HE), sifonai (Antaliept÷s HE). 1945-

1959 metais pastatytos šios didesniosios hidroelektrin÷s: Baltosios Ančios (480 kW), Atanavo

(400 kW), Bublių pusiau derivacin÷ HE (360 kW), Pastr÷vio (345 kW), Renavo (280 kW)

hidroelektrin÷s. Svarbiausia to meto hidroelektrin÷ buvo derivacin÷ Antaliept÷s HE (2460 kw),

kuri prad÷jo veikti 1959 m. (LE, 1982).

1958 metais Lietuvoje dirbo 104 mažosios HE, kurios gamino 19 mln. kWh elektros per

metus. Tuo laiku buvo apie 320 hidroj÷gainių, kurių bendra galia siek÷ 17,6 tūkst. kW (Burneikis

ir kt.,1998).

1959 m. spalio m÷n. prad÷jo veikti Kauno hidroelektrin÷. 1975 m. po rekonstrukcijos jos

galia siek÷ 100,8 tūkst. kW (Kustien÷ ir kt.,1997). Nuo 1954 m. buvo leista elektrifikuoti kaimo

vietoves iš valstybinių elektros tinklų, tod÷l nuo 1959-ųjų mažosios HE prad÷tos likviduoti

(LE,1992).

Pagal 1958-1960 m. sudarytą sąrašą, respublikoje veik÷ 329 hidroj÷gain÷s – mažos

hidroelektrin÷s, malūnai, lentpjūv÷s, vilnų karšyklos ir kt. (Kustien÷ ir kt.,1997).

Rusijoje 1913 metais buvo apie 50 000 vandens j÷gainių, iš jų – 17 000 su įrengtomis

hidraulin÷mis turbinomis. Bendras per metus jų pagaminamos energijos kiekis siek÷ 35 mln.

kWh, bendra instaliuotoji galia – apie 16 MW. Tais pačiais metais pasaulyje jau buvo pastatyta

daug gana didelių hidroelektrinių. Pavyzdžiui, 37 MW Adamso hidroelektrin÷ ant Niagaros up÷s,

JAV. Ir jų bendra gali siek÷ 12 000 MW (Михайлов,1988).

Page 11: Magistrinis darbas

11

Didžiausios Lietuvos hidroelektrin÷s yra Kauno HE (100,8 MW; prad÷jo veikti 1959 m.)

ir 900 MW Kaišiadorių hidroakumuliacin÷ elektrin÷, prad÷jusi veikti 1992 m. (LTE,1978).

Mažoji hidroenergetika Lietuvoje 1990-1999 m. padvigub÷jo, o 2001-2005 m. – patri-

gub÷jo. 2007-ųjų pradžioje veik÷ 83 mažosios HE, kurių bendroji instaliuota galia – 25 MW.

2005-aisiais visos mažosios hidroelektrin÷s pagamino 66,1 mln. kWh elektros. Tai pats

didžiausias elektros energijos kiekis, lyginant su visais ankstesniais metiniais rodikliais (LE,

1992).

Vis d÷lto hidroenergetikos pl÷tra problematiška, nes jos neskatina valstyb÷, mananti, jog

ši ūkin÷ veikla neigiamai veikia mūsų gamtą, ypač jos ekologinę struktūrą. Hidroenergetikos

pl÷tra yra ribojama Lietuvos Respublikos vandens įstatymu (Žin., 2004, Nr. 54-1833) ir LR

Vyriausyb÷s nutarimu (Žin., 2004, Nr.137-4995). LR įstatymai riboja ūkinę veiklą parkuose,

draustiniuose, rezervatuose, prie vandens telkinių, išskirtin÷s reikšm÷s up÷se ar jų dalyse. Visa tai

atsiliepia šalies hidroenergetikai, jos potencialui.

LR Vyriausyb÷ 1995-ųjų liepos 5 d. pri÷m÷ nutarimą (Žin., 1995, Nr. 57-1432), kuriame

buvo nustatyta esamų tvenkinių nuomos tvarka mažosioms HE įrengti. Šis nutarimas skatino

mažųjų HE statybą. 1997 metais Aplinkos ministerija išleido nutarimą d÷l aplinkosaugos

reikalavimų mažoms HE projektuoti, statyti ir eksploatuoti (LAND 16-96 Vilnius, 1997). 1999-

ųjų gruodžio 21d. Aplinkos ministro įsakymu buvo apribota HE ir užtvankų statyba 132

svarbiausiose up÷se ir jų ruožuose, tačiau buvo siūlomi 140 tvenkinių ir 49 buvusios

hidroj÷gain÷s, prie kurių pirmiausia rekomenduojama statyti mažąsias HE. 2003-ųjų sausio 16d.

LR Aplinkos ir žem÷s ūkio ministerija paskelb÷ įsakymą, saugantį ir globojantį migruojančių

žuvų kelius (Žin., 2003, Nr.19-835). Tie keliai – tai 147 up÷s ar jų ruožai, kurių bendras ilgis

4500 km.

1.2. Mažosios hidroelektrin÷s

Elektrin÷ – įmon÷, gaminanti elektros energiją. Ją gamina sinchroniniai generatoriai,

besisukantys pastoviu dažniu, kad būtų išlaikytas pastovus generuojamos įtampos dažnis (50 Hz).

Hidroelektrin÷se vandens srauto potencinę ir kinetinę energiją vandens turbinos verčia

sukamojo judesio mechanine energija, o ši perduodama generatoriui (Edward, 2001).Turbinų,

generatorių skaičius,tipas ir galingumas,jų konfigūracija, patvanka ir objekto geomorfologija

apsprendžia pastato formą ir dydį (Jacob, 2002). Mažosios hidroelektrin÷s schemose esančios

j÷gain÷s pagrindinis vaimuo tenka elektromechanin÷s įrangos apsaugai nuo neigiamo aplinkos

poveikio. Tačiau kur kas didesnį neigiamą poveikį aplinkai gali kelti pati hidroelektrin÷. Tod÷l

Page 12: Magistrinis darbas

12

hidroenergetikai, projektuodami šiuolaikines mažąsias hidroelektrines, jų įrangą sumontuoja po

vandeniu ir tokiu būdu žymiai sumažina garso lygį, o vizualinio poveikio visiškai nebelieka

(Fonkenell, 1991).

1.2.1. Svarbiausi hidroelektrinių tipai

Pagal sl÷gio aukščio sudarymo būdą hidroelektrin÷s skirstomos į:

1. Vagines;

2. Derivacines;

3. Mišrias;

4. Hidroakumuliacines;

5. Potvynių-atoslūgių hidroelektrines.

1. Vagin÷s HE vandens sl÷gis sudaromas užtvanka, patvenkiančia up÷s, upelio srauto

t÷kmę ir pakeliančia vandens lygį iki viršutiniame bjefe numatytos altitud÷s. Jos labai populiarios

ne ne tik Lietuvoje, bet ir kitose valstyb÷se.

2. Derivacin÷s HE skirstomos į: atviras, pusiau atviras ir uždaras. Paprastai statomos

didesnių vingiuotų upių vagų ruožuose. Populiariausios – pusiau atviros ir atviros derivacin÷s

HE.

3. Mišrios HE tai tokios, kai dalis sl÷gio aukščio sudaroma užtvanka, o kita –

derivaciniais įrenginiais.

4 .Hidroakumuliacinių HE įrengimo principas toks: skirtinguose aukščiuose įrengiami du

vandens baseinai: žemutinis ir aukštutinis. Mažo elektros energijos sunaudojimo valandomis

vanduo siurbliais pumpuojamas į aukštutinį baseiną, o kai energijos reikia daug, vandens t÷km÷ iš

aukštutinio baseino sl÷gimo vamzdžiais teka į žemutinį baseiną per dvigubo veikimo

hidroagregatus ir gamina elektros energiją. Praktiškai nakties metu hidroakumuliacin÷s HE veikia

kaip siurblin÷s, o didelio elektros energijos pareikalavimo valandomis – kaip hidroelektrin÷s.

5. Potvynių-atoslūgių HE. Jūrose ir vandenynuose, m÷nulio traukos veikiami, vandens

lygiai svyruoja; pakyla arba nuslūgsta. Tokie pakilimai ir nuslūgimai ypač būna žymūs pakrančių

įlankose. Taigi jie ir išnaudojami potvynių-atoslūgių HE įrengti. Jūrų ir vandenynų potvynių-

atoslūgių energetinis potencialas yra neišsemiamas: jis nuolat atsinaujina, jo vidutin÷ galia siekia

apie 1 milijardą kilovatų (Jabloskis ir kt.,1996).

Be išvardintų HE, dar statomos kaskadin÷s. Jos išnaudoja dviejų tvenkinių, įrengtų vienos

up÷s ruože, potencinę energiją vienos HE galiai didinti.

Page 13: Magistrinis darbas

13

Mūsų šalyje, taikantis prie jau įrengtų tvenkinių, priimtiniausias yra tarpinis tarp mišraus

ir derivacijos HE tipas. Tačiau kiekvienu konkrečiu atveju reikia gerai apgalvoti, atidžiai įvertinti

vietines sąlygas, parinkti, suprojektuoti ir įrengti tinkamiausią HE (Kustien÷ ir kt., 1997).

1.2.2. Hidroelektrinių klasifikacija

Mažąsias hidroelektrines galima klasifikuoti remiantis įvairias požymiais, pavyzdžiui,

sl÷gio aukščio sudarymo būdu, hidrotechninių statinių išd÷stymo schemomis, hidroelektrin÷s

pastatų konstrukcijomis, galia, sl÷gio aukščiu, turbinų darbo rato skersmeniu ir kt.

Hidroelektrin÷s į dideles, vidutines ir mažas dažniausia skirstomos pagal įrengtą galią. Minimali

mažosios HE galia gali būti keletas kilovatų, o maksimali – skirtingose šalyse nevienoda ir kinta

nuo 1500 iki 30000 kW (Jablonskis ir kt,. 1996). Lotynų Amerikos šalys naudoja klasifikaciją,

pagal kurią mažosios HE (tai priklauso nuo įrengtos galios) skirstomos į tris kategorijas:

1. Mikro hidroelektrines – iki 100 kW;

2. Mini hidroelektrines – 100-1000 kW;

3. Mažąsias hidroelektrines – 1000-10000 kW.

Mažosios HE pagal sl÷gio aukštį skirstomos: į žemo, vidutinio ir aukšto sl÷gio. Lentel÷je

1.1. pateikta HE klasifikacija Lotynų Amerikos šalyse (Harvey,1993).

1.1 lentel÷ HE klasifikacija Lotynų Amerikos šalyse

Sl÷gio aukštis m HE

Žemas Vidutinis Aukštas

Mikro Mažesnis kaip 15 15-50 Didesnis kaip 50

Mini Mažesnis kaip 20 20-100 Didesnis kaip100

Mažoji Mažesnis kaip 25 25-130 Didesnis kaip 130

Prof. J.Burneikis, atsižvelgdamas į visas sąlygas, Lietuvos hidroelektrines pagal įrengtą

galią siūlo klasifikuoti taip:

1. Mikro – iki 100 kW;

2. Maža – 100-10000 kW;

3. Didel÷ – daugiau kaip 10000 kW.

Pagal šią klasifikaciją tik didžiųjų Lietuvos upių (Nemuno ir Neries) hidroelektrin÷s gal÷tų

būti priskirtos didel÷ms, o visos kitos yra mažosios ir mikro-hidroelektrin÷s (Burneikis ir kt.,

2002).

Page 14: Magistrinis darbas

14

1.3. Hidraulin÷s turbinos

1.3.1. Tipai ir konfigūracijos

Mažosioms HE praktiškai yra naudojamos visų tipų turbinos:

Ašin÷s (propelerin÷s – Semi Kaplano ir dvigubo reguliavimo – Kaplano);

Radialin÷s (Frensio);

Kaušin÷s (Peltono);

Skersasraut÷s (Banki).

Lietuvoje šiuo metu daugiausiai statoma mažų HE, kuriose montuojamos naujos Kaplano

turbinos, mažiau – Banki tipo. Taip pat rekonstruojant senąsias HE, nedidel÷ dalis pastatoma ir

atnaujintų Francis tipo turbinų. Peltono turbinos Lietuvoje nenaudojamos, nes jos geriausiai tinka

kalnuotose vietov÷se (Burneikis ir kt., 2002).

Turbinas sudaro trys pagrindin÷s dalys:

Kreipratis, kurio paskirtis nukreipti vandens srautą tam tikru kampu į turbinos darbo rato mentis;

Darbo ratas, kuris vandens energiją paverčia sukamuoju judesiu ir per veleną sujungia su

generatoriumi;

Čiulpvamzdis, kuriuo iš darbo rato pratek÷jęs vanduo nenutrūkstamu srautu sujungiamas su HE

žemutiniu bjefu.

Turbinos gali būti klasifikuojamos:

1. Pagal pastatymo būdą (vertikalios, horizontalios, pasvirosios);

2. Pagal vandens privedimo prie turbinos būdą (su atvira kamera, su sl÷gine kamera, su

spiraline kamera, vamzdin÷s);

3. Pagal sujungimo su žemutiniu bjefu būdą (su tiesiu čiulpvamzdžiu, su pasvirusiu

čiulpvamzdžiu, su lenktu čiulpvamzdžiu).

