РЕВИТАЛИЗАЦИЈА И ПОДОБРУВАЊЕ НА КАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА ГЕНЕРАТОРИТЕ ВО ХЕ ТИКВЕШ И ХЕ ВРБЕН

ПЕТТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид, 7 9 октомври 2007 м-р Зоран Милојковиќ КОНЧАР-ГИМ-Загреб, Р.Хрватска Проф.м-р Дионис Манов д-р Влатко Чингоски АД ЕЛЕМ, Скопје КУСА СОДРЖИНА РЕВИТАЛИЗАЦИЈА И ПОДОБРУВАЊЕ НА КАРАКТЕРИСТИКИТЕ НА ГЕНЕРАТОРИТЕ ВО ХЕ ТИКВЕШ И ХЕ ВРБЕН Во трудот се опишани техничките аспекти за ревитализација на генератори, два генератори во ХЕ Тиквеш и два генератори во ХЕ Врбен. Дадени се конструкциите на оригиналните и на ревитализираните генератори како и проектот и обемот на нивната ревитализацијата. Табеларно се прикажани најважните податоци за оригиналните и за ревитализираните генератори и тоа: номинални податоци, главни димензии, податоци на активните делови, омски отпори, реактанси, временски константи, загуби на моќност, корисност, податоци за возбудниот систем и др. Анализирани се ефектите од ревитализацијата на генераторите. Кључни зборови: Ревитализација на генератори, зголемување на моќност, карактеристики, конструкција, загуби на моќност, корисност, возбуден систем. ABSTRACT The paper describes technical aspects of refurbishment of generators, two of which are installed in Tikvesh HPP, and two in Vrben HPP. The design of each of refurbished generators is described as well as design differences between the refurbished and the originally installed generators. The refurbishment project including the scope of works for each individual generator is also briefly described. The following major data for the refurbished generators compared to the original generator data are shown in the Table: rated data, dimensions, active part design data, reactances, resistances, time constants, power loss, efficiency, excitation data and other. The effects of generators refurbishment are analyzed. Key words: Generator refurbishment, power increasing, design, construction, performances, losses, efficiency, static excitation. 1 ВОВЕД ХЕ Тиквеш е изградена во две фази. Во првата фаза во 1967-1969 година, инсталирани се два генератора во вертикална со номинална моќност од 26 MVA, при номинален напон 10,5 kv и број на вртежи од 300 min -1. Овие генератори, во периодот 2003-2004 година ревитализирани се при што е постигната зголемена номинална моќност од 31,8 MVA, со задржување на номиналниот напон и бројот на вртежи. Во втората фаза се инсталирани уште два генератора во 1980 година, со исти карактеристики како оригиналните, кои сеуште се во погон без ревитализација. Во ХЕ Врбен во 1958 година инсталирани се два генератора во хоризонтална изведба со номинална моќност од 8 MVA, при номинален напон од 6,3 kv и број на вртежи од 750 min -1. Генераторите се ревитализирани во 2003-2004 година при што е добиена нова номинална моќност од 9,5 MVA, за ист номинален напон и ист број на вртежи. 2 КОНСТРУКТИВНИ ОСОБЕНОСТИ НА ОРИГИНАЛНИТЕ ГЕНЕРАТОРИ A1-05R 1/10

