Задача
Одной из задач мониторинга работы ГЭС и ГАЭС является оценка текущего КПД гидротурбин и насосных агрегатов станций и его изменение в сравнении с историческими данными.
Решение
В соответствие с международными стандартами IEC 60041 “Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines” (Международная электротехническая комиссия. «Турбины гидравлические, гидроагрегаты ГАЭС и турбонасосы. Полевые приемочные испытания для определения характеристик») и ASME PTC-18 “Hydraulic Turbines and Pump-Turbines. Performance Test Codes.” (Американская ассоциация инженеров-механиков. «Гидравлические турбины и насос-турбины. Коды испытаний производительности»), в турбинных водоводах гидроагрегатов гидроэлектростанций и подводящих водоводах насосных агрегатов насосных станций устанавливаются акустические преобразователи многолучевого времяимпульсного ультразвукового расходомера. Минимально допустимое стандартами количество акустических лучей – четыре в одной плоскости.
При наличии необходимой длины прямых участков водоводов до и после измерительного створа достигается погрешность измерения объемного расхода и объема воды не более +/-0,5%. При этом, многолучевой ультразвуковой расходомер позволяет получить точные данные измерения расхода на любом, из существующих в мире, турбинном водоводе ГЭС и ГАЭС.
При отсутствии необходимой длины прямых участков, т.е. при наличии в измерительном створе неустановившегося течения, для достижения необходимой точности измерений проектируются измерительные створы с акустическими лучами, расположенными в двух плоскостях, увеличивается количество акустических лучей и/или проводятся специальные гидравлические исследования - численное и физическое моделирование - с верификацией данных на натурных объектах.
Специальная гидравлическая экспертиза позволила в проектах НКФ ВОЛГА многократно получить приемлемые для энергетических испытаний турбин результаты, в том числе и на русловых ГЭС с короткими подводящими турбинными трактами полигональной формы. Конструкция элементов современных измерительных систем, таких как, например, акустический (ультразвуковой) расходомер многолучевой «Волга МЛ», предназначенных специально для гидротехнических сооружений, позволяет непрерывно получать, накапливать и передавать данные о мгновенном расходе и объеме воды, без необходимости ремонта в течение не менее чем двукратного межремонтного периода насосных и гидроагрегатов (12 - 14 лет).
Интеграция данных от расходомера в автоматизированные системы управления, в зависимости от степени и глубины автоматизации, позволяет:
- Контролировать заявленные производителями характеристики гидротурбин и насосных агрегатов
- В реальном времени проводить мониторинг коэффициента полезного действия гидротурбин турбин и насосов
- Контролировать отклонение результатов измерений от их исторических значений
- Своевременно реагировать на негативные процессы в проточном тракте, такие как, например, засорение сороудерживающих решеток
- Отслеживать изменение состояния гидромеханического оборудования во времени и предоставлять информацию для перехода на ремонт «по состоянию»
- Корректировать комбинаторную зависимость для поворотно-лопастных гидротурбин (Kaplan), тем самым оптимизируя выработку электроэнергии отдельным гидроагрегатом и эксплуатационную характеристику радиально-осевых (Francis) и ковшевых (Pelton) гидротурбин
- Увеличивать интегральную выработку группы гидроагрегатов в системах группового регулирования
- Оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации, связанные с протечками и разрывами водоводов и предотвращать последствия аварий
- Срок окупаемости внедрения подобных систем на ГЭС в мировой практике составляет обычно от 12 до 24 месяцев
Воспользовавшись нашими услугами по разработке системы мониторинга КПД гидротурбин и насосных агрегатов Вы можете получить дополнительные ПРЕИМУЩЕСТВА.
