Introduction aux nouvelles idées et technologies pour les petites centrales hydroélectriques

L'hydroélectricité chinoise a une histoire plus que centenaire. Selon les données pertinentes, fin décembre 2009, la capacité installée du seul réseau électrique de Chine centrale atteignait 155,827 millions de kilowatts. La relation entre les centrales hydroélectriques et les réseaux électriques a évolué : d'une simple centrale, affectant directement le fonctionnement stable du réseau, à une simple petite centrale hydroélectrique, n'ayant pratiquement aucun impact majeur sur le fonctionnement du réseau.
Par le passé, de nombreuses fonctions et exigences techniques de nos centrales hydroélectriques étaient liées au service du réseau électrique. Ces services ont non seulement complexifié le contrôle et la protection des centrales, mais ont également accru les investissements en équipements et en gestion, ainsi que la charge de travail du personnel d'exploitation et de gestion des centrales. Avec la séparation des centrales et l'affaiblissement du rôle des petites centrales hydroélectriques dans le réseau électrique, de nombreuses fonctions sont devenues inutiles et ne devraient pas être assurées par ces dernières. Elles ont freiné l'automatisation des petites centrales et l'augmentation des investissements dans ce secteur.
Après l'apogée de la construction des grandes centrales hydroélectriques en 2003, la transformation des petites centrales hydroélectriques a également été interrompue par manque de financement. L'absence de canaux de communication et de communication efficaces pour la petite hydroélectricité a rendu difficile l'appropriation des technologies et des idées avancées, ce qui a entraîné un retard dans la mise à jour des connaissances dans l'ensemble du secteur.
Au cours des dix dernières années, certaines petites centrales hydroélectriques et leurs fabricants ont spontanément discuté et étudié le mode de gestion et le développement technologique des équipements de ces centrales. Ils ont proposé de bonnes idées et développé des produits performants, à forte valeur promotionnelle. 1. En cas de panne du réseau électrique, la centrale peut être arrêtée directement. En cas de fuite d'eau au niveau de l'aube directrice, la vanne peut être fermée afin de réduire le gaspillage d'eau en fonctionnement à vide. 2. Le facteur de puissance du générateur est porté à 0,85-0,95 afin de réduire l'investissement. 3. Le matériau d'isolation du générateur est sélectionné en classe B afin de réduire l'investissement. 4. Les générateurs de moins de 1 250 kW peuvent utiliser des unités basse tension afin de réduire l'investissement en générateurs et en équipements électriques, ainsi que les coûts d'exploitation et de maintenance. 5. Réduire le multiple d'excitation. Réduire l'investissement dans les transformateurs et les composants d'excitation. 6. Utiliser la source d'huile du régulateur de vitesse haute pression pour alimenter les freins et les rotors supérieurs après réduction de la pression. Le système d'huile et les systèmes de gaz moyenne et basse pression peuvent être supprimés. L'équipement des circuits d'huile et de gaz doit être réduit. 7. La vanne utilise un mécanisme de commande électrique. L'investissement dans le mécanisme de commande de la vanne doit être réduit et le circuit de commande simplifié. Les coûts de gestion et de maintenance doivent être réduits. 8. La centrale hydroélectrique utilise un mode de fonctionnement à niveau d'eau élevé constant. Exploitation efficace des ressources en eau. 9. Configuration de composants d'automatisation bien équipés et de haute qualité. Autonomie du fonctionnement. 10. Utilisation d'appareils intelligents multifonctionnels et hautement intégrés pour réduire la configuration des équipements secondaires. 11. Promotion de la mise en service, de l'exploitation et de la maintenance gratuites des équipements secondaires. Permettre au personnel d'exploitation et de gestion de la centrale de travailler correctement et sereinement. 12. Socialisation de l'exploitation et de la maintenance de la centrale. Amélioration rapide du niveau global d'exploitation et de gestion de la petite hydroélectricité. 13. L'unité basse tension est dotée d'un écran de protection de contrôle intégré pour un fonctionnement sans intervention humaine. 14. L'unité basse tension est équipée d'un nouveau régulateur automatique de vitesse haute pression d'huile par micro-ordinateur. Il peut fournir un équipement d'automatisation de base pour un fonctionnement sans intervention humaine. 15. Les unités de moins de 10 000 kilowatts peuvent adopter un mode d'excitation sans balais. L'équipement d'excitation peut être simplifié et le transformateur d'excitation peut être supprimé.

