odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika

12
Miroslav Beni{ek 1 , Dragan Petrovi} 2 , Ivan Bo`i} 1 , Zoran ]iri} 3 , Slobodan Damjanovi} 4 , Milorad Zeqi} 4 1 Ma{inski fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija 2 Elektrotehni~ki fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija 3 Elektrotehni~ki institut Nikola Tesla, Beograd, Srbija 4 Hidroelektrana Zvornik, Mali Zvornik, Srbija Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika Kaplanove turbine agregata u HE Zvorniku ciqu pove}awa wegove efikasnosti Originalni nau~ni rad UDC: 621.438.1.2 U radu su prikazani rezultati merewa i prora~una koji su ura|eni na agregatu A3 u HE Zvornik, a u ciqu odre|ivawa propelernih i kombinatorskih karakteristika Kaplanove turbine. Speci- fi~na pa`wa je posve}ena odre|ivawu koeficijenta protoka protokomera Vinter-Kenedi. Ova merewa daju rezultate koji omo- gu}uju rad turbine u ta~kama optimalnih stepena korisnosti. Kqu~ne re~i: Kaplanova turbina, Vinter-Kenedi protokomer, propelerne i kombinatorske karakteristike, op- timalni stepen korisnosti Uvod Hidroelektrana Zvornik, koja se nalazi na reci Drini na 93. kilometru uzvodno od wenog u{}a u Savu, pu{tena je u rad 1955. godine. U dve ma{inske zgrade ove proto~ne hidroelektrane ugra|ena su ~etiri vertikalna agregata sa Kapla- novim turbinama snage od po 24 MW . Radi provere postoje}e kombinatorske zavisnosti turbine agregata i odre- |ivawa propelernih i kombinatorskih karakteristika, kao i koeficijenta protoka protokomera Vinter-Kenedi (Winter-Kennedy), u periodu od 8‡10. novembra 2006. go- dine obavqena su merewa za tri razli~ita konstantna pada ~ije su se vrednosti me- wale oko sredwih vrednosti H sr = 17, 87 m, 19,87 m i 21, 49 m. Hidrauli~ka ispitivawa Kaplanove turbine agregata A3 izvr{ila je ekipa Centra za hidrauli~ne ma{ine i energetske sisteme Ma{inskog fakulteta M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ... TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204 193

Upload: others

Post on 28-Oct-2021

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Miroslav Beni{ek1, Dragan Petrovi}2, Ivan Bo`i}1,Zoran ]iri}3, Slobodan Damjanovi}4, Milorad Zeqi}4

1 Ma{inski fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija2 Elektrotehni~ki fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija3 Elektrotehni~ki institut „Nikola Tesla”, Beograd, Srbija4 Hidroelektrana „Zvornik”, Mali Zvornik, Srbija

Odre|ivawe propelernih i kombinatorskihkarakteristika Kaplanove tur bine agregatau HE „Zvornik” u ciqu pove}awawegove efikasnosti

Originalni nau~ni radUDC: 621.438.1.2

U radu su prikazani rezultati merewa i prora~una koji su ura|enina agregatu A3 u HE „Zvornik”, a u ciqu odre|ivawa propelernih ikombinatorskih karakteristika Kaplanove tur bine. Speci-fi~na pa`wa je posve}ena odre|ivawu koeficijenta protokaprotokomera Vinter-Kenedi. Ova merewa daju rezultate koji omo- gu}uju rad tur bine u ta~kama optimalnih stepena korisnosti.

Kqu~ne re~i: Kaplanova turbina, Vinter-Kenedi protokomer,propelerne i kombinatorske karakteristike, op-timalni stepen korisnosti

Uvod

Hidroelektrana „Zvornik”, koja se nalazi na reci Drini na 93. kilometru

uzvodno od wenog u{}a u Savu, pu{tena je u rad 1955. godine. U dve ma{inske zgrade

ove proto~ne hidroelektrane ugra|ena su ~etiri vertikalna agregata sa Kapla-

novim turbinama snage od po 24 MW.

