SESSION: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana

papers selected for Symposium Session titled: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana

« BACK TO SESSIONS LIST

• show abstract

  Jovan Janjić - Energo-Steel, Beograd

  title: Procena veka trajanja erodiranih rotorskih lopatica kondezacionih parnih turbina

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: JovanJanjic
  Abstract text

  Erozija je veoma složen proces i do danas nedovoljno istražen. Zbog niza faktora za sve vreme rada velikih kondenzacionih turbinskih postrojenja, u početku brže a kasnije sporije, dolazi do oštećenja elemenata turbine obstrujavanih vlažnom parom. Ispitivanja i analize erozijskih procesa na kondezacionim turbinama u našoj zemlji, pokazala su da su od od svih delova kondenzacione turbine erozijom najviše ugrožene rotorske lopatice zadnjeg stepena niskog pritiska. Eroziona oštećenja smanjuju efikasnost turbine a u nekim slučajevima kod turbina većih snaga, zbog nepovoljnih promena karakteristika čvrstoće lopatica, znatno smanjuju pouzdanost njihovog rada. Problemi zaštite od erozije i produženja veka trajanja turbinskih lopatica, kao i mogućnost proračuna i procene brzine njihovog erozijskog oštećenja, jedan su od glavnih predmeta intersovanja širokog kruga inženjera koji se bave konstrukcijom, održavanjem i praćenjem rada parnih turbina. Rad je posvecen prakticnom resavanju ovog veoma bitnog problema u radu parnih kondenzacionih turbinskih postrojenja.
• show abstract

  Saša Stojković - Tehnički fakultet, Čačak, Srbija, Žarko Stevanović - Institut za nuklearne nauke VINČA, Laboratorija za termotehniku i energetiku

  title: ANALIZA PRIKLJUČENJA FARME VETROGENERATORA NA LOKACIJI „VELIKO BRDO“ NA ELEKTROENERGETSKU MREŽU

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: zarestevanovic
  Abstract text

  Osnovna analiza koju treba izvesti pri planiranju farme vetrogeneratora je analiza energetske efikasnosti i uticaja na gubitke aktivne i reaktivne snage. U pogledu priključenja vetrogeneratora na postojeću elektroenergetsku mrežu, veoma je značajno analizirati uticaj farme generatora na naponski profil mreže, kao i povećanje udarnih struja kratkih spojeva, jer te struje utiču na naprezanja postojeće opreme. U ovom radu analizirani su upravo ti uticaji farme vetrogeneratora snage 16 MW na postojeću mrežu. Osnovni cilj ovog rada je da se procene uticaji koje priključenje farme od osam vetrogeneratora ima na energetsku efikasnost, naponski profil i udarne struje trofaznog kratkog spoja. Analizirani su, posebno, doprinosi u snazi koje imaju vetrogeneratori i postojeća mreža, gubici u vetrogeneratorima, vodovima i kablovima, kao i potrošnja. Definisan je simulacioni model, koji potpuno odgovara dispoziciji farme generatora koja je predmet projekta. Analiza je izvedena za radni režim koji odgovara nazivnom opterećenju. Model omogućava i dinamičke analize, pa je upotrebljen za analizu struja trofaznog kvara. Simulacije su izvedene softverskim alatom za elektromagnetne prelazne procese ATP-EMTP (Alternative Transients Program verzija ElectroMagnetic Transients Programa).
• show abstract

  M. Babić, K.Darijević, D. Končalović, D. Jelić, D. Milovanović, D. Gordić, N. Jovičić, M. Despotović, V. Šušteršič - Mašinski fakultet, Univerziteta u Kragujevcu

  title: PRIKAZ NOVE METODE ZA PRORAČUN I PROJEKTOVANJE MALIH VISOKOUČINSKIH HIDROELEKTRANA

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: MilunBabic
  Abstract text

