generatore idroelettrico-generatore idroelettrico-Dongturbo Electric Company Ltd. (DTEC). Italia

L'impianto elettrico di una centrale idroelettrica può generalmente essere suddiviso in più parti, come generatori idroelettrici, apparecchiature di tensione del generatore, trasformatori principali, dispositivi di distribuzione dell'energia ad alta tensione, sistemi di alimentazione ausiliaria e sistemi di messa a terra, come mostrato dai riquadri a linea continua in la figura seguente.

Il generatore idroelettrico e i principali cavi elettrici sono come il cuore e l'aorta del sistema elettrico. Il generatore idroelettrico converte l'energia meccanica rotante prodotta dalla turbina idroelettrica in energia elettrica, che è la fonte della produzione di energia elettrica della centrale idroelettrica. L'efficienza dei grandi idrogeneratori può generalmente raggiungere circa il 98%. Attualmente, la capacità massima dei generatori idroelettrici in funzione in Cina è di 889 MVA. Il cablaggio elettrico principale serve a collegare il generatore idroelettrico, le apparecchiature di tensione del generatore, il trasformatore principale, il dispositivo di distribuzione ad alta tensione, il sistema di alimentazione, ecc. in modo appropriato per ottenere le funzioni di trasmissione, potenziamento, raccolta, distribuzione e invio di energia elettrica.

L'apparecchiatura di tensione del generatore trasmette l'energia elettrica generata dal generatore idroelettrico al trasformatore principale. Il flusso di ritorno ha le caratteristiche di alta tensione e alta corrente. Da qui vengono generalmente collegati all'alimentazione il sistema di alimentazione ausiliaria ed il dispositivo di eccitazione dell'unità. Attualmente i livelli di tensione dei generatori nelle centrali idroelettriche sono stati messi in funzione fino a 24kV. Considerando fattori come il picco di partecipazione della centrale idroelettrica e la frequente commutazione dell'unità, l'interruttore automatico del generatore-generatore viene spesso installato all'uscita del generatore a turbina. Il conduttore di collegamento del circuito di tensione del generatore dell'unità di grande capacità è solitamente un bus a fase chiusa.

Il trasformatore principale è la giunzione tra l'apparecchiatura di tensione del generatore e il dispositivo di distribuzione dell'energia ad alta tensione. Aumenta la tensione del generatore alla tensione di trasmissione per ridurre la corrente di trasmissione, riducendo così efficacemente la perdita di trasmissione e il costo dei materiali della rete elettrica. In generale, maggiore è la capacità installata e maggiore è la distanza di trasmissione, maggiore è la tensione di trasmissione. Attualmente, il livello di tensione di trasmissione delle centrali idroelettriche in Cina arriva fino a 750 kV.

Il dispositivo di distribuzione dell'energia ad alta tensione viene utilizzato per raccogliere l'energia elettrica inviata dal trasformatore principale e inviarla al sistema di alimentazione attraverso il campo di uscita. Comprende principalmente tre tipi di dispositivi di distribuzione di energia aperti, quadri chiusi in metallo isolati in gas (GIS) e dispositivi di distribuzione di energia ibridi. Poiché la maggior parte delle centrali idroelettriche sono situate in aree di alta montagna e canyon, la disposizione dei dispositivi di distribuzione dell'alta tensione è spesso limitata. Pertanto, il GIS con la massima affidabilità e il layout più compatto ma con un costo relativamente elevato è diventato la prima scelta per i dispositivi di distribuzione ad alta tensione nelle centrali idroelettriche in Cina. 800kV. Le linee in uscita ad alta tensione delle centrali idroelettriche utilizzano solitamente cavi elettrici ad alta tensione o linee di trasmissione chiuse metalliche isolate in gas (GIL).

Il sistema di alimentazione della centrale ottiene energia da unità, reti elettriche, ecc. e fornisce energia a carichi (punti) come il funzionamento delle unità della centrale elettrica, l'illuminazione, le apparecchiature pubbliche e le apparecchiature elettriche dell'area della diga in base alle esigenze delle strutture elettriche. L'impianto di terra viene utilizzato per garantire il normale funzionamento dell'impianto elettrico della centrale idroelettrica e la sicurezza delle persone e delle attrezzature. Attualmente, il sistema di messa a terra della centrale idroelettrica sfrutta appieno l'acqua del serbatoio, la struttura in acciaio subacquea e il corpo di messa a terra naturale per ridurre la resistenza di messa a terra. Il sistema di alimentazione ausiliaria e il sistema di messa a terra sono garanzie importanti per la sicurezza, l'affidabilità e il funzionamento economico delle centrali idroelettriche. Le loro apparecchiature e i loro cablaggi sono ampiamente distribuiti in varie parti delle centrali idroelettriche.

