Schema de Amenajare Hidroenergetica a Raului Arges

CAPITOLUL 1

SCHEMA DE AMENAJARE

HIDROENERGETICA A RÂULUI ARGEȘ

Date generale

Râul Argeș, izvorăște din munții Făgăraș, în centrul țării, vărsându-se, după un traseu de aproximativ 250 km lungime în Dunăre, în zona sudică a țării (Oltenița). Pentru a crește gradul de utilizare complexă a resurselor hidrografice ale Argeșului, a fost gândită o amenajare a acestui râu, care să satisfacă numeroase cerințe cum ar fi: alimentări cu apă potabilă pentru populație și industrie, irigații combaterea eroziunii solului, piscicultură, prevenirea inundațiilor, producerea energiei electrice, baze sportive și de agrement și chiar navigație pe sectorul inferior.

In acest scop au fost demarate încă din anul 1960 ample lucrări de regularizare și amenajare a cursului acestui râu, precum și a afluenților săi mai importanți (Râul Târgului, Dâmbovița, Râul Doamnei, Vâlsan). Schema de amenajare a râului Argeș a fost concepută pentru a satisface, din punct de vedere energetic, următoarele, cerințe:

– utilizarea maximă a resurselor hidroenergetice

– realizarea de centrale hidroelectrice de mare putere; cu regim de funcționare la vârf.

Pentru atingerea acestor obiective s-a realizat un lac de acumulare important (465 mil. m.c. apă) – Lacul Vidraru de care beneficiază întreaga cascadă de centrale hidroelectrice din aval. Pentru a putea utiliza la întreaga capacitate acumularea Vidraru ;au fost făcute lucrări de captare ai unor afluenți ai Argeșului (Râul Doamnei, Vâlsan, Limpedea, V. lui Stan) și chiar un afluent al Oltului (râul Topolog).

Aceste aducțiuni secundare însumează zeci de km. de canale, tunele, conducte, precum și alte construcții hidrotehnice. Astfel s-a mărit gradul de utilizare a potențialului hidroenergetic economic, permițându-se folosirea energiei cursurilor de apă a căror amenajare independentă în centrale de mică putere nu ar fi fost economică, concentrarea debitelor fiind una din căile principale de creștere a puterii în CHE.

Sistemul hidroenergetic Argeș este format din următoarele obiective:

– două CHE amonte de barajul Vidraru, Cumpăna și Vâlsan cu o putere de 5 MW fiecare

– CHE Vidraru cu o putere de 220 MW

– Sectorul Oiești – C. de Argeș, cu CHE: Oiești, Albești, Cerbureni, V. Iașului, C. de Argeș;

– Sectorul C. de Argeș – Golești cu CHE: Noapteș, Zigoneni, Băiculești, Mânicești, Vâlcele, Merișani, Budeasa, Bascov, Pitești, Golești.

– Sectorul Golești – Oltenița cu CHE: Mihăilești, Adunații-Copăceni, Rodovanu, Oltenița.

Din acest sector s-au finalizat în momentul de față numai lucrările la CHE Mihăilești, celelalte fiind abandonate în diverse stadii de execuție.

Descriere

1. CHE CUMPĂNA

– tip cu lac de acumulare derivație sub presiune și centrală la zi

– volumul lacului 288.430 m3 realizat cu barajul Cumpănița (H = 33m)

– cota maximă în lac 921,50 mdM

– căderea centralei 102 m

– debitul instalat 6,l m3/s.

– puterea instalată 5 MW

– tip hidroagregate -1 turbină Francis și generator sincron

– anul PIF -1967.

2 .CHE VÂLSAN

– tip cu lac de acumulare, derivație sub presiunea și centrală subterană

– volumul lacului 120.000m3 realizat cu barajul Vâlsan (Hm = 25 m).

– cota maximă în lac 954 mdM.

– căderea centralei 108 m

– debitul instalat 6,1m3/s.

– puterea instalată 5MW

– tip hidroagregat 1 turbină Francis și generator

– anul PIF 1968.

3. CHE VIDRARU

– tip cu lac de acumulare, derivație, sub presiune și centrală subterană

– volumul lacului, 460 mil. m3 realizat cu barajul Vidraru

– cota maximă în lac 830 mdM

– căderea centralei 324 m.

– debitul instalat 90 m3/s.

– tip hidroagregate 4 turbine Francis și generatoare sincrone verticale 55 MW fiecare .

– anul PIF 1966

4. CHE OIEȘTI

– tip cu lac de acumulare și derivație cu nivel liber

– volumul lacului 250000 m3

– cota retenției normale 506 mdM

– căderea centralei 20,5 m.

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1967.

5. CHE ALBEȘTI

– tip centrală pe derivație (canal)

– cota retenției normale 485,5mdM

– căderea centralei 20, 5 m.

– debitul instalat 90 m3/s.

– puterea instalată 15 MW

– tip hidroagregate : 2 turbine Kaplan și generatoare sincron verticale

– anul PIF 1967.

6. CHE CERBURENI

– tip cu lac de acumulare și derivație cu nivel liber

– volumul lacului 350.000 m3

– cota retenției normale 465 mdM

– căderea centralei 20,5 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15 MW

– tip hidroagregate :2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anu1 PIF I969

7. CHE VALEA IAȘULUI

– TIP centrală pe derivație canal

– cota retenției normale 444,5 mdM

– căderea centralei 20,5m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1969

8. CHE CURTEA DE ARGEȘ

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 150000 m3

– cota retenției normale 424 mdM

– căderea centralei 10,5 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 7,7 MW

– tip hidroagregate- 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1972

9. CHE NOAPTEȘ

– tip centrală pe derivație (canal)

– cota retenției normale 413,5 mdM

– căderea centralei 20,5m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15,5 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1973

10. CHE ZIGONENI

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 13,3 mil. m3

– cota retenției normale 393 mdM

– căderea centralei 20,4 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15,4 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1974

11. CHE BĂICULEȘTI

– tip centrală pe derivație

– cota retenției normale 372 mdM

– căderea centralei 20,3 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15,4 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1974

12. CHE MĂNICEȘTI

– tip centrală pe derivație

– cota retenției normale 352,3 mdM

– căderea centralei 15,1m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 11,5 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1975

13. CHE VÂLCELE

– tip centrală cu lac de acumulare

– volumul lacului 40,5 mil. m3

– cota retenției normale 337 mdM

– căderea centralei 20,5m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 15,4MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1976

14. CHE MERIȘANI

– tip centrală cu derivație

– cota retenției normale 316,5 mdM

– căderea centralei 15,5 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 11,5 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1976

15. CHE BUDEASA

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 24 mil. m3

– cota retenției normale 301 mdM

– căderea centralei 15,5m

– debitul instalat 90m3/s

– puterea instalată 11,5MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1977

16. CHE BASCOV

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 4 mil. m3

– cota retenției normale 285,5mdM

– căderea centralei 10,5m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 7,7MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1972

17. CHE PITEȘTI

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 2 mil. m3

– cota retenției normale 264mdM

– căderea centralei 10,5m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 7,7 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1972

18. CHE GOLEȘTI

– tip centrală baraj cu lac de acumulare

– volumul lacului 55,5 mil. m3

– cota retenției normale 237 mdM

– căderea centralei 10,5 m

– debitul instalat 90 m3/s

– puterea instalată 8 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale

– anul PIF 1982

19. CHE MIHĂILEȘTI

– tip centrală cu lac de acumulare și derivație sub presiune

– volumul lacului 68 mil. m3

– cota retenției normale 86,50 mdM

– căderea centralei 18 m

– debitul instalat 58 m3/s

– puterea instalată 7,7 +0,3 MW

– tip hidroagregate 2 turbine Kaplan și generatoare sincrone verticale, 1 turbină Francis și generator asincron orizontal

– anul PIF – HA 1: 13 sept. 1995

CAPITOLUL 2

PRIZA MICROHIDROAGREGAT

Descriere generală

Priza energetică a centralei Mihăilești este o priză de suprafață amplasată pa partea stângă a lacului de acumulare Mihăilești, în apropierea barajului. Priza microturbinei este amplasată în culeea stângă a prizei turbinelor Kaplan, fiind amplasată între grătarul des și batardou. Debitul instalat al prizei este de 2,12 m3/s.

2.2 Descrierea echipamentului hidromecanic și regimuri de funcționare

Priza este dotată cu următorul echipament hidromecanic:

– vană plană

– grătar des

– vană fluture, acționată hidraulic cu contragreutate

– instalația de evacuare a apei din cămin

2.2.1. Vana plană 2 1,75/110 este cu etanșare spre aval și roți de rulare în consolă. Vana se instalează pe circuitul hidraulic al microturbinei în fața vanei fluture și are rolul de a asigură izolarea acesteia, dinspre amonte, în vederea reviziilor și reparațiilor. Vana are următoarele caracteristici tehnice principale:

– deschiderea în lumină 2 m

– înălțimea în lumină 1,75 m

– cota pragului inferior 79,5 mdM

– înălțimea de calcul 10 m

– debitul maxim în secțiunea vanei 2,12 m3/s

Manevrarea vanei se face în regim echilibrat, manual, cu ajutorul dispozitivului de acționare amplasat pe priză. Pentru cuplarea la dispozitivul de ridicat, vana a fost livrată cu o grindă de manevră a vanei, în corpul acesteia s-a prevăzut un by-pass. În funcționarea normală, vana se află în afara nișei, lansarea ei în nișă făcându-se când este necesar, după scoaterea grătarului des.

2.2.2 Grătar des de tip vertical mobil

Este amplasat la intrarea apei în circuitul hidraulic, în aceeași nișă ca și vana plană și are rolul de a opri pătrunderea în adâncime a corpurilor cu dimensiuni mai mari de 25 mm. Grătarul are următoarele caracteristici tehnice principale:

– deschiderea 2 m

– înălțimea 1,75 m

– lumina între bare 25 mm

– sarcina de calcul 3 mca

– cota pragului inferior 79,5 mdM

– debitul maxim prin grătar 2,12 m3/s

– viteza brută prin grătar 0,6 m/s

– tipul curățirii – manuală, prin scoaterea din amplasament

– manevrare – manual, cu ajutorul dispozitivului de ridicare amplasat pe priză și grinzi de manevră 2,5 tf.

2.2.3. Vana fluture – acționată hidraulic cu contragreutate

Vana este amplasată între vana plană și conducta forțată și are rolul de a închide rapid intrarea apei în conducta forțată în cazul spargerii acesteia. Vana are următoarele caracteristici tehnice principale:

– diametrul nominal 1000 mm

– presiunea nominală 10 kgf/cm2

– cota în ax vană 80 mdM

Pentru sesizarea spargerii conductei forțate s-a prevăzut o sondă diferențială de presiune care se montează în amonte de vana fluture. Alimentarea cu energie electrică se face din serviciile proprii ale centralei. Tensiunile de alimentare sunt 3380 V/220 V, 50 Hz și 220 C.C.a.

2.2.3.1 Manevrare vană fluture

Deschiderea se realizează electric cu servomotor cu ulei sub presiune de la un grup de pompare propriu. Închiderea se face automat prin contragreutăți, la scăderea presiunii în amonte de vană sub valoarea normală. Comanda închiderii și deschiderii robinetului se realizează local prin butoanele de la panoul hidraulic.

– punerea în funcțiune a instalației prin rotirea contactului cu cheia

– deschiderea completă a robinetului prin acționarea butonului “vana parțial deschisă” manevra efectuându-se pe durata cât butonul este apăsat

– închiderea robinetului prin acționarea butonului sau întreruperea contactului cu cheia

– STOP – buton – oprire avarie

Semnalizări

funcționarea pompei de ulei (pornit)

funcționarea pompei de ulei (oprit)

avarii

2.2.4 Instalația de evacuare a apei din cămin

Pentru colectarea apei infil acesteia. Vana are următoarele caracteristici tehnice principale:

– diametrul nominal 1000 mm

– presiunea nominală 10 kgf/cm2

– cota în ax vană 80 mdM

Pentru sesizarea spargerii conductei forțate s-a prevăzut o sondă diferențială de presiune care se montează în amonte de vana fluture. Alimentarea cu energie electrică se face din serviciile proprii ale centralei. Tensiunile de alimentare sunt 3380 V/220 V, 50 Hz și 220 C.C.a.

