vesivoimallekkero-vesivoimallekkero-Dongturbo Electric Company Ltd. (DTEC).

Vesivoimalan sähköjärjestelmän voi jakaa useampaan osaan, kuten vesivoimalageneraattoreihin, generaattorin jännitekalusteisiin, päämuuntajiin, korkeajännitteisiin energianjakolaitteisiin, apujärjestelmiin ja maajärjestelmiin, kuten alla olevassa kuvassa vahvalla viivalla osoitetusti.

Vesivoimalle ja pääsähköjohto on kuin sähköjärjestelmän sydän ja aorta. Vesivoimalle muuntaa veteen perustuvan turbiinin antaman pyörivän mekaanisen energian sähköiseksi energiaksi, mikä on vesivoimalaitoksen sähköenergian tulosteen lähde. Suurten vesivoimien tehokkuus saavuttaa yleensä noin 98 %. Tällä hetkellä Kiinassa käytössä olevien vesivoimien suurin kapasiteetti on 889 MVA. Sähköinen pääjohto kytketään vesivoimalle, generaattorin jännitteelle laite, päämuuntaja, korkeajännitteinen jakolaitteisto, sähköverkko jne. sopivalla tavalla, jotta voidaan saavuttaa sähköenergian siirto, nosto, kerääminen, jakaminen ja lähetys.

Generaattorin jännitevaruste toimittaa vesivoimalan generaattorin tuottaman sähköenergian päämuuntajiin. Paluuvirtaus on merkityksellinen korkealla jännitteellä ja suurilla virta-arkuilla. Yksikön apupitojärjestelmä ja kiihdytyslaitteisto saavat yleensä energiansa tästä paikasta. Tällä hetkellä vesivoimaloiden generaattorien jännitetasot ovat käytössä jo 24 kV:llä. Huomioon ottaen vesivoimalan huipputilaan osallistuminen ja yksikön usein tapahtuva vaihtelu, turbiinigeneraattorin ulkopuolella asennetaan usein generaattori-generaattorin yhtymäkatkoja. Suuren kapasiteetin yksikön generaattorin jänniteympyrän yhdistejohto on usein suljettu fasi-bussi.

Päämuuntaja on jeneraattorin jännitevarusteen ja korkeajännitteisen sähköjakolaitteen yhdistyskohde. Se nostaa jeneraattorin jännitettä siirtojännitteeseen, mikä vähentää siirtovirtaa ja siten tehokkaasti sähköverkon siirtovahinkoja ja materiaalikustannuksia. Yleensä mitä suurempi asennettu kapasiteetti ja mitä pidempi siirtomatka, sitä korkeampi siirtojännite. Tällä hetkellä Kiinan vesivoimaloiden siirtojännite tasolla on enintään 750 kV.

Korkeajännitejakauselaite kerää päämuunnin lähettämän sähköenergian ja lähettää sen ulospainon kautta voimalle. Se koostuu pääasiassa kolmesta lajinnetusta avoimesta jakauselitteestä, kaasupuolittuneesta metallinsulkitussa vaihdeasennossa (GIS) sekä sekoitusjakauselitteestä. Koska useimmat vesivoimalat sijaitsevat korkeilla vuoristoilla ja kanjonikoissa, korkeajännitejakauselaitteiden asettelu on usein rajoitettu. Siksi GIS, jolla on suurin luotettavuus ja tiukin asettelu mutta suhteellisen korkea hinta, on muodostunut ensisijaiseksi valintakohdeksi Kiinan vesivoimaloiden korkeajännitejakauselaitteille 800kV:lla. Vesivoimaloiden korkeajänniteulkolaitteet käyttävät yleensä korkeajännitesähköjohditteita tai kaasupuolittuneita metallinsulkituja siirtokuitteita (GIL).

Kasviperäinen voimajärjestelmä hankkii vallan yksiköistä, voimaloista jne. ja toimittaa vallan kuormille (pisteille), kuten voimalaitoksen yksikkötoiminnat, valaistus, yleisequipment ja vesistöalueen voimatekninen equipment tarpeiden mukaan. Maalautumisjärjestelmä varmistaa vesivoimalan sähköjärjestelmän normaalin toiminnan sekä ihmisten ja laitteiden turvallisuuden. Tällä hetkellä vesivoimalan maalautumisjärjestelmä käyttää täysin voimasta vedenvarausta, vesialaisia teräsrahoja ja luonnollista maalautumaan kehitettävää runkoa vähentääkseen maalautumusresistanssia. Apuvoimajärjestelmä ja maalautumisjärjestelmä ovat tärkeä takeet vesivoimaloiden turvalliselle, luotettavalle ja taloudelliselle toiminnalle. Niihin liittyvä equipment ja johtimet jakautuvat laajasti eri osiin vesivoimaloissa.