  U okviru Katedre za energetiku i procesnu tehniku i Regionalnog evro centra za energetsku efikasnost Mašinskog fakulteta u Kragujevcu od početka osamdesetih godina prošlog veka realizuju se istraživanja vezana za korišćenje obnovljivih izvora energije, sa posebnim naglaskom na male hidroelektrane (MHE). Rezultati su brojni, a o uspešnosti istraživanja govore brojna domaća i međunarodna priznanja i tehničke izvedbe. Istraživanja su sledila tehničko-tehnološke mogućnosti istraživačke opreme, privrede i korisnika, i dovela su do toga da su do danas razvijeni softveri za direktan i inverzni proračun turbinskih delova MHE i izradu konstrukcijske dokumentacije. U želji da se javnosti saopšte mogućnosti nekih naših softvera, u ovom radu je ukratko opisan matematički model i procedura proračuna i projektovanja turbinskih delova MHE za unapred precizirane energetske mogućnosti konkretne lokacije na kojoj je planirana gradnja MHE. Kao argument za ocenu validnosti i potencijala naših istraživačkih rezultata izlaganja u radu je prikazana izgrađena MHE „Bosna 1“, snage 2x100 kW.
• show abstract

  Vukman Bakić - Laboratory for Thermal Engineering and Energy, Institute of Nuclear Sciences Vinca, , PO.Box.522, 11000 Belgrade, Serbia , Goran Zivković - Laboratory for Thermal Engineering and Energy, Institute of Nuclear Sciences Vinca, PO.Box.522, 11000 Belgrade, Serbia , Milada Pezo - Laboratory for Thermal Engineering and Energy, Institute of Nuclear Sciences Vinca, , PO.Box.522, 11000 Belgrade, Serbia , Branislav Stanković - Laboratory for Thermal Engineering and Energy, Institute of Nuclear Sciences Vinca, , PO.Box.522, 11000 Belgrade, Serbia , Valentina Turanjanin - Laboratory for Thermal Engineering and Energy, Institute of Nuclear Sciences Vinca, , PO.Box.522, 11000 Belgrade, Serbia

  title: INFLUENCE OF THE WIND ON THE WORKING PARAMETERS OF THE FLAT PLATE COLLECTORS

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: VukmanBakic
  Abstract text

  This paper deals with the numerical simulation of air flow (induced by the wind) around the arrays of flat plate collectors and determination of the flow field, which should provide a basis for convective heat losses, as a parameter which influences their working characteristics. The heat losses are the result of the reflection on the glass, conductive losses at the collector’s absorber plate, radiation of the absorber plate and convective losses on the glass. Wind velocity in the vicinity of the absorber plate depends on its position in the arrays of collectors. The results of the numerical simulation of flow around collectors are boundary conditions, and they are used for modeling thermal-hydraulic processes inside the solar collector. In this paper method for coupling thermal-hydraulic processes inside the collector with analyses of the heat transfer from plate to tube bundle is developed for determinate distribution of the temperature of the absorber plate and the efficiency of the flat plate collectors. Analyses of flow around arrays of collectors are preformed with RNG k - ε model. Free-stream velocity is 1 m/s, 5 m/s and 10 m/s and angle of attack is 20o and 40o. Heat transfer coefficient is determined from the theory of boundary layer. Heat transfer inside the plate cavity is analized for constant intensity of radiation.
• show abstract

  Willem van der Westhuizen - Pump Consultant, Eskom Enterprises Engineering, Johannesburg, South-Africa

  title: SELECTING THE OPTIMISED PUMP CONFIGURATION AND DRIVE OPTION FOR THE CONDENSATE EXTRACTION AND BOILER FEED PUMPS FOR THE NEW ESKOM SUPERCRITICAL POWER STATIONS

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: Willem
  Abstract text

  The increasing growth in the Economy and increase in the Power Demand in South Africa, Eskom has embarked on a huge Capital Expenditure to increase the power development. The new power development undertaken for the future includes: Fossil, Nuclear, Pebble Bed Modular Reactor, Hydro, Open Gas Cycle, Combined Cycle, Wind and Solar Energy. The first two new Supercritical Fossil fired Power Stations Medupi (6 Units, each 650 MW) and Kusile (6 Units, each 800 MW) are presently in the design and construction phase. The condensate extraction pumps and boiler feed pumps are two of the highest auxiliary power consumers within a power station. It is therefore of utmost importance to select the correct optimised pump configuration and drive option for both these pumps. The paper describes how the final selection for the two new Supercritical Power Stations, Condensate Extraction Pumps was made. The option of a vertical versus a horizontally positioned pump, based on an Air Cooled Condenser was considered. Both Condensate Extraction Pumps are each sized for 100% bypass operation. The paper discusses why two 100% duty pumps were selected with one being variable speed electrical driven and the standby one fixed speed electrical driven. The two new Supercritical Power Stations also opted for a 3 x 50% boiler feed pump configuration to be installed to achieve the high required plant availability. The paper also discusses four different variable speed boiler feed pump drive options that were available for selection. The details of each variable speed drive option are included and discussed. The final decision in selecting the optimsed Boiler Feed Pump drive was based on an economic evaluation model that included three different modes of operation, i.e. (Base Load, Load Following and Two Shifting), initial capital cost and Auxiliary Power Consumption – (Boiler feed pump set efficiency) over the 50 year life time of the power station. (Eskom is the South-African Power utility and is the fifth largest electricity utility in the world and supplies 99% of South-Africa’s power and 55% of the power generated on the African Continent)
• show abstract