2.2.3.1 Manevrare vană fluture

Deschiderea se realizează electric cu servomotor cu ulei sub presiune de la un grup de pompare propriu. Închiderea se face automat prin contragreutăți, la scăderea presiunii în amonte de vană sub valoarea normală. Comanda închiderii și deschiderii robinetului se realizează local prin butoanele de la panoul hidraulic.

– punerea în funcțiune a instalației prin rotirea contactului cu cheia

– deschiderea completă a robinetului prin acționarea butonului “vana parțial deschisă” manevra efectuându-se pe durata cât butonul este apăsat

– închiderea robinetului prin acționarea butonului sau întreruperea contactului cu cheia

– STOP – buton – oprire avarie

Semnalizări

funcționarea pompei de ulei (pornit)

funcționarea pompei de ulei (oprit)

avarii

2.2.4 Instalația de evacuare a apei din cămin

Pentru colectarea apei infiltrate în cămin și a scăpărilor de la neetanșeității s-a prevăzut un bazin amplasat în căminul uscat la cota 77,4 mdM. Pentru evacuarea apei s-a prevăzut o electropompă cu turația n-3000 rot/min, și puterea motorului P-1,5 kw. Pompa funcționează automat în funcție de nivelul apei din bazin, sesizat de două semnalizatoare de nivel cu plutitor.

Supraveghere și control. Controlul la priza microagregat se execută la ore stabilite prin ITI, privind modul de efectuare a rondurilor în instalații. Pe timp de noapte controlul se va efectua cu lumina aprinsă. Pe timp de iarnă platforma de acces de la priză se va curăța la fiecare schimb de gheață și zăpadă. Se va controla la fiecare schimb nivelul uleiului în rezervorul agregatului de pompare al vanei fluture.

Măsuri N.P.M. Se vor respecta măsurile de P.M. specifice locului de muncă. Este interzis accesul persoanelor străine pe platforma prizei și în incinta ei. Se interzice aplecarea peste balustrada atunci când se efectuează lucrări de curățite a plutitorilor sau pentru citirea cotei.

VANA PLANĂ 3,5×4,0/9,5

1. Scopul instalației – Vana plană 3,5×4,0/9,5 este destinata închiderii și deschiderii accesului apei în turbina la comanda normală, precum și închiderii circuitului hidraulic în situații de avarii.

2. Caracteristici funcționale principale

2.1. Caracteristici tehnice principale

– numărul nișelor – una/agregat

– numărul organelor de obturare – unul/agregat

– deschiderea în lumina – 3500 mm

– înălțimea în lumina – 4000mm

– sarcina de calcul – 9,5 m.c.a.

– nr. secțiunilor pe vana – 2 buc.

– nr. roților de rulare – 8 buc.

Vana este de tipul vana plana cu roți de rulare și ghidaje laterale.

Acționarea vanei este realizată cu servomotor hidraulic ø1250mm, sarcina nominală a acționării este de 350 KN. Etanșarea în amonte este realizata cu garnituri P45 pe contur și tip cuțit pe pragul inferior și între secții.

Poziția normala de lucru este poziția "Deschis". Timpii de acționare ai vanei:

a. la ridicare – 5 min.

b la coborâre – 2 min.

Descrierea echipamentelor

Unitatea tehnica V.P. 3,5×4,0/9,5 cuprinde următoarele ansambluri de grupe:

A. Piese înglobate

B. Vană plană

C. Instalația de acționare hidraulica

A. Piesele înglobate – sunt construcții metalice sudate, înglobate în beton secundar. Șinele de rulare, amplasate spre aval sunt șine tipizate tip I20 pentru 20t/roată. Ghidajele, contraghidajele și pragul superior sunt construite din tablă îndoită rigidizată prin nervuri sudate și prevăzute cu bare din otel rotund pentru ancorare prin sudură de montaj de mustățile betonului primar. Pragul inferior este o construcție metalica din table sudate rigidizat prin nervuri prevăzute cu bare rotunde pentru ancorare prin sudură de montaj de mustățile betonului primar. Suprafața de etanșare este prevăzuta în amonte și este confecționata din tablă de oțel inoxidabil, groasa de 4 mm, sudata pe contraghidaje.

B. Vana plană – este o construcție metalică sudată, alcătuita din doua elemente suprapuse, asamblate între ele prin bolțuri și eclise.

Etanșarea pe contur este un cauciuc, iar etanșarea pragului și între secții este de tip cuțit. Etanșarea între secții se realizează și prin suprapunerea capetelor garniturilor laterale.

Vana este echipată cu câte 8 roți de rulare tipizate 320/20t. și câte 8 roți de ghidare laterale (câte 4 pentru fiecare secțiune).

Tabla de retenție și etanșarea pe contur sunt prevăzute pe fața amonte. Pentru a se putea închide în curent de apă vana este lisată cu beton.

C. Instalația hidraulică de acționare

i) Rezervorul de ulei – asigură necesarul de ulei pentru acționarea servomotoarelor. Rezervorul este prevăzut cu un filtru de aer, care are rolul de a curăța aerul ce intră în rezervor de praf, gaze și umiditate; două filtre de ulei care rețin impuritățile din uleiul returnat din circuitul de presiune în rezervor; releul de nivel pentru indicarea nivelului minim-maxim din rezervor.

ii) Grupurile de pompare (de serviciu și de rezervă)

Au rolul de a aspira uleiul din rezervor și a-l refula la presiunea necesară instalației pentru ridicarea vanelor. Grupurile sunt prevăzute cu electropompe cu pistoane axiale. Fiecare grup este protejat la suprapresiune de către un bloc de aparate hidraulice.

Pentru cazuri deosebite (probe, lipsa energiei electrice) instalația hidraulică este dotată cu o pompă acționată manual.

Toate aceste echipamente hidraulice, sunt instalate într-o cameră specială, amplasată sub nivelul coronamentului. Servomotoarele ø250/100×4400 sunt dispuse în nișele vanelor și sunt cuplate de vane prin bolțuri.

Servomotoarele sunt de tipul cu simplu efect, întrucât coborârea vanelor se face sub greutatea proprie a vanelor. Servomotoarele sunt montate pe câte o grindă metalică. Pe fiecare grindă sunt montate de asemenea, câte un mecanism de comandă care are rolul de a urmări mișcarea vanelor în regim automat sau manual de acționare. De asemenea pe servomotoare sunt montate blocurile care comandă acționarea vanelor. Legătura dintre rezervorul de ulei și servomotoarele de acționare este realizată de circuitul hidraulic care constituie rețeaua de conducte de vehiculare a uleiului între servomotoare și rezervor.

3. Controale care se execută

În exploatarea vanelor rapide trebuiesc urmărite următoarele:

– starea echipamentului mecanic (gradul de conservare, curățenia echipamentului) – nivelul de ulei în rezervor

– poziția vanei rapide, funcționarea repompării și intervalul dintre repompării

– dacă sunt pierderi de ulei la racorduri, armături, robinete sau servomotoare

– în timpul manevrelor de deschidere sau închidere se vor urmări indicațiile aparatelor precum și funcționarea fără zgomote anormale și vibrații;

– starea dispozitivului de comandă (came, limitatori)

– se verifică vizual starea etanșărilor în poziția "închis" a vanelor rapide

– la ridicarea vanelor se va urmări efectuarea egalizărilor și continuarea ridicării după terminarea acesteia

– situația semnalizărilor existente și concordanța cu realitatea

Controlul în instalația vanelor rapide se efectuează la primirea și predarea schimbului ,la orele stabilite pentru rond, la pornirea și oprirea HA-ului și ori de câte ori este nevoie. Valorile înregistrate sau observațiile făcute se vor compara cu cele anterioare.

4. Manevre

Funcționarea vanelor plane se înscrie în procesul normal de funcționare al HA, comanda vanelor plane (deschidere și închidere) realizându-se în cadrul procesului de pornire-oprire a HA-urilor sau manual printr-o succesiune de operații distincte efectuate de pe panoul de automatizare local. Caracteristica pentru acest tip de vană este că ridicarea se realizează cu presiune, iar coborârea prin greutate proprie fără funcționarea grupului de pompare.

Ridicarea vanelor se face rând pe rând și niciodată simultan.

Coborârea vanelor sub greutate proprie se poate face și simultan. Se va urmări schema hidraulică de acționare. Poziția robinetelor poate fi deschisă sau închisă.

Ridicarea vanei cu grupul de pompare

Condițiile care trebuiesc îndeplinite sunt:

– nivel normal al uleiului în rezervor

– prezența tensiunii de comandă

– AD este închis

– nu se comandă coborârea

Comanda se realizează "local" sau de la ''distanță".

Se comuta cheia din panoul din camera de comanda pe "local". "Local" – ridicarea se face prin apăsarea unui buton din panou – priza CHE.

"La distanță" – se comuta cheia pe distanță. Ridicarea se face prin apăsarea unui buton din panoul din camera de comanda.

Prin comanda de pornire a grupului de pompare uleiul sub presiune intră în blocul de aparate, la racordul pompei. După trecerea timpului de temporizare (3 sec) supapa de siguranță este cuplată, legătura la tanc este întreruptă, iar uleiul sub presiune este refulat la racordul A. De la racordul A uleiul sub presiune este refulat la blocul de comanda B (la racordul P).

Printr-o comandă electrică electromagnetul distribuitorului este acționat. Uleiul sub presiune trece prin distribuitor, supapa de sens, robinet, drosel de cale și intră în pistonul servomotorului.

Servomotorul ridică vana. Uleiul dinaintea servomotorului fără tija va fi împins prin conductă până la racordul A, trece prin blocul B, distribuitorul este pus pe paralel, iese la T, robinet, conducte, supapă, filtrul de ulei și intră în rezervor.

Cilindrul servomotorului, împreună cu vana se ridica cca l00 mm după care limitatorul oprește vana pentru realizarea egalizării.

După realizarea egalizării presiunilor din amonte și aval de vană, manometrul cu contacte prin releul comandă ridicarea vanei până la poziția “vana sus” Dacă în timpul funcționării electropompei, presiunea depășește valoarea de 90 bar se va deschide supapa de siguranță care va descărca debitul pompei în rezervor. Dacă supapa nu funcționează, presiunea crescând până la 95 bar releul de presiune maximă va opri funcționarea motorului.

Din poziția ridicată, din cauza pierderilor de ulei (pe la supapa de retur, garnituri, piston, supapa de sens unic) vana poate coborî sub greutate proprie cca 200 mm (tasare I). Astfel prin acționarea limitatorilor pompa va reporni ridicând din nou vana până la poziția "vana sus".

Dacă pompa nu pornește dintr-un motiv oarecare sau pierderile sunt mai mari decât debitul pompei (garnitura distrusă) vana va coborî din nou 150 mm până la atingerea limitatorului (tasare II) când se dă comanda de oprire HA și închidere, de avarie a vanei plane.

Ridicarea vanei cu pompa manuală

Se deschide distribuitorul și se acționează pompa manuală. Uleiul sub presiune intră în blocul de aparate la racordul P.

Coborârea vanei sub greutate proprie

Coborârea vanei poate fi realizată atât prin comenzi voite (automat sau manual) cât și automat la apariția unor defecțiuni pentru a proteja HA-ul sau instalația vanei. Comanda voită se realizează "local" sau "de la distanță"

"Local" se comută cheia pe "local". Coborârea se face prin apăsarea butonului din panoul local – priza CHE.

De "la distanță" – se comută cheia pe distanță. Coborârea se face prin apăsarea butonului din panoul din camera de comandă.

Coborârea se realizează prin intermediul presiunii date de greutatea proprie a vanei. Se acționează prin comanda electrică distribuitorul punându-l pe paralel; uleiul din partea cu tijă a servomotorului trece prin droser (28.2), robinet și racordul B.

