Etm.cz - elektrotechnika on-line

Čtvrtek
13. 12. 2018
rss_logo facebook_logo youtube_logo
Domů Elektrotechnický magazín Časopis Etm Novinky - Elektrotechnický magazín Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé Stráně v Jeseníkách (12/2006) - 1.část

Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé Stráně v Jeseníkách (12/2006) - 1.část

Tisk Email
Hodnocení uživatelů: / 1
NejhoršíNejlepší 
Napsal uživatel Ing. Pavel Hála, šefredaktor   
Pondělí, 05 Prosinec 2011 08:41

pve_1_1
Pohled na dolní nádrž PVE Dlouhé Stráně

pve_1_2
Detailní pohled na část horní nádrže PVE

Technické údaje přečerpávací elektrárny

typ elektrárny

přečerpávací, špičková

rok uvedení do provozu

1996

objem horní nádrže

2,72 mil. m3

spád

510,7–547,5 m

počet soustrojí

2

typ turbíny

reverzní Francis

max. výkon soustrojí

325 MW

max. příkon při čerpání

312 MW

max. průtok turbínou při výrobě

68,6 m3/s

průtok vody turbínou při čerpání

54,5 m3/s

otáčky

428,6 ot./min

průměr oběžného kola

4 540 mm

Technické údaje vyrovnávací elektrárny

typ elektrárny

nízkotlaká, vyrovnávací

rok uvedení do provozu

1996

objem nádrže

3,405 mil. m3

spád

 25–47,2 m

počet soustrojí

1

typ turbíny

Francis

výkon jednoho soustrojí

0,163 MW

max. průtok vody turbínou

54,5 m3/s

otáčky

1015 ot./min

průměr oběžného kola

400 mm

V elektrizační soustavě plní elektrárna několik významných funkcí:

  • statickou (přeměna nadbytečné energie v soustavě na energii špičkovou – v době přebytku elektrické energie v síti, především v noci, se voda čerpá z dolní nádrže do horní a ve špičkách se vyrábí elektrický proud).
  • dynamickou (plní funkci rezervy systému, poskytuje regulační výkon a podílí se na řízení kmitočtu soustavy)
  • kompenzační (slouží k regulaci napětí v soustavě).

Technologie elektrárny je umístěna v podzemí, v kaverně o rozměrech 87,5 × 25 × 50 m a v komoře transformátorů o rozměrech 115 × 16 × 21,7 m. Horní nádrž, ležící na hoře Dlouhé Stráně v nadmořské výšce 1350 m, je s podzemní elektrárnou spojena dvěma přivaděči o délce 1547 m a 1499 m. Dolní nádrž leží na říčce Divoká Desná, má výšku hráze 56 m a kolísání hladiny 22,2 m. S elektrárnou je spojena dvěma odpadními tunely dlouhými 354 a 390 metrů o průměru 5,2 m.

Provoz elektrárny je řízen moderním počítačovým řídicím systémem, umožňujícím i řízení a kontrolu obou soustrojí ve všech režimech provozu jak z místa, tak z dozorny nebo dispečinku.

V dnešní první a několika následujících částech se budeme věnovat elektrotechnickému vybavení PVE.

K jejímu hlavnímu vybavení patří generátory, blokové transformátory, rozvodna 400 kV, kabelový vývod 400 kV, silnoproudé rozvody, venkovní vedení 400 kV a ostatní zařízení.

1. Generátory

V kaverně turbín jsou nainstalovány dva generátory, na které navazují rozběhové asynchronní motory. Generátor-motory Škoda ve spojení s reverzními Francoisovými turbínami pracují v turbínovém režimu jako generátory, při čerpání pak jako motory.

Generátor-motor je vertikální reverzní synchronní trojfázový stroj s přímým vodním chlazením statorového vinutí. Generátor má jedno radiální ložisko nad rotorem a jedno pod rotorem. Axiální ložisko je na víku turbíny a je dodávkou ČKD Blansko.

pve_1_3
Skříň teploměrů pro ložiska vzduch generátoru

pve_1_4
Hřídel a rozpěrná hvězda ložiska generátoru

Parametry stroje – štítek v generátorickém chodu

zdánlivý výkon

355 500 kVA

činný výkon

320 000 kW

jmenovitý účiník

0,9

jmenovité napětí

22 000 V ±5 %

jmenovitý proud

9 329 A

jmenovité otáčky

428,6 min-1

max. statické průběžné otáčky, jež po dobu 15 minut generátor vydrží bez následků

600 min-1 

max. dynamické průběžné otáčky

690 min-1

kmitočet

50 Hz

celkový konstrukční moment setrvačnosti I (GD2)

1265 (5060) tm2 

počet pólů

14

počet vyvedených konců statorového vinutí

3 + 3 

spojení fází

Y

 Parametry stroje – štítek v motorickém chodu:

zdánlivý příkon

353 000 kVA

činný výkon (na spojce)

330 000 kW

jmenovitý účiník

0,95

jmenovité napětí

22 000 V ±5 %

jmenovitý proud

9 264 A

Přetížení alternátoru v motorickém chodu

Po dobu 30 minut může činný výkon na spojce dosáhnout 373 000 kW, přičemž cos φ bude 1 a kmitočet 51 Hz.

Jalový výkon

přebuzený

220 000 kVAr

podbuzený

200 000 kVAr

Rozběh soustrojí do motorického chodu se uskutečňuje pomocí asynchronního motoru na ose soustrojí. Buzení generátor-motoru je zajištěno za statické budicí soupravy. Její tyristorový měnič je napájený ze střídavého budiče, který je na ose generátor-motoru nebo z budicího transformátoru.