Radi provere postoje}e kombinatorske zavisnosti tur bine agregata i odre-

|ivawa propelernih i kombinatorskih karakteristika, kao i koeficijenta protoka

protokomera Vinter-Kenedi (Win ter-Ken nedy), u periodu od 8‡10. novembra 2006. go-

dine obavqena su merewa za tri razli~ita konstantna pada ~ije su se vrednosti me-

wale oko sredwih vrednosti Hsr = 17, 87 m, 19,87 m i 21, 49 m.

Hidrauli~ka ispitivawa Kaplanove tur bine agregata A3 izvr{ila je ekipa

Centra za hidrauli~ne ma{ine i energetske sisteme Ma{inskog fakulteta

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

193

Univerziteta u Beogradu, u saradwi sa ekipom Elektrotehni~kog fakulteta

Univerziteta u Beogradu, koja je vr{ila elektri~na merewa.

Metodologija ispitivawa Kaplanove tur bine

Metodologija merewa veli~ina pri hidrauli~kim i energetskim ispitiva-

wima Kaplanove tur bine hidroagregata u hidroelektrani „Zvornik” je zasnovana na

normama IEC [10, 11] i na iskustvu stru~waka Ma{inskog i Elektrotehni~kog

fakulteta iz Beograda.

U narednim poglavqima je opisana metodologija i na~in merewa na agregatu

br. 3 HE „Zvornik”, instrumenti i izra~unavawa potrebnih fizi~kih konstanti.

Odre|ivawe fizi~kih konstanti

U tabl. 1 dati su obrasci na osnovu kojih su odre|ene neophodne fizi~ke

konstante, dok su konstante kori{}ene u izrazima navedenih u tabl. 1, definisani u

tabl. 2.

Vrednost ubrzawa zemqine te`e izra~unata prema izrazu i vrednostima

konstanti navedenih u tabl. 1 i 2 iznosi g = 9,8052 m/s2.

Merewe nivoa vode i padova pritisaka

Nivo vode i padovi pritisaka mereni su opremom ugra|enom na HE „Zvor-

nik” i pomo}u obrnutih U–cevi.

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

194

Tablica 1. Odre|ivawe fizi~kih konstanti

Naziv fizi~ke konstante Obrazac Izvor

Ubrzawe Zemqine te`eg = 9,80617(1 – 2,64×10–3 cos 2jG +

+ 7×10–6 cos22jG) – 3,086×10–6 zG

FormulaHelmerta [11]

Gustina vode r = 1000,1800014 + 0,0084284q ‡ 0,0052857q2 [2]

Tablica 2. Konstante u izrazima za odre|ivawe fizi~kih konstanti

Naziv fizi~ke konstante Oznaka Vrednost

Nadmorska visina HE „Zvornik” zG 135 m

Geografska {irina HE „Zvornik” jG 44°22¢30¢¢

Temperatura vode q u °C

Merewe kote gorwe vode zGV obavqeno je pomo}u pretvara~a nivoa (tip

MN2 Teh projekt, Rijeka) koji se nalazi u {ahti na brani izme|u tre}e i ~etvrte

prelivne ustave. Ovaj pretvara~ stvara strujni sig nal opsega 4‡20 mA, koji se vodi do

Komande elektrane gde se preko pretvara~a, (tip PIUO 1 Mladost elektronik,

Loznica) podatak o gorwoj koti prikazuje na displeju (tip PM 45 Mladost

elektronik, Loznica) ili preko akvizicionog sistema (tip AS286-MIR Fin est,

Beograd) na monitoru ra~unara. Opseg merewa je 153,00‡158,00 metara nadmorske

visine [7].

Za merewe kote dowe vode zDV koristila se ista oprema kao i za merewe

gorwe kote, s tim da se pretvara~ nalazi u {ahti na sifonskoj plo~i desne obale.

Opseg merewa je 134,00‡144,00 metara nadmorske visine [7].

Razlike nivoa vode ispred i iza re{etke DhgR merene su pomo}u mernog

pretvara~a pritiska (tip MP-1M2 – 0–0,6 bar, 4–20 mA, Institut „Mihajlo Pupin”,

Beograd), ~iji se strujni izlaz dovodi na ulaz akvizicionog sistema, a vrednost

prikazuje na monitoru ra~unara. Pretvara~ se nalazi na spoqa{wem zidu monta`ne

{ahte ulazne gra|evine [7].