De aici uleiul trece de distribuitor, droser și intră în supapa de sens deblocabilă care se deschide dând cale liberă uleiului din servomotor prin droser, racordul A, conducte și intră pe partea feței pistonului servomotorului.

Diferența de volum de ulei (față – spate – piston) este absorbită datorită depresiunii create din rezervorul de ulei, uleiul circulă din supapa de sens unic, conducte, robinet racordul T-A și servomotor.

Frânarea vanei pe ultimii 200 mm se face de către servomotor. Coborârea vanei în cazul lipsei tensiunii de comandă la distribuitor se poate face prin comanda manuală directă asupra lui.

Coborârea vanei prin protecțiile HA-ului

– presiunea minimă în sistemul de reglaj

– ambalare 160%

– nivel periculos al apei infiltrate în centrală

– acționarea butonului de avarie

– coborârea vanei sub 350 mm (tasare II)

Manevre în caz de revizie a vanelor

Aceste manevre se execută prin cheia din panoul local, cu batardoul introdus în nișă și etanș pe prag și camera spirală golită:

– se mută cama limitatorului "vana sus" astfel încât vana să poată face cursa maximă

– se ridică vana până când bolțul primei tije de manevră permite introducerea grinzilor de reazem de la platforma;

– se introduc cele două grinzi de suspendare sub bolț

– se coboară vana până când bolțul reazemă pe grinzi

– se demontează tija de manevra de legătură cu tija pistonului

– se coboară pistonul până se poate cupla cu tija de manevra imediat următoare

– se cuplează tija servomotorului cu tija de manevră

– se ridică ansamblul tijei de manevră vana până când bolțul din tija următoare se poate așeza pe grinzile de sprijin

Operațiile se repetă până când servomotorul rămâne prins de flanșă cu o singură tija.

– se ridică vana până când aceasta iese din zona ghidajelor metalice depășindu-le cu cca 250 mm;

– se montează cele doua grinzi ± 200 pe golul ghidajului;

– se coboară vana cu partea inferioară a construcției metalice pe cele doua grinzi.

5. Anomalii posibile

În timpul funcționarii instalației vanei rapide pot apărea o serie de defecțiuni:

– lipsă tensiune de forță și comandă

– defecțiuni în automatica instalației (releistică sau semnalizări)

– limitatori defecți

– deteriorarea garniturilor de etanșare

– defecțiuni la electropompe

– defecțiuni ale supapelor (nu închid etanș)

Personalul operativ are obligația de a depista elementul defect și în limitele competenței să remedieze defecțiunea sau să anunțe treapta operativ superioară. În cazul unor defecțiuni apărute la partea de automatizare, până la remedierea lor de către echipele specializate, vana plana se va deschide prin manevre efectuate manual. Manevrele se vor efectua cu o deosebită precauție numai de către personalul de exploatare autorizat.

6. Intervenții permise personalului operativ

– asigură închiderea în condiții de siguranță a vanei plane în cazul apariției unei defecțiuni care necesită acest lucru;

– efectuează manevre prin comenzi manuale în cazul unor defecțiuni în automatica instalației;

– reface etanșeitatea în caz de nevoie, schimba garnituri, strânge șuruburi la îmbinări și armaturi.

– remediază operativ micile defecțiuni apărute (limitatori, contacte imperfecte, lămpi semnalizare arse, poziționări greșite, siguranțe arse, etc.)

7. Lucrări de întreținere

– se vor depista și remedia eventualele scurgeri de ulei

– de doua ori pe luna se vor verifica și strânge șuruburile aferente instalației

– se înlocuiesc elemenții de filtrare (ulei și aer) când se constată colmatarea și saturarea acestora;

– pe timp friguros se pune în funcțiune instalația de încălzire a blocului de comanda

– se va menține nivelul uleiului în rezervor în limite normale (se completează la nevoie)

– se va menține o curățenie și ordine perfecta a instalației

– se menține un iluminat corespunzător al instalației.

8. Măsuri de securitate

Măsuri NPM. Se vor păstra în perfecta stare scările, platformele și balustradele. Golurile nișelor vanelor și batardourilor vor fi în permanență acoperite cu grătare;

– Împrejmuirea va fi permanent închisă. Se interzice efectuarea de lucrări în timp ce instalația se află sub presiune.

– Pentru verificarea aparatelor de măsură, control și automatizare se asigură izolarea aparatelor de restul circuitelor.

– Pentru lucrările de demontare, manipulare și montare a pieselor se vor folosi instalații de ridicat corespunzătoare și autorizate.

– Pe timp de iarnă se vor lua măsuri de degajare de zăpadă și gheață a căilor de acces.

– Personalul operativ trebuie să aibă pregătirea corespunzătoare și să fie instruit în acest scop. Lucrările se vor executa pe baza de autorizație de lucru.

Măsuri PSI. Lucrările de sudură se vor executa numai după luarea măsurilor conform "Permisului de lucrări cu pericol de incendiu sau explozie". Se vor îndepărta operativ toate pierderile de ulei. Se va menține starea de curățenie și se vor îndepărta toate materialele combustibile. În caz de incendiu se va acționa cu stingătoare cu spumă chimică pentru ulei și cu stingătoare portabile cu C02 sau cu praf și C02 pentru instalații electrice.

CAPITOLUL 3

CENTRALA HIDROELECTRICĂ

3.1 Scopul

Centrala este obiectivul principal al amenajării în care sunt amplasate principalele instalații și agregate pentru producerea energiei electrice, instalațiile de comandă și control, instalațiile serviciilor interne proprii și generale) alte instalații anexe.

3.2. Descriere

Centrala este de tip aerian cu conducte forțate din beton armat, blindate cu tolă metalică la interior. Este amplasată pe malul drept al răului Argeș, la distanța de 139,5 m față de axul energetic și 103 m în aval. Clădirea este fundată pe rocă de bază, formată din nisipuri fine prăfoase, alternând cu argila.

Principalele nivele energetice sunt:

– În lacul amonte:

– nivel normal de retenție (NNR) – 86,5 mdM

– nivel minim de exploatare (NME) – 84,5 mdM

– nivel maxim – 88,60 mdM

– În bieful aval:

– NNR – 68, 50 mdM

– nivel minim – 68 mdM

nivel normal (1950 m3/s) – 76,61 mdM

nivel maxim (2320 m3/s) – 77,09 mdM.-

contrapresiunea turbinei – Hs = -2,5 m.

Centrala este echipată cu două hidroagregate tip KVM 5,2-19,5 și un grup FOM 230/720. Pentru montajul și manevrarea echipamentului principal din centrală aceasta este echipată cu pod rulant având sarcina utilă de 32tf. Cota în axul turbinelor Kaplan este +65,5 mdM. Platforma exterioară a centralei este situată la cota +77 mdM și este asigurată față de nivelul maxim aval.

Principalele cote tehnologice ale centralei sunt:

– galerie epuisment – 64,5 mdM.(conține pompele apă răcire, epuismente, golire aspirator, filtre apă răcire).

– nivel turbine 68,3 mdM (conține gospodăria de ulei, compresori GUP, RAV, puțul turbinelor, MHC).

– nivel generatori 71,65 mdM (conține podul de cabluri, atelierul mecanic, stațiile de 6 și 20 kV și fosele generatorilor)

– nivel cameră de comandă 74,5 mdM (conține bateria de acumulatori, centrala de ventilație, depozitul de acizi, biroul și camera de comandă).

– nivel platformă montaj 77,20 mdM (conține boxe, grupul sanitar, vestiar și platformă montaj)

– nivel grindă pod rulant 85,20 mdM (conține calea de rulare și calea de curent a podului rulant).

– nivel acoperiș centrală 89,50 mdM.

În plan orizontal centrala este secționată prin 8 traverse, dispuse la 6 m distanță.

Centrala este sprijinită pe grinzi de beton armat, pereții fiind construiți din cărămidă.

Supraveghere și control. Se va da o deosebită atenție verificării și întreținerii sistemului de drenaj al apelor de infiltrație din centrală. Rigolele, gurile de scurgere și instalațiile de epuismente se vor păstra în permanență în bună stare de funcționare. Se vor efectua observații asupra aparatelor de măsură și control montate în centrală în acest scop.

Se vor urmări permanent fenomenele care pot periclita stabilitatea construcției, cum ar fi:

– creșterea suprapresiunii pe radierul construcțiilor

– tasări ale construcțiilor

– avarierea rosturilor de dilatare, tasare sau construcție

– deformații ăi apariția unor fisuri în elementele de beton

– starea zidurilor de sprijin din zona bazinului de liniștire

– acțiunea apelor asupra construcțiilor.

Sarcina de zăpadă de pe acoperiș și terasele circulabile nu va depăși 100 lkg/m2. Pentru evitarea depășirii acestor valori se vor lua următoarele măsuri:

– eliminarea zăpezii de pe acoperiș și terase în cazul ninsorilor abundente

– se interzice formarea aglomerărilor de zăpadă sau gheață pe acoperiș sau platformă

se vor păstra permanent în stare de funcționare gurile de scurgere de pe acoperiș.

Măsuri NPM. În timpul exploatării, inclusiv în perioadele lucrărilor de întreținere și reparații curente se vor respecta următoarele:

– toate motoarele, dulapurile și cutiile locale, vor fi legate la centura de împământare;

– lucrările în încăperile cu destinații speciale (acumulatori, acizi, stații electrice, fosă generator) se vor face numai de către personal autorizat cu calificare corespunzătoare, echipat conform normelor în vigoare;

– se interzice aglomerarea scărilor de acces, teraselor, platformelor și pasajelor de circulație cu echipamente, resturi materiale sau alte obiecte;

– la inspecțiile și lucrările efectuate pe acoperiș la podul rulant, platforma de aspiratori, grinda manevră a MHC, se vor respecta măsurile dispuse pentru lucrări la înălțime.

Măsuri PSI. Toate încăperile vor fi dotate cu mijloace PSI conform nomenclatorului existent.

Personalul de exploatare și cel de întreținere va fi instruit corespunzător pentru manevrarea corectă și eficientă a mijloacelor de stingere din dotare. Pichetele PSI vor fi cu dotare corespunzătoare, complete, ușor accesibile și funcționale.

CAPITOLUL 4

TURBINA HIDRAULICĂ

Scopul instalației

Turbina hidraulică transformă energia hidraulica a apei în energie mecanică de rotație, antrenând generatorul electric sincron.

4.2. Descrierea produsului

Turbina hidraulica tip KVM 5,2-19,5 pentru CHE Mihăilești este alcătuită din următoarele subansamble principale:

4.2.1 Rotorul turbinei

Sediu al transformării energiei hidraulice în energie, rotorul turbinei este prevăzut cu un număr de 4 palete mobile profilate având un diametru caracteristic de 2200 cm și o înălțime în stare asamblată de aproximativ 1510 mm.

Rotorul tip Kaplan a fost conceput în variantă constructivă cu stea de reglare a mecanismelor de acționare a paletelor fiind fixate pe acestea. Cele 4 palete ale rotorului sunt reglabile, turnate din oțel inoxidabil special, rezistent la eroziune, eroziune și cavitație împreună cu fusurile; paletele se montează în ferestre practicate în butucul rotorului.

Acționarea paletelor se face de către pistonul, servomotorului, amplasat în partea superioară a butucului, prin intermediul stelei de conducere, fixată pe tija pistonului.

De la steaua de conducere mișcarea se transmite la fusul paletei prin intermediul unui lanț cinematic din furcă, bielă manivelă.

Butucul rotorului, turnat din oțel se asamblează cu arborele turbinei prin intermediul a 12 buloane din oțel aliat. În partea inferioară, butucul rotorului se închide cu ogivă, în construcție sudată din oțel carbon obișnuit.

În interiorul butucului în zona mecanismelor de acționare a paletelor este umplut cu ulei, care asigură ungerea tuturor suprafețelor în mișcare relativă, presiunea în același inel este dată de coloana de ulei la nivelul capului de distribuție, unde comunică cu atmosfera.