Šių turbinų sud÷tinių dalių charakteristikos sudaro bendrą turbinos naudingo veikimo

koeficientą (NVK), kuris yra viena iš turbinos galios charakteristikos komponentų. Bendru atveju

turbinos galia yra:

P=9,81QHη, (1)

čia P – naudinga turbinos veleno galia, kW;

Q – per turbiną pratekantis debitas, m3/s;

H – vandens lygių skirtumas netto, m;

η – naudingo veikimo koeficientas (NVK), vieneto dalimis.

Page 15: Magistrinis darbas

15

Mažųjų turbinų NVK yra gana aukštas ir, esant optimalioms sąlygoms, siekia

ηmaks.=88÷90%. Esant maksimaliai turbinos apkrovai, NVK šiek tiek sumaž÷ja ir siekia 82÷85%.

Aukštas NVK įgalina efektyviai išnaudoti vandens resursus. Tai yra labai svarbu, statant

mažąsias HE, esant gana didelei nuot÷kio pasiskirstymo variacijai. Tipin÷s turbinų NVK kreiv÷s

parodytos 1.1 paveiksle. Pagrindinių turbinų tipų charakteristikų palyginimas parodytas 1.2

lentel÷je.

1.1 pav. NVK priklausomyb÷s nuo Q kreiv÷.(Квятковский, 1950):

1 – Peltono; 2 – Banki; 3 – Kaplano dvigubo reguliavimo; 4 – Kaplano viengubo reguliavimo; 5 – Frensio; 6 – Propelerin÷ su reguliuojamu kreipračiu;

7 – Propelerin÷ nereguliuojama;

Šiame paveiksle pavaizduota skirtingų turbinų tipų NVK kreivių priklausomyb÷ nuo

vandens kiekio pratekančio pro turbinas. Didžiausią NVK reikšmę šioje lentel÷je turi penktuoju

numeriu pažym÷ta Frensio turbinos kreiv÷.

Page 16: Magistrinis darbas

16

1.2

lent

el÷.

Pag

rind

inių

turb

inų

tipų

cha

rakt

eris

tikų

pal

ygin

imas

. (L

E, 1

992)

Suki

mos

i da

žnis

, ap

s./m

in

NV

K, %

T

urb

inos

tip

as

n n m

aks./n

η

mak

s.

kai

Q<

<Q

mak

s.

Tur

bino

s

stab

dym

o

riba

(a

pkro

va)

Q/Q

mak

s.

Tur

bino

s aš

ies

pad÷

tis:

V

;H;P

Api

būdi

nim

as

Tin

kam

iaus

ias

nuot

÷kio

r÷ž

imas

Pro

pel

erin

÷

ner

egu

liu

ojam

a 75

-750

1,

8-2,

2 84

-90

Maž

as

0,64

V

;H;P

T

virt

a ko

nstr

ukci

ja, d

ebit

as

nere

guli

uoja

mas

, pig

i Iš

lygi

ntas

nuo

t÷ki

s (φ

>0,

80)

Pro

pel

erin

÷

(reg

uli

uoj

amas

k

reip

rati

s)

75-7

50

2-2,

4 84

-90

Vid

utin

is

0,35

V

;H;P

T

virt

a ko

nstr

ukci

ja, N

VK

vi

duti

nis

nedi

dele

i apk

rova

i

Vid

utin

iška

i iš

lygi

ntas

arb

a iš

lygi

ntas

nuo

t÷ki

s (φ

>0,

65-0

,80)

Kap

lan

o

(pu

siau

re

guli

uoj

ama)

75

-750

2,

4-2,

8 84

-90

Vid

utin

is

0,35

V

;H;P

T

virt

a ko

nstr

ukci

ja, N

VK

vi

duti

nis

nedi

dele

i apk

rova

i, br

ango

ka

Vid

utin

iška

i iš

lygi

ntas

nuo

t÷ki

s (φ

>0,

65)

Kap

lan

o

(dvi

gub

o

regu

liav

imo)

75

-750

2,

8-3,

2 84

-90

Ger

as

0,17

V

;H;P

T

virt

a ko

nstr

ukci

ja, N

VK

pa

kank

amai

did

elis

net

esa

nt

maž

ai a

pkro

vai,

bran

gi

Gal

i būt

i nau

doja

ma

net i

r m

ažai

lygi

ntam

nu

ot÷k

iui (

φ>

0,35

-0,

50)

Fre

nci

s

(reg

uli

uoj

amas

k

reip

rati

s)

50-5

00

1,8-

2,0

85-9

0 V

idut

inis

0,

36

V;H

T

virt

a ko

nstr

ukci

ja, N

VK

di

deli

s ne

dide

liam

e ap

krov

os r

uože

, bra

ngok

a

Vid

utin

iška

i iš

lygi

ntas

nuo

t÷ki

s (φ

>0,

65)

Ban

ki

60-1

000

1,8-

2,0

78-8

2 G

eras

0,

11

H

Tvi

rta

kons

truk

cija

, NV

K

laba

i gre

itai

maž

÷ja

esan

t ap

krov

ai n

etol

i sta

bdym

o ri

bos

Gal

i būt

i nau

doja

ma

net i

r m

ažai

lygi

ntam

nu

ot÷k

iui

(φ>

,35-

0,50

)

V –

ver

tik

ali;

H –

hor

izon

tali

; P

– p

asvi

rusi

. Iš

1.2

lent

el÷j

e pa

rody

tų s

kirt

ingų

tipų

turb

inų

para

met

rų g

alim

a sp

ręst

i api

e jų

pan

audo

jim

o ga

lim

ybes

kon

kreč

iam

atv

ejui

.

Page 17: Magistrinis darbas

17

1.3.2. Turbinų tipų taikymo sritis

Ašin÷s turbinos. Ašin÷s turbinos mažosiose HE taikomos esant sl÷gio aukščiui 1-30 m.

Šių turbinų naudojimo efektyvumas priklauso nuo galimyb÷s reguliuoti galią, esant kintančiam

debitui ir sl÷gio aukščiui.

1.2 pav. 1,2,3,4 kreiv÷mis pavaizduotos ašinių turbinų NVK charakteristikos. (Michailov, 1950).

Propelerin÷ turbina su kietai įtvirtintomis darbo rato ment÷mis ir kreipračio ment÷mis turi

labai siaurą aukšto NVK zoną (1.2 pav., kreiv÷ 1). Tokios turbinos naudojimą riboja tai, kad

mažai yra upių su labai išlygintu nuot÷kiu ir tvenkinių su gana pastoviu vandens lygiu. Kai

propelerin÷ turbina turi kreipratį su reguliuojamomis ment÷mis, tada turbinos aukšto NVK zona

yra šiek tiek platesn÷ ir įmanomas nedidelis turbinos galios reguliavimas (1.2 pav., kreiv÷ 2). Dar

platesnę aukšto NVK zoną turi ašin÷ turbina su reguliuojamomis darbo rato ment÷mis ir

nereguliuojamu kreipračiu (1.2 pav., kreiv÷ 3). Didžiausias galios reguliavimo galimybes turi

ašin÷ turbina su reguliuojamomis darbo rato ir kreipračio ment÷mis (1.2 pav., kreiv÷ 4 ). Šių

turbinų konstrukciją nulemia daug faktorių, pirmiausia pastatymo būdas (vertikali, horizontali,

pasvirusi), vandens privedimo būdas ir sujungimo su žemutiniu bjefu būdas (čiulpvamzdis tiesus,

pasviręs ar lenktas). Kai sl÷gio aukštis yra iki 6 m, plačiai yra naudojamos turbinos atviroje

kameroje. Tačiau maži vandens t÷km÷s greičiai sąlygoja didelių gabaritų turbinų kameras. Tai

neekonomiška. Mūsų sąlygomis optimalus variantas, kai atviroje kameroje montuojamos

turbinos, kurių darbo rato skersmuo iki 1,0÷1,4 m. Esant 10-15 m sl÷gio aukščiui ar didesniems

darbo rato diametrams, vanduo iki turbinos atvedamas jau sl÷gin÷mis kameromis, kurios gali būti

ir gaubtin÷s.

Page 18: Magistrinis darbas

18

Efektyvios, esant mažiems sl÷giams, yra vamzdin÷s turbinos su „S“ formos lenktu

čiulpvamzdžiu. Toks komponavimas leidžia sumažinti statybin÷s dalies apimtis ir supaprastinti

HE pastato konstrukciją (Гончаров, 1972).

Radialin÷s turbinos. Radialin÷s turbinos naudojamos tada, kai sl÷gio aukštis yra 10 m. ir

daugiau. Jų naudojimą mažosiose HE apsprendžia konstrukcijos paprastumas, patikimumas ir

naudojimo ilgumas. Šios turbinos taip pat gali būti montuojamos atvirose kamerose. Esant

didesniems sl÷giams, taikomos metalin÷s spiralin÷s kameros. Turbinos gali būti vertikalios arba

horizontalios.

Banki tipo turbinos. Šių turbinų konstrukcija gana paprasta. Turbinos darbo metu, darbo

ratas vandeniu yra užpildytas nepilnai ir ji yra laikoma aktyvine. Tai įgalina tokio tipo turbinas

naudoti dideliame sl÷gių diapazone. Banki tipo turbinų NVK yra pakankamai aukštas labai

plačiame debito kitimo diapazone. Tai suteikia pranašumą, kai up÷s nuot÷kis yra mažai

išlygintas, arba, kitaip tariant, leidžia pastatyti vieną turbiną vietoj dviejų ar trijų. Nepaisant to,

kad turbina yra aktyvin÷, yra įrengiami ir čiulpvamzdžiai, tačiau būtinai turi būti oro įleidimo į

čiulpvamzdį vožtuvas. Konstrukcinis ir technologinis paprastumas daro šio tipo turbinas

santykinai pigiomis, o garantinis darbo laikas gali siekti iki 30 metų. (http://www.banki-cink-

energy.com/cz).

Turbinų taikymo sritis parodyta 1.3 ir 1.4 paveiksluose.

1.3 pav. Turbinų taikymo sritis. Aktyvin÷s turbinos – Peltono; spindulin÷s-ašin÷s (radialin÷s) – Frensio; ašin÷s – Kaplano.(LE,1992).

Page 19: Magistrinis darbas

19

1.4 pav. Banki tipo turbinos taikymo sritis. Duchfluss Turbine – Skersasraut÷ Banki tipo turbina. (http:\\www.banki-cink-energy.com/cz)

Pagal 1.4 pav. parodytą schemą galima spręsti, kad skersasraut÷ Banki tipo turbina turi

didesnį panaudojimo lauką lyginant su Kaplano turbina.

1.3.3. Turbinos naudingo veikimo koeficientas

Turbinos NVK yra santykis tarp naudingos galios, kurią perduoda turbinos velenas ir

teorin÷s galios, kurią gali duoti up÷s ruožas:

η=Nnaud./Npotenc. (2)

Turbinos maksimalus NVK priklauso nuo turbinos tipo, nes jis įtakoja hidraulinius

nuostolius pačioje turbinoje, vandens nuostolių atsirandančių pratekant vandeniui per darbo rato

ir korpuso plyšį,bei mechaninių nuostolių guoliuose d÷l besisukančių dalių. NVK pasikeitimas,

esant kintamai apkrovai, kiekvienam turbinų tipui nusakomas turbinos darbo charakteristika.

Turbinos darbo charakteristika leidžia vertinti turbinos darbo kokybę. Pavyzdžiui, dvigubo

reguliavimo Kaplano turbina turi didelį darbo diapazoną, kuriame yra aukštas NVK, o viengubo

reguliavimo Kaplano turbina jau turi siauresnę zoną su aukštu NVK, tod÷l dvigubo reguliavimo

turbina yra efektyvesn÷ up÷se su mažai išlygintu nuot÷kiu. Up÷se su pakankamai gerai išlygintu

nuot÷kiu abi turbinos tampa lygiavert÷s.

Page 20: Magistrinis darbas

20

1.5 pav. Dvigubo reguliavimo Kaplano turbinos efektyvumo kreiv÷.(www.banki-cink-energy.com\cz).

1.5 paveiksle pateikiamas pavyzdys, kaip yra sudaroma didel÷ dvigubo reguliavimo

Kaplano turbinos aukšto NVK zona.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

25 50 75 100

Q %

NV

K

Viengubo reguliavimo turbina

Dvigubo reguliavimo turbina

1.6 pav. Kaplano turbinų darbo grafikas.(www.banki-cink-energy.com\cz).

1.6 paveiksle Kaplano turbinos darbo grafikas, esant dvigubam reguliavimui ir viengubam

reguliavimui. Kuo reguliavimo galimyb÷s mažesn÷s, tuo NVK kreiv÷ yra statesn÷.

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50

Q11 (m3/s)

NV

K (

%)

0

4

9 18 30 38 53

69

85

Page 21: Magistrinis darbas

21

1.7 pav. Banki tipo turbinos darbo grafikas.(http:\\www.banki-cink-energy.com\cz.)

1.7 paveiksle pateikiamas Banki (CINK firmos) turbinos darbo grafikas, kuriame matyti,

iš ko susidaro plati darbo zona su aukštu NVK.

Page 22: Magistrinis darbas

22

2. TYRIMO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

2.1. Tyrimo tikslas

Efektyvus vandens išteklių panaudojimas įgavo didesnę reikšmę, kai Lietuva tapo

Europos Sąjungos nare, kadangi, pagal „Baltosios knygos“ nuostatas, kiekvienai ES valstybei

reikia tur÷ti savo suformuotą atsinaujinančiosios energijos technologijų pl÷tros strategiją, kaip

įnešti savo ind÷lį į bendrąjį ES valstybių 2010 m. minimalųjį tikslą: bent 7 % energijos gauti

naudojant atsinaujinančiosios energijos technologijas.