Merewe ugla otvora obrtnog kola i otvora sprovodnog aparata

Ugao otvora lopatica radnog kola b [°] i otvor lopatica sprovodnog aparata

a0 [mm] o~itavani su direktno na licu mesta na pokaziva~ima ovih parametara. Za

wih je a pri ori uzeto da su dobro uspostavqene zavisnosti izme|u pokaziva~a uglova i

stvarno izmerenih uglova. Ove zavisnosti su odre|ene od stru~waka zaposlenih na

HE „Zvornik”.

Merewe protoka

Merewe protoka kroz turbinu zasniva se na metodi Vinter-Kenedi

merewem razlike pritisaka na zidovima spirale pomo}u mernih pretvara~a

diferencijalnog pritiska (tip 1151 Smart Rosemount – 0–380 mbar, 4–20 mA), koji se

nalaze u turbinskoj sali. Wihovi strujni izlazi vode se u ma{insku salu, gde se preko

Ritmajerovog (Rittmeyer) skada sistema vrednosti protoka Q34ZV prikazuju na

displejima i na ta~ panelu na komandi elektrane [7]. Paralelno su prilikom

ispitivawa povezane i obrnute U–cevi M.12 i M.34. Na sl. 1. prikazana je {ema

postavqawa i veze manometara M.12 i M.34. Za merewe protoka kori{}en je

manometar M.34 pomo}u koga je o~itavana razlika pritisaka Dh34 [mmVS].

Na osnovu ravnote`e manometara M.34 za ravan istog pritiska sledi:

Dp34 = (r – rv) gDh34 (1)

Protok prema metodi Vinter-Kenedi se odre|uje na osnovu formule:

Q Kp

K hp

n

pv

34 3434

34

22 1

34

= ¢æ

èçç

ö

ø÷÷ = ¢ -

æ

èçç

ö

ø÷÷

¢D

Dr

r

rg 34 34 34

34

34é

ëê

ù

ûú =

¢n

pnK h( )D (2)

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

195

gde je Kp34 = K¢p34{2g[1‡(rn/r)]}n¢34 pri ~emu se odnos rn/r gustine vazduha i gustine vode

u manometru M.34 zanemaruje.

Vrednost konstante Kp34 i eksponenta n34 su prethodno odre|ene ba`da-

rewem (firma Hydrometrics S.R.O. iz ^e{ke), tj. merewem protoka pomo}u hidro-

metrijskih krilaca i merewem pada pritiska dp ®Dh34. Rezultati su dati na sl. 2 [7].

Odre|ena je analiti~ka zavisnost Q34 = Kp34 ( )Dh n34

34 , gde su Kp34 = 6,3849 i

n34 = 0,501, tj.:

Q34 = 6,3849 (Dh34)0,501 m3/s (3)

Merewe elektri~nih parametara generatora

Merewe elektri~nih veli~ina, kao {to su: aktivna snaga (PG), reaktivna

snaga (Q), faktor snage (cosj), napon generatora (UG), struja generatora (IG), napon

pobude (Uf) i struja pobude (If) obavqeno je prema sl. 3.

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

196

Slika 1. [ema postavqawa i veze manometara M.12 i M.34.

Slika 2. Ba`darna karakteristikaprotokomera agregata A3 HE„Zvornik” za prikqu~ke 34

Merewa su obavqena

pomo}u digitalnog mera~a

(Power Multimeter – PMM1), a

kao registrator je kori{}en

ra~unar koji je serijskom

vezom RS 232 bio povezan sa

mera~em i sva o~itavawa na

instrumentu su direktno uba-

civana u tablice [8].

Odre|ivawe brutoi neto pada

Bruto pad tur bine se od-

re|uje kao razlika kota gor-

we i dowe vode, tj.

HBR = zGV – zDV (4)

Neto pad tur bine se odre|uje po preporukama IEC 41 1991-11 [10].

Referentni preseci su: ulaz A-A u turbinu (sredwi presek ni{e preturbinskog

zatvara~a), a izlaz B-B iz tur bine (sredwi presek ni{e sifonskog zatvara~a).

