водогенератор

Електрична система гідроелектростанції, як правило, може бути поділена на декілька частин, таких як гідрогенератори, обладнання напруги генератора, головні трансформатори, пристрої високовольтного розподілу електроенергії, допоміжні електропостачальні системи та системи заземлення, як показано у вигляді схеми у наступній фігурі.

Гідроелектрогенератор і головне електричне проводження є як серце і аорта електричної системи. Гідроелектрогенератор перетворює обертальну механічну енергію, виділену гідротурбиною, у електричну енергію, яка є джерелом електричної енергії, виведеної з гідроелектростанції. Ефективність великих гідрогенераторів зазвичай досягає приблизно 98%. На сьогоднішній день максимальна потужність робочих гідроелектрогенераторів в Китаї становить 889 МВА. Головне електричне підключення призначене для з'єднання гідроелектрогенератора, обладнання напруги генератора, головного трансформатора, пристрою високовольтного розподілу, енергосистеми тощо відповідним чином для реалізації функцій передачі електричної енергії, підвищення, збору, розподілу та відправлення.

Обладнання напруги генератора передає електричну енергію, що виробляється водяним генератором, до головного трансформатора. Потік повернення має характеристики високої напруги та великої потужності. Допоміжна електропостачальна система та пристрій ексцитації агрегату зазвичай під'єднуються до джерела живлення саме тут. На сьогоднішній день рівні напруги генераторів на гідроелектростанціях, які вже введено в експлуатацію, досягають 24 кВ. Ураховуючи фактори, такі як участь пікової навантаженості станції та часті переключення агрегату, часто встановлюються вимикачі генератора-генератора на виході турбінного генератора. З'єднуючий провідник напругового контуру великого мощностного генератора зазвичай є закритим фазним шинопроводом.

Головний трансформатор є з'єднанням генераторного напругового обладнання та пристрою високовольтного розподілу електроенергії. Він підвищує напругу генератора до напруги передачі, щоб зменшити поточний струм передачі, таким чином ефективно зменшуючи втрати при передачі та матеріальні витрати електромережі. Зазвичай, чим більша встановлена місткість та довша відстань передачі, тим вища напруга передачі. На даний час рівень напруги передачі у водогенераторних станцій Китаю досягає 750 кВ.

Високовольтне пристрою розподілу електроенергії використовується для збору електричної енергії, що надсилається головним трансформатором, і надсилання її до електромережі через виходний поляр. В основному включає три типи: відкрите пристрою розподілу електроенергії, газово ізольоване металеве закрите комутаційне обладнання (GIS) та гібридне пристрою розподілу електроенергії. Оскільки багато гідроелектростанцій розташовані у високих горах та каньонах, розміщення високовольтних пристроїв розподілу часто обмежується. Тому GIS, яке має найвищу надійність та найкомпактніше розміщення, але відносно високу вартість, стало першим вибором для високовольтних пристроїв розподілу на гідроелектростанціях Китаю. 800 кВ. Високовольтні вихідні лінії гідроелектростанцій зазвичай використовують високовольтні електрокабелі або газово ізольовані металеві закриті лінії передач (GIL).

Система електропостачання станції отримує електроенергію від агрегатів, електричних мереж тощо й забезпечує електроенергією споживачів (точки), такі як робота агрегатів електростанції, освітлення, загальні обладнання та електрообладнання зони греблі, залежно від потреб електротехнічних установок. Заземлювальна система використовується для забезпечення нормальної роботи електричної системи гідроелектростанції та безпеки людей і обладнання. Наразі заземлювальна система гідроелектростанції повною мірою використовує воду водосховища, підводні сталеві конструкції та природні заземлювальні тіла для зниження опору заземлення. Допоміжна електрична система та заземлювальна система є важливими гарантіями безпеки, надійності та економічності роботи гідроелектростанцій. Їхнє обладнання та кабельні траси розташовані по всіх частинах гідроелектростанцій.

Канал

Одиниці типу Френсіс працюють при напорі від 40 до 600 м (130 до 2 000 футів), а потужність генераторів, що з ними з’єднані, варіює від кількох кіловатів до 800 МВт. Великі турбіни типу Френсіс розробляються індивідуально для кожного об’єкта, щоб працювати з наявним водопостачанням та напором води з максимально можливою ефективністю — зазвичай понад 90 %.

Робоче колесо типу Пелтона працює найефективніше при напорі від 15 до 1 800 метрів (50–5 910 футів).

Регулювальний клапан тиску є безпековим пристроєм гідроелектростанції з довгим тунелем тискового відведення. Зазвичай, коли тискове відводження ΣLV/H більше 15 до 30, необхідно встановити розштовхувальний бак. Через великий обсяг будівельних робіт і довгий термін будівництва, використання регулювального клапана замість регулювального ставка може зменшити інвестиції та скоротити термін будівництва.

Головне тіло регулятора тиску розташоване горизонтально, тобто центральні осі водопровідної труби та маслозву залежні від землі, головним чином складаються з корпусу клапану, затворника, головного маслозву, направляючого маслозву та повітряного додаткового клапана.

Корпус залізної арматури з'єднується швидкоз'ємними чи литаються з сталі. Він складається з двох напівелютових труб, симетричних зліва і справа. Є три відкриті отвори: один кінець - це вхід для води, інший кінець - це вихід для води, а третій кінець зарезервовано для з'єднання з головним циліндром. У велютовій трубі корпусу арматури є нерухомі направляльні лопатки, через які після входження води утворюється круговий потік, який зіткнеться між собою у корпусі арматури для розсипу енергії, а потім викидається до хвостового водосходу, що має добре властивості розсипу енергії. Для зменшення вibrатції передбачена повітряна додаткова установка, щоб атмосфера рівномірно входила до вакуумної області на входному кінці виводного каналу регулювального клапана.