2007 m. Lietuvos energetikai buvo ypatingi tuo, kad daug d÷mesio buvo skiriama ES

keliamų reikalavimų energijos gamybai iš atsinaujinančių šaltinių įgyvendinimui. Norint

įgyvendinti šiuos tikslus siekiama nustatyti ir privalomus nacionalinius rodiklius iki 2020 m.

Kadangi esami Lietuvos vandens ištekliai n÷ra pakankami, kad pilnai apsirūpintume elektros

energija, išgaunama hidroelektrin÷se, mąstome, nagrin÷jame, kaip efektyviau panaudoti vandenį,

pratekantį pro jau pastatytas ir eksploatuojamas elektrines.

Šiame tyrime buvo pasirinktos trys mažosios hidroelektrin÷s, esančios skirtinguose

Lietuvos regionuose, ir turinčios skirtingo tipo hidroagregatus: Aukštadvario , Sukončių ir

Pabrad÷s hidroelektrin÷s.

Tyrimo tikslas - išnagrin÷ti veikiančių trijų pasirinktų hidroelektrinių agregatų darbo

efektyvumą, nustatyti ir įvertinti naudingo veikimo koeficiento (NVK) priklausomyb÷s kriterijus.

2.2. Tyrimo uždaviniai

1. Išnagrin÷ti HE išdirbio priklausomybę nuo įrengtų turbinų NVK, jų tipo ir skaičiaus.

2. Nustatyti, koks kiekvienoje konkrečioje vietoje būtų geriausias turbinų tipas, kaip jis

priklauso nuo vietos sąlygų ir up÷s hidrologinių charakteristikų.

3. Įvertinti Kaplano, Frensio ir Banki tipo turbinų panaudojimo tinkamumą, esant

skirtingam up÷s debito sureguliavimui ir kintamam sl÷gio aukščiui.

4. Palyginti hidroelektrinių išdirbio priklausomybę nuo turbinų tipo.

Page 23: Magistrinis darbas

23

3. TYRIMO METODIKA IR ORGANIZAVIMAS

3.1. Tyrimo objektas

Šiame skyriuje bus nagrin÷jama, kaip skirtūsi elektros energijos išdirbis, naudojant

skirtingo tipo turbinas. Rezultatai bus lyginami su projektiniais HE duomenimis. Tyrimų objektu

pasirinktos trys skirtinguose Lietuvos regionuose esančios HE, kuriose veikia Kaplano ir Banki

tipo turbinos. Galutiniame įvertinime bus palyginami trys turbinų tipai, kurie šiuo metu

plačiausiai naudojami Lietuvoje.

3.2. Tyrimo metodika

Statant mažąją HE yra labai svarbu tinkamai parinkti turbinas, nes nuo to priklauso

galutinis HE produktas – elektros energijos išdirbis. Kaip matyti iš 1.3.3 skyriuje pateiktų

duomenų, netinkamai parinkus turbinas, jos gali dirbti ne optimalioje zonoje, t.y. su mažu NVK.

Turbinų parinkimas prasideda nuo turbinos tipo parinkimo ir nuo reguliavimo galimybių

parinkimo. Šie rodikliai nusako turbinų skaičių hidroelektrin÷je. Pavyzdžiui, up÷se su gerai

išlygintu nuot÷kiu ir esant nedideliems tvenkinio vandens lygio (VL) svyravimams, pilnai

pakanka vienos turbinos su viengubu reguliavimu. Kartais praktikoje naudojamas toks turbinų

parinkimo būdas, kai tarpusavyje derinamos dvi ar daugiau turbinos, iš kurių tik viena yra

dvigubo reguliavimo, o kitos yra propelerin÷s nereguliuojamos. Tai daroma taupymo sumetimais,

nes nereguliuojamos turbinos yra žymiai pigesn÷s. Tačiau toks motyvas turi būti pagrįstas

skaičiavimais, įvertinant up÷s nuot÷kio išnaudojimą ir elektros energijos išdirbį. Dvi mažesn÷s

nereguliuojamos turbinos gali būti brangesn÷s už vieną dvigubo reguliavimo. Up÷se, kur yra

didelis nuot÷kio netolygumas, efektyviausia statyti tik reguliuojamas turbinas, nes tokiu atveju

gerai išnaudojamas up÷s nuot÷kis, yra minimalus agregatų skaičius ir tuo pačiu mažesn÷ statybin÷

dalis.

Kitoks atvejis bus renkant turbinas, kai jos dirbs esant dideliems tvenkinio VL ir

žemutinio bjefo VL svyravimams. Šiuo atveju parenkamos tik dvigubo reguliavimo turbinos, nes

jos gali dirbti esant dviem kintamiesiems – nuot÷kio netolygumui ir žymiam sl÷gio aukščio

pasikeitimui. Šis atvejis n÷ra charakteringas, nes esant kintamam sl÷gio aukščiui, turbinos

paprastai dirba vienodu debitu, tačiau šis atvejis gali atsirasti d÷l subjektyvių priežasčių (pvz.:

žuvų neršto laikotarpis, kai reikalingi pastovūs VL tvenkinyje, žemutinio bjefo vandeningumo

padidinimas tvenkinio nudirbimo sąskaita ir pan.), kai reikia dalį metų laiko dirbti esant

pastoviam sl÷gio aukščiui ir kintamam debitui, o kitą dalį – galima dirbti esant pastoviam debitui

Page 24: Magistrinis darbas

24

ir kintamam sl÷gio aukščiui. Šiuo atveju turbinos su plačia aukšto NVK zona yra efektyviausios,

d÷l to gaunamas ir didžiausias elektros energijos išdirbis.

Lietuvos reljefas sąlygoja, kad čia yra statomos mažo sl÷gio aukščio H=2,5-6 m HE ir

vidutinio sl÷gio aukščio H=7-20 m. HE. Palyginimui naudojami trijų neseniai pastatytų HE

duomenys: Aukštadvadio, Sukončių ir Pabrad÷s HE. Aukštadvario ir Pabrad÷s HE rekonstruotos,

jose įrengtos Banki tipo CINK firmos turbinos, o Sukončių HE rekonstruota, panaudojant

viengubo reguliavimo Kaplano FLYGT firmos turbinas.

Kadangi HE yra labai skirtingos, jų efektyvumo palyginimui bus naudojamas tik elektros

energijos išdirbis, nekreipiant d÷mesio į statybinę dalį, nes jos pastatytos apie 1960 metus. Kad

būtų galima palyginti šių HE elektros energijos išdirbį, pirmiausia iš esamų duomenų sudaromi

šių HE turbinų darbo grafikai. Kadangi esamų veikiančių turbinų charakteristikos kreivių

pavidalu nežinomos, tai užsiduodame sąlygą, kad vieno tipo turbiną galima perskaičiuoti pagal

modelin÷s turbinos universalią charakteristiką, kuri yra žinoma. Po to skaičiavimų rezultatai bus

palyginti su esamų turbinų projektiniu išdirbiu. Skaičiavimai atliekami vadovaujantis turbinų

panašumo d÷sniais. Turbinų panašumas suprantamas kaip modelin÷s turbinos (η1; n1; Q1; N1;

D1) ir skaičiuojamosios turbinos (η2; n2; Q2; N2; D2) geometrin÷s formos panašumas, visą

geometrinę formą padidinant arba sumažinant vienodu masteliu.

Pagrindiniai panašumo d÷sniai yra šie:

Apsisukimų skaičius , esant sl÷giui H2

;/ 1212 HHnn = (3)

Turbinos debitas, esant sl÷giui H2

;/ 1212 HHQQ = (4)

Turbinos galia, esant sl÷giui H2

;/ 112212 HHHHNN = (5)

NVK skaičiuojamosios turbinos

;/ .1.212 maksmaks ηηηη = . (6)

čia: η2maks.=1-(1-η1maks.) 5

2

1

D

D.

Jei sl÷gį prilyginti H1=1m, tai gaunami privestieji rodikliai (n1' ; Q1

' ; N1

' ; D1

' ), kuriais

labai patogu naudotis perskaičiuojant turbinų charakteristikas. Modelin÷s turbinos parametrai (n1'

Page 25: Magistrinis darbas

25

; Q1' ; N1

' ; D1

' ) imami iš universalių kreivių, arba gali būti sudarytos privestųjų rodiklių lentel÷s.

Ryšys tarp privestųjų rodiklių ir skaičiuojamosios turbinos rodiklių yra toks:

n1' =n2 / 2H ; Q1'=Q2/ 2H ; N1'=N/H22H . (7)

Šių parametrų perskaičiavimui, pereinant nuo vieno turbinos darbo rato diametro prie

kito, naudojami šie ryšiai:

Ryšys tarp abiejų turbinų apsisukimų skaičiaus n n1/n2= 1H D2/ 2H D1 ; (8)

Ryšys tarp turbinų debitų Q Q1/Q2= 1H D21 / 2H D22 ; (9)

Ryšys tarp turbinų galios N N1/N2=H11H D2

1 /H22H D2

2 . (10)

Aukštadvario, Sukončių ir Pabrad÷s HE parametrų palyginimui naudojamos šios

universaliosios turbinų charakteristikos:

1.8 pav. Universali reguliuojamos Kaplano turbinos charakteristika.Vertikalaus pastatymo modelis, spiralin÷

kamera, darbo rato diametras D1=1000mm. Naudojimo sritis H=2÷15 m. (Громов и др., 1956).

Page 26: Magistrinis darbas

26

1.9 pav. Universali Frencis turbinos charakteristika Nr. 2414. Vertikalaus pastatymo modelis, spiralin÷ kamera,

darbo rato diametras D1=1000mm. Naudojimo sritis H<45 m. (Громов и др., 1956).

1.10 pav. Universali reguliuojamos Kaplano turbinos charakteristika .Vertikalaus pastatymo modelis, spiralin÷

kamera, darbo rato diametras D1=1000mm. Naudojimo sritis H=10÷30 m. (Громов и др., 1956).

Page 27: Magistrinis darbas

27

Turbinos darbo charakteristika sudaroma esant trims skirtingiems sl÷gio aukščiams,

kintant vandens lygiui tvenkinyje ir žemutiniame bjefe. Iš katalogų pasirenkame tinkamą turbiną,

derančią prie konkrečių sąlygų. Skaičiavimo eigoje, sudarant darbo charakteristiką, nustatomas

ryšys tarp turbinos apsisukimų, darbo rato skersmens ir sl÷gio aukščio. Prireikus imama kita

universalioji charakteristika, t.y. stebima, kad turbinos parametrai būtų optimaliausioje

universaliosios charakteristikos zonoje. Sudarius darbo charakteristiką, elektros išdirbio

skaičiavimuose naudojami gauti NVK. Elektros energijos išdirbio skaičiavimai taip pat atliekami

esant trims skirtingiems sl÷gio aukščiams. Pagal šių skaičiavimų rezultatus klojamos elektros

energijos išdirbio kreiv÷s ir nustatomas turbinų efektyvumas.

Pagal turbinų panašumo formules randamas privestasis apsisukimų skaičius.

1. Ant universalios charakteristikos nubr÷žiama horizontali linija, atitinkanti pivestų-

jų apsisukimų skaitinę vertę. Ši linija kerta NVK kreives. Kiekvienas linijos ir NVK kreivių susi-

kirtimo taškas charakterizuoja vieną darbo charakteristikos tašką su atitinkamu NVK ir privestuo-

ju debitu, kurio reikšm÷s nuskaitomos nuo universaliosios charakteristikos apatin÷s skal÷s.

2. Jei nesutampa skaičiuojamosios turbinos darbo rato skersmuo su darbo rato

skersmeniu, prie kurio sudarytos universaliosios charakteristikos, pagal turbinų panašumo

formules įvedama pataisa. Šiame darbe naudojamos universaliosios turbinų charakteristikos,

kurios sudarytos esant sl÷gio aukščiui H=1,0m, o darbo rato skersmeniui D1=1,0 m.

3. Kiekvienam privestajam debitui Q1' randamas turbinos debitas, taip pat naudojant

turbinų panašumo formules. Čia gali būti įvesta ir turbinų konstrukcijų skirtumo pataisa, tačiau

šiame darbe laikoma, kad modelio ir skaičiuojamosios turbinos konstrukcija yra ta pati.

4. Apskaičiuojama turbinos galia prie kiekvienos Q reikšm÷s, naudojant

apskaičiuotas NVK reikšmes.

5. Pagal gautus rezultatus sudaroma darbo charakteristika, remiantis Q ir NVK bei N

ir NVK.

6. Skaičiavimai kartojami kiekvienai sl÷gio aukščio reikšmei. Šiame darbe priimta

po tris skirtingas sl÷gio aukščio reikšmes.

Skaičiuojant elektros energijos išdirbį, naudojami apskaičiuoti NVK. Generatoriaus

galia iš÷jimo gnybtuose bus mažesn÷, negu apskaičiuota turbinos veleno galia. Išdirbio

skaičiavimuose įvedamas generatoriaus NVK ir perdavimo mechanizmo NVK. Pakankamu

tikslumu galima priimti (visoms HE vienodai) generatoriaus ηg=0,95, perdavimo mechanizmo

ηp=0,98. Tada galia generatoriaus iš÷jimo gnybtuose bus:Ng = 9,81 Q H ηt ηg ηp (11)

Page 28: Magistrinis darbas

28

4. TYRIMO REZULTATŲ ANALIZö IR APTARIMAS

4.1. HE elektros energijos išdiebio skaičiavimas

4.1.1. Aukštadvario HE

Aukštadvario HE rodikliai:

Turbinų tipas Banki (Čekų firmos CINK);

Turbinų skaičius 2 vnt.

