Introducción a nuevas ideas y tecnologías para pequeñas centrales hidroeléctricas

La energía hidroeléctrica en China tiene una historia de más de cien años. Según datos relevantes, a finales de diciembre de 2009, la capacidad instalada de la Red Eléctrica Central de China alcanzó los 155,827 millones de kilovatios. La relación entre las centrales hidroeléctricas y las redes eléctricas ha evolucionado: desde la entrada y salida de una sola central, que afectaba directamente el funcionamiento estable de la red, hasta la entrada y salida de una sola unidad de una pequeña central hidroeléctrica, que prácticamente no tiene un impacto significativo en el funcionamiento de la red eléctrica.
Anteriormente, muchas funciones y requisitos técnicos de nuestras centrales hidroeléctricas se destinaban al servicio del sistema eléctrico. Estos servicios no solo incrementaron la complejidad del control y la protección de las centrales, sino que también incrementaron la inversión en equipos y gestión, e incrementaron la presión laboral del personal de operación y gestión de las centrales. Con la segregación de las centrales y el debilitamiento del papel de las pequeñas centrales hidroeléctricas en el sistema eléctrico, muchas funciones carecen de relevancia práctica y no deberían ser asumidas por ellas, lo que ha limitado la automatización de las pequeñas centrales hidroeléctricas y el aumento de la inversión en ellas.
Tras el auge de la construcción de grandes centrales hidroeléctricas en 2003, la transformación de las pequeñas centrales hidroeléctricas también se vio estancada por falta de fondos. Debido a la falta de canales de comunicación y publicidad fluidos para las pequeñas centrales hidroeléctricas, resulta difícil comprender las tecnologías e ideas avanzadas, lo que resulta en un retraso en la actualización de conocimientos en toda la industria.
En los últimos diez años, algunas pequeñas centrales hidroeléctricas y fabricantes han debatido y estudiado espontáneamente el modo de gestión y el desarrollo tecnológico de sus equipos, proponiendo buenas ideas y desarrollando productos de alta calidad con un alto valor promocional. 1. Cuando falla el sistema eléctrico, la central puede considerar apagarse directamente. Si hay una fuga de agua en el álabe guía, se puede cerrar la válvula para reducir el desperdicio de agua en funcionamiento sin carga. 2. El factor de potencia del generador se incrementa a 0,85-0,95 para reducir la inversión en el mismo. 3. El material de aislamiento del generador se selecciona como Clase B para reducir la inversión en el mismo. 4. Los generadores de menos de 1250 kilovatios pueden utilizar unidades de bajo voltaje para reducir la inversión en generadores y equipos eléctricos, así como los costos de operación y mantenimiento. 5. Reducir el múltiplo de excitación. Reducir la inversión en transformadores y componentes de excitación. 6. Utilizar la fuente de aceite del regulador de velocidad de alta presión para alimentar los frenos y los rotores superiores después de reducir la presión. El sistema de petróleo y los sistemas de gas de media y baja presión pueden cancelarse. Reducir el equipo del circuito de petróleo y gas. 7. La válvula utiliza un mecanismo de operación eléctrica. Reducir la inversión en el mecanismo de operación de la válvula y simplificar el circuito de control de la válvula. Reducir los costos de gestión y mantenimiento. 8. La central eléctrica de escorrentía adopta un modo de operación de nivel de agua alto constante. Utilizar eficazmente los recursos hídricos. 9. Configurar componentes de automatización bien equipados y de alta calidad. Realizar una operación no tripulada. 10. Utilizar dispositivos inteligentes multifuncionales y altamente integrados para reducir la configuración del equipo secundario. 11. Promover el concepto de puesta en servicio, operación y mantenimiento gratuitos de equipos secundarios. Permitir que el personal de operación y gestión de la central eléctrica trabaje decentemente y felizmente. 12. Realizar la socialización de la operación y el mantenimiento de la central eléctrica. Puede mejorar rápidamente el nivel general de operación y gestión de la industria de la pequeña hidroeléctrica. 13. La unidad de bajo voltaje adopta una pantalla de protección de control integrada para lograr una operación no tripulada. 14. La unidad de bajo voltaje adopta un nuevo tipo de regulador automático de velocidad de alta presión de aceite de microcomputadora de unidad de bajo voltaje. Puede proporcionar equipos básicos de automatización para operaciones no tripuladas. 15. Las unidades con una sola unidad de menos de 10 000 kilovatios pueden adoptar un modo de excitación sin escobillas. El equipo de excitación puede simplificarse y el transformador de excitación puede eliminarse.