Paineasetteluventtiili on turvallisuuslaitteisto pitkälle vedettyyn paineputkiin perustuvalle vesivoimalalle. Yleensä, kun vedetyn paineputken ΣLV/H suhde on suurempi kuin 15–30, tulisi asentaa surgetankki. Koska rakennustyöjä on paljon ja rakentamisaika on pitkä, paineasetteluventtiilin käyttö paineasettelulauralla sijaan voi vähentää investointeja ja lyhentää rakennusaikaa.

Pääruumi valvonta-arvon säänneltyyn venttiiliin on asennettu vaakatasoon, eli vesienpito- ja öljysylinterin keskijanat ovat yhdensuuntaiset maan kanssa, ja se koostuu pääasiassa venttiilirakenteesta, venttiilipistekkeestä, päälisästyksestä, ohjausöljysylinteristä ja ilman täydentysventtiilistä.

Venttiilin runko on vetytetty tai kaastu teräs. Se koostuu kahdesta puolikkaasta symmetrisistä putkista, jotka ovat vasemmalla ja oikealla. Niissä on kolme aukkoa: toinen päätepiste on vesisyöte, toinen vesilopput, ja toinen on varattu yhteyden muodostamiseen pääsilinderin kanssa. Venttiilin rungon voluttubeissa on kiinteitä ohjaussiivuja, joiden ansiosta vesi muodostaa pyörivän virtauksen ja törmää keskenään venttiilin sisällä hajottamaan energian, jonka jälkeen se vedetään hännävesiin, mikä antaa hyvät energiahajoamisen ominaisuudet. Vibration vähentämiseksi on asennettu ilmapuhdistuslaitos, joka mahdollistaa ilman tasapainoisen tulon negatiivipainealueelle sääntelyventtiilin virtauskanavan syöttöpäässä.

Venttiilipistoke on tehty malleesta teräksestä, jonka pinta on kromattu estääkseen ruostumisen. Venttiilipistokkeella on painepyhdyttävät aukot. Tarkoituksena on tasapainottaa vesipaine molemmin puolin venttiilipistoketta vähentääkseen toimintamallin painetta.

Pääölisyliitti ja ohjausölisyliitti käyttävät venttiilipistokkeen vaihtotoiminnassa. Syliitti on tehty malleesta teräksestä ja sisältää piiston. Yksikön hallitsijan öljälähde on kytketty pääölisyliittipiiston etu- ja jälkikamaroihin. Kun yksikkö toimii normaalisti, paineöljy kulkee sulatushupassa, jolloin painesäätävä venttiili pysyy suljetussa tilassa; kun yksikkö lopettaa töitä hätätilanteessa tai hetkellinen kuormien poisto ylittää noin 15 %, paineöljy kulkee automaattisesti avaushupassa, jolloin painesäätävä venttiili avautuu vapauttaakseen määrätyn virtauksen veden varmistaa yksikön ja painotunnelin järjestelmän turvallisuuden.

Lisäilmapintavalve on asennettu valvusoitukselle, mikä mahdollistaa ilman suoran sisäänpääsyn painealueelle, joka sijaitsee virtauskanavan päässä säätövalven lopussa, kun säätövalve virtaa. Tämä vähentää kanavan kaavoitumista ja säätövalven värinnyksiä.

Kovapiikki käytetään valvusinkulmion ja valvusoituksen välillä, eli rostivapaan vesienestysrengas on kiinnitetty valvusinkulmioon, ja valvusoituksella on irrotettava rostivapaa tai bronsivesienesteys (eroavat rostivapaan materiaalit ovat parempia). Nämä kaksi yksikköä hienosäädellään saadakseen tiivistä yhteyttä hyviin vesienestysominaisuuksiin. Kaikki liikkuvinen osat sylinterin ja pistimen välillä sekä pistimenvieretyllä ja valvusoituksella suljetaan erityisellä kaumarengas.