Turbinos debitas 0,8÷0,4 m3/s;

Instaliuotas galingumas 180 kW;

Vidutinis metinis išdirbis 818 tūkst. kWh.

Aukštadvario HE turbinų darbo charakteristikos ir elektros energijos išdirbio skaičiavimų

rezultatai pateikiami4.1- 4.3 lentel÷se, o turbinų NVK priklausomyb÷s nuo vandens debito ir

galios 4.1- 4.4 paveiksluose.

Aukštadvario HE tvenkinio reguliuojančiojo tūrio, elektros energijos išdirbio skaičiavimų

lentel÷s ir elektros energijos išdirbio diagramos patalpintos prieduose:1-12 lentel÷ ir 1-6

paveikslai.

Page 29: Magistrinis darbas

29

4.1

lent

el÷.

Auk

štad

vari

o H

E tu

rbin

ų da

rbo

char

akte

rist

ikos

ska

ičia

vim

o re

zult

atai

0,8

0,4

2,0

0,5

2372

14,7

0

14,0

0

0,8

1,0

1,1

1,2

1,4

1,5

1,6

1,8

1,9

2,1

2,2

2,3

2,5

88,9

289,7

90,0

390,2

590,1

490,0

389,8

189,6

89,4

889,1

88,7

87,8

87,2

6

104

122

140

158

176

193

210

227

244

261

277

291

306

0,8

1,0

1,1

1,2

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

2,3

2,5

89

90

90

90

90

90

90

90

89

89

89

88

87

106

125

143

162

179

197

215

232

249

266

282

297

313

0,8

0,9

1,1

1,2

1,3

1,5

1,6

1,8

1,9

2,0

2,2

2,3

2,4

88,7

89,5

990,1

490,2

590,1

489,9

289,8

189,7

89,5

989,4

88,8

188

87,2

6

98

116

133

150

167

183

199

216

232

248

263

277

291

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

14,7

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

14

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.14,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

1,5

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Univ

ers

aliosio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Dvi

gu

bo

reg

uli

avim

o K

apla

no

tip

o t

urb

ina

1,6

1,7

1,8

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

1,1

1,2

1,3

1,4

0,7

0,8

0,9

1

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Ap

skai

čiu

oti

par

amet

rai:

Pri

vesta

sis

debitas iš c

hara

kte

ristikos Q

1', m

3/s

0,6

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

4.1

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a A

ukšt

adva

rio

HE

dvi

gubo

reg

ulia

vim

o K

apla

no ti

po tu

rbin

os p

rive

stųj

ų va

nden

s

debi

tų ir

aps

kaič

iuot

ų tu

rbin

os p

aram

etrų

pri

klau

som

yb÷

esan

t ski

rtin

giem

s sl

÷gių

auk

ščia

ms.

Page 30: Magistrinis darbas

30

85

86

87

88

89

90

91

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.1 pav. Aukštadvario HE Paplano tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q).

4.1 pav. pavaizduotame grafike matome,kad Kaplano tipo turbinos NVK esant

skirtingiems sl÷gio aukščiams optimalią darbo zoną pasiekia, kai pro turbiną pratekantis vandens

kiekis yra 1,1-1,5 m3/s .

85

86

87

88

89

90

91

0 50 100 150 200 250 300 350

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.2 pav. Aukštadvario HE Kaplano tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).

4.2 pav. pavaizduota Kaplano tipo turbinos darbo galios charakteristika esant skirtingiems

darbo aukščiams.

Page 31: Magistrinis darbas

31

4.2

lent

el÷.

Auk

štad

vari

o H

E tu

rbin

ų da

rbo

char

akte

rist

ikos

ska

ičia

vim

o re

zult

atai

0,8

0,4

2,0

0,5

2414

14,7

0

14,0

0

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

67,8

474,7

378,7

582,4

285,0

788,7

490,8

189,3

87,3

683,1

78,7

570,1

55

71

85

100

115

132

148

157

166

169

171

161

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

69

75

79

83

86

89

91

89

87

83

79

71

57

72

87

103

118

135

151

160

168

172

174

168

0,6

0,7

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

66,1

172,4

378,0

681,6

284,4

987,7

190,8

189,7

87,3

683,3

79,0

971,3

51

65

80

94

109

124

140

150

157

161

163

156

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Ap

skai

čiu

oti

par

amet

rai:

Pri

vesta

sis

debitas iš c

hara

kte

ristikos Q

1', m

3/s

0,6

Univ

ers

aliosio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukštis,

m

1,6

1,7

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

0,7

0,8

0,9

1

Fre

nsi

o t

ipo

tu

rbin

a su

reg

uli

uo

jam

u k

reip

rači

u

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.14,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

14,7

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

14

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

4.2

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a A

ukšt

adva

rio

HE

Fre

nsio

tipo

turb

inos

pri

vest

ųjų

vand

ens

debi

tų ir

aps

kaič

iuot

ų tu

rbin

os p

aram

etrų

pri

klau

som

yb÷

esan

t ski

rtin

giem

s sl

÷gių

auk

ščia

ms.

Page 32: Magistrinis darbas

32

60

65

70

75

80

85

90

95

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.3 pav. Aukštadvari HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q).

4.3 pav. pavaizduotame Frensio turbinos darbo grafike matome,kad šio tipo turbine aukščiausią NVK turi kai pro turbiną prab÷ga 1.1-1.2 m3/s vandens.

60

65

70

75

80

85

90

95

0 50 100 150 200

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.4 pav. Aukštadvario HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).

Iš 4.4 pav. pavaizduotos Frensio turbinos darbo diagramos matome, kad šios turbinos

NVK didžiausią reikšmę įgauna dirbant turbinai 130-160 kW. galingumu.

Page 33: Magistrinis darbas

33

4.3

lent

el÷.

Auk

štad

vari

o H

E d

uom

enys

ele

ktro

s en

ergi

jos

išdi

rbio

ska

ičia

vim

ui v

idut

inio

van

deni

ngum

o m

etai

s

M÷n

. II

I IV

V

V

I V

II

VII

I IX

X

X

I X

II

I II

W, t

.m3

2833

20

81

2132

20

07

2747

24

93

2002

28

39

3563

41

83

4519

28

65

Qup

÷s, m

3 /s

1,06

0,

80

0,80

0,

77

1,03

0,

93

0,77

1,

08

1,38

1,

59

1,69

1,

18

Q1

turb

inos

, m3 /s

0,

53

0,80

0,

80

0,77

0,

51

0,47

0,

77

0,53

0,

68

0,78

0,

80

0,59

Q2

turb

inos

, m3 /s

0,

53

0 0

0 0,

51

0,47

0

0,53

0,

68

0,78

0,

80

0,59

NV

Kka

plan

, p

rie

H1

%

86,8

88

,8

88,8

88

,4

86,7

86

,2

88,4

86

,8

87,9

88

,4

88,8

87

,2

NV

Kka

plan

, p

rie

H2

%

86,8

88

,8

88,8

88

,4

86,7

86

,2

88,4

86

,8

87,9

88

,4

88,8

87

,2

NV

Kka

plan

, p

rie

H3

%

86,8

88

,8

88,8

88

,4

86,7

86

,2

88,4

86

,8

87,9

88

,4

88,8

87

,2

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H1

%

74,0

84

,0

84,0

79

,0

64,0

60

,0

79,0

74

,0

75,0

79

,0

84,0

68

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H2

%

74,0

84

,0

84,0

79

,0

64,0

60

,0

79,0

74

,0

75,0

79

,0

84,0

68

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H3

%

74,0

84

,0

84,0

79

,0

64,0

60

,0

79,0

74

,0

75,0

79

,0

84,0

68

,0

NV

Kge

nera

tor.

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

NV

Kpe

rdav

im.

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

H1,

m

14,0

14

,0

14,0

14

,0

14,0

14

,0

14,0

14

,0

14,0

14

,0

14,0

14

,0

H2,

m

14,5

14

,5

14,5

14

,5

14,5

14

,5

14,5

14

,5

14,5

14

,5

14,5

14

,5

H2,

m

14,7

14

,7

14,7

14

,7

14,7

14

,7

14,7

14

,7

14,7

14

,7

14,7

14

,7

Pag

al 4

.3 l

ente

l÷s

duom

enis

gal

ima

spre

sti,

kad

Auk

štad

vari

o H

E a

ukšt

esnį

NV

K v

idut

inio

van

deni

ngum

o m

etai

s tu

ri K

apla

no

tipo

turb

ina.

Page 34: Magistrinis darbas

34

4.1.2. Sukončių HE

Sukončių HE rodikliai:

Turbinų tipas Kaplan (Švedų firmos Flygt);

Turbinų skaičius 2 vnt.

Turbinos debitas 2,0÷4,0 m3/s;

Instaliuota galia 250 kW;

Vidutinis metinis išdirbis 1368 tūkst. kWh.

Skaičiavimų rezultatai pateikiami 4.4- 4.6 lentel÷se ir 4.5- 4.8 paveiksluose.

Sukončių HE tvenkinio reguliuojančiojo tūrio, elektros energijos išdirbio skaičiavimų lentel÷s ir

tvenkinio elektros energijos išdirbio diagramos patalpintos prieduose: 13-24 lentel÷je ir 9-12

paveiksle.

Page 35: Magistrinis darbas

35

4.4

lent

el÷.

Suk

onči

ų H

E tu

rbin

ų da

rbo

char

akte

rist

ikos

ska

ičia

vim

o re

zult

atai

4,0

2,4

2,0

1,0

2379

4,2

4

2,9

0

1,7

1,9

2,1

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,7

3,9

4,1

87,5

88,8

89,4

89,5

89,6

89,6

89,5

89,2

89

88,6

88,2

87,8

87,2

86,6

51

57

63

69

75

81

86

92

97

102

108

113

118

122

1,9

2,1

2,3

2,5

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

4,5

4,7

85

86

87

88

88

88

88

88

88

88

88

87

87

87

72

81

90

98

107

115

124

132

140

148

156

163

170

179

1,4

1,6

1,7

1,9

2,1

2,2

2,4

2,5

2,7

2,8

3,0

3,2

3,3

3,5

85,5

86,8

87,5

87,8

88,3

88,3

88,2

88,1

87,8

87,5

87,2

86,7

86,3

85,8

30

34

37

41

45

48

51

55

58

61

64

67

70

73

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

4,5

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

2,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.3,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Univ

ers

aliosio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukštis,

m

1,9

22,1

2,2

1,5

1,6

1,7

1,8

Dvi

gu

bo

reg

uli

avim

o K

apla

no

tip

o t

urb

ina

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Ap

skai

čiu

oti

par

amet

rai:

Pri

vesta

sis

debitas iš c

hara

kteri

stikos

Q1', m

3/s

0,9

11,1

1,2

1,3

1,4

4.4

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a S

ukon

čių

HE

dvi

gubo

reg

ulia

vim

o K

apla

no ti

po tu

rbin

os p

rive

stųj

ų va

nden

s de

bitų

ir a

pska

ičiu

otų

turb

inos

par

amet

rų p

rikl

auso

myb

÷ es

ant s

kirt

ingi

ems

sl÷g

ių a

ukšč

iam

s.

Page 36: Magistrinis darbas

36

84

85

86

87

88

89

90

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.5 pav. Sukončių HE turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q). Kaplano tipo turbina

Pagal 4.5 pav. pavaizduotą Kaplano tipo darbo charakteristikos grafiką galima spręsti,kad

šio tipo turbina Sukončių HE didžiausią NVK reikšmę pasiekia esant vidutniam sl÷gio aukščiui

pratekant pro turbiną 2-3 m3/s vandens.

84

85

86

87

88

89

90

0 50 100 150 200

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.6 pav. Sukončių HE turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).Kaplano tipo turbina

Pagal 4.6 pav. pavaizduotą Sukončių HE Kaplano tipo turbinos darbo grafiką galima

spręsti, kad šio tipo turbinos NVK būna aukščiausias esant vidutiniam sl÷gio aukščiui ir turint 70-

90 kW. galią.

Page 37: Magistrinis darbas

37

4.5

lent

el÷.

Suk

onči

ų H

E tu

rbin

ų da

rbo

char

akte

rist

ikos

ska

ičia

vim

o re

zult

atai

4,0

2,4

2,0

1,0

2414

4,5

0

2,5

0

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

2,1

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

72

78

81,5

84,7

87

90,2

92

90,7

89

85,3

81,5

74

28

35

42

49

56

64

71

76

80

82

84

81

1,3

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

75

79

83

86

89

91

91

90

88

85

81

74

42

52

62

72

83

94

103

110

115

119

121

118

0,9

1,1

1,3

1,4

1,6

1,7

1,9

2,1

2,2

2,4

2,5

2,7

70,5

71

72,3

78

81

82,6

84,5

87

89

87

82,5

75

16

19

22

27

31

35

39

44

48

51

51

49

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

4,5

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

2,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.3,5

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukštis,

m

1,6

0,6

0,7

0,8

0,9

11,1

Fre

nci

o t

ipo

tu

rbin

a su

reg

uli

uo

jam

u k

reip

rači

u

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Ap

skai

čiu

oti

par

amet

rai:

Pri

vesta

sis

debitas iš c

hara

kte

ristikos Q

1', m

3/s

1,7

1,2

1,3

1,4

1,5

Univ

ers

aliosio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

4.5

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a S

ukon

čių

HE

Fre

nsio

tipo

turb

inos

pri

vest

ųjų

vand

ens

debi

tų ir

aps

kaič

iuot

ų

turb

inos

par

amet

rų p

rikl

auso

myb

÷ es

ant s

kirt

ingi

ems

sl÷g

ių a

ukšč

iam

s.