Pentru prevenirea scurgerii uleiului pe lângă flanșele paletelor sau a pătrunderii apei în interiorul butucului, pe periferia flanșelor paletele s-au prevăzut etanșări speciale cu garnituri de cauciuc.

4.2.2. Aparatul director

Aparatul director destinat reglării debitului turbinei și în același timp utilizat ca organ de închidere, este de construcție clasică, cu 16 palete reglabile profilate, dispuse pe un diametru de 270 mm și o înălțime de 880 mm în zona de curgere. Aparatul director este alcătuit în cea mai mare parte din ansambluri sudate, principalele lui părți componente fiind inelul superior și inferior, paletele, capacul turbinei, mecanismele cu pârghii și inelul de reglare.

Principalul element – paleta este o construcție sudată cu partea profilată din tablă ambutisată și fusurile forjate din oțel de calitate. Inelul superior și inferior, respectiv capacul turbinei sunt realizate în construcție sudata. Inelele și capacul au rolul de a racorda statorul cu camera rotorului, respectiv cu butucul rotorului precum și acela de a rezema în inelul superior lagărele cu bucșe căptușite cu poliamida ale fusurilor paletelor directoare.

Sistemul de reglare al paletelor este de tipul cu inel de reglare ghidat pe capacul. turbinei, realizat într-un singur ansamblu sudat. Inelul poate fi blocat prin doua diapozitive mecanice în poziția "închis" și tensionat a AD, în situația opririi agregatului.

Eventuala rupere a bolțurilor de siguranță prevăzută în sistemul de pârghii al AD este semnalizată la panourile centralei printr-o instalație specială, alcătuită în principal dintr-un circuit electric cu contacte normale deschise.

4.2.3. Statorul turbinei inclusiv camera spirală

Statorul turbinei asigură o repartizare uniformă a apei pe periferia AD, contribuind în același timp la o mai bună rigidizare mecanică a camerei spirale. Statorul a fost prevăzut a fi realizat în construcție sudată cu coloanele statorice turnate din oțel aliat, având prevăzute toate elementele de asamblare și etanșare necesare îmbinării cu subansamblele învecinate. Camera spirală destinata admisiei apei în turbină și repartizării ei uniforme pe periferiile statorului. Este de construcție sudată din virole circulare având un diametru al secțiunii de intrare de ø3100 mm și un unghi de înfășurare de maxim 345°. Statorul turbinei face corp comun cu camera spirală, îmbinarea viitoarelor spirale cu inelul statorului făcându-se prin cordoane de sudură la aceeași înălțime pentru fiecare virolă, față de planul meridian al camerei spirale. Camera spirală a fost prevăzută cu o gură de vizitare, suporți corespunzători pentru fixarea ei în beton.

4.2.4. Camera rotorului

Camera rotorului profilată începând din zona de racordare cu inelul inferior al AD, într-o porțiune cilindrică sferică, iar în partea inferioară tronconică, este o construcție metalică având un schelet din tablă de otel, căptușită la interior cu tablă din oțel inoxidabil rezistent la cavitație, căptușeală ce respectă profilul părții de curgere. Prin intermediul unor șuruburi partea superioară a ei rotorului se fixează de inelul inferior al AD, iar partea exterioară se rigidizează fata de betonul de fundație cu ajutorul unor întinzătoare și a unor tiranți. La montajul în centrală de porțiunea inferioară (tronconică) a camerei rotorului se sudează prima porțiune a conului tubului de aspirație.

4.2.5. Căptușeala conului tubului de aspirație

Conul tubului de aspirație se protejează în zona vitezelor mari de curgere a apei cu o căptușeală din tablă de oțel carbon obișnuit. Căptușeala conului tubului de aspirație este situată în continuarea camerei rotorului, fiind alcătuită din două segmente în construcție sudată prevăzute în partea dinspre beton cu nervuri de rigidizare și cârlige ancoraj.

4.2.6. Lagărul și etanșarea turbinei

Lagărul turbinei este de tipul cu cuzinet de cauciuc și ungere cu apă. Cuzinetul din 4 părți este alcătuit dintr-un sector metalic de oțel, în interiorul căruia este turnat un strat de 15 mm de cauciuc nervurat axial cu canale asimetrice adecvate sensului de rotație, care permite transferul apei infiltrate de lubrefiere și răcire. Ansamblul cuzinetului este montat în port cuzinetul din 4 părți turnat din fontă și fixat cu prezoane, din flanșa capacului turbinei, având posibilitatea de reglare radială a poziției cu șuruburi de distanțare față de capac. În partea superioară este amplasată etanșarea costând dintr-o cameră superioară în construcție sudată, un inel de etanșare din cauciuc și o brățară din două jumătăți. Etanșarea se realizează spre exterior prin aplicarea inelului de etanșare pe brățară, sub acțiunea presiunii din interior. Căderea de presiune sub care funcționează lagărul poate fi sesizată la un manometru și manovacuumetru, amplasate la nivelul superior al capacului turbinei.

Caracteristicile lagărului:

– diametrul de ghidare el fusului d = 415 mm

– înălțimea de ghidare h = 350 mm

Arborele este realizat în construcție forjată din oțel carbon de calitate, corpul fiind prevăzut cu două flanșe, una pentru prinderea de rotorul turbinei și cealaltă pentru îmbinarea cu arborele generatorului.

Fusul de ghidare în lagărul turbinei este acoperit cu oțel inoxidabil depus prin sudare. Interiorul arborelui este găurit pentru a permite montarea coloanei de distribuție, iar la capăt este prevăzut cu câte o bucșă din bronz cu rol de ghidare a tijei pistonului rotorului și respectiv a coloanei de distribuție. Îmbinarea arborelui turbinei cu cel al hidrogeneratorului se realizează prin intermediul a 12 buloane din oțel aliat.

Principalii parametrii ai arborelui sunt:

– diametrul zonei de ghidare ≠400 mm

– diametrul exterior ø400 mm

– diametrul interior ø180 mm

– diametrul exterior al flanșei superioare ø680 mm

– diametrul exterior al flanșei inferioare ø790 mm

4.2.8. Ventil de rupere a vacuumului

Ventilele de rupere a vacuumului sunt destinate evitării apariției de depresiuni periculoase în zona rotorului, ca urmare a funcționării turbinei la încărcări mici sau închideri bruște ale aparatului director. Cele trei ventile prevăzute pe capacul turbinei sunt de tipul cu acționare liberă. Ventilele au diametrul nominal Dn = 80 mm. Fiecare ventil este alcătuit în principal dintr-un corp sudat în care glisează ventilul propriu-zis, susținut de un arc, etanșarea realizându-se pe un inel inoxidabil pe corp cu o garnitură de cauciuc.

4.2.9. Coloana de distribuție

Coloana de distribuție este o construcție sudată din țevi de oțel dispuse concentric, formată din două coloane superioare și inferioare îmbinate între ele prin intermediul unor flanșe cu prezoane și știfturi.

La capacul superior coloana se îmbină cu capul de distribuție iar la partea inferioară cu tija pistonului rotorului, prin intermediul altor două flanșe și respectiv elemente de îmbinare corespunzătoare.

Principalii parametrii ai coloanei de distribuție sunt:

– lungimea coloanei 9920 mm

– diametrul țevilor ø99 și respectiv ø50.

4.2.10. Capul de distribuție

Constituie ansamblul funcțional de legătură între sistemul de reglaj al turbinei și coloana de distribuție. Capul de distribuție este realizat în esență din 2 carcase în construcție sudată și 2 coloane centrale mobile legate la coloana de distribuție.

4.2.11. Balustrade și platforme

Balustradele și platforma prevăzute pentru facilitarea accesului la subansamblele situate la nivelul turbinei sunt formate dintr-o platformă circulară executată din tablă striată, fixată de o căptușeală prin intermediul unor console, prevăzută și cu o balustradă.

4.2.12. Dispozitiv de blocare inel reglare

Inelul de reglare se blochează cu ajutorul a două dispozitive de blocare compuse din: tija de blocare și două întrerupătoare de capăt.

4.2.13. Ventilul de golire rotor

Ventilul de golire rotor servește la evacuarea uleiului din rotor, fiind alcătuit, în esență, dintr-un corp în care se găsește ventilul propriu-zis și un arc elicoidal care apasă asupra ventilului. Asigurarea împotriva eventualelor scăpări de ulei datorită neetanșeității ventilului se realizează cu ajutorul unei garnituri de cupru fixată cu ajutorul unui dop filetat.

4.2.14. Servomotor aparat director

Servomotorul este de tipul dublu cu dublă acțiune, fiecare cilindru fiind prevăzut pentru aceasta cu flanșă de racordare la circuitul de ulei de reglaj al turbinei. Principalii parametrii constructivi ai servomotoarelor:

– diametrul pistoanelor 180 mm

– cursa maximă 246 mm

4.2.15. Gura de vizitare și tubul de aspirație

Este un ansamblu sudat din oțel obișnuit, compus dintr-o ramă și 2 uși rigidizate cu nervuri. Rama metalică se fixează în beton iar ușile se prind cu șuruburi de ramă, fiind etanșate între ele cu o garnitură de cauciuc.

4.2.16. Dispozitiv de semnalizare a ruperii bolțurilor de forfecare

Este compus din 16 microîntrerupătoare capsulate, suporți, came care sesizează și semnalizează în panourile centrale ruperea unui bolț de siguranță.

4.2.17. Instalații de semnalizare

Anumite părți ale turbinei (AD, nivelul apei în capacul turbinei, relee de turație) prezintă elemente de automatizare necesare menținerii regimului normal de funcționare.

Controale ce se fac de către personalul operativ. Se vor înregistra la fiecare pornire, la fiecare modificare a încărcării, după fiecare oră de funcționare la aceeași încărcare și la fiecare oprire:

– nivelul amonte și aval al apei

– puterea la care se funcționează

– deschiderea AD

– turația hidroagregatului

– presiunea în acumulatorul de ulei

– nivelul uleiului în rezervorul de ulei

– funcționarea pompelor GUP

– nivelul apei în capacul turbinei.

Se vor face observații zilnice privind:

– anomaliile constatate și precizarea împrejurărilor în care au apărut

– scurgeri la capacul turbinei și nivel maxim atins în capac

– pierderilor de ulei și apă din lagărul turbinei

– deformațiile camerei spirale sau a capacului turbinei

– se vor urmări zgomotele, pulsațiile de presiune, lovituri, vibrații sau modificări ale acestor stări și se vor nota derularea și circumstanțele fenomenelor observate.

Valorile înregistrate sau observațiile se vor compara cu cele anterioare.

Manevre. Sistemul de reglaj al turbinei se bazează pe acțiunea regulatorului de viteză REH. Turbina este prevăzută în regim de automatizare, care poate fi: automatizare locală (cu comandă automată sau comenzi manuale), automatizare complexă. Pornirea turbinei se poate face prin: comenzi automate sau comenzi manuale.

Pornirea turbinei se face în mod normal prin comandă locală, HA funcționând în regim de generator prin comenzi automate. Starea instalațiilor înaintea pornirii prin comandă locală este următoarea:

– vana rapidă este în poziție “deschis”(în cazul că este închisă redeschiderea)

– agregatul este defrânat

– agregatul este în situația “gata de pornire”.