Neto pad tur bine je:

Hp p

z zc cA B

A BA B= + +

––

rg g

2 2

2(5)

ili posredno, bruto pad umawen za hidrauli~ke gubitke od gorwe vode do preseka

A-A i od preseka B-B do dowe vode.

H = HBR – DhgGV–A – DhgB – DV (6)

Na osnovu (6) sledi:

H H hc

H z z hQ

A

BR gRB

GV DV gR

B

=

=

– – , .

– –

D

- D

2

2

2

2

2

g

g

tj

(7)

gde su DhgR ‡ gubitak na re{etki i AB = 77 m2 povr{ina preseka B-B (odre|ena na

osnovu geodetskih premera).

Odre|ivawe hidrauli~ke snage tur bine

Hidrauli~ka snaga tur bine se odre|uje na osnovu izraza:

Ph = rgQH (8)

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

197

Slika 3. Principijelna {ema merewa elektri~nihparametara generatora

gde su r [kgm‡3] ‡ gustina vode u proto~nom traktu, koja se odre|uje na osnovu tem per a -

ture vode reke Drine; g = 9,8052 m/s2; Q [m3s–1] ‡ protok kroz turbinu ‡ obrazac (3), i H

[m] ‡ neto pad tur bine prema obrascu (7).

Odre|ivawe snaga i stepena korisnosti tur bine

Snaga tur bine PT se odre|uje na osnovu izraza:

PP

TG

G

=h

(9)

gde su PG [MW] ‡ korisna aktivna snaga generatora; hG ‡ stepen korisnosti gen era-

tora.

Stepen iskori{}ewa generatora je funkcionalna zavisnost aktivne snage

generatora PG i ukupnih gubitaka u generatoru PgG:

hG = f(PG, PgG) (10)

gde se ukupni gubici u generatoru PgG dobijaju kao zbir pojedina~nih gubitaka:

PgG = Pvent. + PFe + PCu + Pf + PGL (11)

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

198

Tablica 3. Izrazi za izra~unavawe pojedina~nih gubitaka snage generatora

Naziv pojedinih gubitaka u generatoru Oznaka Izraz

Gubici pobude Pf Pf = Uf If

Ventilacioni gubici Pvent. Pvent. = Pkal. ± Podv. – Pf

Gubici u aktivnom gvo`|u ¢PFe ¢ =P P P PFe fkol vent.– –.

Gubici u aktivnom gvo`|u prera~unati nanominalni napon PFe

P PU

UUFe Fe

G

nn= ¢

æ

èçç

ö

ø÷÷ =

2

11000; V

Gubici u bakru (gubici kratkog spoja) ¢PCu¢ = ¢ - -P P P PCu kal vent. . f

Gubici u bakru prera~unati na nominalnu struju PCu ¢ = ¢æ

èçç

ö

ø÷÷ =P P

I

IICu Cu

G

nn

2

1575; A

Gubici u le`ajevima generatora PGL PGL= PgR + PgAG

Gubici u radijalnim le`ajevima generator R1 i R2 PgR PGL= PgR1 + PgAG

Gubitak snage u aksijalnom le`aju koji pripadageneratoru

PgAG PgAG = 0,333 ×PgA

Na osnovu dobijenih rezultata [7, 8] i zakqu~aka iz ispitivawa pojedina~-

nih gubitaka snage generatora [9] odre|ena je pribli`na funkcionalna zavisnost

hG = f(PG):

hGG

G G

P

P P=

× + × +×

0 0002473 1 0003296 0 3965665100

2, , ,% (12)

Izrazi za odre|ivawe unutra{we snage, stepena korisnost i hidrauli~kog

stepena korisnosti tur bine dati su u tabl. 4.

Mehani~ki stepen korisnosti koji pripada turbini hmT je deo gubitka u

aksijalnom le`aju i radijalnom le`aju tur bine. Odre|en je merewima termodina-

mi~kom metodom, kao i prora~unom hidrauli~ke aksijalne i rezultati su prikazani

u [9].

Trebalo bi napomenuti da je u okviru hidrauli~kog stepena korisnosti hh

ukqu~en i volumetrijski stepen korisnosti, tj.: hh = h'hhQ, gde su h'h ‡ pravi

hidrauli~ki stepen korisnost, hQ ‡ volumetrijski stepen korisnosti i hR ‡ stepen

korisnosti na trewe na spoqa{wim povr{inama (bo~nih diskova ), kojih nema, hR = 1.