  M. Zlatanović - Elektrotehnički fakuletet Univerziteta u Beogradu, J. Vujić - Delta 90, 11000 Beograd, Požeška 80/21

  title: ECO HOUSE FOR DEMONSTRATION OF RENEVABLE ENERGY SOURCES APPLICATION

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: bata
  Abstract text

  The old forestry service house Rošijana, located in Special Nature Reserve (SNR) Deliblatska Peščara (DP) was selected for the case study of renewable energy sources (RES) application. The main objectives were to suggest the optimal design of RES installation, the assessment of economic benefits, life cycle analysis of proposed installations and comparison with the other methods of electricity supply. It was also found that the region has plenty of RES and other energy sources: geothermal energy, sun radiation, biomass, hydropower, natural gas and coal. The wind was considered as the main renewable energy source and decision was made to supply the electricity originating from wind energy conversion to Rošijana eco-house. The assessment of wind potential at selected location was found of crucial importance for the case study realization. All the analyses related to optimization of wind conversion installation, economy consideration, environmental, social and other aspects of wind conversion to electricity are based on wind potential data. The contacts were made with the people living in Šušara village close to Rošijana site, with the local municipalities, public company responsible for SNR protection and development, with nature protection organizations, non-profit and non-government organization, with small farm houses, small and medium enterprises (SMEs) and large companies interested in RES application, institutions for planning and nature protection, government organizations and many individuals with the knowledge of local history, economy, life protection and upgrading all aspects of regional life. From the site visits it was learned that over one-century experience exists in using and controlling wind energy in the region close to Rošijana site. One century ago the wind turbine was used for water supply of Šušara village 3 km far from Rošijana and many actions to suppress the aeolian erosion of sandy region of Deliblatska Peščara were taken. In small town Uljma about 17 km far from Vršac there is a small enterprise for wind turbine blades and other turbine parts production. Orography, roughness and shelters data were collected together with data on Special Nature Reserve rules, as well as urban conditions and other policies related to design and activity of future eco-house Rošijana. In the case study preparation the wind databases contained in some software packages, data collected at surrounding met stations, as well as data collected at Zagajičko brdo specialized wind mast station were used. Database from Zagajičko brdo 50m tall wind measuring tower obtained during two years campaign was only found relevant for more precise case study. The optimization criteria of RES installation were considered from technical, economy, environmental and social aspects. Maximum annual electricity production was calculated for the selected wind turbine. It was concluded that Rošijana eco-house considering RES application meets all the requirements from energetic, environmental, social and educational point of view.
• show abstract

  M. Benišek - Faculty of Mechanical Engineering University of Belgrade, D. Petrović - Faculty of Electrical Engineering University of Belgrade , I. Božić - Faculty of Mechanical Engineering University, Z. Ćirić - Electrical Engineering Institute “Nikola Tesla”– Belgrade, S. Damjanović - HPS Zvornik – Mali Zvornik, M. Zeljić - HPS Zvornik – Mali Zvornik

  title: PROPELLER AND COMBINATORY CHARACTERISTICS DETERMINATION OF KAPLAN TURBINE IN HPS ZVORNIK WITH THE AIM OF INCREASING ITS EFFICIENCY

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: MiroslavBenisek
  Abstract text