La valvola di regolazione della pressione è un dispositivo di sicurezza della centrale idroelettrica con tunnel a deviazione di pressione lunga. In generale, quando la tubazione di deviazione della pressione ΣLV / H è maggiore di 15-30, è necessario installare un vaso di espansione. A causa della grande quantità di lavori di ingegneria civile e del lungo periodo di costruzione, l'uso di una valvola di regolazione della pressione invece di un pozzo di regolazione della pressione può far risparmiare investimenti e abbreviare il periodo di costruzione.

Il corpo principale della valvola di regolazione della pressione è disposto orizzontalmente, ovvero le linee centrali del tubo di ingresso dell'acqua e del cilindro dell'olio sono parallele al suolo, composte principalmente dall'alloggiamento della valvola, dall'otturatore della valvola, dal cilindro principale dell'olio, dal cilindro dell'olio guida e valvola di supplemento aria.

Il corpo della valvola è saldato o in acciaio fuso. È composto da due tubi a semivoluta simmetrici a destra e a sinistra. Ci sono tre fori aperti, un'estremità è l'ingresso dell'acqua, l'altra estremità è l'uscita dell'acqua e l'altra estremità è riservata al collegamento con il cilindro principale. Ci sono palette guida fisse nel tubo a spirale dell'alloggiamento della valvola, in modo che dopo l'ingresso dell'acqua, formi un flusso circolare e si scontrino tra loro nel corpo della valvola per dissipare energia, quindi si scarichi nell'acqua di coda, che ha una buona prestazioni di dissipazione energetica. Per ridurre le vibrazioni, è previsto un dispositivo di supplemento d'aria in modo che l'atmosfera possa entrare uniformemente nell'area di pressione negativa all'estremità di ingresso del canale di scarico della valvola di regolazione della pressione.

L'otturatore della valvola è realizzato in acciaio fuso con superficie cromata per prevenire la ruggine. L'otturatore della valvola è dotato di fori di equalizzazione della pressione. Lo scopo è bilanciare la pressione dell'acqua su entrambi i lati dell'otturatore della valvola per ridurre la pressione operativa dell'olio.

Il cilindro dell'olio principale e il cilindro dell'olio di guida vengono utilizzati per azionare l'interruttore dell'otturatore della valvola. Il cilindro è realizzato in acciaio fuso e ha un pistone. La fonte dell'olio proveniente dal regolatore dell'unità è collegata rispettivamente alle camere anteriore e posteriore del pistone del cilindro dell'olio principale. Quando l'unità funziona normalmente, l'olio in pressione passa attraverso la cavità di chiusura, in modo che la valvola di regolazione della pressione sia nello stato chiuso; quando l'arresto di emergenza dell'unità o lo scarico istantaneo del carico supera circa il 15%, l'olio in pressione passerà automaticamente attraverso la cavità di apertura, in modo che la valvola di regolazione della pressione si apra per rilasciare la dimensione impostata Flusso d'acqua per garantire la sicurezza dell'unità e del sistema del tunnel a pressione .

La valvola dell'aria supplementare è installata sull'alloggiamento della valvola, che può far entrare l'atmosfera direttamente nell'area di pressione negativa all'estremità di ingresso del canale di scarico della valvola di regolazione della pressione quando la valvola di regolazione della pressione sta scaricando, in modo da ridurre la cavitazione di il canale di flusso e ridurre la valvola di regolazione della pressione. Vibrazione.

Tra l'otturatore della valvola e l'alloggiamento della valvola viene utilizzata una guarnizione dura, ovvero un anello di arresto dell'acqua in acciaio inossidabile è fissato sull'otturatore della valvola e sull'alloggiamento della valvola viene utilizzato un arresto dell'acqua rimovibile in acciaio inossidabile o bronzo (il materiale in acciaio inossidabile con durezza diversa dall'acciaio inossidabile sull'otturatore della valvola è migliore), attraverso la macinazione fine tra i due per ottenere uno stretto contatto, con buone proprietà di arresto dell'acqua. Tutte le parti che si muovono relativamente tra la canna del cilindro e il pistone, tra lo stelo del pistone e l'alloggiamento della valvola sono tutte sigillate con uno speciale anello di gomma.