Odre|ivawe optimalne kombinatorske zavisnosti

Da bi se odredile optimalne kombinatorske zavisnosti (a0 = f (b) pri hhmaks.

za razli~ite parametarske vrednosti H = konst.) izvr{ena su merewa propelernih

karakteristika tur bine. Pri konstantnim vrednostima otvora radnog kola b

mewani su otvori sprovodnog aparata a0 tako da bude obuhva}ena i ta~ka najvi{eg

stepena korisnosti. Zavisno od neto pada, vrednosti b uzimane su u intervalu

garantovanih karakteristika tur bine: b = +6°; +10°; +16°; +22°; +28°

Svaka merena veli~ina, nakon postizawa stacionarnog stawa, o~itavana je

pet puta za isti merni re`im (sl. 4).

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

199

Tablica 4. Izrazi za izra~unavawe unutra{wesnage i stepena korisnosti tur bine

Naziv pojedinih parametara turbine Oznaka Izraz

Unutra{wa snaga turbine Pi PP

iT=

hmT

Stepen korisnosti turbine hT hTT

h

P

P=

Hidrauli~ki stepen korisnosti turbine hh hhi

h

P

P=

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

200

Slika 4. Propelerne i kombinatorske karakteristike za sredwi referentni padHsr = 17,87 m (hT = fQ i a0 = fQ), za merene otvore obrtnog kola b = +6°, +10°, +16°, +22°, +28°

Neto pad prilikom merewa se nije mogao odr`avati konstantnim, ali se

kretao u uskim granicama. Stoga je bilo neophodno prera~unati osnovne energetske

parametre tur bine na isti sredwi referentni pad Hsr. Za jednu seriju merewa

(merewa obavqena pri

pribli`no istom padu)

sredwi referentni pad je:

Hn

Hsr ii

n

==å

1

1

(13)

gde su n ‡ broj merewa u

jednoj mernoj seriji i Hi ‡

mereni padovi u mernoj

seriji.

Za vrednosti sva tri

pada Hsr = konst. Ura|eni

su propelerni dijagrami

hr = fp(Qr) za b = konst., a za

sredwi referentni pad

Hsr = 19,87 m dat je primer

na sl. 4.

Ucrtavawem obvojni-

ce propelernih krivih dobijaju se maksimalni stepeni korisnosti za sve otvore

radnog kola od bmin. do bmaks..

Spu{tawem vertikala iz dodirnih ta~aka obvojnice i odgovaraju}ih pro-

pelera do krivih a0 = f(Q) dobijaju se optimalni otvori sprovodnog aparata.

Na osnovu navedenih slika dobijena je sl. 5 kombinatorske zavisnosti a0 =

= f(b) za konstantne padove Hsr = 17,87 m, Hsr = 19,87 m i Hsr = 21,49 m.

Odre|ivawe konstante protoka Kp12 i eksponentan12 protokomera Vinter-Kenedi

Prilikom ba`darewa protokomera WK34 odre|ene su konstanta Kp34 i

eksponent n34. Nisu odre|eni konstanta Kp12 i eksponent n12 protokomera WK12.

Merewem vrednosti Dh12 i protoka Q34 koji je jednak Q12, odre|ena je zavisnost

protokomer WK12. Rezultati merewa dati su u [7], a metodom najmawih kvadrata

odre|ene su vrednosti Kp12 i n12 na dijagramu (sl. 6) tako da je Kp12 = 6,4583 i n12 = 0,499

Izraz za izra~unavawe protoka Q12 je:

Q12 6 4583= ×, Dh120.499m / s3 (14)

Relativne gre{ke odstupawa merenog protoka Q34 od ra~unatog protoka Q12

se odre|uje na osnovu izraza:

fQ Q

QpQ =

-×34 12

34

100% (15)

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

201

150

200

250

300

350

400

450

500ªmmºa0

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28ª°ºb

H = 17,87 mH = 19,87 mH = 21,49 m

Slika 5. Kombinatorske zavisnosti a0 = f(b) za konstantnepadove Hsr = 17,87 m, Hsr = 19,87 m i Hsr = 21,49 m

Rezultati izra~unatih gre{aka su dati u tablici u [7], a najve}a procentu-

alna gre{ka je fpQ = 1,68%.

