générateur hydroélectrique-générateur hydroélectrique-Dongturbo Electric Company Ltd. (DTEC).

Le système électrique d'une centrale hydroélectrique peut généralement être divisé en plusieurs parties, telles que les générateurs hydroélectriques, les équipements de tension des générateurs, les transformateurs principaux, les dispositifs de distribution d'énergie haute tension, les systèmes d'alimentation auxiliaires et les systèmes de mise à la terre, comme le montrent les cases en traits pleins dans le chiffre suivant.

Le générateur hydroélectrique et le câblage électrique principal sont comme le cœur et l’aorte du système électrique. Le générateur hydroélectrique convertit l'énergie mécanique rotative produite par la turbine hydroélectrique en énergie électrique, qui est la source de la production d'énergie électrique de la centrale hydroélectrique. Le rendement des grands hydrogénérateurs peut généralement atteindre environ 98 %. Actuellement, la capacité maximale des générateurs hydroélectriques en service en Chine est de 889 MVA. Le câblage électrique principal doit connecter le générateur hydroélectrique, l'équipement de tension du générateur, le transformateur principal, le dispositif de distribution haute tension, le système électrique, etc. de manière appropriée pour réaliser les fonctions de transmission, de suralimentation, de collecte, de distribution et d'envoi d'énergie électrique.

L'équipement de tension du générateur transmet l'énergie électrique générée par le générateur hydroélectrique au transformateur principal. Le flux de retour présente les caractéristiques d’une haute tension et d’un courant élevé. Le système d'alimentation auxiliaire et le dispositif d'excitation de l'unité sont généralement connectés à l'alimentation électrique à partir d'ici. À l'heure actuelle, les niveaux de tension des générateurs dans les centrales hydroélectriques ont été mis en service jusqu'à 24 kV. Compte tenu de facteurs tels que la participation de pointe de la centrale hydroélectrique et les commutations fréquentes de l'unité, le disjoncteur générateur-générateur est souvent installé à la sortie du turbogénérateur. Le conducteur de connexion de la boucle de tension du générateur de l'unité de grande capacité est généralement un bus en phase fermée.

Le transformateur principal est la jonction de l'équipement de tension du générateur et du dispositif de distribution d'énergie haute tension. Il élève la tension du générateur jusqu'à la tension de transmission pour réduire le courant de transmission, réduisant ainsi efficacement la perte de transmission et le coût des matériaux du réseau électrique. En général, plus la capacité installée est grande et plus la distance de transmission est longue, plus la tension de transmission est élevée. À l'heure actuelle, le niveau de tension de transmission des centrales hydroélectriques en Chine atteint 750 kV.

Le dispositif de distribution d'énergie haute tension est utilisé pour collecter l'énergie électrique envoyée par le transformateur principal et l'envoyer au système électrique via le champ de sortie. Il comprend principalement trois types de dispositif de distribution d'énergie ouvert, un appareillage de commutation sous enveloppe métallique (GIS) à isolation gazeuse et un dispositif de distribution d'énergie hybride. Étant donné que la plupart des centrales hydroélectriques sont situées dans des zones de haute montagne et de canyons, la disposition des dispositifs de distribution haute tension est souvent restreinte. Par conséquent, le SIG offrant la plus grande fiabilité et la configuration la plus compacte, mais à un coût relativement élevé, est devenu le premier choix pour les dispositifs de distribution haute tension dans les centrales hydroélectriques en Chine. 800 kV. Les lignes de départ à haute tension des centrales hydroélectriques utilisent généralement des câbles électriques à haute tension ou des lignes de transmission sous enveloppe métallique (GIL) à isolation gazeuse.

Le système électrique de la centrale obtient de l'énergie à partir d'unités, de réseaux électriques, etc., et alimente des charges (points) telles que le fonctionnement des unités de centrale électrique, l'éclairage, les équipements publics et les équipements électriques de la zone du barrage, en fonction des besoins des installations électriques. Le système de mise à la terre sert à assurer le fonctionnement normal du système électrique de la centrale hydroélectrique et la sécurité des personnes et des équipements. À l'heure actuelle, le système de mise à la terre de la centrale hydroélectrique utilise pleinement l'eau du réservoir, la structure en acier sous-marine et le corps de mise à la terre naturel pour réduire la résistance à la terre. Le système d'alimentation auxiliaire et le système de mise à la terre sont des garanties importantes pour la sécurité, la fiabilité et l'exploitation économique des centrales hydroélectriques. Leurs équipements et câblages sont largement répartis dans diverses parties des centrales hydroélectriques.

