AUTOMATIZAREA CENTRALELOR

HIDROELECTRICE DE MICA PUTERE

Mircea Bitoiu

24.03.2016

CONTINUT

• Centrale Hidroelectrice de Mica Putere

• Echipamente pentru CHEMP-uri

• Sisteme SCADA pentru CHEMP-uri

• Parametrii

• Regimuri de functionare a CHEMP-urilor

CENTRALE HIDROELECTRICE DE MICA PUTERE

• Centralele hidroelectrice utilizeaza energia hidraulica a raului pentru producerea energiei electrice.

• Centralele hidroelectrice de mica putere (CHEMP) suntconsiderate centralele care au o putere mai mica de 10 MW.

• Marimile tehnice cele mai importante pentru un CHEMP sunt caderea si debitul;

• Puterea 𝑃 = 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻 ∙ 𝜂 [W]

TIPURI DE CHEMP-URICHEMP cu derivatie mixta CHEMP cu derivatie cu conducta

CHEMP cu derivatie cu canal CHEMP la piciorul barajului

CHEMP CU DERIVATIE MIXTA

CHEMP CU DERIVATIE CU CONDUCTA

CHEMP CU DERIVATIE CU CANAL

CHEMP LA PICIORUL BARAJULUI

ECHIPAMENTE PENTRU CHEMP-URI

• Turbina hidraulica• Generator electric• Vane• Dulap de forta• Dulap de automatizare• Instalatii de compensare a factorului de putere• Sistem de comunicatie

TURBINE HIDRAULICE

TURBINE HIDRAULICE

TURBINE HIDRAULICE

TURBINE HIDRAULICE

TURBINE HIDRAULICE

TURBINE HIDRAULICE

DULAPURI DE COMANDA SI FORTA

DULAPURI DE COMANDA SI FORTA

• Componentele care sunt in interiorul dulapului de forta au rolul principal de a conecta sideconecta generatorul de la reteaprin intreruptorul automat, de a proteja la supratensiunecomponentele electrice sielectronice legate direct in acestdulap prin descarcatori si siguranteautomate.

• In componenta acestuia intra traductorii de curent si tensiune, traductorii de temperatura siventilatorul de racire.

DULAPURI DE COMANDA SI FORTA

• In componenta dulapului de comanda intra PLC-ul pentru citireasenzorilor si comanda diverselorcomponente, module analogicepentru citirea temperaturilor de la nivelul turbinei, generatorului, dulapului de forta, interiorulcentralei si exterior, un modulanalogic pentru citirea pozitieiaparatului director, nivelului apei sicomanda valvei proportionale a grupului hidraulic si un modulpentru interfatarea cu SCADA.

AUTOMATIZAREA FUNCTIONARII

HIDROAGREGATULUI• Automatizarea procesului de functionare a

hidroagregatului are ca scop functionarea acestuia farainterventia operatorului sau o interventie minima.

• Acest proces poate fi impartit in cateva faze:– Pornirea hidroagregatului – care incepe din starea de

asteptare/oprit si dureaza pana in momentul cuplariigeneratorului la retea

– A doua faza este functionarea propriu-zisa, aceastadureaza cat timp generatorul este conectat la retea

– Faza de oprire si asteptare a hidroagregatului, care dureazade la deconectarea de la retea a generatorului pana la onoua pornire a hidroagregatului

AUTOMATIZAREA FUNCTIONARII

HIDROAGREGATULUI• PLC comanda

hidroagregatul pentrufunctionarea in treiregimuri:– functionare in regim

automat – functionare in regim

manual – regim de service

AUTOMATIZAREA FUNCTIONARII

HIDROAGREGATULUI• Subansablele comandate de catre

PLC sunt:– Palele aparatului director al

turbinei si vana din fata turbinei– Agregatul hidraulic (GUP)– Generatorul sincron

(intreruptorul automat MASTERPACT)

– Circuitele de forta si comanda(inclusiv sensorii)

SISTEME SCADA PENTRU CHEMP-URI

• Achizitia datelor de intrare de la senzori (temperaturi, puteri, curenti, nivelapa, pozitie aparat director etc)

• Centralizarea datelor si afisarea lor in tabele si grafice

• Salvarea datelor folosind SQL Server

• Posibilitatea alegerii modului de functionare (automat, manual, service)

• Posibilitatea reglarii parametrilor de proces

• Posibilitatea conducerii de la distanta via internet prin server WEB

SISTEME SCADA PENTRU CHEMP-URI

SISTEME SCADA PENTRU CHEMP-URI

SISTEME SCADA PENTRU CHEMP-URI

PARAMETRII MONITORIZATI

• Parametrii electrici (tensiuni, curenti, putere)• Pozitia aparatului director• Pozitia vanei din fata turbinei• Turatia• Nivele de apa• Temperaturi (rulmenti turbina, rulmenti

generator, infasurare generator, mediuluiambiant)

PARAMETRII PENTRU REGLAJ

• Functionarea la “firul apei”:– Nivel de pornire– Nivel de oprire– Nivel de functionare– Deschidere minima AD– Dechidere maxima AD

• Functionarea cu regularizare orara:– Nivel de pornire– Nivel de oprire– Nivel pentru deschidere maxima AD– Nivel pentru deschidere minima AD– Deschidere minima AD– Deschidere maxima AD

REGIMURI DE FUNCTIONARE A CHEMP-URILOR

• Regimurile de functionare ale unuihidroagregat sunt:

– Regim automat

– Regim manual

– Regim de service

AHE SUCEAVA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ianuarie februarie martie aprilie mai iunie iulie august septembrie octombrie noiembrie decembrie

Ene

rgie

pro

du

sa z

ilnic

[M

Wh

]

Curba de regim a energiilor zilnice produse

Centrala mare cadere Pi=500kW Centrala Joasa cadere Pi=300kW

05

101520253035404550556065707580859095

100105110115120

ianuarie februarie martie aprilie mai iunie iulie august septembrie octombrie noiembrie decembrie

Ene

rgie

pro

du

sa z

ilnic

[M

Wh

]

Curba de regim a energiilor zilnice produse

2014 an ploios 2012 an secetos

ANEXE

ANEXE

ANEXE

ANEXE

VA MULTUMESC!

Mircea Bitoiu0721 945 193

mircea.bitoiu@gmail.com