Затворна пробка виготовлена з відливки заліза з хромованим покриттям для запобігання ржавчині. Затворна пробка має отвори для вирівнювання тиску. Метою є вирівнювання водяного тиску з обох боків затворної пробки для зменшення операційного масляного тиску.

Головний масляний циліндр і керуючий масляний циліндр використовуються для управління перемиканням затворної пробки. Циліндр виготовлений з відливки заліза і має пістон. Масло з джерела від регулятора одиниці підводиться до передньої та задньої камери головного масляного циліндра пістона відповідно. Коли одиниця працює нормально, тискове масло проходить через камеру закриття, щоб утримувати регулювальний клапан у закритому стані; коли одиниця аварійно зупиняється або миттєве завантаження перевищує приблизно 15%, тискове масло автоматично проходить через камеру відкриття, щоб регулювальний клапан відкрився і випустив встановлену величину потоку води для забезпечення безпеки одиниці та системи тискових тунелів.

Додаткова повітряна заслона монтується на корпусі заслонки, що дозволяє атмосферному повітрю безпосередньо потрапляти до області від'ємного тиску на вході дренажного каналу регулятора тиску під час відводу, щоб зменшити кавітацію у каналі потоку та зменшити вibrацію регулятора тиску.

Між крановим попелюшкою та корпусом використовується жорстке герметизування, тобто на попелюшці закріплений нерухомий стальний водозаборний кільце, а на корпусі використовується вилучне стальне або бронзове водозаборне кільце (краще використовувати нержавійку із іншою твердістю, ніж на попелюшці), через точне шлифування між ними досягається тісний контакт з хорошими властивостями водозабору. Усі деталі, які будуть рухатися відносно один одного між циліндром та пістоном, між пістонним валиком та корпусом, герметизуються спеціальним резиновим кільцем.

Щоб здійснити керування регуляторним клапаном, необхідно встановити спеціальний головний регуляторний клапан, душку та масляний перевірний клапан для керування в гіdraulic системі. Серед них, спеціальний головний регуляторний клапан встановлюється у регуляторі агрегату, що є найбільш надійною формою керування за допомогою регуляторного клапана. Структура спеціального головного регуляторного клапана полягає у додаванні додаткової заслонки для керування регуляторним клапаном.

Характеристики регуляторного клапана головним чином складаються з поточних характеристик (див. серію збірників проектних даних для деталей).

Функція регулятора тиску полягає в тому, щоб швидко відкрити регулятор тиску одночасно з швидким закриттям розriadних лопаток агрегата під час викиду навантаження агрегатом і вивести потік, який потрібно зменшити при закритті агрегату через регулятор тиску. Це означає, що після установки регулятора тиску зміна об'єму потоку у водовідведенні може відбуватися поволі, що сприяє зменшенню значення підвищення водного тиску. З іншого боку, оскільки агрегат все ще закривається швидко, що гарантує, що значення підвищення тиску не буде занадто високим, регулятор тиску є одним із ефективних способів зменшення значення підвищення тиску системи водовідведення та значення підвищення тиску агрегата. Роль гасільника перепадів.

«Наші експерти з реконструкції та обслуговування повертають вашим перевіреним гідроенергетичним активам новий блиск.»

Кожна існуюча водогенна станція має свою власну специфічну операційну історію та визначений стратегічний план подальшої експлуатації. Сьогодні потрібні рішення, спрямовані на обслуговування та реконструкцію для покращення загальної ефективності, зменшення операційних витрат, продовження терміну служби та підготовки водогенних станцій до майбутнього.

ЗБІЛЬШЕННЯ РОЧНОЇ ВИРОБНИЦТВЕННОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Ефективність турбін і генераторів значно зросла за останні десятиліття. Тому модернізація станцій з метою підвищення їхньої продуктивності є можливою й дуже економічно вигідною. Залежно від умов модернізація робочого колеса турбіни, що експлуатується вже 40 років, може забезпечити збільшення ефективності до 5 % та ще більше зростання річного виробництва енергії. Загальну ефективність гідроелектростанції можна оптимізувати, наприклад, за допомогою цифрових контролерів.

ПРОДЛЕННЯ ТЕРМІНУ СЛУЖБИ

З часом гідрообладнання витриває, що впливає на ефективність станції. Старіння прискорюється певними режими роботи станції, такими як цикли старт-стоп, ізношення через велике обсяг заспенжених частинок, таких як илові матеріали, а також корозія. Все це впливає на термін служби. Компоненти, пов'язані з продуктами споживчого ринку та/або системами автоматизації та керування, як правило, потрібно замінювати першими. Високовольтні електричні компоненти, такі як кабелі, підстанції та трансформатори, мають більший термін служби. Тим не менше, механічне старіння - це дуже повільний процес, але він все ж таки впливає на нерухомі частини турбіни та генератора, а також на конструктивні елементи, такі як напорні труби.

СУЧАСНІ РИНКОВІ ВИМОГИ

Сьогодні багато гідроелектростанцій стикаються з більш частими циклами запуску-зупинки, роботою при дуже низьких навантаженнях та як обертовий резерв, або як швидка відповідь для стабілізації мережі передачі електроенергії. Зазвичай таке встановлене обладнання старіє набагато швидше, ніж спочатку передбачалося, оскільки воно не було спроектоване під вимоги сучасної мережі.