Per realizzare il controllo della valvola di regolazione della pressione, è necessario installare una speciale valvola di controllo della pressione principale, una valvola a farfalla e una valvola di ritegno della pressione dell'olio per il controllo nel sistema idraulico. Tra questi, nel regolatore dell'unità è installata la speciale valvola principale di regolazione della pressione, che rappresenta la forma di controllo più affidabile con il regolatore della valvola di regolazione della pressione. La struttura della speciale valvola di regolazione della pressione principale prevede l'aggiunta di un ulteriore disco della valvola per controllare la valvola di regolazione della pressione.

Le caratteristiche del regolatore di pressione sono principalmente caratteristiche di flusso (per i dettagli vedere la serie di raccolta dati di progettazione).

La funzione della valvola di regolazione della pressione è quella di aprire rapidamente la valvola di regolazione della pressione allo stesso tempo quando la pala di guida dell'unità viene chiusa rapidamente quando l'unità sta scaricando il carico e di scaricare il flusso che deve essere ridotto quando l'unità è chiusa dalla valvola di regolazione della pressione. Vale a dire, dopo l'installazione della valvola di regolazione della pressione, la variazione della portata nel sistema di deviazione dell'acqua può procedere lentamente, riducendo così il valore di aumento della pressione dell'acqua. D'altra parte, poiché l'unità viene ancora chiusa rapidamente, il che garantisce che il valore di aumento della velocità non sarà troppo elevato, la valvola di regolazione della pressione è una delle misure efficaci per ridurre il valore di aumento della pressione del sistema di deviazione e la velocità dell'unità aumentare il valore. Il ruolo del vaso di espansione.

“I nostri esperti di riabilitazione e assistenza fanno sì che la vostra comprovata risorsa idroelettrica risplenda di nuovo splendore.”

Ogni centrale idroelettrica esistente ha una propria storia operativa specifica e una strategia operativa futura definita. Oggi sono necessari servizi orientati alla soluzione e concetti di riabilitazione per migliorare l’efficienza complessiva, ridurre le spese operative, prolungare la durata e rendere le centrali idroelettriche adatte al futuro.

AUMENTO DELLA PRODUZIONE ANNUA DI ENERGIA

L’efficienza delle turbine e dei generatori è aumentata notevolmente negli ultimi decenni. Di conseguenza, le ristrutturazioni per migliorare le prestazioni di un impianto sono possibili e altamente convenienti. A seconda delle circostanze, l’aggiornamento di una turbina di 40 anni può offrire fino al 5% in più di efficienza e un aumento ancora maggiore in termini di produzione annua di energia. L’efficienza complessiva di una centrale idroelettrica può essere ottimizzata, ad esempio, utilizzando controllori digitali.

ESTENSIONE A VITA

Con l’invecchiamento delle apparecchiature idroelettriche, l’usura influisce sull’efficienza dell’impianto. L'invecchiamento è accelerato da alcuni regimi operativi dell'impianto come i cicli start-stop, l'abrasione dovuta a grandi volumi di solidi sospesi come il limo e la corrosione. Tutti hanno un impatto sulla durata di servizio. I componenti relativi ai prodotti del mercato di consumo e/o ai sistemi di automazione e controllo in genere devono essere prima sostituiti. I componenti elettrici ad alta tensione come cavi, sottostazioni e trasformatori hanno una durata maggiore. Nel frattempo, l’invecchiamento meccanico è un processo molto lento ma colpisce comunque le parti fisse di una turbina e di un generatore, nonché gli elementi strutturali come le condotte forzate.

REQUISITI DEL MERCATO MODERNO

Oggi, molte centrali idroelettriche sono messe alla prova da cicli di avvio-arresto più frequenti, funzionanti a carichi parziali molto bassi e come riserva di rotazione, o come capacità di risposta rapida, ad esempio per stabilizzare la rete di trasmissione. In genere, tali apparecchiature installate invecchiano molto più rapidamente di quanto originariamente previsto perché non sono state progettate per le esigenze della rete moderna.