ВДОСКОНАЛЕННЯ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ГІДРОАГРЕГАТІВ

Основний зміст сторінки статті

Олег Васильович Потетенко
Михайло Володимирович Черкашенко
Людмила Костянтинівна Яковлєва
Олександр Владиславович Дорошенко
Микита Ігорович Черпаков

Анотація

У статті представлені переваги та єдині ефективні можливості використання для роботи на пікових навантаженнях добового регулювання оберігаючи єдину електроенергетичну систему країни «від розвалу частоти» гідроагрегатів володіють унікальними маневреними експлуатаційними властивостями і високою надійністю експлуатації. Розглянуто основні завдання та етапи виконання системи регулювання, яка забезпечує розширення надійної і високоефективної роботи гідроагрегатів, обладнаних новими типами гідротурбін з двоступінчастими лопатевими системами і підводять органами у вигляді розташованих по кільцю перед робочим колесом гідротурбіни спеціально спроектованими конфузорно сопловими апаратами нові конструктивні розробки, що представляють світові досягнення в області гідротурбобудування дозволяють застосовувати лопатеві гідротурбіни на напори до 800–1000 м з унікально високими енергокавітаційними і експлуатаційними показниками, а прямоточні на напори аж до 230–300 м. Нові типи розроблених гідротурбін, захищені понад 20 патентами України, зажадали нового підходу до розробок систем регулювання робочим процесом детально і поетапно викладених у цій роботі. В роботі розглянуті нові підходи до управління системами регулювання гідроагрегатів з робочими колесами обладнаними двоступінчастими лопатевими системами. Перший програмний комплекс забезпечує надійну частоту обертання гідроагрегату при різкій зміні навантаження в електричній мережі. Паралельно з цим, з деяким незначним відставанням підключається другий програмний комплекс, який на основі комбінаторної залежності забезпечує мінімальні втрати енергії і більш надійні експлуатаційні показники при значному розширенні зони експлуатації за видатками та напору, вищу, в 1,5–2 рази пропускну здатність гідроагрегату. Все це вперше в світовій практиці гідротурбобудування дозволило створити надійні гідроагрегати з високими енергокавітаційними показниками на напори до 800–1000 м.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографії авторів

Олег Васильович Потетенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Михайло Володимирович Черкашенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор

Посилання

Solodov V. G. Primenenie paketa prikladnykh programm ANSYS v raschetakh elementov gidravlicheskikh mashin [Application of the ANSYS software package in the calculation of elements of hydraulic machines]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2018. 196 p.

Migushchenko R. P., Cherkashenko M. V., Potetenko O. V., Gasyuk A. I., Doroshenko A. V., Cherkashenko A. Sistemy upravleniya gidroturbin [Hydraulic turbin control systems]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2019. no. 1, pp. 84–97.

Potetenko O. V., Drankovskiy V. E., Grishin A. M., Krupa E. S., Gulakhmadov A. A. Analiz poter' energii v vysokonapornykh radial'no-osevykh gidroturbinakh obuslovlennykh kharakternymi osobennostyami struktury potoka v protochnoy chasti [Analysis of energy losses in high-pressure radial-axial hydraulic turbines due to the characteristic features of the flow structure in the flow path]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Energeticheskie i teplotekhnicheskie protsessy i oborudovanie [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012, no. 7, pp. 151–159.

Potetenko O. V., Grishin A. M., Radchenko L. R., Yakovleva L. K., Krupa E. S., Vakhrusheva O. S., Gulakhmadov A. A. Rabochiy protsess radial'no-diagonal'noy gidroturbiny (ROD). Metodika postroeniya prognoznoy universal'noy kharakteristiki [The working process of a radial-diagonal hydraulic turbine (ROD). Method for constructing a predictive universal characteristic]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Novye resheniya v sovremennykh tekhnologiyakh [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: New solutions in modern technologies]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2012, no. 33, pp. 109–119.