  "ODREĐIVANJE PROPELERNIH I KOMBINATORSKIH KARAKTERISTIKA KAPLANOVE TURBINE AGREGATA U HE ZVORNIK U CILJU POVEĆANJA NJEGOVE EFIKASNOSTI" The measurement and calculation results which were performed at unit A3 in HPS Zvornik are presented in this paper with the aim of Kaplan turbine propeller and combinatory characteristics determination. Special attention is given to the Winter-Kennedy discharge coefficient determination and to comparison between values obtained by direct method and Index test. These measurement procedures gave the opportunity for unit operation at optimal efficiencies.
• show abstract

  Dušan Arnautović, Ilija Stevanović - Institut "N.Tesla"- Beograd, Željko Despotović - Institut "M.Pupin"- Beograd, Slobodan Vukosavić - Elektrotehnički fakultet-Beograd

  title: ADAPTIVNA KONTROLA RADA ELEKTROSTATIČKIH IZDVAJAČA

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: ZeljkoDespotovic
  Abstract text

  Termoelektrane kao i druga industrijska postrojenja koja sagorevaju ugalj (staklare, cementare i sl.) generišu velike količine letećeg pepela u atmosferu i stoga veoma nepovoljno utiču kako na biljni i životinski svet, tako i na zdravlje ljudi. Kao takav leteći pepeo iz vazduha mora biti odstranjen, tj. njegov procenat u vazduhu mora se svesti na razuman nivo. Uređaji koji se standardno koriste za izdvajanje letećeg pepela iz vazduha se nazivaju elektrostatički izdvajači (ESI), popularnije nazvani elektrostatički filtri. Oni mogu izdvojiti iz vazduha preko 99,9% letećeg pepela ne izazivajući pritom promene pritiska u komori uređaja. Konvencionalno su u upotrebi sistemi ESI u kombinaciji sa pretvaračima koji rade u kontinualnom režimu i koji mrežni napon 380V, 50Hz pretvaraju napon 0-100kV DC. Bez obzira na mnoštvo prednosti koje nudi ovaj režim u praksi se pokazuje niz nedostataka, a najznačajniji su neefikasan rad i velika potrošnja snage iz napojne mreže. Novom metodom digitalnog upravljanja tiristorski kontrolisanih ESI koja se bazira na napajanju modulisanom snagom i DSP adaptivnom algoritmu, se ostvaruje značajna optimizacija njihovog rada. U režimima kod kojih se javlja visokootporni leteći pepeo kao produkt sagorevanja uglja sa niskim sadržajem sumpora, ovaj način kontrole se pokazao izuzetno efikasnim. Osnovna ideja se sastoji u primeni intermitentnog napajanja ESI tokom izdvajanja letećeg pepela. U ovom slučaju se ESI napaja povećanom snagom u toku jedne ili više poluperioda na mrežnoj učestanosti, nakon kojih sledi nekoliko poluperioda nultog nivoa snage. Kontrola se ostvaruje dovođenjem i ukidanjem impulsa na gejtovima tiristora koji su vezani u antiparalelnoj sprezi na primaru viskonaponskog transformatora ESI. Prednost predloženog rešenja u odnosu na konvencionalni režim sa kontinualnim napajanjem se ogleda u značajnoj uštedi električne energije i povećanju efikasnosti rada izdvajača. Ovim rešenjem, skoro da je potpuno eliminisan problem povratne korone i povratak izdvojenih čestica u struju dimnog gasa. Pored ovoga u radu su prikazani konkretna realizacija jednog 50Hz-nog tiristorskog pretvarača za pobudu ESI i eksperimentalni rezultati dobijeni na praktično realizovanom postrojenju u sklopu Termoelektrane “N.Tesla” na boku A1.
• show abstract

  Željko Despotović - Institut "M.Pupin"- Beograd, Slobodan Vukosavić - Elektrotehnički fakultet-Beograd, Dušan Arnautović, Ilija Stevanović - Institut "Nikola Tesla", Beograd

  title: VISOKOFREKVENTNO NAPAJANJE I NJEGOV UTICAJ NA KVALITET RADA ELEKTROSTATIČKIH IZDVAJAČA

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: ZeljkoDespotovic
  Abstract text