Účinnost v motorickém chodu při jmenovitém zatížení a cos φ = 0,95 je 98,43 %. Tolerance ztrát dle IEC ±10 %.V účinnosti jsou zahrnuty ztráty ve dvou radiálních ložiskscích a alikvotní část ztrát axiálního ložiska. Dále jsou v účinnosti zahrnuty ventilační ztráty a ztráty střídavého budiče.

Budící hodnoty

naprázdno

1070 A 69 V


při zatížení

1430 A 218 V

při nárazovém buzení


4970 A/20 s 445 V

při elektrickém brzdění

   Ik= 100 % 1455 A 94 V

pve_1_5
pve_1_6
Detailní pohled na chlazení generátoru

Popis stroje

Kostra statoru je svařovaná, dělená na třetiny. Jho statoru je složeno z orientovaných plechů a je staženo svorníky mezi deskami z nemagnetického materiálu. Vinutí statoru je dvouvrstvé smyčkové, se zkráceným krokem a se dvěma paralelními větvemi spojenými do hvězdy. Vinutí je přímo chlazené demineralizovanou vodou. Ve vinutí jsou osazena čidla pro monitorování drážkových částečných výbojů. Pro měření teploty statorového vinutí, chladicí vody a magnetického obvodu jsou osazeny odporové teploměry. Na vnitřním obvodu statoru jsou nalepena čidla pro monitorování vzduchové mezery stroje. Informace ze všech čidel slouží pro trvalou diagnostiku generátoru.

Rotorové těleso je složeno z odlitého náboje s přišroubovaným horním a dolním hřídelovým čepem. Na náboji je naklínován skládaný věnec, stažený svorníky mezi dvěma radiálními ventilátory. Póly jsou listěné, složené z plechů a k věnci jsou připevněny kladivovými rybinami. Vinutí rotoru – cívky pólů – jsou z měděných pasů. Jsou vzájemně vyztuženy mezipólovými rozpěrkami.

pve_1_7
Úpravna demineralizované vody pro chlazení statoru generátoru

pve_1_8Detailní pohled na zařízení úpravny demineralizované vody pro chlazení statoru generátoru

Horní hvězda a dolní hvězda je šesti ramenná svařovaná, ve střední části každé hvězdy je uloženo radiální ložisko.

Chlazení stroje je kombinované. Statorové vinutí je chlazeno vodou, rotor vzduchem. Chladicí vzduch je nasáván do prostoru mezi náboj a věnec rotoru, prochází mezi chladicími kanály ve skládaném věnci rotoru a vstupuje do mezipólového prostoru. Skrze ventilační kanály statorových plechů uniká vzduch do kostry, odkud přes chladiče vzduchu proudí do prostoru vně stroje. Část vzduchu lze použít pro vytápění strojovny. Teplý vzduch je veden ze dvou míst z kostry statoru do otvorů v podlaze šachty generátoru a dále do strojovny. Výfukové kanály jsou vybaveny dálkově ovládanými klapkami, sací ventil kanály jsou osazeny žaluziemi, které se uzavírají pomocí elektromagnetů v případě spuštění hašení CO2.

Přídavný vzduch je nasáván do šachty generátoru přes vzduchové filtry.

Horní vodicí ložisko je segmentové, se samočinným oběhem oleje v prostoru segmentů a nuceným oběhem oleje přes vodní chladiče. Ložisko je izolováno proti ložiskovým proudům.

Dolní vodicí ložisko je taktéž sametové se samočinným oběhem oleje přes šest vodních chladičů, umístěných na ramenech dolní hvězdy.

pve_1_9
Celkový pohled na místnost s rozběhovými asynchronními motory

pve_1_10
Detailní pohled na asynchronní rozběhové motory

2. Rozběhový asynchronní motor

Rozběh soustrojí do čerpadlového chodu je prováděn pomocným rozběhovým asynchronním motorem.

Parametry motoru:

výkon

25 000 kW/10 min

jmenovité statorové napětí, proud

10 000 V, 1824 A

jmenovité rotorové napětí, proud

3 930 V, 4070 A

jmenovité otáčky/průběžné otáčky soustrojí

495/690 min-1

kmitočet

50 Hz

počet pólů

12

počet fází statoru

3

spojení fází statoru

Y

počet vyvedených konců statorového vynutí

3 + 3

počet fází rotoru

3

spojení fází rotoru

Y

počet vyvedených konců rotorového vinutí

3

Popis stroje

Jedná se o vertikální stroj s kroužkovou kotvou a odklápěčem kartáčů, jeho rotor je nasazen na hřídel generátor-motoru a stator je kotven k horní hvězdě generátor-motoru. Stroj nemá vlastní ložiska.

Kostra statoru je svařovaná. Magnetické jho je složeno z orientovaných plechů a staženo. Vinutí statoru je třífázové, dvouvrstvové, tyčové. Rotorová hvězda je svařovaná, na ní je naklínováno magnetické jho. Jho je složeno z orientovaných plechů. Motor je chlazen vzduchem, přičemž prostor asynchronního motoru je spojen s prostorem generátoru. Taktéž hašení rozběhového asynchronního motoru médiem CO2 je společné s generátorem.

K rozběhu trojfázového asynchronního motoru s kroužkovou kotvou slouží kapalinový spouštěč s motorovým pohonem pohybu elektrod a systémem chlazení elektrolytu.

...pokračování v příště.

Literatura
- PVE Dlouhé Stráně, kolektiv autorů, vydal ČEZ a.s., r. 1997

 












Buďte stále v obraze:

Chci odebírat novinky

Reklama

ebec