Page 38: Magistrinis darbas

38

60

65

70

75

80

85

90

95

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.7 pav. Sukončių HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q).

Iš 4.7 pav. pavaizduoto Sukončių HE Frensio tipo turbinos darbo grafiko matome,kad šio

tipo turbine didžiausią NVK reikšmę įgauna esant vidutiniam patvankos aukščiui ir pratekant pro

turbiną 2.2-2.4 m3/s vandens.

60

65

70

75

80

85

90

95

0 20 40 60 80 100 120 140

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.8 pav. Sukončių HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).

Iš 4.8 pav. pavaizduoto Sukončių HE Frensio tipo tubinos darbo grafiko galime spręsti,

kad šio tipo turbina didžiausią NVK reikšmę pasiekia esant vidutiniam patvankos aukščiui ir

turint 70 kW. galią.

Page 39: Magistrinis darbas

39

4.6

lent

el÷.

Suk

onči

ų H

E d

uom

enys

ele

ktro

s en

ergi

jos

išdi

rbio

ska

ičia

vim

ui v

idut

inio

van

deni

ngum

o m

etai

s

M÷n

. II

I IV

V

V

I V

II

VII

I IX

X

X

I X

II

I II

W, t

.m3

2508

5 88

065

1267

6 44

55

4851

11

068

2217

0 13

203

2634

0 39

187

2213

7 13

891

Qu

p÷s,

m3/

s 9,

38

28,2

8 4,

73

1,72

1,

81

4,13

8,

58

5,02

10

,17

14,9

0 8,

26

5,74

Q1

turb

inos

, m3/

s 4,

00

3,50

3,

88

2,10

2,

50

3,50

3,

95

3,80

4,

00

4,00

3,

80

2,40

Q2

turb

inos

, m3/

s 4,

00

3,50

0

0 0

0 3,

95

0 4,

00

4,00

3,

80

2,40

NV

Kka

plan

, pr

ie H

1 %

84

,0

85,8

84

,2

88,3

88

,1

85,8

84

,1

84,4

84

,0

84,0

84

,4

88,2

NV

Kka

plan

, pr

ie H

2 %

87

,0

88,3

87

,2

89,5

89

,6

88,3

87

,1

87,6

87

,0

87,0

87

,6

89,6

NV

Kka

plan

, pr

ie H

3 %

87

,5

88,2

87

,6

86,1

87

,4

88,2

87

,6

87,8

87

,5

87,5

87

,8

87,2

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H1

%

0 0

0 87

,5

84,0

0

0 0

0 0

0 86

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H2

%

0 60

,0

0 91

,0

90,0

60

,0

0 0

0 0

0 91

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H3

%

60,0

78

,0

62,0

88

,0

91,5

78

,0

61,0

63

,0

60,0

60

,0

63,0

91

,5

NV

Kge

nera

tor.

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

0,

95

0,95

NV

Kpe

rdav

im.

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

0,98

0,

98

H1,

m

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

H2,

m

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

3,5

H2,

m

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

Iš 4

.6 le

ntel

÷je

pate

iktų

duo

men

ų ga

lim

e sp

ręst

i, ka

d S

ukon

čių

HE

Kap

lano

tipo

turb

ina

pasi

ektų

auk

štes

nį N

VK

lygi

nant

su

Fre

nsio

tipo

turb

ina

esan

t tok

iem

s pa

t van

dens

deb

itam

s ir

sl÷

gio

aukš

čiam

s.

Page 40: Magistrinis darbas

40

4.1.3. Pabrad÷s HE

Pabrad÷s HE rodikliai:

Turbinų tipas Banki (Čekų firmos CINK);

Turbinų skaičius 1 vnt.

Turbinos debitas 1,25÷5,0 m3/s;

Instaliuota galia 310 kW;

Vidutinis metinis išdirbis 1908 tūkst. kWh.

Skaičiavimų rezultatai pateikiami 4.7- 4.9 lentel÷je ir 4.9-4.12 paveiksluose.

Pabrad÷s HE tvenkinio reguliuojančiojo tūrio, elektros energijos išdirbio skaičiavimų

lentel÷s ir tvenkinio elektros energijos išdirbio diagramos patalpintos prieduose: 25-36 lentel÷je ir

13-18 paveiksle.

Page 41: Magistrinis darbas

41

4.7

lent

el÷.

Pab

rad÷

s H

E tu

rbin

ų da

rbo

char

akte

rist

ikos

ska

ičia

vim

o re

zult

atai

5,0

2,1

1,0

1,0

2379

9,5

0

8,0

0

2,4

3,0

3,3

3,6

3,9

4,2

4,4

4,7

5,0

5,3

5,6

5,9

6,2

6,5

6,8

7,1

86

88,7

89,3

89,5

89,6

89,6

89,4

89,2

89

88,6

88,2

87,8

87,2

86,6

86

85,4

176

227

252

275

298

321

343

365

387

408

429

450

469

488

507

525

2,5

3,1

3,4

3,7

4,0

4,3

4,6

4,9

5,2

5,5

5,9

6,2

6,5

6,8

7,1

7,4

86

88

89

89

90

90

89

89

89

89

88

88

87

87

86

85

196

254

281

308

334

360

385

410

435

458

481

503

525

547

568

586

2,3

2,8

3,1

3,4

3,7

4,0

4,2

4,5

4,8

5,1

5,4

5,7

5,9

6,2

6,5

6,8

86

88,6

89,2

89,5

89,5

89,4

89,3

89,2

88,9

88,5

88,2

87,7

87,1

86,6

86

85,2

153

197

218

238

258

278

297

317

335

354

372

389

406

423

439

454

Dvi

gu

bo

reg

uli

avim

o K

apla

no

tip

o t

urb

ina

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia

N,

kW

2,2

2,3

2,4

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

9,5

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

8

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia

N,

kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.8,8

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia

N,

kW

1,8

1,9

22,1

1,4

1,5

1,6

1,7

11,1

1,2

1,3

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Ap

skai

čiu

oti

p

aram

etra

i:

Pri

vesta

sis

debitas iš

chara

kte

ristikos

Q1', m

3/s

0,8

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Univ

ers

alio

sio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukš

tis,

m

4.7

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a P

apra

d÷s

HE

dvi

gubo

reg

ulia

vim

o K

apla

no ti

po tu

rbin

os p

rive

stųj

ų va

nden

s de

bitų

ir

apsk

aiči

uotų

turb

inos

par

amet

rų p

rikl

auso

myb

÷ es

ant s

kirt

ingi

ems

sl÷g

ių a

ukšč

iam

s.

.

Page 42: Magistrinis darbas

42

84,5

85

85,5

86

86,5

87

87,5

88

88,5

89

89,5

90

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.9 pav. Pabrad÷s HE Kaplano tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q).

Pagal 4.9 paveiksle esantį Pabrad÷s HE Kaplano tipo turbinos darbo grafiką galime

spręsti, kad šio tipo turbinos NVK bus didesnis esant vidutiniam vandens debitui.

84,5

85

85,5

86

86,5

87

87,5

88

88,5

89

89,5

90

0 100 200 300 400 500 600

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.10 pav. Pabrad÷s HE Kaplano tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).

Pagal 4.10 paveiksle parodytą Pabrad÷s HE Kaplano tipo turbinos darbo grafiką galima

spręsti, kad šios turbinos didesnis NVK bus esant vidutiniam sl÷gio aukščiui turint 260-320

kW.galią.

Page 43: Magistrinis darbas

43

4.8l

ente

l÷. P

abra

d÷s

HE

turb

inų

darb

o ch

arak

teri

stik

os s

kaič

iavi

mo

rezu

ltat

ai

5,0

2,1

1,0

1,0

2414

9,5

0

8,0

0

1,8

2,1

2,4

2,7

3,0

3,3

3,6

3,9

4,2

4,4

4,7

72

78

81,5

84,7

87

90,2

92

90,7

89

85,3

81,5

111

140

167

195

223

254

283

302

319

328

334

1,8

2,2

2,5

2,8

3,1

3,4

3,7

4,0

4,3

4,6

4,9

74

78

82

86

88

91

92

90

88

85

81

128

157

189

222

253

288

316

336

354

366

373

1,7

2,0

2,3

2,5

2,8

3,1

3,4

3,7

4,0

4,2

4,5

73

74,5

80

83,2

85,5

88

91

91,4

89,4

86

82

97

116

142

166

190

215

242

264

278

286

291

HE

du

om

enys

sk

aiči

avim

ui:

Išsk

aiči

uo

ti p

aram

etra

i:P

rivesta

sis

debitas iš c

hara

kte

ristikos Q

1', m

3/s

0,6

Univ

ers

aliosio

s c

hara

kte

ristikos n

um

eri

s

Maksim

alu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Min

imalu

s s

l÷gio

aukštis,

m

Turb

inos m

aksim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inos m

inim

alu

s d

ebitas,

m3/s

Turb

inų s

kaič

ius,

vnt

1,2

1,3

1,4

1,5

0,7

0,8

0,9

1,6

11,1

Turb

inos d

arb

o r

ato

dia

metr

as,

m

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hvid

.8,8

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Fre

nsi

o t

ipo

tu

rbin

a su

reg

uli

uo

jam

u k

reip

rači

u

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

Turb

inos g

alia N

, kW

Sl÷

gio

aukštis

Hm

aks.

9,5

Sl÷

gio

aukštis

Hm

in.

8

Turb

inos d

ebitas Q

, m

3/s

NV

K,

%

4.7

lent

el÷j

e pa

vaiz

duot

a P

apra

d÷s

HE

Fre

nsio

tipo

turb

inos

pri

vest

ųjų

vand

ens

debi

tų ir

aps

kaič

iuot

ų

turb

inos

par

amet

rų p

rikl

auso

myb

÷ es

ant s

kirt

ingi

ems

sl÷g

ių a

ukšč

iam

s.

Page 44: Magistrinis darbas

44

60

65

70

75

80

85

90

95

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Turbinos debitas, m3/s

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

Q prie H vid.

Q prie H maks.

Q prie H min.

4.11 pav. Pabrad÷s HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(Q).

Pagal 4.11 paveiksle parodytą Pabrad÷s HE Frensio tipo turbinos darbo grafiką matome,

kad šios turbinos NVK reikšm÷ mažai kinta esant skirtingiems sl÷gio aukščiams ir vandens

debitams.

60

65

70

75

80

85

90

95

0 100 200 300 400

Turbinos galia, kW

Nau

din

go

vei

kim

o k

oef

icie

nta

s, %

N prie H vid.

N prie H maks.

N prie H min.

4.12 pav. Pabrad÷s HE Frensio tipo turbinos darbo charakteristika NVK=f(N).

Pagal 4.12 paveiksle parodytą Pabrad÷s HE Frensio tipo turbinos darbo grafiką matome,

kad šios turbinos NVK reikšm÷ išlieka panaši esant maksimaliam ir vidutiniam vandens debitui ir

turint turbinai 280-320 kW galią.

Page 45: Magistrinis darbas

45

4.9

lent

el÷.

Pab

rad÷

s H

E d

uom

enys

ele

ktro

s en

ergi

jos

išdi

rbio

ska

ičia

vim

ui v

idut

inio

van

deni

ngum

o m

etai

s:

M÷n

. II

I IV

V

V

I V

II

VII

I IX

X

X

I X

II

I II

W, t

.m3

8008

15

941

1462

4 93

31

7151

61

87

5547

72

59

7854

92

14

8223

69

43

Qup

÷s, m

3 /s

2,99

6,

15

5,46

3,

60

2,67

2,

31

2,14

2,

76

3,03

3,

50

3,07

2,

87

Qtu

rbin

os, m

3 /s

2,9

5 5

3,5

2,6

2,2

2,1

2,7

3,0

3,4

3,0

2,8

NV

Kka

plan

, pr

ie H

1 %

88

,8

88,6

88

,6

89,5

87

,7

86,0

85

,0

88,1

89

,0

89,5

89

,0

88,5

NV

Kka

plan

, pr

ie H

2 %

88

,5

89,0

89

,0

89,5

87

,1

85,5

84

,8

87,6

88

,8

89,4

88

,8

88,0

NV

Kka

plan

, pr

ie H

3 %

87

,5

89,2

89

,2

89,2

86

,1

84,7

84

,2

86,6

88

,0

89,0

88

,0

87,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H1

%

85,2

70

,0

70,0

90

,3

84,0

79

,0

77,0

85

,0

87,0

91

,0

87,0

86

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H2

%

85,2

75

,0

75,0

90

,3

84,0

79

,0

77,0

85

,0

87,0

91

,0

87,0

86

,0

NV

Kfr

enci

s , p

rie

H3

%

85,2

80

,0

80,0

90

,3

84,0

79

,0

77,0

85

,0

87,0

91

,0

87,0

86

,0

NV

Kge

nera

tor.