În această situație regulatorul trebuie să fie în stare de funcționare având:

a. blocul de comandă T-P (turație putere) în poziție minim corespunzătoare obținerii unei turații ușor superioare turației se mers în gol;

b. electrodistribuitoarele sunt alimentate cu tensiune;

c. aparatul director este închis și deblocat

d. blocul de comandă L-D (limitare deschidere AD) în poziția minim corespunzătoare obținerii unei turații ușor superioare turației de mers în gol;

e. GUP în stare de funcționare (presiunea și nivelul în rezervor și acumulator normale);

f. instalația de aer comprimat este în stare de funcționare;

g. circulația apei de răcire, ungerea lagărului turbinei este în stare de funcționare;

h. instalația pentru evacuarea apei infiltrate în capacul turbinei în stare de funcționare;

i. barele de c.c. și c.a. de alimentare a aparatajului aferent HA-ului sunt sub tensiune;

j. vana de admisie a uleiului în sistemul de reglaj deschisă;

k. a fost efectuată ridicarea rotorului, iar circuitul de ridicare este izolat prin ventile manuale.

a) Manevre de pornire a HA-ului în regim de generator

Prin comenzi automate se face după ce:

– se verifică starea instalațiilor de la punctul anterior

– sunt realizate condițiile de pornire confirmate prin semnalizarea “gata de pornire” la panoul de automatizare al agregatului. Se pune comutatorul de alegere a modului de comandă a turbinei pe automat. Prin comanda de pornire a HA se excită releul de pornire automată, acesta comandă deschiderea electrodistribuitorului care, la rândul lui, comandă desfacerea legăturii combinatorice și ca urmare se deschid palele rotorului în poziția de pornire. După deschiderea palelor rotorice, impulsul se transmite celuilalt electrodistribuitor care pune în funcțiune sertarul de distribuție al AD și ca urmare se deschide până la poziția stabilită prin blocul de comandă LD. La depășirea turației relative 0,3 releul de turație comandă restabilirea legăturii combinatorice prin dezexcitarea electrodistribuitorului, iar la depășirea turației relative de 0,9 condiționat de blocul LD pe minim și generator excitat, releul de turație comandă conectarea instalației de sincronizare. După sincronizare grupul se poate cupla la rețea.

După cuplarea la rețea a generatorului, încărcarea poate fi realizată:

a. fie prin blocul de comandă T-P, degajând complet limitatorul de deschidere (LD) prin blocul LD;

b. fie prin blocul de comandă LD. Ducând blocul T-P în poziția superioară care permite deschiderea completă a AD.

b) Oprirea manuală a turbinei

Prin comanda de oprire a HA-ului, se excită releul de oprire care comandă la rândul lui:

– reducerea sarcinii HA-ului prin intermediul blocului TP, acesta fiind oprit în poziția minimă necesară pornirii;

– întrerupe circuitul electric al electrodistribuitorului AD, care comandă închiderea completă a AD. Când AD s-a închis până la valoarea unde puterea este foarte mică, condiționat de comanda de oprire un contactor comandă decuplarea generatorului de la rețea;

– la închiderea completă a AD, alt contactor comandă necondiționat decuplarea generatorului de la rețea și desfacerea legăturii combinatorice prin excitarea releului distribuitorului;

– cânt turația relativă scade sub 0,3 releul de turație comandă conectarea instalației de frânare, se deconectează releul de oprire, se dezexcită electrodistribuitorul, se oprește circulația apei de răcire și ungere.

c) Opriri de avarie ale turbinei

– atingerea unui debit mai mic de 0,5Qnom de apă de răcire

– atingerea unei presiuni minime de 32 bar în sistemul de reglaj

– atingerea nivelului minim în acumulator GUP și în rezervor

– atingerea nivelului maxim în acumulator GUP

– în cazul ambalării la a doua treaptă, unul dintre releele de turație comandă și închiderea vanei rapide

– frânare accidentală a HA

– temperatura scăzută (sub 10 C) în rezervorul de ulei.

Oprirea de avarie a turbinei în cazul apariției unei stări anormale de funcționare, dar nepusă în evidență prin protecțiile HA-ului se realizează prin apăsarea butonului prevăzut în panoul de comandă.

Anomalii posibile. Se consideră după situații de funcționare anormală a turbinei, următoarele stări de funcționare puse în evidență prin semnalizări preventive ale instalației se automatizare:

– atingerea nivelului maxim de apă în capacul turbinei

– nivelul minim de ulei în hidrofor

– nivelul maxim în rezervor GUP

– nivelul maxim sau minim în hidroforul GUP

– ambalarea HA la treapta I-a de turație și a II-a sesizată de două relee de turație montate în panoul de automatizare

– timpul prea mare al succesiunilor operațiilor automate

– scăderea periculoasă a debitului de apă la ungerea lagărului turbinei sub 0,7 Qn

– rupere bolțuri de siguranță ale AD

– stabilirea turației nominale la mersul în gol al turbinei prin deschiderea AD mai mare decât deschiderea stabilită la mersul probelor PIF.

– scăderea continuă, accentuată a turației la mersul de durată în gol, sau a încărcării la mersul de durată în sarcină a turbinei în condițiile unei căderi și a unei deschideri AD și ale rotorului turbinei constante

– mărirea bătăii arborelui turbinei în zona lagărului

– mărirea amplitudinii vibrațiilor părților rotorice și fixe

– mărirea intensității zgomotelor în zona turbinei peste limita normală

– atingerea în cazul unei descărcări bruște de sarcină ale turbinei a unei turații mai mari decât cea stabilită în timpul probelor de sarcină

– creșterea anormală a temperaturii în sistemul de reglaj (aproximativ 70 C)

– apariția la mersul în gol a unor oscilații anormal ale AD

– ambalarea turbinei la pornire

– situația în care grupul fiind cuplat la rețea, impulsurile de comandă date prin blocurile de comandă TP sau LD nu sunt executate

– nefuncționarea corectă a reglajului automat în funcție de cădere a poziției camei combinatorice

– mărirea timpului de oprire a turbinei față de timpul stabilit în cursul probelor de punere în funcțiune

Intervenții permise personalului operativ (în cazul funcționării anormale).

– Asigură pornirea în siguranță a HA, prin comenzi manuale în cazul apariției unor defecțiuni la instalația de automatizare sau la regulator;

– Asigură oprirea în siguranță a HA în cazul apariției unor defecțiuni la ciclul de oprire HA, prin efectuarea unor comenzi manuale necesare;

– În cazul apariției uneia din anomalii, personalul operativ are obligația să depisteze și să participe la înlăturarea defecțiunii;

– În cazul în care stabilirea cauzelor și modul de înlăturare al lor depășește competența personalului operativ de exploatare al centralei se va recurge în mod obligatoriu la anunțarea DH și a echipelor de intervenție specializate.

Lucrări de intervenție.

Personalul de exploatare este obligat să execute următoarele:

– ungerea cu unsoare consistentă a articulațiilor și a elementelor aflate în mișcare;

– ungerea filetului și a suprafeței de blocaj a dispozitivului de blocare AD;

– întreținerea instalațiilor turbinei cât și a sistemului de reglaj în stare de curățenie

Măsuri de securitate

a) Măsuri NPM

Toate lucrările de exploatare propriu-zisă, întreținere, revizie și reparații ale turbinei se vor executa cu respectarea strictă a normelor de tehnica securității muncii. Nu se vor exploata turbinele fără scările de acces, plăcile sau capacele de acoperire sau a balustradelor montate. Nu se vor efectua lucrări de întreținere, revizii sau reparații ale instalațiilor turbinelor în timpul funcționării acestora. Nu se va pătrunde în zona mecanismelor turbinei în timpul funcționării. Elementele electrice trebuie să fie legate la pământ. La efectuarea oricărei lucrări ce necesită pătrunderea în camera spirală și în zona rotorului turbinei se vor monta tăblițe avertizoare pe instalațiile de comandă ale vanelor, batardourilor de golire, în vederea evitării acționării accidentale a acestora. Pentru verificarea aparatelor de măsură, control, automatizare se asigură vizualizarea aparatelor de restul instalației. Nu se va pătrunde în camerele spirale sau în zona rotoarelor turbinelor decât după golirea, blocarea AD și scoaterea din funcțiune a instalației de comandă AD.

b) Măsuri PSI

Nu se admite executarea de lucrări de sudură până nu se izolează instalația respectivă )golirea uleiului, curățarea și ștergerea conductelor, ventilelor și până nu se completează corespunzător “permisul cu foc”). La controalele efectuate de P.O. se vor depista toate pierderile de ulei și se vor lua măsuri de eliminare și de scurgere a uleiului. În cazul apariției unui incendiu în incinta instalației se vor lua următoarele măsuri:

– se va da impuls de oprire HA (dacă este în funcțiune)

– se va închide accesul aerului la instalația de ulei se reglaj

– se va întrerupe alimentarea cu energie electrică a electromotoarelor.

Pentru stingerea uleiului scurs se va proceda la aruncarea cu nisip sau la folosirea stingătoarelor cu spumă chimică sau CO2, în cazul instalațiilor electrice.

TURBINA F.O. 230/720

Microagregatul are puterea instalată de 400 KW și are rolul de a asigură în aval de centrala Mihăilești, un debit de servitute de minim 2 m3/s, în perioadele când nu funcționează agregatul cu turbină Kaplan. Microagregatul este amplasat în partea stângă a agregatului mare, într-o anexă a clădirii centralei.

Turbina F.O. 230/720 (Francis orientată, turația specifică 230 rot./min., diametrul nominal al rotorului 720 mm) are următoarele caracteristici tehnice principale:

– căderea maximă 20 m

– căderea maximă netă 18,8 m

– căderea minimă netă 14,5 m

– debitul instalat (la H max.) 2,12 m3/s

– puterea maximă (la cuplă) 350 KW

– randament 0,89

– diametrul rotorului 720 mm

– înălțimea de aspirație +3 m

În componența turbinei intră următoarele subansamble principale:

Rotorul turbinei – sediul transformării energiei apei în energie mecanică, compus dintr-un inel, coroană și palete în soluție turnat monobloc. Sensul de rotație este dreapta, privind dinspre generator.

Camera spirală – cu rol de conducere și distribuție a apei pe toată circumferința aparatului director. Este realizată în construcție sudată împreună cu statorul turbinei, din tablă de oțel, cu elemente de îmbinare cu aparatul director.

Aparatul director – având rolul de reglare a debitului prin turbină, este compus din inel de reglare, inel superior, inel inferior, palete, bucșe ghidare cu autoungere și un mecanism pentru acționarea paletelor în poziția “închis” – “deschis”.

Arborele turbinei – cu rol de transmitere a mișcării de rotație și a energiei de la turbină la arborele generatorului, este executat din oțel carbon de calitate, extremitățile fiind prevăzute cu pene pardele, pentru transmiterea momentului.

Tubul de aspirație – conduce apa la ieșirea din turbină, fiind o construcție sudată din tablă de oțel, cu nervuri de rigidizare și elemente de îmbinare. Este realizat cu cot la 45.

Lagărul radial – cu rol de preluare a forțelor radiale datorită volantului, este compus dintr-un cuzinet cu strat de antifricțiune, fiind prevăzut cu răcitoare.

Lagărul de conducere – are rol de labirint pe arbore pentru diminuarea pierderilor de apă spre exterior din spațiul delimitat de coroana rotorului și capacul lagărului de conducere. Este compus din corp lagăr și bucșa activă. Bucșa activă este executată din oțel cu strat de poliamidă.

Volantul turbinei – are rolul de a asigura momentul de girație necesar evitării suprapresiunilor periculoase în aducțiune. Este executat din oțel turnat.

Dispozitivul de blocare aparat director – cu rol de blocare a paletelor aparatului director și sistemului de transmitere a mișcării în poziție închis. Este de tip cu șurub acționat cu o rozetă.

Funcționare

Instalația de apă de răcire se alimentează din carcasa spirală a turbinei hidraulice, asigurând răcirea lagărelor radial, radial-axial și de conducere. Circuitul de admisie are robineți, 2 decantoare înseriate și filtru. Evacuarea se face în bazinul de epuisment. Este posibilă dublarea alimentării din circuitul apei de răcire al HA1.

Pornire

Se verifică poziția “închis” a întrerupătorului de pe barele de 0,4 kV

lampa aprinsă “Prezență tensiune grup “asincron”;

se deschide vana fluture din amonte de turbină din cutia locală (amplasată pe peretele amonte)

se apasă butonul “deschis”

se deblochează aparatul director

se deschide aparatul director până la poziția de mers în gol din dulapul DCD – se apasă butonul “pornire MHC”. Poziția deschis a aparatului director este semnalizată de lampa “aparat director deschis”.

se verifică turația hidroagregatului la aparatul de măsură

se închide întrerupătorul din panoul de semnalizări și acționări locale, hidrogeneratorul conectându-se la sistem. Se va aprinde lampa “generator cuplat”.