La vanne de régulation de pression est un dispositif de sécurité de la centrale hydroélectrique à long tunnel de dérivation de pression. Généralement, lorsque la canalisation de dérivation de pression ΣLV/H est supérieure à 15 à 30, un réservoir anti-bélier doit être installé. En raison du grand nombre de travaux de génie civil et de la longue période de construction, l'utilisation d'une vanne de régulation de pression au lieu d'un puits de régulation de pression peut économiser des investissements et raccourcir la période de construction.

Le corps principal de la vanne de régulation de pression est disposé horizontalement, c'est-à-dire que les lignes centrales du tuyau d'entrée d'eau et du cylindre d'huile sont parallèles au sol, principalement composées du boîtier de vanne, du clapet de vanne, du cylindre d'huile principal, du le cylindre d'huile de guidage et la soupape d'appoint d'air.

Le boîtier de la vanne est en acier soudé ou moulé. Il est composé de deux tubes demi-volutes symétriques gauche et droit. Il y a trois trous ouverts, une extrémité est l'entrée d'eau, l'autre extrémité est la sortie d'eau et l'autre extrémité est réservée à la connexion avec le cylindre principal. Il y a des aubes directrices fixes dans le tube à volute du boîtier de vanne, de sorte qu'après l'entrée de l'eau, elle forme un écoulement circulaire et entre en collision les unes avec les autres dans le corps de vanne pour dissiper l'énergie, puis se déverse vers l'eau de queue, qui a une bonne performances de dissipation d’énergie. Afin de réduire les vibrations, un dispositif d'appoint d'air est prévu afin que l'atmosphère puisse pénétrer uniformément dans la zone de pression négative à l'extrémité d'entrée du canal de décharge de la vanne de régulation de pression.

Le clapet de vanne est en acier moulé avec une surface chromée pour éviter la rouille. Le clapet de la vanne est doté de trous d'équilibrage de pression. Le but est d'équilibrer la pression de l'eau des deux côtés du clapet pour réduire la pression d'huile de fonctionnement.

Le cylindre d'huile principal et le cylindre d'huile de guidage sont utilisés pour actionner l'interrupteur du clapet de vanne. Le cylindre est en acier moulé et possède un piston. La source d'huile provenant du régulateur de l'unité est reliée respectivement aux chambres avant et arrière du piston du cylindre d'huile principal. Lorsque l'unité fonctionne normalement, l'huile sous pression passe à travers la cavité de fermeture, de sorte que la vanne de régulation de pression soit à l'état fermé ; Lorsque l'arrêt d'urgence de l'unité ou la décharge instantanée de la charge dépasse environ 15 %, l'huile sous pression passe automatiquement à travers la cavité d'ouverture, de sorte que la vanne de régulation de pression s'ouvre pour libérer le débit d'eau de taille définie pour assurer la sécurité de l'unité et du système de tunnel de pression. .

La vanne d'air supplémentaire est installée sur le boîtier de vanne, ce qui peut faire entrer l'atmosphère directement dans la zone de pression négative à l'extrémité d'entrée du canal de vidange de la vanne de régulation de pression lorsque la vanne de régulation de pression se vide, de manière à réduire la cavitation de le canal d'écoulement et réduire la vanne de régulation de pression. Vibration.

Un joint dur est utilisé entre le clapet de la vanne et le boîtier de la vanne, c'est-à-dire qu'un anneau d'arrêt d'eau en acier inoxydable est fixé sur le clapet de la vanne, et un arrêt d'eau amovible en acier inoxydable ou en bronze est utilisé sur le boîtier de la vanne (le matériau en acier inoxydable avec une dureté différente de celle de l'acier inoxydable sur le bouchon de la vanne, c'est mieux), grâce à un broyage fin entre les deux pour obtenir un contact étroit, avec de bonnes propriétés d'arrêt de l'eau. Toutes les pièces qui se déplaceront relativement entre le corps du cylindre et le piston, entre la tige du piston et le boîtier de soupape, sont toutes scellées avec un anneau en caoutchouc spécial.