  Elektrostatčko izdvajanje je jedna od najpraktičnijih metoda za odvajanje čestica prašine iz struje dimnih gasova. Elektrostatički izdvajači (ESI) se u novije vreme optimizuju i za odvajanje taložnih čvrstih produkata praha sastavljenog od submikronskih čestica sulfata i nitrata, koji nastaju u procesima desumporizacije i denitrifikacije dimnih gasova. Odvajanje čvrstih produkata se ostvaruje jakim elektrostatičkim poljem koje se formira u taložnoj komori. Sistem ESI pored taložnih komora sadrži i električne ispravljačke stanice sa odgovrajućim uređajima, kojima se ostvaruje potpuna kontrola visokog napona. Konvencionalnu ispravljačku stanicu za napajanje ESI jednosmernom strujom visokog napona (tipično 40-100kV) čine: visokonaponski transformator (VNT), visokonaponski ispravljač (VNI) i niskonaponski regulator napona. U većini slučajeva zahtev za visokim jednosmernim naponom se danas standardno ostvaruje jednofaznim naizmeničnim regulatorom (380V, 50Hz) koji se bazira na tiristorskoj kontroli. Kontrola izlazne snage i napona se postiže kontrolom ugla paljenja tiristorske grupe koja se nalazi na primarnoj strani VNT. Novi visokofrekventni (VF) prekidački izvori obezbeđuju dramatično različite performanse i fizičke karakteristike ESI u odnosu na tiristorske izvora napajanja, koji će u najskorije vreme biti potisnuti iz upotrebe. Primenjeni u ESI aplikacijama novi VF prekidački pretvarači imaju značajan uticaj na izdvajačke sisteme i to sa aspekata konstrukcije, rada i održavanja. Kvalitativno poboljšanje rada elektrostatičkog izdvajanja čestica iz dimnog gasa je moguće ostvariti zamenom uobičajene tiristorske pretvaračke grupe, sa pridruženim visokonaponskim (VN) transformatorom učestanosti 50 Hz, savremenijim rešenjem koje bi uključivalo tranzistorsku pretvaračku sekciju čiji se rad ostvaruje na povišenim učestanostima. Jedna ovakva pretvaračka sekcija sa IGBT ili SIT poluprovodničkim komponentama može ostvariti naponsku konverziju na učestanosti između 10 kHz i 40 kHz. Brzina reagovanja i kvalitet izdvajanja jednog takvog sistema su neuporedivo bolji od tiristorski kontrolisanih elektrostatičkih izdvajača (ESI). Tako je kod VF sistema moguće ostvariti vreme reakcije kontrolnog sistema u opsegu 100-500 μs, dok se kod 50 Hz sistema upravljanje može menjati sa kašnjenjem od 10ms i više. Pored ovoga značajno se smanjuju dimenzije VN transformatora. U ovom radu su prikazane teorijske postavke, simulacioni i eksperimentalni rezultati za jedan rezonantni VF pretvarač kojim se napaja ESI.
• show abstract

  Mr Slobodan Bogdanović, Dr Dušan Arnautović - Elektrotehnički institut „Nikola Tesla“

  title: GARANCIJSKA ISPITIVANJA GENERATORA U HE „ĐERDAP 2“

  session: Thermal, hydro, wind and other Power Plants | Eksploatacioni problemi termo, hidro, vetro i drugih elektrana
  submitted by user: DusanArnautovic
  Abstract text

  U radu su date metode i rezultati ispitivanja generatora broj 9 sa ciljem da se proveri da li su ispunjene tehničke garancije i propisani tehnički uslovi koji su specificirani u ugovoru za izradu generatora. Na osnovu rezultata ovih ispitivanja utvrđuje se još i niz podataka o parametrima i karakteristikama kojima se karakteriše statičko i dinamičko ponašanje ispitivanog generatora. Sva ispitivanja izvršena su prema metodama i postupcima koji su predloženi u okviru radnog programa ispitivanja i koji su predviđeni važećim mađunarodnim tehničkim standardima za ispitivanje obrtnih električnih mašina IEC-34-1, IEC 34-2 i IEC-34-4. Pri izvođenju ispitivanja korišćena je merna oprema čija klasa tačnosti ispunjava zahteve međunarodnih tehničkih IEC standarda. Ugovoreni program ispitivanja realizovan je u potpunosti, a pri pojedinim ispitivanjima je i proširen. Izuzetak je određivanje porasta napona na krajevima namotaja statora pri zbacivanju nominalnog opterećenja generatora.