1. Le niveaumètre à fibre optique est passif, résistant à la foudre et facile à installer. Il remplace avantageusement le niveaumètre d'une petite centrale hydroélectrique. 2. La conception structurelle optimisée du régulateur de vitesse haute pression d'huile micro-ordinateur à faible coût est inférieure de plus de 30 % à celle du même type de régulateur de vitesse haute pression d'huile micro-ordinateur vendu sur le marché, avec les mêmes caractéristiques techniques, les mêmes fonctions et les mêmes matériaux. 3. Le régulateur de vitesse haute pression d'huile micro-ordinateur pour unité basse pression est conçu conformément aux normes techniques nationales pour les régulateurs de vitesse haute pression d'huile micro-ordinateur destinés aux unités basse pression. Son prix est de 300 à 1 000 kg·m de puissance de régulation, soit 30 000 à 42 000 yuans/unité. Ce produit est devenu un produit de remplacement pour les équipements de régulation de vitesse des unités basse pression. Son excellent rapport qualité-prix et sa sécurité remplaceront les régulateurs de vitesse électriques manuels et les divers dispositifs de stockage d'énergie dépourvus de protection.
4. Le nouveau régulateur de vitesse haute pression d'huile pour petites turbines (produit de recherche spécial) est adapté au fonctionnement et au contrôle des hydrogénérateurs non régulés en fréquence raccordés au réseau. Il peut être utilisé avec le panneau de commande intégré ou le dispositif de contrôle intelligent de l'unité basse pression pour réaliser le démarrage manuel, le raccordement au réseau, l'augmentation ou la réduction de charge, l'arrêt et d'autres opérations, sur le côté ou à distance de la machine. Le régulateur de vitesse pour turbines a connu une période de développement, notamment au cours des deux dernières décennies. Grâce au développement de l'informatique, des technologies de contrôle automatique et des technologies hydrauliques modernes, sa structure et ses fonctions ont considérablement évolué. Avec l'augmentation continue de la capacité du réseau électrique, la puissance d'un seul groupe turbo-alternateur a atteint 700 000 kW. Les grands réseaux électriques et les grandes unités ont des exigences de plus en plus élevées en matière de régulateurs de vitesse, et la technologie des régulateurs de vitesse évolue également pour répondre à cette demande. Presque tous les régulateurs de vitesse pour turbines de petite et moyenne taille adoptent le cadre, le concept et la structure décrits ci-dessus. Pour les unités de moins de quelques milliers de kilowatts, tout cela paraît trop luxueux. Pour les centrales hydroélectriques rurales, plus la structure est simple, plus les coûts d'acquisition, d'exploitation, d'utilisation et de maintenance sont faibles, à condition que l'utilisation et le contrôle soient pratiques. Des équipements simples sont accessibles à tous, quel que soit leur niveau d'études. En cas de panne, l'équipement est également facile à réparer. Pour une puissance de régulation de vitesse de 300 à 1 000 kg·m, le prix est estimé à environ 20 000 yuans/unité.
5. Panneau de commande intégré pour groupe électrogène basse tension. Ce panneau de commande intégré est spécialement conçu pour les centrales hydroélectriques basse tension. Il comprend les disjoncteurs de sortie du générateur, les composants d'excitation, les dispositifs de contrôle intelligents, les instruments, etc., permettant une configuration optimale des équipements primaires et secondaires d'un groupe électrogène hydroélectrique dans un seul panneau. L'écran adopte une structure entièrement fermée offrant un haut niveau de protection. Le panneau de commande est entièrement fonctionnel et facile à utiliser. Il convient aux groupes électrogènes hydroélectriques basse tension d'une puissance unitaire inférieure à 1 000 kW. L'ensemble des équipements a été entièrement testé par le fabricant et peut être mis en service après installation sur site, ce qui simplifie la mise en service conjointe et réduit les coûts de mise en service, d'exploitation et de maintenance. Le panneau de commande intégré pour groupe électrogène basse tension intègre les fonctions de contrôle, de mesure, de protection du générateur, de système d'excitation, de régulation de vitesse, de contrôle séquentiel, de quasi-synchronisation automatique, de contrôle de température, de production d'énergie économique automatique, de mesure, d'instruments de surveillance, de diagnostic intelligent, d'interaction à distance, d'alerte de sécurité et autres. Le système prend en charge les fonctions de surveillance et de contrôle à distance. L'ordinateur d'arrière-plan assure la mesure et le contrôle à distance (niveau d'eau du bassin d'amont, informations de fonctionnement, etc.) ainsi que la gestion des unités de la centrale via des lignes de communication. Le système dispose également d'une fonction d'interrogation des données en temps réel, d'une alarme active en cas de dépassement de la limite de quantité électrique et non électrique et de changement d'état, d'une interrogation des événements et de la génération de rapports, entre autres. Ce produit remplace l'écran de contrôle et de protection des unités basse tension.
6. Dispositif de contrôle intelligent d'unité basse tension Le dispositif de contrôle d'automatisation d'unité basse tension intègre douze fonctions principales telles que le contrôle de séquence d'unité, la surveillance automatique, l'inspection de température, la mesure de vitesse, la quasi-synchronisation automatique, la production d'énergie économique automatique, la protection du générateur, la régulation d'excitation, le contrôle du régulateur de vitesse, le diagnostic intelligent, l'interaction à distance, l'avertissement de sécurité, etc. Il dispose d'une protection contre les coupures rapides de courant, les surintensités, les surcharges, les surtensions et les basses tensions, la protection de fréquence, la protection contre la démagnétisation, les surcharges d'excitation, les survitesses, les inversions de puissance et les protections de quantité non électrique. 7. Unités basse tension de grande capacité Avec l'augmentation continue des coûts de construction et de gestion des petites centrales hydroélectriques et l'amélioration continue de la technologie de fabrication des générateurs, la capacité unitaire des centrales hydroélectriques basse tension de mon pays a atteint 1 600 kilowatts, et le fonctionnement est bon. Le problème de chauffage qui nous préoccupait dans le passé a été bien résolu grâce à la conception, au choix des matériaux et au processus de fabrication. Équipé d'un écran intégré et d'un régulateur de vitesse par micro-ordinateur, il peut fonctionner automatiquement sans dépendre d'opérateurs de haute qualité. La technologie de contrôle et de régulation a atteint le niveau intelligent.


Date de publication : 27 décembre 2024

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