Afin de réaliser le contrôle de la vanne de régulation de pression, il est nécessaire d'installer une vanne de régulation de pression principale spéciale, un papillon des gaz et un clapet anti-retour de pression d'huile pour le contrôle du système hydraulique. Parmi eux, la vanne de régulation de pression principale spéciale est installée dans le régulateur de l'unité, ce qui constitue la forme de contrôle la plus fiable avec le régulateur de vanne de régulation de pression. La structure de la vanne de régulation de pression principale spéciale consiste à ajouter un disque de vanne supplémentaire pour contrôler la vanne de régulation de pression.

Les caractéristiques de la vanne de régulation de pression sont principalement des caractéristiques de débit (voir la série de collecte de données de conception pour plus de détails).

La fonction de la vanne de régulation de pression est d'ouvrir rapidement la vanne de régulation de pression en même temps lorsque l'aube directrice de l'unité est rapidement fermée lorsque l'unité déverse la charge, et d'évacuer le débit qui doit être réduit lorsque l'unité est fermée. de la vanne de régulation de pression. C'est-à-dire qu'après l'installation de la vanne de régulation de pression, le changement de débit dans le système de dérivation d'eau peut se dérouler lentement, réduisant ainsi la valeur d'augmentation de la pression de l'eau. D'autre part, comme l'unité est toujours fermée rapidement, ce qui garantit que la valeur d'augmentation du débit ne sera pas trop élevée, la vanne de régulation de pression est l'une des mesures efficaces pour réduire la valeur d'augmentation de pression du système de dérivation et le débit unitaire. augmenter la valeur. Le rôle du réservoir tampon.

« Nos experts en réhabilitation et en service permettent à votre actif hydroélectrique éprouvé de briller d'un nouvel éclat. »

Chaque centrale hydroélectrique existante a son propre historique opérationnel spécifique et une stratégie opérationnelle future définie. Aujourd'hui, des concepts de service et de réhabilitation axés sur les solutions sont nécessaires pour améliorer l'efficacité globale, réduire les dépenses d'exploitation, prolonger la durée de vie et rendre les centrales hydroélectriques prêtes pour l'avenir.

AUGMENTATION DE LA PRODUCTION ANNUELLE D’ÉNERGIE

L’efficacité des turbines et des générateurs a considérablement augmenté au cours des dernières décennies. En conséquence, les rénovations visant à améliorer les performances d'une usine sont possibles et très rentables. Selon les circonstances, la modernisation d'une roue de turbine vieille de 40 ans peut offrir jusqu'à 5 % d'efficacité en plus et une augmentation encore plus importante en termes de production annuelle d'énergie. L'efficacité globale d'une centrale hydroélectrique peut être optimisée à l'aide de contrôleurs numériques, par exemple.

PROLONGATION DE LA DURÉE DE VIE

À mesure que l’équipement hydroélectrique vieillit, l’usure affecte l’efficacité de l’usine. Le vieillissement est accéléré par certains régimes opérationnels des usines tels que les cycles marche-arrêt, l'abrasion due à de grands volumes de matières en suspension comme le limon et la corrosion. Tous ont un impact sur la durée de vie. Les composants liés aux produits du marché grand public et/ou aux systèmes d’automatisation et de contrôle doivent généralement être remplacés en premier. Les composants électriques haute tension tels que les câbles, les sous-stations et les transformateurs ont une durée de vie plus longue. Le vieillissement mécanique est quant à lui un processus très lent, mais il affecte néanmoins les parties fixes d'une turbine et d'un générateur, ainsi que des éléments structurels comme les conduites forcées.

EXIGENCES MODERNES DU MARCHÉ

Aujourd’hui, de nombreuses centrales hydroélectriques sont confrontées à des cycles démarrage-arrêt plus fréquents, fonctionnant à des charges partielles très faibles et comme réserve tournante, ou comme capacité de réponse rapide, par exemple pour stabiliser le réseau de transport. Généralement, ces équipements installés vieillissent beaucoup plus rapidement que prévu initialement, car ils n’ont pas été conçus pour répondre aux exigences du réseau moderne.