Sadržaj

1. Numeričko modeliranje ekstremnih slučajeva hidromehaničkih prelaznih procesa na HE “Perućica” Uroš Karadžić, Mašinski fakultet Podgorica, Crna GoraAnton Bergant, Litostroj Power d.o.o., SlovenijaPetar Vukoslavčević, Mašinski fakultet Podgorica, Crna GoraCrnogorski Komitet CIGRE – II Savjetovanje, 16-19 Maj, 2011Pržno, Crna Gora

2. Sadržaj • Uvod • Teorijski i matematički model • Protočni trakt HE “Perućica” • Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa • Zaključak

3. Uvod • Hidraulički prelazni režimi u hidroelektranama • Start i zaustavljanje agregata • Opterećenje i rasterećenje agregata • Brzo zatvaranje i pobjeg agregata • Otvaranje i zatvaranje sigurnosnih zatvarača • Numeričko modeliranje HE “Perućica” • MOC rešavanje jednačina hidrauličkih prelaznih režima • Kvazistacionarno (QSF) i nestacionarno (CBM) modeliranje gubitaka na trenje u cjevovodima • Čitav sistem modeliran teorijom elastičnog hidrauličkog udara • Ulazna građevina, vodostan, mlaznice turbina

4. Teorijski i matematički model (1) Jednačine hidrauličkih prelaznih režima Jednačina kontinuiteta Jednačina promjene količine kretanja

5. Teorijski i matematički model(2) Mlaznica Peltonove turbine - protok kroz mlaznicu - zakon zatvaranja mlaznice - bezdimenzijski stepen otvorenosti mlaznice

6. Protočni trakt HE “Perućica” (1) • betonski tunel (LT = 3335 m, DT = 4.8m) • cilindrični vodostan sa proširenjem, prelivom i nesimetričnim prigušenjem na ulazu

7. Protočni trakt HE “Perućica”(2) • Pelton agregati (Hr=526m), A1-A5(n=375min smax=150mm,tc=85s) A6,A7(n=428min , smax=166mm,tc=80s) -1 • tri paralelna čelična cjevovoda (L ≈ 2000m) -1 Agregat A1 (Dk=2.4m)

8. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (1) • Istovremeni ispad svih agregata (ispad elektrane) sa maksimalno predviđene snage od P0 = 365.5 MW i maksimalnog nivoa na ulaznoj građevini od H = 613.0 mnm (Qmax = 80.75 m /s, tc = 80 s) – Test IEP365H613 • Istovremeni start svih agregata (start elektrane) do maksimalno predviđene snage od P0 = 365.5 MW i minimalnog nivoa na ulaznoj građevini od H = 602.5 mnm (Qmax = 80.75 m /s, to = 300 s) – Test SEP365H602 3 3 Hdoz = 59.04 bar = 601.9 m = 667.7 mnm

9. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaz²耀h procesa (2) Promjene pritisaka na krajevima cjevovoda Test IEP365H613

10. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (3) Promjene pritiska i nivoa vode u vodostanu Test IEP365H613

11. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (4) Promjena protoka na prelivu vodostana Test IEP365H613

12. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (5) Promjena protoka u cjevovodima prilikom starta agregata Test SEP365H602

13. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (6) Promjene pritisaka na krajevima cjevovoda Test SEP365H602

14. Numerički rezultati ekstremnih slučajeva prelaznih procesa (7) Promjene pritiska i nivoa vode u vodostanu Test SEP365H602

15. Zaključak (1) • Razmatrana dva slučaja ekstremnih prelaznih procesa na HE Perućica • Ispad elektrane sa maksimalno predviđene snage sa maksimalnog nivoa na ulaznoj građevini • Start elektrane do maksimalno predviđene snage sa minimalnog nivoa na ulaznoj građevini • Pritisci ostaju u dozvoljenim granicama ako se poštuju preporuke za vremena zatvaranja i otvaranja mlaznica Peltonovih turbina

16. Zaključak (2) • Kod ispada elektrane dolazi do prelivanja vode na vodostanu • Za slučaj starta elektrane nema opasnosti od pražnjenja vodostana i uvlačenja vazduha u tunel • Rezultati dobijeni CBM modelom su praktično isti kao rezultati dobijeni QSF modelom – posledica relativno sporih prelaznih procesa • Nestacionarno trenje nema velikog uticaja ali ga ipak treba • uzeti u obzir prilikom ispitivanja ekstremnih slučajeva • prelaznih procesa

17. Hvala na pažnji!!!