95

,0

95,0

95

,0

95,0

95

,0

95,0

95

,0

95,0

95

,0

95,0

95

,0

95,0

NV

Kpe

rdav

im.

98,0

98

,0

98,0

98

,0

98,0

98

,0

98,0

98

,0

98,0

98

,0

98,0

98

,0

H1,

m

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

H2,

m

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

8,8

H2,

m

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

9,5

Pag

al 4

.9 le

ntel

÷s d

uom

enis

gal

ima

sprę

sti,

kad

esan

t vid

utin

io v

ande

ning

umo

met

ams

Pab

rad÷

s H

E F

rens

io ti

po tu

rbin

os N

VK

yra

aukš

tesn

is u

ž K

apla

no ti

po tu

rbin

os N

VK

esa

nt to

kiem

s pa

t van

dens

deb

itam

s ir

sl÷

gio

aukš

čiam

s.

Page 46: Magistrinis darbas

46

4.2. HE komponavimo ir hidroagregatų įrangos ekonomin÷ analiz÷

4.2.1. Turbinų kaina

HE statybos praktika Lietuvoje parod÷, kad hidroagregatų įrangos kaina svyruoja

apytikriai:

Kaplano dvigubo reguliavimo – 950 EUR/1 kW;

Frencis – 900 EUR/1 kW;

Banki tipo – 850 EUR/1 kW.

D÷l hidro turbinos kainos yra paprastai deramasi kiekvienu konkrečiu atveju, tod÷l čia

pateiktos kainos yra preliminarios. Į hidroagregatų kainą įeina pilnas įrangos komplektas:

turbina;

generatorius;

HE valdymas ir automatika.

4.2.2. Statybin÷s dalies kaina

Statybin÷s dalies kaina priklauso nuo to, kokioms sąlygoms esant yra statoma HE, ar

reikia suformuoti tvenkinį, ar HE statoma jau prie esamo tvenkinio, ar reikia papildomų elektros

perdavimo linijų ar ne. Statant HE prie esamo tvenkinio, orientacinis statybin÷s dalies ir

hidroagregatų įrangos kainų santykis yra 3:1.

Bendruoju atveju – HE statybos kaina nulemia jos atsiperkamumą. Statant HE jau prie

esamo tvenkinio, atsiperkamumas yra 10÷15 metų.

4.2.3. HE rodikliai

Be techninių HE ir tvenkinio charakteristikų yra svarbūs ir rodikliai, kurie nusako HE

efektyvumą. Iš šių rodiklių svarbiausi:

atsipirkimo laikas (metais);

gaminamos elektros energijos savikaina;

up÷s nuot÷kio išnaudojimo koeficientas;

instaliuotos galios išnaudojimo koeficientas;

investicijos, tenkančios 1 kW instaliuotos galios;

investicijos, tenkančios 1 kWh HE elektros energijos išdirbio.

Šie rodikliai bus tuo geresni, kuo bus didesnis elektros energijos išdirbis ir kuo mažesni

statybos kaštai. Statybos kaštai yra subjektyvūs, kurie ne visuomet priklauso nuo statytojo norų.

Labai svarbią reikšmę turi hidroagregatų parinkimas – kad geriausiai būtų išnaudotas up÷s

Page 47: Magistrinis darbas

47

nuot÷kis ir gautas kuo didesnis elektros energijos išdirbis. Turbinos turi būti parinktos

atitinkamam debito diapazonui ir sl÷gio aukščiui taip, kad kuo platesn÷je zonoje dirbtų

aukščiausiu NVK, turbinų skaičius turi būti kuo mažesnis. Lietuvoje geriausi rezultatai

pasiekiami, kai turbinų yra 1-2, kartais 3 vienetai.

Page 48: Magistrinis darbas

48

5. TIRIAMOJO DARBO REZULTATŲ APIBENDRINIMAS

Darbo metu gauti tokie rezultatai:

1. Nustatyta Pabrad÷s, Aukštadvario ir Sukončių hidroelektrinių NVK priklausomyb÷ nuo

sl÷gio aukščio ir nuo debito, esant skirtingiems turbinų tipams;

2. Sudaryti elektros energijos išdirbio grafikai, nagrin÷jant skirtingus turbinų tipus;

3. Nustatyta, kokio tipo turbina būtų efektyviausia Pabrad÷s, Aukštadvario ir Sukončių

HE. Duomenys lyginami su jau instaliuotomis turbinomis.

Skaičiavimų metu gauti duomenys rodo, jog didesnis elektros energijos išdirbis

gaunamas, kai naudojamos didesnes reguliavimo galimybes turinčios turbinos, nes Lietuvos upių

nuot÷kis n÷ra gerai išlygintas. Taip pat turbinų parinkimas turi būti vykdomas kiekvienam

objektui individualiai, nes tokios pačios turbinos efektyvumas, pasikeitus debitui ir sl÷gio

aukščiui, gali stipriai skirtis ir turbina, kuri tinka vienoje vietoje, gali visiškai netikti kitoje. Ir

nors pagal bendrą turbinų panaudojimo zonų diagramą turbina veiks, tačiau jos NVK bus

mažesnis.

Pagal atliktus skaičiavimus sudaromos hidroelektrinių elektros energijos išdirbio (kWh)

priklausomyb÷s nuo turbinų tipų kreiv÷s.

5.1 pav. Aukštadvario HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinos tipo

Aukštadvario HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinų tipo

700

750

800

850

900

950

1000

1050

1100

14 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 14,8

Sl÷gio aukštis, m

Išd

irb

is, t

kW

h

Kaplano turbinos

Frensio turbinos

Esamas HE Banki tipo turbinos vid./met.išdirbis

Page 49: Magistrinis darbas

49

5.2 pav.Sukončių HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinų tipo

5.3 pav. Pabrad÷s HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinos tipo

Pabrad÷s HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinų tipo

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

8 8,5 9 9,5 10

Sl÷gio aukštis, m

Kaplano turbinos

Frensio turbinos

Esamas HE Banki tipo turbinos vid/met. išdirbis

Išd

irb

is, t

.kW

h

Sukončių HE išdirbio priklausomyb÷ nuo turbinų tipo

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Sl÷gio aukštis, m

Išd

irb

is t

, kW

h

, Kaplano turbinos

Frensio turbinos

Esamas HE Kaplano tipo turbinos vid/met. išdirbis

Page 50: Magistrinis darbas

50

IŠVADOS

1. Aukštadvario HE efektyviausia yra Banki tipo turbina, nes kitų tipų turbinos, kaip

pavaizduota 5.1 paveiksle tur÷tų mažesnį metinį elektros energijos išdirbį esant tokiems pat

sl÷gio aukščio ir vandens debito parametrams .

2. Sukončių HE esanti Kaplano tipo turbina gal÷jo būti parinkta kiek geresn÷, t.y. dvigubo

reguliavimo, kurios NVK yra aukštesnis, kaip ir pavaizduota 5.2 paveiksle. Kitų tipų turbinos

šiai HE netinka.

3. Iš 5.3 paveiksle pavaizduodų kreivių matome,kad Pabrad÷s HE būtų efektyvesn÷ Kaplano

tipo turbina, nei esanti Banki (teiginys pagrįstas skaičiavimais, kurie atlikti tokiems pat

debitams, tokiems pat sl÷gių aukščiams, tik keičiant turbinų tipus).

4. Kaplano tipo turbinos yra dvigubo reguliavimo, tod÷l geriau tinka mažo sl÷gio aukščio ir su

mažai išlygintu up÷s nuot÷kiu HE.

5. Frensio tipo turbinos tinka tik esant didesniems sl÷giams (daugiau kaip 20 m) ir ten, kur

vandens lygių svyravimas yra nežymus, o up÷s nuot÷kis yra gerai išlygintas.

6. Banki tipo turbina tinka vidutinio sl÷gio (7-15 m) ir su mažai išlygintu up÷s nuot÷kiu HE.

Page 51: Magistrinis darbas

51

LITERATŪRA

1. Austerre L. & J.de Verdehan J. 1958. Evolution du poid et du prix des turbines en fonction

des progrès techniques, Compte rendu des cinquièmes journées de l'hydraulique.

2. By Vincent Denis (MHyLab), Jean-Pierre Corbet (SCPTH), Jochen Bard (ISET), Jacques

Fonkenell (SCPTH) ir Celso Penche (ESHA).

3. Burneikis J., Gailiušis B. 1970. Lietuvos upių kadastras, IV d. Vilnius.

4. Burneikis J., Jablonskis J. 1998. Mažosios hidroenergetikos panaudojimo galimyb÷s

Lietuvoje. Kaunas.

5. Burneikis J., Jablonskis J. 1998. Mažosios hidroenergetikos panaudojimo galimyb÷s

Lietuvoje, VĮ Energetikos agentūra. Kaunas.

6. Burneikis J., Punys P. 2000. Hidroenergetika ir aplinka. Statyba ir architektūra.

7. Burneikis J., Punys P. 2000. Lietuvos hidroenergetikos pl÷tros kryptys. Mokslas ir

gyvenimas. Nr. 4.

8. Burneikis J., Punys P. 2002. Efektyviausių upių ruožų panaudojimo hidroenergetikos pl÷trai

galimyb÷s. Statyba ir architektūra. Nr. 4-5.

9. Burneikis J., Punys P., Šavelskas V. 2002. Mažųjų hidroelektrinių projektavimo ir statybos

patirtis. Mokslas ir technika. Nr. 7-8.

10. De Siervo F. & de Leva F., 1976. Modern trends in selecting and designing Francis

turbines“, Water Power & Dam Construction.

11. De Siervo F. & Lugaresi A. 1978. Modern trends in selecting and designing Pelton

turbines, Water Power & Dam Construction.

12. De Siervo F. & de Leva F. 1977.,1978. Modern trends in selecting and designing Kaplan

turbines, Water Power & Dam Construction.

13. Denis V. 2002. Petites centrals hydrauliques. EPFL.

14. Harvey A. 1993. Micro Hydro design manual, A guide to small scale water power schemes,

Intermediate technology Publications, London.

15. http:\\www.cink-hydro-energy.ro/ro/Turbina-Banki-varianta-Ossberger.htm

16. Jablonskis J. 2000. Lietuvos upių galia ir mažoji hidroenergetika. Mokslas ir gyvenimas.

Nr. 4.

17. Jablonskis J., Punys P., Šavelskas V., Tautvydas A. 1996. Lietuvos mažosios

hidroenergetikos žinynas, Lietuvos energetikos institutas. Kaunas.

18. Jost H. 1992. Energtyka. Z dziejow rechniki w dawnej Polsce. IMNOiT, Warszawa.

Page 52: Magistrinis darbas

52

19. Kustein÷ R., Poška A. 1997. Mažoji hidroenergetika. Kaunas.

20. Lietuviškoji Tarybin÷ enciklopedija. 1978. Mokslo ir enciklopedijų leidimo institutas,

Vilnius.

21. Lietuviškoji Tarybin÷ enciklopedija. 1978.Vilnius.

22. Lietuvos energetika. 1982. I (Iki 1940 m.). Vilnius.Mokslas.

23. Lietuvos energetika. 1992. II (1940-1990 m.). Vilnius. Mokslas.

24. Lietuvos energetikos perspektyvos Europos Sąjungoje. 2001. Europos komitetas prie

Lietuvos Respublikos vyriausyb÷s.

25. Lugaresi A. & Massa A. 1987. Designing Francis turbines: trends in the last decade, Water

Power & Dam Construction.

26. Lugaresi A. & Massa A. 1988. Kaplan turbines: design trends in the last decade, Water

Power & Dam Construction.

27. Musial E. Elektros energetiniai įrengimai ir instaliacija. 2001. Kaunas.

28. Nacionalin÷ energijos vartojimo efektyvumo didinimo programa. Lietuvos energetikos

ministerija. 1996. Vilnius.Nr. 2-3.

29. Off. fédéral des questions conjoncturelles, Turbines hydrauliques.1995. Bern.

30. Punys P., Ruplys B., Šavelskas V., Vansevičius A. 1998. Mažųjų hidroelektrinių (mHE)

komponavimo schemų parinkimas, Mokslo programa Saul÷ ir kiti atsinaujinantys šaltiniai

žem÷s ūkiui. Kaunas-Akademija.

31. Schweiger F. & Gregori J. 1987. Developments in the design of Kaplan turbines, Water

Power & Dam Construction.

32. Société Hydrotechnique de France. 1985. Design, construction, commissioning and

operation Guide.

33. Tarybų Lietuvos enciklopedija. 1986. Vilnius.

34. Technikos mokslų raida Lietuvoje. 1998. Technika. Vilnius

35. Vivier L. 1966. Turbines hydrauliques et leur régulation Albin Michel. Paris.

36. Warnick C.C. 1984. Hydropower engineering, by Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs.

New Jersey.

37. Альбом установочных чертежей гидротурбин. 1950. Всесоюзная контора типового

проектирования. Москва.

38. Громов В. И., Флексер Я. Н. 1956. Сельские гидроэлектростанции, 2-е издание, госу-

дарстевенное издательство сельскохозяйственной литературы. Москва.

Page 53: Magistrinis darbas

53

39. Карелин В. Я., Волшаник В. В. 1986. Сооружения и оборудование малых гидро-

электростанций.

40. Квятковский В. С., Щапов Н. М. 1950. Малые гидротурбины, Государстевенное

научно-техническое издательство машиностроительнои литературы. Москва.