Analiza ta~nosti merewa

Procena ta~nosti merewa se sastoji u odre|ivawu sistematskih gre{aka fsk

instrumenata, odre|ivawu slu~ajnih gre{aka fk vi{ekratnih merewa veli~ina i

odre|ivawu ukupnih gre{aka fuk merewa veli~ina, kao i odre|ivawu relativnih

gre{aka. Ukupna gre{ka se odre|uje na osnovu izraza f f fuk sk2

k2= +( ) /1 2, gde k ozna~ava

naziv merene veli~ine.

Gre{ke posrednih merewa veli~ina se odre|uju na osnovu gre{aka

direktnih merewa uticajnih veli~ina i analiti~kih izraza koji povezuju sve

uticajne veli~ine sa veli~inom ~iju gre{ku tra`imo. Maksimalne vrednosti

relativne sistematske, slu~ajne i ukupne gre{ke su date u tabl. 5.

Zakqu~ak

Na osnovu obavqenih merewa na agregatu br. A3 HE „Zvornik” i izvr{ene

analize dobijenih rezultata mo`e se zakqu~iti slede}e.

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

202

Tablica 5. Maksimalne vrednosti relativnih, sistematskih, slu~ajnihi ukupnih gre{aka merewa

Merna veli~inaRelativna

sistematska gre{ka[%]

Relativna slu~ajnagre{ka

[%]

Maksimalnarelativna ukupna

gre{ka [%]

Unutra{wa snaga turbine ±0,5 ±0,6 ±0,78

Protok ±1,5 ±1,0 ±1,8

Neto pad ±0,3 ±0,3 ±1,93

Stepen korisnosti ±1,6 ±1,09 ±2,75

Slika 6. Funkcionalnazavisnost protoka i razlikepritisaka na prikqu~cima 12

Merewa su obavqena za tri neto sredwa pada Hsr = 17,87 m, 19,87 m i 21,49 m.

Merewa su obavqena u skladu sa normama IEC 41//1991-11. Svaka pogonska ta~ka u

propelernom re`imu merena je pet puta i uzimane su sredwe vrednosti izmerenih

veli~ina za daqi prora~un.

Protok je meren apsolutnom metodom pri ~emu je kori{}en koeficijent

izba`darenog protokomera WK34. Protok je, istovremeno, o~itavan na displeju

elektrane i meren je pad pritiska na prikqu~cima protokomera WK34 preciznim

primarnim manometrom, U–cev. Odre|ena je zavisnost protoka Q protokomera

WK12 od pada pritiska na prikqu~cima 1 i 2. Odre|ene su kombinatorske karakte-

ristike na merenim padovima.

Na osnovu prikazanih rezultata ispitivawa omogu}eno je da za svaki pad

tur bine agregat radi sa maksimalnim stepenima korisnosti. Rezultati se mogu

koristiti za poboq{awe efikasnosti agregata pri predstoje}oj revitalizaciji HE

„Zvornik”.

Zahvalnost

Autori duguju zahvalnost Ministarstvu za nauku i za{titu ̀ ivotne sredine

koje je finansiralo projekat NPEE-213009, kao i stru~nim timovima HE „Zvornik”.

Literatura

[1] Petrovi}, D., Vidakovi}, V., ]iri}, Z., Stojkovi}, S., Beni{ek, M., Bo`i}, I., Dragi}, M., Zelji},M., An In crease of Hy dro-Ag gre gate’s In stalled Power and Ef fi ciency Fac tor be fore the Re vi -tal iza tion Phase, Ther mal Sci ence, 10 (2006), Suppl., 4, 17-32,http://thermalscience.vinca.rs/pdfs/2006-4/01-Petrovic.pdf

[2] Bow man, A. H., Schoonover, M. R., Pro ce dure for High Pre ci sion Den sity De ter mi na tions by Hy dro static Weight, Jour nal of Re search of the Na tional Bu reau of Stan dards, 71 (1967), 3,179-198

[3] Beni{ek, M., Hidrauli~ne tur bine, Ma{inski fakultet, Univerzitet u Beogradu,1998.