1. El medidor de nivel de agua de fibra óptica es pasivo, a prueba de rayos y fácil de instalar. Es un producto de reemplazo para el medidor de nivel de agua de una pequeña central hidroeléctrica. 2. El diseño estructural optimizado del regulador de velocidad de alta presión de aceite microcomputarizado de bajo costo es más de un 30% inferior al de otros reguladores de velocidad de alta presión de aceite microcomputarizados del mismo tipo que se venden en el mercado, bajo la premisa de los mismos indicadores técnicos, las mismas funciones y los mismos materiales. 3. El regulador de velocidad de alta presión de aceite microcomputarizado para la unidad de baja presión está diseñado de acuerdo con las normas técnicas nacionales para reguladores de velocidad de alta presión de aceite microcomputarizados diseñados para unidades de baja presión. El precio es: 300–1000 kg·m de potencia de regulación de velocidad, 30.000 a 42.000 yuanes/unidad. Este producto se ha convertido en un producto de reemplazo para el equipo de regulación de velocidad de las unidades de baja presión. Su alto rendimiento y seguridad reemplazarán al regulador de velocidad eléctrico manual y a varios operadores de almacenamiento de energía que carecen de protección de seguridad.
4. El nuevo regulador de velocidad de alta presión de aceite para turbinas pequeñas (producto de investigación especial) es adecuado para la operación y el control de hidrogeneradores conectados a la red eléctrica sin regulación de frecuencia. Puede utilizarse con el panel de control integrado de la unidad de baja presión o con su dispositivo de control inteligente para realizar el arranque manual, la conexión a la red, el aumento y la reducción de carga, el apagado y otras operaciones, tanto en paralelo como de forma remota. El regulador de velocidad para turbinas ha experimentado un período de desarrollo, especialmente en las últimas dos décadas. Impulsado por el desarrollo de la tecnología informática, la tecnología de control automático y la tecnología hidráulica moderna, el regulador de velocidad ha experimentado cambios esenciales en su estructura y función. Con el continuo aumento de la capacidad de la red eléctrica, la capacidad de un solo grupo electrógeno de turbina ha alcanzado los 700.000 kilovatios. Las grandes redes eléctricas y las unidades de gran tamaño tienen requisitos cada vez más exigentes para los reguladores de velocidad, y la tecnología de los reguladores de velocidad también evoluciona con los cambios en esta demanda. Casi todos los reguladores de velocidad para turbinas pequeñas y medianas han adoptado la estructura, el concepto y la estructura descritos anteriormente. Para unidades de menos de unos pocos miles de kilovatios, todo lo anterior parece demasiado lujoso. En el caso de las centrales hidroeléctricas rurales, cuanto más simple sea la estructura, menores serán los costos de adquisición, operación, uso y mantenimiento, siempre que la operación y el control sean prácticos. Esto se debe a que los equipos sencillos pueden ser utilizados y operados por cualquier persona, independientemente de su nivel educativo. Si el equipo falla, también es fácil de reparar. Con una potencia de regulación de velocidad de 300 a 1000 kg·m, el precio estimado es de unos 20 000 yuanes por unidad.
5. Panel de control integrado para unidades de baja tensión. Este panel está especialmente diseñado para centrales hidroeléctricas de baja tensión. Consta de interruptores automáticos de salida del generador, componentes de excitación, dispositivos de control inteligentes, instrumentos, etc., que optimizan la configuración de los equipos primario y secundario de un grupo electrógeno hidroeléctrico en un solo panel. La pantalla adopta una estructura completamente cerrada con un alto nivel de protección. El panel de control es totalmente funcional y fácil de operar. Es adecuado para grupos electrógenos de baja tensión con una capacidad individual inferior a 1000 kW. Todo el conjunto de equipos ha sido probado exhaustivamente por el fabricante y puede ponerse en funcionamiento tras la instalación in situ, lo que simplifica la puesta en marcha conjunta y reduce los costes de puesta en marcha, operación y mantenimiento. El panel de control integrado para unidades de baja tensión integra control, medición, protección del generador, sistema de excitación, control del regulador de velocidad, control secuencial, cuasisincronización automática, inspección de temperatura, generación económica automática de energía, medición, instrumentos de monitorización, diagnóstico inteligente, interacción remota, advertencia de seguridad y otras funciones. El sistema admite funciones de monitoreo y control remoto, y la computadora de respaldo realiza la medición y el control remotos (como el nivel de agua de la cámara de carga y la información de operación, etc.) y las funciones de gestión de las unidades de la central eléctrica mediante líneas de comunicación. El sistema también cuenta con consulta de datos en tiempo real, alarma activa para cantidades eléctricas y no eléctricas que sobrepasan el límite y cambios de estado, consulta de eventos, generación de informes y otras funciones. Este producto reemplaza la pantalla de control y protección de la unidad de baja tensión.
6. Dispositivo de control inteligente de unidad de bajo voltaje El dispositivo de control de automatización de unidad de bajo voltaje integra doce funciones principales tales como control de secuencia de unidad, monitoreo automático, inspección de temperatura, medición de velocidad, cuasi-sincronización automática, generación automática de energía económica, protección de generador, regulación de excitación, control de gobernador de velocidad, diagnóstico inteligente, interacción remota, advertencia de seguridad, etc. Tiene protección de ruptura rápida de corriente, protección de sobrecorriente, protección de sobrecarga, protección de sobretensión y baja tensión, protección de frecuencia, protección de desmagnetización, sobrecarga de excitación, protección de sobrevelocidad, protección de potencia inversa y protección de cantidad no eléctrica. 7. Unidades de bajo voltaje de gran capacidad Con el continuo aumento en los costos de construcción y administración de pequeñas centrales hidroeléctricas y la continua mejora de la tecnología de fabricación de generadores, la capacidad unitaria de las centrales hidroeléctricas de unidad de bajo voltaje en mi país ha alcanzado los 1,600 kilovatios, y el funcionamiento es bueno. El problema de calefacción que nos preocupaba en el pasado se ha resuelto bien a través del diseño, la selección de materiales y el proceso de fabricación. Equipado con una pantalla integrada y un regulador de velocidad por microordenador, puede funcionar automáticamente sin necesidad de operadores cualificados. La tecnología de control y regulación ha alcanzado un nivel de inteligencia.


Hora de publicación: 27 de diciembre de 2024

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