41. Михайлов Л. П. 1989. Малая гидроэнергетика. Москва.

42. Обрезков В. И. 1988. Гидроэнергетика. 2-е издание. Москва.

43. Проскура Г. Ф. 1954. Гидродинамика турбомашин, 2-е издание государстевенное

научно-техническое издательство машиностроительнои литературы. Украинское

отделение, Киев.

Page 54: Magistrinis darbas

54

PRIEDAI

Aukštadvario HE skaičiavimų duomenys

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14 60 60 0 120 37,24 37,24 0,00 74,48

IV 14 93 0 0 93 49,70 0,00 0,00 49,70

V 14 93 0 0 93 45,82 0,00 0,00 45,82

VI 14 89 0 0 89 42,35 0,00 0,00 42,35

VII 14 58 58 0 116 30,09 30,09 0,00 60,18

VIII 14 53 53 0 106 27,45 27,45 0,00 54,90

IX 14 89 0 0 89 45,23 0,00 0,00 45,23

X 14 60 60 0 120 35,36 35,36 0,00 70,71

XI 14 78 78 0 156 47,27 47,27 0,00 94,54

XII 14 90 90 0 180 57,49 57,49 0,00 114,98

I 14 93 93 0 186 62,73 62,73 0,00 125,45

II 14 67 67 0 134 38,09 38,09 0,00 76,19

viso 14,00 518,82 335,72 0,00 854,54

1 lentel÷ AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H1 Kaplano tipo turbina

2 lentel÷ AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama % gamtosauginio debito, esant sl÷giui H1 Kaplano tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H1

1 pav.

Page 55: Magistrinis darbas

55

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14,5 62 62 0 124 38,48 38,48 0,00 76,97

IV 14,5 96 0 0 96 51,30 0,00 0,00 51,30

V 14,5 96 0 0 96 47,30 0,00 0,00 47,30

VI 14,5 92 0 0 92 43,78 0,00 0,00 43,78

VII 14,5 60 60 0 120 31,13 31,13 0,00 62,25

VIII 14,5 55 55 0 110 28,49 28,49 0,00 56,97

IX 14,5 92 0 0 92 46,76 0,00 0,00 46,76

X 14,5 62 62 0 124 36,53 36,53 0,00 73,07

XI 14,5 81 81 0 162 49,09 49,09 0,00 98,18

XII 14,5 93 93 0 186 59,41 59,41 0,00 118,82

I 14,5 96 96 0 192 64,75 64,75 0,00 129,50

II 14,5 69 69 0 138 39,23 39,23 0,00 78,46

viso 14,50 536,24 347,11 0,00 883,35

3 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

4 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama % gamtosauginio debito, esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano t ipo turbina, esant sl÷giui H2

2 pav.

Page 56: Magistrinis darbas

56

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14,7 63 63 0 126 39,10 39,10 0,00 78,21

IV 14,7 97 0 0 97 51,83 0,00 0,00 51,83

V 14,7 97 0 0 97 47,79 0,00 0,00 47,79

VI 14,7 93 0 0 93 44,26 0,00 0,00 44,26

VII 14,7 61 61 0 122 31,65 31,65 0,00 63,29

VIII 14,7 55 55 0 110 28,49 28,49 0,00 56,97

IX 14,7 93 0 0 93 47,27 0,00 0,00 47,27

X 14,7 63 63 0 126 37,12 37,12 0,00 74,25

XI 14,7 82 82 0 164 49,70 49,70 0,00 99,39

XII 14,7 94 94 0 188 60,05 60,05 0,00 120,09

I 14,7 97 97 0 194 65,42 65,42 0,00 130,85

II 14,7 70 70 0 140 39,80 39,80 0,00 79,60

viso 14,70 542,47 351,32 0,00 893,79

6 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama % gamtosauginio debito, esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

5 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

va

l.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H3

3 pav.

Page 57: Magistrinis darbas

57

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14 51 51 0 102 31,66 31,66 0,00 63,31

IV 14 88 0 0 88 47,02 0,00 0,00 47,02

V 14 88 0 0 88 43,35 0,00 0,00 43,35

VI 14 79 0 0 79 37,59 0,00 0,00 37,59

VII 14 43 43 0 86 22,31 22,31 0,00 44,61

VIII 14 37 37 0 74 19,16 19,16 0,00 38,33

IX 14 79 0 0 79 40,15 0,00 0,00 40,15

X 14 51 51 0 102 30,05 30,05 0,00 60,10

XI 14 66 66 0 132 40,00 40,00 0,00 80,00

XII 14 80 80 0 160 51,10 51,10 0,00 102,21

I 14 88 88 0 176 59,35 59,35 0,00 118,71

II 14 52 52 0 104 29,57 29,57 0,00 59,13

viso 14,00 451,32 283,20 0,00 734,52

7 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H1 Frencis tipo turbina

8 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debeto, esant l÷giui H1 Frencis tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis t ipo turbina, esant sl÷giui H1

4 pav.

Page 58: Magistrinis darbas

58

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14,5 53 53 0 106 32,90 32,90 0,00 65,79

IV 14,5 91 0 0 91 48,63 0,00 0,00 48,63

V 14,5 91 0 0 91 44,83 0,00 0,00 44,83

VI 14,5 82 0 0 82 39,02 0,00 0,00 39,02

VII 14,5 44 44 0 88 22,83 22,83 0,00 45,65

VIII 14,5 38 38 0 76 19,68 19,68 0,00 39,36

IX 14,5 82 0 0 82 41,68 0,00 0,00 41,68

X 14,5 53 53 0 106 31,23 31,23 0,00 62,46

XI 14,5 69 69 0 138 41,82 41,82 0,00 83,63

XII 14,5 83 83 0 166 53,02 53,02 0,00 106,04

I 14,5 91 91 0 182 61,38 61,38 0,00 122,75

II 14,5 54 54 0 108 30,70 30,70 0,00 61,41

viso 14,50 467,71 293,55 0,00 761,26

9 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H2 Frencis tipo turbina

10 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debeto, esant l÷giui H2 Frensio tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H2

5 pav.

Page 59: Magistrinis darbas

59

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne Turbinų debitas m3/s turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 0,53 0,53 1,06 0,10 19,32 3,84 2366,2

IV 0,8 0,8 0,05 8,24 2,86 1537,4

V 0,8 0,8 0,05 6,28 3,20 1417,5

VI 0,77 0,77 0,10 13,01 6,68 1317,8

VII 0,51 0,51 1,02 0,10 10,99 4,77 1903,0

VIII 0,47 0,47 0,94 0,10 11,88 5,19 1751,0

IX 0,77 0,77 0,10 15,00 6,25 1407,4

X 0,53 0,53 1,06 0,10 16,58 3,97 2246,3

XI 0,68 0,68 1,36 0,10 15,79 2,97 2964,2

XII 0,78 0,78 1,56 0,10 17,37 2,49 3583,9

I 0,8 0,8 1,6 0,10 22,70 2,34 3881,1

II 0,59 0,59 1,18 0,10 18,69 3,40 2412,9

viso 1,08 26788,7

M÷ne- Sl÷gis Turbinų galingumas kW N turbinų Turbinų išdirbis t.kW val VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 14,7 54 54 0 108 33,52 33,52 0,00 67,03

IV 14,7 92 0 0 92 49,16 0,00 0,00 49,16

V 14,7 92 0 0 92 45,33 0,00 0,00 45,33

VI 14,7 83 0 0 83 39,50 0,00 0,00 39,50

VII 14,7 45 45 0 90 23,34 23,34 0,00 46,69

VIII 14,7 39 39 0 78 20,20 20,20 0,00 40,40

IX 14,7 83 0 0 83 42,18 0,00 0,00 42,18

X 14,7 54 54 0 108 31,82 31,82 0,00 63,64

XI 14,7 70 70 0 140 42,42 42,42 0,00 84,85

XII 14,7 84 84 0 168 53,66 53,66 0,00 107,32

I 14,7 92 92 0 184 62,05 62,05 0,00 124,10

II 14,7 55 55 0 110 31,27 31,27 0,00 62,54

viso 14,70 474,45 298,29 0,00 772,74

12 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO (esant NPL 30,90 m) ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debeto, esant l÷giui H3 Frencis tipo turbina

11 lentel÷. AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS (esant NPL 30,90 m) VID. (50%) METAIS,

kai panaudojama 100% gamtosauginio debito, esant sl÷giui H3 Frensio tipo turbina

AUKŠTADVARIO HE TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS

VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H3

6 pav.

Page 60: Magistrinis darbas

60

Sukončių HE skaičiavimų duomenys

M÷ Suminis HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21440,0

IV 3,5 3,5 7 0,00 0,00 0,00 18130,0

V 3,88 3,88 0,00 0,00 0,00 10398,4

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 3,5 3,5 0,00 0,00 0,00 9380,0

IX 3,95 3,95 7,9 0,00 0,00 0,00 20461,0

X 3,8 3,8 0,00 0,00 0,00 9994,0

XI 4 4 8 0,00 0,00 0,00 20720,0

XII 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21040,0

I 3,8 3,8 7,6 0,00 0,00 0,00 20368,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 5,59 172831,3

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 2,5 78 78 0 156 58,03 58,03 0,00 116,06

IV 2,5 70 70 0 140 50,40 50,40 0,00 100,80

V 2,5 76 0 0 76 56,54 0,00 0,00 56,54

VI 2,5 43 0 0 43 25,32 0,00 0,00 25,32

VII 2,5 51 0 0 51 27,44 0,00 0,00 27,44

VIII 2,5 70 0 0 70 52,08 0,00 0,00 52,08

IX 2,5 77 77 0 154 55,44 55,44 0,00 110,88

X 2,5 75 0 0 75 54,79 0,00 0,00 54,79

XI 2,5 78 78 0 156 56,16 56,16 0,00 112,32

XII 2,5 78 78 0 156 56,98 56,98 0,00 113,96

I 2,5 75 75 0 150 55,80 55,80 0,00 111,60

II 2,5 49 49 0 98 32,93 32,93 0,00 65,86

viso 2,50 581,91 365,74 0,00 947,65

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

14 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Kaplano tipo turbina

13 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Kaplano tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Tvenkinio

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H1

7 pav.

Page 61: Magistrinis darbas

61

M÷ Suminis HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21440,0

IV 3,5 3,5 7 0,00 0,00 0,00 18130,0

V 3,88 3,88 0,00 0,00 0,00 10398,4

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 3,5 3,5 0,00 0,00 0,00 9380,0

IX 3,95 3,95 7,9 0,00 0,00 0,00 20461,0

X 3,8 3,8 0,00 0,00 0,00 9994,0

XI 4 4 8 0,00 0,00 0,00 20720,0

XII 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21040,0

I 3,8 3,8 7,6 0,00 0,00 0,00 20368,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 5,59 172831,3

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 3,5 113 113 0 226 84,07 84,07 0,00 168,14

IV 3,5 101 101 0 202 72,72 72,72 0,00 145,44

V 3,5 110 0 0 110 81,84 0,00 0,00 81,84

VI 3,5 61 0 0 61 35,92 0,00 0,00 35,92

VII 3,5 73 0 0 73 39,27 0,00 0,00 39,27

VIII 3,5 101 0 0 101 75,14 0,00 0,00 75,14

IX 3,5 112 112 0 224 80,64 80,64 0,00 161,28

X 3,5 109 0 0 109 79,62 0,00 0,00 79,62

XI 3,5 113 113 0 226 81,36 81,36 0,00 162,72

XII 3,5 113 113 0 226 82,55 82,55 0,00 165,09

I 3,5 109 109 0 218 81,10 81,10 0,00 162,19

II 3,5 70 70 0 140 47,04 47,04 0,00 94,08

viso 3,50 841,27 529,47 0,00 1370,75

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

15 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

16 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Tvenkinio

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūk

st.k

W v

al.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H2

8 pav.

Page 62: Magistrinis darbas

62

M÷ Suminis HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21440,0

IV 3,5 3,5 7 0,00 0,00 0,00 18130,0

V 3,88 3,88 0,00 0,00 0,00 10398,4

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 3,5 3,5 0,00 0,00 0,00 9380,0

IX 3,95 3,95 7,9 0,00 0,00 0,00 20461,0

X 3,8 3,8 0,00 0,00 0,00 9994,0

XI 4 4 8 0,00 0,00 0,00 20720,0

XII 4 4 8 0,00 0,00 0,00 21040,0

I 3,8 3,8 7,6 0,00 0,00 0,00 20368,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 5,59 172831,3

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 4,5 147 147 0 294 109,37 109,37 0,00 218,74

IV 4,5 129 129 0 258 92,88 92,88 0,00 185,76

V 4,5 142 0 0 142 105,65 0,00 0,00 105,65

VI 4,5 76 0 0 76 44,75 0,00 0,00 44,75

VII 4,5 92 0 0 92 49,49 0,00 0,00 49,49

VIII 4,5 129 0 0 129 95,98 0,00 0,00 95,98

IX 4,5 145 145 0 290 104,40 104,40 0,00 208,80

X 4,5 140 0 0 140 102,27 0,00 0,00 102,27

XI 4,5 147 147 0 294 105,84 105,84 0,00 211,68

XII 4,5 147 147 0 294 107,38 107,38 0,00 214,77

I 4,5 140 140 0 280 104,16 104,16 0,00 208,32

II 4,5 88 88 0 176 59,14 59,14 0,00 118,27

viso 4,50 1081,30 683,17 0,00 1764,47

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

18 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

17 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Tvenkinio

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H3

9 pav.