[4] Brand, L. F., Die Messeneinrichtungen der Hydraulischen Versuchsanstalt “Brunnenmühle”,Voith Forschung und Konstruktion, Heft 30, 1984, Aufsaty. 7.1.

[5] Petrovi}, D., Stojkovi}, S., Vidakovi}, V., Arnautovi}, D., Bogdanovi}, S., ]iri}, Z., Beni{ek,M., Bo`i}, I., Pos si bil i ties to In crease Power and Ef fi ciency Hy dro Gen er at ing Unit, CIGRE2008, A1-105, Paris, Au gust 24-29, 2008

[6] Beni{ek, M., Ignjatovi}, B., Vu{kovi}, I., Ef fi ciency Scale-Up for Tube Tur bines at the Op er at -ing Point of Best Ef fi ciency and Out side the Point of Best Ef fi ciency, Sym po sium IAHR, Sep -tem ber 13-17, Am ster dam, The Netherland, 1982

[7] Beni{ek, M., Bo`i}, I. Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteris-tika Kaplanove tur bine agregata br. 3 HE „Zvornik” i koeficijenta protokaprotokomera Vinter-Kenedi, Izve{taj br. 06-03-02/2007, Ma{inski fakultet,Univerzitet u Beogradu, Beograd, 2007.

[8] Petrovi}, D., Josifovi}, B., Izve{taj o odre|ivawu stepena iskori{}ewa gen era-tora pri ispitivawu tur bine u HE „Zvornik”, Elektrotehni~ki fakultet,Univerzitet u Beogradu, Beograd, 2006.

[9] Petrovi}, D., Beni{ek, M., ]iri}, Z., Zeqi}, M., Josifovi}, S., Bo`i}, I. Odre|i-vawe pojedina~nih gubitaka generatora u HE „Zvornik”, dokument br. 205019, EI„Nikola Tesla”, Centar za automatiku i regulaciju, Beograd, 2005.

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

203

[10] ***, IEC 41 1991-11 Field Ac cep tance Tests to De ter mine the Hy drau lic Per for mance of Hy -drau lic Tur bines, Stor age Pumps and Pump Tur bines

[11] ***, IEC 60193/1999-11, Hy drau lic Tur bines, Stor age Pumps and Pump-Tur bines Model Ac -cep tance Test

Ab stract

Pro pel ler and Combinatory Char ac ter is ticsDe ter mi na tion of Kaplan Tur bine inHPS “Zvornik” with the Aim of In creas ing Its Efficiency

by

Miroslav BENI[EK1, Dragan PETROVI]2, Ivan BO@I]1,Zoran ]IRI]3, Slobodan DAMJANOVI]4, and Milorad ZELJI]4

1 Fac ulty of Me chan i cal En gi neer ing, Uni ver sity of Bel grade, Bel grade, Ser bia2 Facylty of Elec tri cal En gi neer ing, Uni ver sity of Bel grade, Bel grade, Ser bia3 Elec tri cal En gi neer ing In sti tute “Nikola Tesla”, Bel grade, Serbia4 HPS “Zvornik”, Mali Zvornik, Serbia

The mea sure ment and cal cu la tion re sults which were per formed at unit A3 inHPS “Zvornik” are pre sented in this pa per with the aim of Kaplan tur bine pro pel ler andcombinatory char ac ter is tics de ter mi na tion. Spe cial at ten tion is given to the Win ter-Ken -nedy dis charge co ef fi cient de ter mi na tion. These mea sure ment pro ce dures gave the op -por tu nity for unit op er a tion at op ti mal ef fi cien cies.

Key words: Kaplan tur bine, Win ter-Ken nedy low me ter, pro pel ler and combinatorycharacteristics, op ti mal ef fi ciency

Odgovorni autor / Cor re spond ing au thor (M. Beni{ek)E-mail: [email protected]

M. Beni{ek i dr.: Odre|ivawe propelernih i kombinatorskih karakteristika ...TERMOTEHNIKA, 2009, XXXV, 3-4, 193–204

204