Oprirea

Oprirea normală a agregatului se face prin deconectarea generatorului de la sistem (se apasă butonul “oprire MHC”), concomitent cu comanda automată de închidere a aparatului director prin intermediul mecanismului de acționare a inelului de reglare. Totodată se realizează închiderea vanei fluture.

Oprirea de avarie a agregatului produsă în situația în care generatorul se deconectează accidental de la sistemul energetic. În acest caz aparatul director se închide automat prin mecanismul său de acționare, alimentat de la bateria de acumulatori proprie.

Starea de funcționare a agregatului care declanșează ciclul automat de oprire de avarie este semnalizată local (semnalizarea fiind remanentă) blocându-se repornirea agregatului până la îndepărtarea cauzei care a provocat oprirea de avarie.

Întreținere

În exploatare se vor supraveghea și controla:

– funcționarea circuitului de apă pentru răcirea lagărelor;

– funcționarea circuitului de descărcare a apei din corpul turbinei;

– temperaturile în lagăre și la generator

– nivelul uleiului în baia lagărelor – în staționare nivelul trebuie să corespundă cu “nivelul de umplere” (marcat pe vizoarele lagărelor). În perioada primelor 6 luni de la prima rotație a agregatului, inclusiv perioada probelor de punere în funcțiune, înlocuirea uleiului din lagăre se va face la intervale de 20-30 de zile. Periodicitatea înlocuirii ulterioare cu ulei curat se va stabili în funcție de înrăutățirea calităților determinate pe bază de probe luate la intervale de o săptămână din lagăre. În lipsa probelor sau a unor rezultate concludente, schimbarea se va face la intervale de cel mult 3 luni.

N.P.M.

Nu se va exploata turbina fără apărătoare volantă și cuplaj și fără ca accesul la turbină să fi în perfectă stare și eliberat de diverse depoziții. Nu se admite accesul personalului de supraveghere la agregat cu instalația de iluminat defectă. Nu se vor efectua lucrări de întreținere, revizii sau reparații ale instalațiilor turbinei în timpul funcționării acesteia.

P.S.I.

Se vor elimina pierderile de ulei ca urmare a neetanșeității lagărelor, care ar putea constitui pericol de incendiu în prezența focului deschis. În cazul apariției oricărei surse de incendiu se procedează la oprire turbinei, după care se acționează cu stingătoare din dotare cu spumă chimică

GRUPUL DE ULEI SUB PRESIUNE

Rol funcțional – Grupul de ulei sub presiune are rolul de a asigură alimentarea continuă cu ulei sub presiune a sistemului de reglaj al turbinei Kaplan.

Descrierea instalației. GUP se compune din următoarele:

Rezervorul de ulei

Servește la înmagazinarea uleiului în sistem.

Este de construcție sudată despărțit prin două filtre cu sita în două compartimente unul de ulei filtrat și unul. de ulei nefiltrat. Rezervorul este prevăzut cu un compartiment în care sunt amplasate armăturile GUP. Eventualele scăpări de ulei din armăturile aflate în acest compartiment sunt conduse în rezervor printr-un filtru de drenaj. Acest filtru este prevăzut cu un dop pentru obturare în cazul în care s-ar goli din sistemul de reglaj în rezervor și nivelul de ulei ar crește peste limita fundului compartimentelor armăturilor.

Fundul rezervorului este înclinat pentru o curățire ușoară în timpul reviziilor și pentru golirea mai ușoară a lui.

Rezervorul este prevăzut cu o serie de flanșe și o serie de racorduri necesare pentru umplerea, golirea și racordarea la armăturile GUP și la sistemul de reglaj cu un robinet de recoltare a probelor de ulei, pentru analiza. Tot pe rezervor se află amplasat un termomanometru cu contacte electrice.

Rezervorul tampon (acumulatorul)

Acumulatorul umplut cu ulei și aer comprimat reprezintă sursa de energie care asigură funcționarea organelor de forță ale sistemului de reglaj. Acumulatorul este de construcție sudată, cilindric, vertical cu funduri ambutisate. Este prevăzut cu inel de ridicare, flanșe, racorduri pentru alimentarea cu ulei și aer, precum și legătura cu manometrele cu contacte electrice. Acumulatorul mai este prevăzut cu o gură de vizitare, pentru urmărirea vizuală a nivelului de ulei, un releu de nivel cu plutitor. Prin semnalizare nivel maxim, respectiv impuls pentru oprire de avarie la nivel maxim și la nivel minim, completare aer și oprire acumulator aer. Suprafața interioară a acumulatorului este acoperită cu vopsea rezistentă la ulei.

Electropompe

GUP este prevăzut cu două electropompe fixate pe rezervorul de ulei, având rolul de a aspira uleiul din rezervorul de ulei și a-l refula în acumulatorul aer-ulei. Electropompele sunt formate din pompe cu șuruburi verticale, motoare electrice și suporți ce servesc la fixarea pe rezervor. Din cele două electropompe una este de bază și cealaltă de rezervă, funcțiile lor putând fi și schimbate.

Conducte și armături

Grupa de conducte și armături cuprinde conductele de legătură între diferite subansambluri, robinete de izolare, manometre cu contacte electrice, termometrul și filtrul de aer.

Ventil de descărcare

Are rolul de a descărca de presiune după oprirea pompei și de a permite pornirea motorului pompei în gol. Ventilul este compus din: corpul ventilului, sertarul vidat, diafragma, tija, ghidată și întrerupător. L a pornirea pompei, prin orificiul din sertar și diafragmă, uleiul pătrunde în spațiul de deasupra sertarului, deplasează sertarul în jos închizând comunicarea cu scurgerea și astfel pompa refulează uleiul în acumulator. La oprirea pompei, datorită forței din resort, sertarul se ridică și uleiul de deasupra sertarului se evacuează prin orificiile din diafragmă și sertar. Întrerupătorul de capăt are rolul de a permite pornirea pompei numai în poziția deschisă a ventilului.

Ventilul de suprapresiune

Are rolul de a preveni apariția suprasolicitărilor în acumulator la creșterea presiunii peste presiunea de lucru a GUP. După efectuarea probelor ventilul se sigilează.

Ventil de scurcircuitare

Are rolul de a menține presiunea constantă în acumulator în perioada de mers continuu a pompelor. Este format din: corpul ventilului, șurub special și elemente de etanșare și legătură.

Bloc de reținere

Are rolul de a colecta cele 2 refulări, cât și de distribuire a uleiului spre diferite subansambluri ale GUP cuprinzând și un ventil de reținere care nu lasă uleiul din acumulator să curgă în sens invers, uleiul de la cele două conducte de refulare intră în blocul de reținere, iar de aici este îndreptat spre: acumulator, ventil de scurcircuitare, ventil de suprapresiune, detectorul de presiune.

Ventil de reținere

Are rolul de a lăsa uleiul să treacă spre acumulatori, împiedicându-l să circule în sens invers. Este montat pe conducta de refulare a pompei imediat după ventilul de descărcare.

Filtrul de ulei

Are rolul de a filtra uleiul de comandă la completarea automată cu aer în acumulatorul ulei-aer. Filtrul se compune dintr-un corp în care este montat elementul filtrant, cu posibilitatea de curățire manuală.

Compresor aer-ulei

Are rolul de a restabili presiunea de aer în hidrofor, fiind acționat de uleiul sub presiune din acumulator la comanda releului de nivel cu plutitor.

Ventil special de aer

Are rol de a admite aerul comprimat spre acumulator evacuând surplusul de aer din acumulator. Uleiul de comandă acționează simultan asupra ambelor pistoane care deschid calea aerului, respectiv a uleiului. În momentul opririi fluidului de ulei de comandă acesta se scurge printr-un orificiu, iar ambele pistoane revin în poziția inițială sub acțiunea arcurilor de readucere.

Schema de principiu și funcționarea GUP

La exploatarea GUP este necesar să se mențină în acumulator o presiune normală în limitele stabilite de 36-40 bar, precum și constantă între volumul de ulei și volumul de aer. Deoarece presiunile în acumulator scad datorită consumului de ulei în sistemul de reglaj și a pierderilor permanente acestea vor fi restabilite prin refularea periodică a uleiului în acumulator. Presiunea în acumulator este menținută prin pornirea periodică a pompelor. Acestea sunt comandate de două manometre cu contacte electrice astfel: pompa de bază pornește când presiunea scade la 36 bar, iar pompa de rezervă pornește când presiunea scade în continuare la 35 bar; ambele pompe se opresc la presiunea de 40 bar. Cheile de alegere a regimului de lucru al pompelor vor fi poziționate pe “automat”, respectiv “rezervă”.

Variația presiunii în acumulator este controlată de două manometre cu contacte electrice, unul în cadrul GUP, care semnalizează presiunea mărită de 42 bar și presiunea scăzută de 35 bar și altul în sistemul de reglaj care dă impuls de oprire de avarie a turbinei în cazul scăderii presiunii la 32 bar. Un alt manometru cu contacte electrice dă impuls pentru cuplarea electrodistribuitorului în scopul scurcircuitării pompei la mers continuu când presiunea are valoarea de 40,5 bar și de cuplare a lui când presiunea are valoarea de 36,5 bar.

Pe conducta de refulare a fiecărei pompe se află câte un ventil de descărcare care asigură pornirea în gol a electromotorului pompei. În continuare există câte un ventil de reținere pentru fiecare conductă în parte. Încărcarea inițială cu aer a acumulatorului se face cu un compresor de înaltă presiune. În continuare, completarea pierderilor din acumulator se face cu ajutorul compresorului aer-ulei (CAU) montat pe GUP sau cu ventil special de aer. Când nivelul de ulei ajunge la “nivel completare aer” și sunt deschise robinetele, releul de nivel cu plutitor transmite la distanță un semnal care va acționa electrodistribuitorul, permițând ca uleiul sub presiune din acumulator să ajungă la CAU. Sub acțiunea uleiului sub presiune, pistonul compresorului se deplasează sus și jos, iar aerul din rețeaua de joasă presiune (6-8 bar) este aspirat în spațiul de sub piston, este comprimat și refulat în acumulator prin blocul ventil reținere. Când uleiul ajunge la “nivelul oprire completare aer” releul de nivel cu plutitor va da semnal care va acționa electrodistribuitorul și va întrerupe accesul uleiului spre compresor, oprind completarea cu aer. Uleiul care ajunge din acumulator la compresor este refulat în rezervorul de ulei, după ce este răcit în corpul compresorului. În cazul în care completarea pierderilor de aer se face cu ventilul special de aer se deschid robinetele.

Parametrii tehnici și date constructive

– refulare în acumulator la mers continuu 37 bar

– refulare în rezervorul de ulei la mers continuu 40,5 bar

– pornire pompă de bază 36 bar

– pornire pompă de rezervă 35 bar

– oprire pompe 40 bar

– semnalizare presiune mărită 42 bar

– semnalizare presiune scăzută 33 bar

– oprire de avarie presiune scăzută 32 bar

Rezervorul de ulei

– volumul total 4,3 m3

– volumul de ulei la nivelul maxim semnalizare 2,35 m3

– volumul de ulei la nivel normal 1,96 m3

– volumul de ulei la nivel minim semnalizare 0,80 m3

– volumul de ulei la nivel oprire avarie 0,5 m3

Acumulator ulei-aer

– presiunea nominală 40 bar

– presiunea maximă de lucru 42 bar

– volumul recipientului 2 m3

– volumul la nivel normal de ulei 560 dm3

Electropompa SBN V55-120

– presiunea de refulare 40 bar

– debitul la 20 C 100 l/min

– motor electric tip 85×160L×15×1500A

– turația 1500 rot/min

– puterea

Compresor aer-ulei

– presiunea nominală de lucru 40 bar

– presiunea aerului la admisie 0-8 bar

– cilindree ulei 354 cm3

– cilindree aer 226 cm3

– cursa piston 12 mm

– cursa sertar 7 mm

Manevre

Încărcarea inițială

Se pornește local o pompă de ulei și se introduce ulei în rezervorul tampon până la nivelul maxim de semnalizare (însemnat pe indicatorul vizual de nivel. Se deschide ventilul de alimentare directă cu aer din magistrala de aer comprimat până la creșterea presiunii în rezervorul tampon până la 30-32 bar. Presiunea normală se va realiza prin pornirea unei pompe de ulei până la valoarea de 40 bar. În continuare se va realiza păstrarea presiunii nominale prin funcționarea automată a uneia dintre pompe.