Jotta voitaisiin toteuttaa paine säätöventtiilin hallinta, on asennettava erityinen pääpainehallintaventtiili, virtausventtiili ja öljypainetarkistusventtiili hallintaan hydraulijärjestelmään. Niistä erityinen pääpaine säätöventtiili on asennettu yksikön ohjaimessa, mikä on luotettavin muoto hallinnasta paine säätöventtiilin ohjaimeen. Erityisen pääpaine säätöventtiilin rakenteena on lisätä toinen venttiililevy hallitaakseen säätöventtiiliä.

Säätöventtiilin ominaisuuksia ovat pääasiassa virtausominaisuudet (katso sarjan suunnitteluaineistoon yksityiskohtaisempi tieto).

Paineensäätimen tehtävänä on avata paineensäätimet nopeasti samanaikaisesti, kun yksikön ohjauslaukut suljetaan nopeasti latauksen poistamisen yhteydessä ja vähentää virtausta, joka tarvitaan yksikön sulkemisen yhteydessä. Toisin sanoen, paineensäätimen asentamisen jälkeen virtausmuutos vedonlyöntijärjestelmässä tapahtuu hitaammin, mikä vähentää vesipaineen nousua. Toisaalta, koska yksikkö suljetaan edelleen nopeasti, se varmistaa, ettei nopeuden nousu ole liian korkea. Paineensäätin on yksi tehokkaista toimista vedonlyöntijärjestelmän paineen nousun ja yksikön nopeuden nousun vähentämiseksi. Se toimii myös surge-tankin roolissa.

”Rehabilitointi- ja palveluasiantuntijamme antavat osoittaneesi vesivoimaloite uudet loistot.”

Jokaisella olemassa olevalla vesivoimalilla on oma erityinen toimintahistoriansa ja määritetty tulevaisuuden toimintastrategia. Tänään tarvitaan ratkaisuorientoituja palvelukonsepteja ja renovointeja, joiden avulla voidaan parantaa yleistä tehokkuutta, vähentää toimintakustannuksia, pidennettävä elinikää ja tehdä vesivoimalat soveltuviksi tulevaisuudelle.

KASVATTAMINEN VUOSITTAIN ENERGIANTUOTANNOLLA

Vesiturbineiden ja generaattorien tehokkuus on kasvanut huomattavasti viimeisten vuosikymmenien aikana. Seurausta tästä on, että uudistamisprojektit voimanlaitoksen suorituskyvyn parantamiseksi ovat mahdollisia ja hyvin kustannustehokkaita. Olosuhteista riippuen 40-vuotiaan turbiiniratasen päivitys voi tarjota jopa 5 % enemmän tehokkuutta ja vielä suuremman kasvun vuosittaisessa energiantuotannossa. Vesivoimalan kokonaiskehitys voidaan optimoida esimerkiksi digitaalisilla ohjaimilla.

ELINIKÄN PIDENNYKSÄ

Kun vesienergiälaitteisto vanhenee, kuljetus ja kulumus vaikuttavat laukseen tehokkuuteen. Vanhentumista nopeutetaan tietyillä toimintamalleilla, kuten käynnistys-lopetus-kierroksilla, kulumisesta johtuen suurista määristä uppoavia aineita kuten sileä, sekä korrosiosta. Kaikki nämä tekijät vaikuttavat palvelueloon. Komponentit, jotka liittyvät kuluttajamarkkinoiden tuotteisiin ja/tauto automaatio- ja ohjausjärjestelmiin, on yleensä korvattava ensimmäisenä. Korkeajännitteisiä sähkökomponentteja, kuten kaapeja, muuntamoja ja muuntokoneita, on pidempän eliniän. Samalla mekaaninen vanhentuminen on erittäin hitaampaa prosessia, mutta se vaikuttaa silti turbiinin ja generaattorin kiinteisiin osiin sekä rakenteellisiin elementteihin, kuten vesikuluihin.

NYKYMARKKINOIDEN VAATIMUKSET

Tänään monet vesivoimapuistot kohtaavat haasteita useammin toistuvien käynnistys-lopetus-kiertokulujen, erittäin matalien osittaiskuormien ja pyörivän varakapasiteetin tai nopean vastauskyvyn vuoksi, esimerkiksi vähentääkseen siirtovirtaverkon epätasapainoa. Yleensä tällainen asennettu laitteisto ikääntyy paljon nopeammin kuin alkuperäisesti suunniteltiin, koska se ei ole suunniteltu modernin verkoston vaatimusten mukaiseksi.