Page 63: Magistrinis darbas

63

M÷ Suminis HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

IV 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

V 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

IX 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

X 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6575,0

XI 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

XII 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13150,0

I 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 3,91 119674,9

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 2,5 49 49 0 98 36,46 36,46 0,00 72,91

IV 2,5 49 49 0 98 35,28 35,28 0,00 70,56

V 2,5 49 0 0 49 36,46 0,00 0,00 36,46

VI 2,5 43 0 0 43 25,32 0,00 0,00 25,32

VII 2,5 49 0 0 49 26,36 0,00 0,00 26,36

VIII 2,5 49 0 0 49 36,46 0,00 0,00 36,46

IX 2,5 49 49 0 98 35,28 35,28 0,00 70,56

X 2,5 49 0 0 49 35,79 0,00 0,00 35,79

XI 2,5 49 49 0 98 35,28 35,28 0,00 70,56

XII 2,5 49 49 0 98 35,79 35,79 0,00 71,59

I 2,5 49 49 0 98 36,46 36,46 0,00 72,91

II 2,5 48 48 0 96 32,26 32,26 0,00 64,51

viso 2,50 407,19 246,80 0,00 653,99

20 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Frensio tipo turbina

19 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Frensio tipo turbina

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

Turbinų debitas m3/s

Tvenkinio

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H1

10 pav.

Page 64: Magistrinis darbas

64

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

IV 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

V 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

IX 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

X 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6575,0

XI 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

XII 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13150,0

I 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 3,91 119674,9

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 3,5 68 68 0 136 50,59 50,59 0,00 101,18

IV 3,5 68 68 0 136 48,96 48,96 0,00 97,92

V 3,5 68 0 0 68 50,59 0,00 0,00 50,59

VI 3,5 62 0 0 62 36,51 0,00 0,00 36,51

VII 3,5 73 0 0 73 39,27 0,00 0,00 39,27

VIII 3,5 68 0 0 68 50,59 0,00 0,00 50,59

IX 3,5 68 68 0 136 48,96 48,96 0,00 97,92

X 3,5 68 0 0 68 49,67 0,00 0,00 49,67

XI 3,5 68 68 0 136 48,96 48,96 0,00 97,92

XII 3,5 68 68 0 136 49,67 49,67 0,00 99,35

I 3,5 68 68 0 136 50,59 50,59 0,00 101,18

II 3,5 71 71 0 142 47,71 47,71 0,00 95,42

viso 3,50 572,09 345,45 0,00 917,54

22 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Frensio tipo turbina

21 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Frensio tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H2

11 pav.

Page 65: Magistrinis darbas

65

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

IV 3,5 3,5 7 0,00 0,00 0,00 18130,0

V 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

VI 2,1 2,1 0,10 0,30 0,07 4447,0

VII 2,5 2,5 0,10 0,17 0,06 4836,9

VIII 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6700,0

IX 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

X 2,5 2,5 0,00 0,00 0,00 6575,0

XI 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 12950,0

XII 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13150,0

I 2,5 2,5 5 0,00 0,00 0,00 13400,0

II 2,4 2,4 4,8 0,00 0,00 0,00 11616,0

viso 4,08 124854,9

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 4,5 88 88 0 176 65,47 65,47 0,00 130,94

IV 4,5 114 114 0 228 82,08 82,08 0,00 164,16

V 4,5 88 0 0 88 65,47 0,00 0,00 65,47

VI 4,5 77 0 0 77 45,34 0,00 0,00 45,34

VII 4,5 96 0 0 96 51,65 0,00 0,00 51,65

VIII 4,5 82 0 0 82 61,01 0,00 0,00 61,01

IX 4,5 88 88 0 176 63,36 63,36 0,00 126,72

X 4,5 88 0 0 88 64,28 0,00 0,00 64,28

XI 4,5 88 88 0 176 63,36 63,36 0,00 126,72

XII 4,5 88 88 0 176 64,28 64,28 0,00 128,57

I 4,5 88 88 0 176 65,47 65,47 0,00 130,94

II 4,5 92 92 0 184 61,82 61,82 0,00 123,65

viso 4,50 753,60 465,85 0,00 1219,45

24 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Frensio tipo turbina

23 lentel÷. SUKONČIŲ TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Frensio tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

SUKONČIŲ TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H3

12 pav.

Page 66: Magistrinis darbas

66

Pabrad÷s HE skačiavimų duomenys

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 8 195 0 0 195 145,08 0,00 0,00 145,08

IV 8 330 0 0 330 219,98 0,00 0,00 219,98

V 8 330 0 0 330 179,69 0,00 0,00 179,69

VI 8 238 0 0 238 171,36 0,00 0,00 171,36

VII 8 172 0 0 172 127,97 0,00 0,00 127,97

VIII 8 146 0 0 146 108,62 0,00 0,00 108,62

IX 8 134 0 0 134 96,48 0,00 0,00 96,48

X 8 179 0 0 179 130,76 0,00 0,00 130,76

XI 8 200 0 0 200 144,00 0,00 0,00 144,00

XII 8 232 0 0 232 169,48 0,00 0,00 169,48

I 8 202 0 0 202 150,29 0,00 0,00 150,29

II 8 187 0 0 187 125,66 0,00 0,00 125,66

viso 8,00 1769,37 0,00 0,00 1769,37

25 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Kaplano tipo turbina

26 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

Turbinų išdirbis t.kW valTurbinų galingumas kW

Turbinų debitas m3/s

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H1

13 pav.

Page 67: Magistrinis darbas

67

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 8,8 215 0 0 215 159,96 0,00 0,00 159,96

IV 8,8 365 0 0 365 243,32 0,00 0,00 243,32

V 8,8 365 0 0 365 198,75 0,00 0,00 198,75

VI 8,8 262 0 0 262 188,64 0,00 0,00 188,64

VII 8,8 188 0 0 188 139,87 0,00 0,00 139,87

VIII 8,8 160 0 0 160 119,04 0,00 0,00 119,04

IX 8,8 147 0 0 147 105,84 0,00 0,00 105,84

X 8,8 196 0 0 196 143,18 0,00 0,00 143,18

XI 8,8 219 0 0 219 157,68 0,00 0,00 157,68

XII 8,8 255 0 0 255 186,28 0,00 0,00 186,28

I 8,8 220 0 0 220 163,68 0,00 0,00 163,68

II 8,8 205 0 0 205 137,76 0,00 0,00 137,76

viso 8,80 1943,99 0,00 0,00 1943,99

27 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

28 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Kaplano tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H2

14 pav.

Page 68: Magistrinis darbas

68

M÷ Suminis HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 9,5 229 0 0 229 170,38 0,00 0,00 170,38

IV 9,5 394 0 0 394 262,65 0,00 0,00 262,65

V 9,5 394 0 0 394 214,54 0,00 0,00 214,54

VI 9,5 281 0 0 281 202,32 0,00 0,00 202,32

VII 9,5 201 0 0 201 149,54 0,00 0,00 149,54

VIII 9,5 171 0 0 171 127,22 0,00 0,00 127,22

IX 9,5 158 0 0 158 113,76 0,00 0,00 113,76

X 9,5 209 0 0 209 152,67 0,00 0,00 152,67

XI 9,5 234 0 0 234 168,48 0,00 0,00 168,48

XII 9,5 274 0 0 274 200,16 0,00 0,00 200,16

I 9,5 237 0 0 237 176,33 0,00 0,00 176,33

II 9,5 219 0 0 219 147,17 0,00 0,00 147,17

viso 9,50 2085,22 0,00 0,00 2085,22

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

29 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

30 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS, kai panaudojama 100 % gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Kaplano tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Tvenkinio

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Kaplano tipo turbina, esant sl÷giui H3

15 pav.

Page 69: Magistrinis darbas

69

M÷ Suminis Tvenkinio HE sunau-

ne turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

siai debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

M÷ne- Sl÷gis N turbinų VISO

siai m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 8 188 0 0 188 139,87 0,00 0,00 139,87

IV 8 261 0 0 261 173,99 0,00 0,00 173,99

V 8 261 0 0 261 142,12 0,00 0,00 142,12

VI 8 240 0 0 240 172,80 0,00 0,00 172,80

VII 8 165 0 0 165 122,76 0,00 0,00 122,76

VIII 8 134 0 0 134 99,70 0,00 0,00 99,70

IX 8 122 0 0 122 87,84 0,00 0,00 87,84

X 8 173 0 0 173 126,38 0,00 0,00 126,38

XI 8 195 0 0 195 140,40 0,00 0,00 140,40

XII 8 236 0 0 236 172,40 0,00 0,00 172,40

I 8 197 0 0 197 146,57 0,00 0,00 146,57

II 8 182 0 0 182 122,30 0,00 0,00 122,30

viso 8,00 1647,12 0,00 0,00 1647,12

31 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Frensio tipo turbina

Turbinų debitas m3/s

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

32 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H1 Frensio tipo turbina

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H1

16 pav.

Page 70: Magistrinis darbas

70

Suminis Tvenkinio HE sunau-

turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

Sl÷gis N turbinų VISO

m pirma antra trečia kW pirma antra trečia t.kW val

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 8,8 207 0 0 207 154,01 0,00 0,00 154,01

IV 8,8 307 0 0 307 204,65 0,00 0,00 204,65

V 8,8 307 0 0 307 167,17 0,00 0,00 167,17

VI 8,8 264 0 0 264 190,08 0,00 0,00 190,08

VII 8,8 182 0 0 182 135,41 0,00 0,00 135,41

VIII 8,8 147 0 0 147 109,37 0,00 0,00 109,37

IX 8,8 134 0 0 134 96,48 0,00 0,00 96,48

X 8,8 190 0 0 190 138,80 0,00 0,00 138,80

XI 8,8 215 0 0 215 154,80 0,00 0,00 154,80

XII 8,8 259 0 0 259 189,20 0,00 0,00 189,20

I 8,8 217 0 0 217 161,45 0,00 0,00 161,45

II 8,8 200 0 0 200 134,40 0,00 0,00 134,40

viso 8,80 1835,81 0,00 0,00 1835,81

33 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Frensio tipo turbina

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW valM÷nesiai

M÷nesiaiTurbinų debitas m3/s

34 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H2 Frensio tipo turbina

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS t

ūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H2

17 pav.

Page 71: Magistrinis darbas

71

Suminis Tvenkinio HE sunau-

turbinų nudirbimo nudirbimo lygio atsta- dojamo van-

debitas aukštis , laikas , tymo laikas , dens kiekis

pirma antra trečia m3/s m paros paros t.m3/m÷n

1 2 3 4 5 6 7 8 9

III 2,96 2,96 0,00 0,00 0,00 7932,8

IV 5 5 0,05 0,64 0,05 11987,1

V 5 5 0,05 0,18 0,06 9791,5

VI 3,57 3,57 0,00 0,00 0,00 9246,3

VII 2,64 2,64 0,00 0,00 0,00 7075,2

VIII 2,28 2,28 0,00 0,00 0,00 6110,4

IX 2,12 2,12 0,00 0,00 0,00 5490,8

X 2,73 2,73 0,00 0,00 0,00 7179,9

XI 3,01 3,01 0,00 0,00 0,00 7795,9

XII 3,48 3,48 0,00 0,00 0,00 9152,4

I 3,04 3,04 0,00 0,00 0,00 8147,2

II 2,84 2,84 0,00 0,00 0,00 6872,8

viso 3,22 96782,4

N turbinų

pirma antra trečia kW pirma antra trečia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

III 9,5 223 0 0 223 165,91 0,00 0,00 165,91

IV 9,5 354 0 0 354 235,98 0,00 0,00 235,98

V 9,5 354 0 0 354 192,76 0,00 0,00 192,76

VI 9,5 285 0 0 285 205,20 0,00 0,00 205,20

VII 9,5 196 0 0 196 145,82 0,00 0,00 145,82

VIII 9,5 159 0 0 159 118,30 0,00 0,00 118,30

IX 9,5 144 0 0 144 103,68 0,00 0,00 103,68

X 9,5 205 0 0 205 149,75 0,00 0,00 149,75

XI 9,5 232 0 0 232 167,04 0,00 0,00 167,04

XII 9,5 280 0 0 280 204,54 0,00 0,00 204,54

I 9,5 234 0 0 234 174,10 0,00 0,00 174,10

II 9,5 216 0 0 216 145,15 0,00 0,00 145,15

viso 9,50 2008,23 0,00 0,00 2008,23

M÷nesiaiTurbinų debitas m3/s

36 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Frensio tipo turbina

35 lentel÷. PABRADöS TVENKINIO REGULIUOJANČIO TŪRIO SKAIČIAVIMAS VID. (50%) METAIS,kai panaudojama 100% gamtosauginio debito ir esant sl÷giui H3 Frensio tipo turbina

VISO

t.kW valSl÷gisM÷nesiai

Turbinų galingumas kW Turbinų išdirbis t.kW val

PABRADöS TVENKINIO ELEKTROS ENERGIJOS IŠDIRBIS VID. ( 50 % ) METAIS

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII I II

MöNESIAI

IŠD

IRB

IS

tūks

t.kW

val

.

Pirmos turbinos išdirbis Antros turbinos išdirbis

Frencis tipo turbina, esant sl÷giui H3

18 pav.