Manevre în caz de avarie

În funcționarea GUP există următoarele situații anormale care conduc la declanșarea hidroagregatului:

– micșorarea presiunii în acumulator la 32 bar; impulsul de oprire este dat de manometrul cu contacte electrice

– scăderea nivelului de ulei în acumulator la cota minimă de avarie; impulsul de avarie este dat de releul de nivel cu plutitor;

– creșterea nivelului de ulei în acumulator la cota maximă de avarie; impulsul de avarie este dat de releul de nivel cu plutitor;

– scăderea nivelului de ulei în rezervorul de ulei la cota minimă de avarie; impulsul este dat de releul indicator;

– scăderea temperaturii uleiului în rezervorul de ulei sub 10 C; impulsul este dat de termometrul manometric cu contacte electrice;

– creșterea temperaturii uleiului în rezervorul de ulei peste 50 C; impulsul este dat de termometrul manometric cu contacte electrice.

Supraveghere și control

Pentru punerea în funcțiune a GUP trebuie să fie deschise următoarele ventile: robinetele de pe conductele de refulare ale pompelor, robinetele de izolare ale manometrelor cu contacte electrice, robinetele dintre blocul de reținere și filtrul de ulei, robinete în cazul completării pierderilor de aer cu CAU, robinete în cazul completării pierderilor de aer cu ventilul special de aer, robinetul de acces spre electrodistribuitorul de acționare a ventilului de scurcircuitate.

În timpul exploatării mai trebuiesc supravegheate următoarele:

– nivelul de ulei din rezervorul GUP și hidrofor să fie menținut în limitele marcate pe indicatorul ne nivel, iar în caz de scădere să se procedeze la completarea cu ulei proaspăt;

– starea corespunzătoare a îmbinărilor și armăturilor din compartimentul rezervat acestora;

– raportul între timpul de lucru al pompei și timpul de staționare, acesta punând în evidență pierderile de ulei din sistemul de reglaj;

– indicațiile aparatelor de măsură și control și concordanța acestora cu regimul de funcționare al GUP.

Lucrări de întreținere

În timpul exploatării, calitatea uleiului se înrăutățește, fapt observat prin prezența în ulei a apei și a sedimentelor, care întunecă culoarea și duc la creșterea indicelui de aciditate. Prima înlocuire a uleiului trebuie efectuată după 20-30 zile, iar în continuare durata de utilizare a uleiului este funcție de degradarea lui. În cazul în care caracteristicile uleiului s-au înrăutățit va fi înlocuit cu ulei proaspăt. La schimbarea uleiului acumulatorul se va goli prin robinetul de evacuare ulei, iar rezervorul de ulei prin ștuțul de golire. După golire se examinează interiorul acumulatorului și se curăță de depuneri și murdărie, se spală cu petrol și se șterge cu cârpe care nu lasă scame și apoi se suflă cu aer. Sitele din interiorul rezervorului se vor curăța periodic. O dată pe lună se va verifica funcționarea aparatelor de măsură și semnalizare de pe acumulator și rezervorul de ulei. La anumite intervale, dar cel puțin de două ori pe an se vor controla indicațiile manometrelor. Se va citi zilnic temperatura uleiului din rezervorul de ulei, iar dacă se observă o creștere a acesteia peste limita admisibilă de 50 C se va depista și înlătura cauza care a generat această anomalie. Pompele de ulei trebuie să funcționeze alternativ (bază-rezervă). Schimbarea regimului se face de la panoul de comandă locală odată la două săptămâni.

Măsuri NPM. Atât în timpul exploatării cât și în timpul staționării agregatului se vor respecta normele în vigoare cu privire la instalațiile sub presiune. Nu se admite funcționarea GUP dacă ventilul de suprapresiune nu este sigilat. Nu se vor executa lucrări de reparații la conducte și armături aflate sub presiune. Acestea se vor executa numai după reducerea presiunii la presiunea atmosferică. Nu se admite executarea lucrărilor de sudură la conductele și armăturile aflate sub presiune. Nu se admite funcționarea instalațiilor sub presiune când se constată deformații, crăpături, pierderi de ulei sau aer spre exterior. În cazul reviziei electropompelor se va proceda la scoaterea de sub tensiune a motoarelor electrice. Echipamentul electric trebuie să fie legat la centura de împământare.

Măsuri PSI. Se interzice apropierea cu foc deschis de rezervorul de ulei. În cazul în care este necesară efectuarea lucrării de sudare se va completa formularul “permis pentru efectuarea de lucrări cu foc deschis” și se vor lua măsurile cerute de acesta. Se vor înlătura periodic scurgerile de ulei pe la îmbinări și armături. Când se golește uleiul sau se purjează aerul comprimat din rezervorul de ulei se formează ceață de ulei; în acest caz nu se admite prezența în apropierea GUP a unor surse generatoare de incendiu.

INSTALAȚIA DE EVACUARE APĂ DIN ASPIRATOR

1. Scop – Instalația servește la golirea apei din aspirator în bazinul colector, apoi evacuarea acesteia în bazinul de liniștire.

2. Caracteristici funcționale principale:

Instalația se compune din:

– patru elemente de batardou, prevăzute în corpul acestora cu by-pass-uri pentru egalizarea presiunilor;

– un bazin colector situat între aspiratoare;

– două conducte de golire a camerei spirale, prevăzute cu două vane manuale, conducte care se unesc, din care apoi pornesc două racorduri prevăzute cu câte o vană, un racord către bazinul de liniștire și unul în bazinul colector;

– două conducte de racord între fiecare aspirator și bazinul colector prevăzute cu câte o vană manuală;

– două electropompe;

– două conducte de aspirație ø300 mm prevăzute cu sorb și clapeta de reținere;

– o conductă de refulare.

3. Anomalii posibile

– defectarea motoarelor pompei;

– dezamorsarea electropompelor, datorită defectării sorbului cu clapet;

– pierderi de apă la armăturile instalației;

– deteriorarea sistemului de etanșare la batardouri;

– arderea siguranțelor de pe circuitul de forță și comandă a electropompelor.

Măsuri NPM

– lucrările de revizii și reparații la instalație se vor executa după îndeplinirea condițiilor și măsurilor tehnice de protecția muncii;

– acționarea butoanelor fără revenire pentru pornire sau oprire a instalației se vor face stând pe podețul electroizolant;

– acționarea batardoului se va face după ce s-au egalizat presiunile pe ambele fețe;

– legătura de punere la pământ a motoarelor electrice și panourilor locale de acționare să fie în perfectă stare.

Măsuri PSI

Pentru prevenirea unui incendiu care poate apărea la motoarele electrice ale electropompelor, trebuiesc evitate funcționările în lungă durată ce pot duce la supraîncălzirea motorului. Se vor utiliza siguranțe fuzibile calibrate. Se vor utiliza stingătoare cu CO2 sau praf și CO2.

INSTALAȚIA DE CURENT CONTINUU

1. Scop – instalația de curent continuu asigură curentul operativ necesar circuitelor secundare, de automatizare a grupului și instalațiilor generale din centrale, precum și iluminatul de siguranță în curent continuu în cazul dispariției tensiunii alternative.

2. Descriere – în componența instalației intră bateria de acumulatoare ce funcționează în regim tampon cu un grup de redresoare universale cu tiristori. Bateria asigură o tensiune de 220 V. S-a prevăzut în instalație și o baterie de 24 V pentru telefonie și telemecanică. Electrolitul folosit este acidul sulfuric diluat cu apă distilată având densitatea 1,18 g/cm3 când bateria este încărcată. Racordarea bateriei la barele colectoare de c.c., s-a prevăzut a fi executate cu cabluri separate pentru cele două polarități. Trecerea din camera bateriei în camera tampon a circuitelor de c.c. se face printr-o placă de trecere.

Sursele de încărcare fiind redresoare cu autoreglaj permit desființarea prizei intermediare cu întreg sistemul de cumulație aferent.

Bateria de 24V este alcătuită din 12 elemenți. Racordarea se face la aceeași placă de trecere prevăzută cu borne separate.

3. Caracteristici tehnice

Bateria de 220V c.c.:

– tensiune nominală de c.c. 220V

– tensiune minimă admisă la consumatori în regim de lungă durată 193,6V

– tensiune maximă admisă la consumatori 240V

– tensiune pe element în regim tampon 2,2V/element

– capacitatea necesară bateriei 144 Ah

– nr. de elemenți 100.

Bateria de 24V c.c.:

– tensiune nominală de c.c. 24V

– nr. elemenți 12

– tensiunea pe element 2,2V/element

– capacitatea necesară bateriei 100 Ah

4. Funcționare

Regimurile de funcționare ale bateriei de acumulatoare 220V sunt:

– regim tampon

– regim de încercare ocazională

– regim de descărcare pentru întreținere.

INSTALAȚIA APEI DE RĂCIRE

Scopul instalației. Instalația are rolul de a asigura consumul necesar de apă pentru răcirea lagărelor generatorului, răcitori generator, ungere lagăr de cauciuc și al instalației de stingere incendiu generator.

Caracteristici funcționale principale. Schema de principiu adoptată este alcătuită din două scheme bloc separate, aferente celor două HA-uri.

Priza cu magistrală de alimentare

Electropompe

Filtre de apă

Conducte magistrale de distribuție

Electrovane

Conducte de distribuție

Manometre diferențiale și indicatoare de circulație

Prizele din bazinul de liniștire sunt prevăzute cu grătare mobile care trebuiesc curățate periodic astfel încât să nu crească sarcina de aspirație a pompelor.

Pe lângă prizele de apă din bazinul de liniștire s-au mai prevăzut două prize direct din conducta forțată aferentă HA1 și HA2 și prin două conducte de diametru D = 200 mm s-a racordat la magistrala apă de răcire aferente fiecărui grup.

Funcționarea instalației de bază este cea cu apă asigurată din conductele forțate, apa circulând prin cădere liberă datorită diferenței de nivel amonte aval.

Instalația apei de răcire ce funcționează cu ajutorul pompelor este întotdeauna în rezerva caldă. Electropompele de instalație sunt în număr de patru, două pentru fiecare grup. În cazul funcționării instalației cu ajutorul pompelor, pentru un grup, o pompă este “în funcțiune”, iar cealaltă “în rezervă”.

Electropompele au următoarele caracteristici: P = 15 kW; U = 380 V; Q = 100 mc/h; n = 3000 rot/min.

Conducta de admisie a apei în pompă are diametrul D = 150 mm.

Pe aspirația și refularea pompei s-au prevăzut câte un filtru cu rol de a curăți apa de impurități. În partea inferioară a filtrelor se găsește câte o conductă prevăzută cu robinet care are rolul de a purja impuritățile prevăzute de filtru.

Filtrele de pe refularea pompei sunt prevăzute cu câte un manometru diferențial pentru măsurarea gradului de înfundare. De asemenea, pe refularea pompelor este prevăzut câte un manometru diferențial.

Din conducta magistrală pornesc conducte de distribuție către lagăr de cauciuc turbină, lagăr radial inferior, lagăr axial-radial, răcitori generatori și instalație PSI generatori.