Rusanov A. V., Hnyesin V. I. Naukovo-tekhnichni osnovy modelyuvannya i proektuvannya protochnykh chastyn enerhetychnykh turboustanovok [Scientific and technical bases of modeling and designing of flowing parts of power turbo installations]. Kharkiv, Ipmash Publ., 2019. 386 p.

Hubarev O. P., Levchenko O. V. Doslidzhennya enerhetychnoho balansu systemy z nerehul'ovanym nasosom ta klapanom riznytsi tyskiv [Investigation of the energy balance of a system with an unregulated pump and a pressure difference valve]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv: NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 42, pp. 21–27.

Cherkashenko M. V., ed. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 46 (1322), 83 p.

Sokol Ye., Cherkashenko M. Synthesis of control schemes for hydroficated automation objects. GmbH & Co, 2018. 214 p.

Sokol Ye., Cherkashenko М. Syntesis of control schemes of drives system. Kharkiv: NTU "KhPI" Publ., 2018. 120 p.

Linnik A. V., Khaitov V. D. Sovremennyy uroven' i osnovnyye napravleniya razvitiya gidroturbostroyeniya v Ukraine [The current level and main directions of development of hydroturbation in Ukraine]. Problemy mashinostroyeniya. 2010, vol. 13, no 1, pp. 11–18.

Veremeenko I. S. Polveka poiska i sozidaniya – itogi i perspektivy razvitiya otechestvennogo gidroturbostroyeniya [Half a century of search and creation – the results and prospects of development of the domestic hydro-turbine]. Problemy Mashinostroyeniya. 2003, vol. 6, no. 2, pp. 4–25.

Landau Yu. A. Osnovnye tendentsii razvitiya gidroenergetiki Ukrainy [The main trends in the development of hydropower in Ukraine]. Nauchnye raboty. Kharkov, 2014, vol. 53, iss. 40, pp. 82–86.

Sukhorebryy P. N. Raschet spiral'nykh kamer radial'no-osevykh obratimykh gidromashin [Calculation of spiral chambers radial-axial reversible hydraulic machines]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2001, issue 129, part 1.1, pp. 79–89.

Nicolet С., Alligne S., Kawkabani B. Unstable operation of Francis Pump-Turbine at runaway: Rigid and elastic water column oscillation modes. Journal of Fluid Machinery and Systems. 2009, vol. 2, no. 4, pp. 324–333.

Brekke H. Hydraulic Tutrbines Design, Erection and Operation. Endringsdato, Norway, 2000. 317 р.

Topazh G. I. Lopastnye gidromashiny i gidrodinamicheskie peredachi. Osnovy rabochego protsessa gidroturbin [Vane hydraulic machines and hydrodynamic transmission. Basics of the workflow hydroturbines]. Sankt-Peterburg, Politehn. Universitet. Publ., 2011. 154 p.

Linnik A. V., Ryabov A. V. Eksperimental'nyy stend PAO "Turboatom" dlya fizicheskogo modelirovaniya gidrodinamicheskikh protsessov v protochnykh chastyakh modeley povorotno-lopastnykh gidroturbin [Experimental stand of PJSC "Turboatom" for the physical modeling of hydrodynamic processes in the flow parts of the Kaplan turbine models]. Problemy Mashinostroyeniya. 2014, vol. 14, no. 3, pp. 11–18.

Rusanov A. Designing and updating the flow part of axial and radial-axial turbines through mathematical modeling. Central European Journal of engineering. 2015, vol. 5, pp. 399–410.

Masami Harano, Kiyohito Tani, Nomoto Satoru. Practical application of high-performance Francis-turbine runner fitted with splitter blades at Ontake and Shikurobegawa No. 3 power station of the Kansai electric power Co., inc. Hitachi Review. 2006, vol. 55, no. 3, pp. 109–113.

Mironov K. A. Proektirovanie rabochikh koles radial'no-osevoy vysokonapornoy gidroturbiny na parametry GES Kameng [Design of impellers radial-axial high-pressure hydraulic turbine on the parameters of hydroelectric Kameng]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Tekhnologii v mashinostroenii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: Technologies in mechanical engineering]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2010, no. 24, pp. 69–76.