Pe conductele de retur apă răcire sunt montate indicatoare de circulație ce comandă oprirea HA-ului atunci când debitul scade sub valoarea prescrisă. Pe conducta de distribuție apă răcire către lagărul de cauciuc sunt montate două filtre pentru a curăți apa de impurități.

Filtrele sunt prevăzute cu sistem manual de curățire a blocului filtrant și cu câte o conductă de purjare, au prevăzute de asemenea câte un manometru diferențial pentru a măsura gradul de înfundare.

SISTEMUL DE EXCITAȚIE AL GENERATORULUI

1. Scopul instalației.

Instalația de excitație a generatorului are rolul de producere și reglare a curentului continuu necesar magnetizării rotorului generatorului. Această magnetizare nu este posibilă decât cu condiția rotirii hidroagregatului și este necesară pentru producerea unui câmp magnetic învârtitor în întrefierul statorului generatorului, care are ca efect final inducerea tensiunii de 6,3 kV în bobinajul statoric.

Regulatorul automat de excitație, tip SAREX, servește la menținerea tensiunii generatorului la valoarea prescrisă, atât la funcționare normală, cât și în situații de avarii.

În situație normală de funcționare, regulatorul de excitație (RAE) asigură nivelul de excitație prescris în situații de avarie, prin forțarea excitației se asigură nivelul de tensiune necesar stabilității generatorului până la deconectarea acestuia de la sistem.

2. Caracteristici funcționale principale.

2.1 Excitatoarea sincronă hexafazată cu redresor și excitație separată:

putere nominală – 63 KVA

tensiune nominală pe fază – 50 V

curentul nominal pe fază – 408 A

frecvența nominală – 20,83 Hz

curentul nominal de excitație al excitatoarei – 33 A

tensiunea nominală de excitație a HA după puntea redresoare– 471A

turația nominală – 250 r.p.m.

viteza de excitație – u.n./sec

rezistența înfășurării de excitație la 75oC – 2,33 ohmi

rezistența înfășurării rotorice pe fază la 75oC – 0,0059 ohmi

greutatea totală – 4500 kg

2.2 Generatorul sincron de reglaj:

puterea aparentă – 400 VA

tensiunea nominală – 127/220 V

curentul nominal – -0,79/1,93 A

frecvența – 50 Hz

conexiunea – y

turația – 250 r.p.m.

2.3 Reostatul de excitație

tensiunea nominală – 160 V

curentul nominal – 27 A

rezistența totală – 44 ohmi

greutatea – 142 kg

2.4 Rezistența de dezexcitare rapidă a excitatoarei

tensiunea nominală – 220 V

curentul nominal – 21 A

rezistența – 20 ohmi

durata de funcționare – 7 sec

greutatea – 18 kg

2.4 Pentru alimentarea regulatorului automat de tensiune, sunt necesare următoarele tensiuni:

tensiune alimentare alternativă trifazată pentru circuitele de forță RST – 0,3380 V; 50 Hz

tensiune alternativă monofazată pentru circuitele de comandă R-o

tensiune continuă pentru circuitele de comandă + 220 V c.c.

tensiuni și curenți alternativi trifazați pentru circuitele de măsură 100 V; 5 A de la celula de măsură generator

tensiune alternativă pentru circuitele de măsură 100 V, de la celula de măsură bare 6,3 kV

Pentru ca excitatricea să producă curent continuu pentru alimentarea rotorului generatorului este necesară alimentarea înfășurării de excitație. Acest lucru se realizează în două moduri:

Reglajul de tensiune pe manual

Reglajul de tensiune pe automat

Manevre în situații deosebite (incidente, avarii)

Forțarea excitației în cazul unor defecțiuni se efectuează numai prin intermediul regulatorului de excitație. Nu se efectuează forțarea excitației prin reostat:

în cazul variațiilor de tensiune în sistem. Dacă se funcționează cu excitație pe BEM, atunci la variația de tensiune pe LEA 20 kV se va urmări cu atenție sarcina reactivă pe generator prin acționarea reostatului de excitație.

Dacă se funcționează cu excitație pe SAREX, atunci aceasta va urmări automat variațiile de tensiune din sistem, încărcând sau descărcând automat generatorul de putere reactivă pentru a realiza nivelul de tensiune prescris pe excitatoare.

în cazul dispariției tensiunii pe linia de 20 kV. În regimul de excitație pe BEM, generatorul se va ambala și va tinde să-și crească tensiunea de excitație, din care cauză va intra în funcțiune sistemul de protecție și supraveghere a diodelor excitatoarei, ce va deconecta excitația și va introduce în circuitul de excitație rezistența de stingere a câmpului excitatoarei, apoi se comandă motorașul de acționare a reostatului, pentru aducerea acestuia la poziția “minim” (rezistența în acest caz va fi maximă).

În regim automat de excitație pe SAREX, descărcarea grupului de sarcină reactivă și decuplarea excitației se va face automat și nu mai există pericolul de supraexcitație inversă.

4. Anomalii posibile.

În exploatarea și funcționarea sistemului de excitație a generatorului, se pot întâlni diferite anomalii sau defecțiuni, dintre care cele mai importante sunt:

arderea siguranțelor de alimentare ale sistemului de excitație – se înlocuiesc siguranțele arse

arderea diodelor instalației de redresare, depistarea diodelor defecte și înlocuirea acestora

uzura mare a periilor colectoare de pe inelele excitatricei, care realizează legătura cu RAE – se înlocuiesc periile

defectarea reostatului de excitație prin contacte imperfecte la ploturi, blocarea sistemului de rotație sau arderea motorașului de acționare – se face revizia acestuia și se înlocuiesc elementele defecte.

Scăderea rezistenței de izolație a diferitelor circuite componente ale sistemului de excitație – se depistează cu mare atenție porțiunea de circuit cu rezistență de izolație scăzută și se înlocuiește elementul defect.

HIDROGENERATORUL VERTICAL SINCRON

Scopul instalației – este acela de producere a energiei electrice prin transformarea energiei mecanice furnizată de turbină.

2. Caracteristicile funcționale principale:

– puterea nominală aparentă – Pa 5500 KVA

– puterea nominală activă – Pn 5040 KW

– tensiunea nominală – Un 6300 V ± 5 V

– curentul nominal statoric – în 513 A

– factorul de putere nominal – 0,9

– turația nominală – nn 250 r.p.m.

– turația maximă la ambalate – 719 r.p.m.

– curentul nominal de excitație – Iexn 471 A

– tensiunea nominală de excitație – Uexn 120 V

– nr. fazelor – 3

– conexiunea fazelor – stea

– greutatea – 73000 Kg

– randamentul la sarcina nominală – 96,47%

– înălțimea maximă la montaj – H 5800 mm

Părțile principale ale generatorului sunt:

a) statorul hidrogeneratorului

– carcasa de formă circulară nedivizată

– pachetul de tole stator

– înfășurare statorică

b) rotorul hidrogeneratorului

– arborele

– polii rotorului

– înfășurarea de excitație

c) steaua superioară

– corpul stelei

– 4 brațe prin care steaua se sprijină pe carcasă

d) steaua inferioară

e) lagărul axial-radial superior

– parte mobilă

– parte fixă

f) lagărul radial inferior

g) sistemul de frânare și ridicare

h) instalația de răcire și ungere

i) sistemul de ventilație

j) sistemul de control termic

k) instalația de stins incendiu

3. Regimuri de funcționare ale hidrogeneratorului

3.1. Regimuri admisibile la variația tensiunii – hidrogeneratorul poate funcționa cu tensiuni până la 110% Un, situație în care se va scădea puterea nominală cu 2% pentru fiecare procent de creștere a tensiunii, peste 105% Un

3.2. Regimuri admisibile la variația temperaturii aerului de răcire – funcționarea generatorului la temperatura aerului de răcire peste 40 C nu se admite, cu excepția regimului de uscare

3.3. Regimuri admisibile la variația factorului de putere – se admite funcționarea de lungă durată a generatorului la puterea de 5600 KW și cosφ = 0,9

3.4. Regimuri admisibile la variația frecvenței – la variația frecvenței în limitele de ±5% din frecvența nominală, hidrogeneratorul debitează putere nominală

3.5. Regimuri admisibile la suprasarcini în stator și rotor – hidrogeneratorul în stare caldă și în caz de avarie suportă supraîncărcarea de scurtă durată a curentului statoric:

* 100% în timp de 1 min.

* 50% în timp de 2 min.

* 10% în timp de 30 min.

3.6. Regimuri admisibile la încărcarea asimetrică: la funcționarea hidrogeneratorului în regim asimetric, curentul de pe faza cea mai încărcată nu trebuie să fie mai mare decât curentul nominal, iar asimetria curenților să nu depășească 20% din curentul nominal pe fază.

3.7. Regimul asincron: funcționarea hidrogeneratorului în regim asincron nu se admite; la ieșirea din sincronism a hidrogeneratorului el intră în regim de avarie și se deconectează de la rețea.

3.8. Regimuri admisibile cu o fază la pământ: punerea la pământ a unei faze constituie regim de avarie; funcționarea în acest regim nu se admite.

3.9. Zgomote admisibile – Zgomote admisibile: intensitatea maximă a zgomotului la 1 m de hidrogenerator trebuie să fie sub 80 DB.

3.10. Temperaturile admisibile:

– înfășurarea statorului 100 C

– miezul magnetic stator 100 C

– înfășurarea rotorului 100 C

– lagărul axial și radial 70 C

– uleiul de răcire și ungere a lagărului 60 C.

Măsuri PSI. Pentru prevenirea apariției unui incendiu la generator trebuiesc respectate următoarele:

– se vor urmări sistematic temperaturile în punctele de control

– se va urmări în permanență rezistența de izolație a înfășurărilor

– se va evita supraîncărcarea generatorului peste limitele admise

– se vor înlătura periodic scurgerile de ulei de la lagăre

– în cazul apariției unui incendiu, se pune în funcțiune instalația de stingere cu apă.

CAPITOLUL 5

BAZINUL DE LINIȘTIRE

5.1. Scopul lucrării – are ca scop de a recupera din energia cinetică a apei turbinate la ieșirea din aspiratoare și face legătura între centrala propriu-zisă și canalul de fugă.

5.2. Descrierea lucrării

Bazinul de liniștire are o lungime de 35m și urcă spre aval pornind de la cota 61,05 mdM, ajungând la cota 66,50 mdM.

Forma în plan a bazinului de liniștire este un trapez, radierul fiind așezat pe un filtru invers de 30 cm grosime prevăzut cu barbacane.

S-a adoptat o soluție cu ziduri laterale masive din beton, prevăzute cu pinteni pe care se sprijină cu un capăt 12 grinzi de beton, iar celălalt capăt sprijinindu-se pe o pilă masivă de beton aflată pe axul bazinului de liniștire având o lungime de 16 m prevăzută cu pinten de beton. Cele 12 grinzi de beton sunt situate la cote diferite.

Măsuri NPM.

– este interzis accesul persoanelor străine în apropiere și pe platforma bazinului de liniștire;

– balustrada de pe conturul bazinului de liniștire se va menține în bună stare;

– orice lucrare de întreținere la bazinul de liniștire se va executa de minim 2 persoane;

– pentru evacuarea plutitorilor din bazin se vor utiliza căngi, plase sau cabluri;

în timpul lucrului se interzice aplecarea peste balustradă.

Calculul parametrilor statici ai funcționării hidrogeneratorului

Se consideră cunoscuți atât parametrii de funcționare (puterea activă P, reactivă Q, UG), cât și cei ai mașinii și rețelei (Xd, Xq, m ,X1).

Etape de calcul:

Tg φ1 = Q/P

I = P/3UGcosφ1

Tg θ1 = XqIcosφ1/(UG – XqIsin φ1)

E0 = XqIcosφ1/ sin θ1

θ2 = θ1 – φ1 + φ2

E = (Xd + Xl)E0/(Xq + Xe) – (Xd – Xq)Urcos θ2/(Xq + Xe)

P = mEURsin θ2/(Xd + XL) + mU2R(1/(Xq + XL) – 1/(Xd + XL))