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 2/10 2.1 ХЕ Тиквеш Оригиналните генератори инсталирани во 1967-1969 година во ХЕ Тиквеш се со вертикална изведба, тип 4705-20, конструирани за чврста директна врска со Францис турбина и произведени во Раде Кончар, Загреб. Генераторите имат вертикална осовина со комбинирано (носечко и водечко) лежиште над роторот и водечко лежиште под роторот. Статорот, како склоп на статорските делови има повеќе задачи и обезбедува доверлива работа на агрегатот. Димензиониран е во согласност со техничките услови на генераторот и конструиран така да ги задоволува транспортните и монтажните услови. Основни делови на статорот се: статорско куќиште, статорски пакет, статорска намотка, фазни изводи и изводи на звездиштето т.е. неутралната точка. Статорскиот пакет со внатрешен дијаметар од 4100 mm и 270 канали, бил изработен од магнетски лимови со специфиццни загуби од 4,5W/kg, при индукција од 1,5 Т. Оригиналната статорска намотка била изработена како стапна двослојна брановита во термичка класа на изолација В, додека воздушниот зјај изнесувал 23 mm. Роторот се состел од роторска главна осовина, роторска глава со раце (звезда на роторот), тркало на половите (ламелиран роторски прстен), со полови и прстен за кочење. Вентилацијата на генераторот била двострана при што два аксијална вентилатора дуват воздух од двете страни на роторот во просторот меѓу половите и воздушниот зјај, како и во вентилационите канали на статорскиот пакет. Топлината која се развива во активните делови на генераторот се пренесува преку воздухот на изменувачите на топлина "воздух-вода" ладилници. За мерење на температурите во статорскиот пакет и статорската намотка се вградени мерни сонди (РТ100). Возбудата на оригиналните генератори била вртлива со генератор на еднонасочна струја, инсталиран на осовината на генераторот. Генераторот бил снабден и со: систем за подигнување и кочење, системи за разладна вода за ладење на воздухот и за ладење на маслото кое циркулира низ лежиштата, уреди за мерење на температурите на активните делови, како и греачи кои се во погон кога генераторот не работи за спречување на кондензација. Основните податоци за оригиналните генератори се прикажани во Табела 1. 2.2 ХЕ Врбен Оригиналните генераторите инсталирани во ХЕ Врбен во 1958 година се со хоризонтална изведба, тип IM 7315 според IEC 60034-7, погонувани со Францис турбина, а произведени во Раде Кончар- Загреб. Куќиштето на генераторот е заварена конструкција во кого е вграден статорскиот пакет кој бил изработен од магнетни лимови со специфични загуби од 5,3W/kg, при индукција од 1,5 Т. Оригиналната статорска намотка била двослојна петласта со повеќе секции и со повеќе навивки во секција во термичката класа на изолација В. Роторот е потпрен на два самостоечки лежишта, по еден од секоја страна на роторот. Роторот се состои од осовина, на која се наоѓа тркалото на половите, вентилаторите и лизгачките прстени. Половите на роторот се изведени во ламилирана изведба и во правоаголен облик, рамномерно распоредени по обемот на траклото на половите. Со соответно обликовање на стопалата на половите се постигнува практично синусоидален облик на распределбата на магнетното поле во воздушниот зјај. Прицврстувањето на половите на тркало на роторот е изведено во облик на т.н. чешел. Ладењето на статорскиот пакет и на статорската намотка е остварено со два аксијални вентилатори. Топлиот воздух од активните делови на генераторот, се одведува низ отворот на статорското куќиште и бетонскиот канал надвор од машинската хала. Возбудниот систем бил вртлив со еднонасочен генератор на осовината на генераторот. Возбудната намотка била во облик на секции, двослојна од профилен бакар. Придушувањето на инверзната компонента на полето, вишите хармоници на

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 3/10 магнетното поле и осцилациите на роторот се остварени со придушната кафезна намотка чиишто стапови се сместени во стопалата на половите. Сл.1а: Пресек на генераторот во ХЕ Тиквеш. Сл.1б: Пресек на генераторот во ХЕ Врбен. 3 ПРОЕКТ ЗА РЕВИТАЛИЗАЦИЈА Причините за ревитализација на генераторите се повеќе, од кои некои се повеќе, а некои помалку важни. Една од најважните е секако погонската сигурност на генераторот. Погонската сигурност на генераторот предпоставува дека сите делови на генераторот се во добра техничка состојба и дека генераторот може да работи во сите проектирани погонски услови. Ако животниот век на генераторот се приближува кон крајот, нужно е да се извршат дијагностички испитувања за проценка на постојната состојба и преостанатиот животен век. На второ место денес се почесто како причина за ревитализацијата на генераторите се истакнува економскиот аспект, односно зголемување на моќноста и намалувањето на загубите преку користење на современи методи на проектирање, како и нови материјали и технологии на производство. Обемот на ревитализацијата во секоја електрана ги вклучува следниве главни делови: (1) нов статорски пакет и статорска намотка во постојното куќиште, (2) преизолирање на роторската намотка со додавање на неколку дополнителни навивки на секоја секција на половите, (3) поправка на придушната намотка и меѓуполните врски, како и врските на стаповите и сегментите на прстените, и (4) модернизација на возбудниот систем со замена на вртливиот со статички тиристорски возбуден систем. Во текот на ревитализацијата земени се предвид следниве ограничувања: (1) надворешниот дијаметар и должината на роторот да се задржат исти со оригиналните, како и (2) надворешниот дијаметар на статорскиот пакет истотака да се задржи ист, имајќи предвид дека куќиштата на генераторите се оригинални. Основната цел во проектирањето на ревитализираните генератори беше да се најде оптимално решение кои при горенаведените органичувачки услови ќе даде: најдобри работни карактеристики, најмали загуби, најниски наттемператури, што е можно поголемо проширување на работното

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 4/10 подрачје на погонскиот дијаграм и зголемување на статичката и динамичката стабилност на генераторите. 3.1 ХЕ Tиквеш Оригиналното куќиште е ревитализирано и прилагодено за вградување на нов статорски пакет и нова статорска намотка. Некои варови и машински делови се дополнително обработени, додека статорските крајни плочи и притискачките прстени се заменети со нови. Новиот статорски пакет е изработен од ладно валан неориентиран лим со дебелина 0,5mm и специфични загуби 2,7W/kg при индукција од 1,5Т, според IEC 600404-8-4. Променет е бројот на статорските канали од 270 на 300 и видот на статорската намотка. Внатрешиот диаметар на статорскиот пакет е намален од 4100 mm на 4083 mm, со што воздушниот зјај е намален од 23 mm на 14,5 mm. За намалување на загубите во железото, како последица на аксијалната компонента на магнетното поле на рабовите на статорскиот пакет, елементарните пакети на краевите на статорскиот пакет се изведени степенасто. Едновремено, со ваквата изведба и дополнителното лепење на лимовите со епоксидна смола, постигнато е поквалитетно притискање и компакна целина на крајните елементарни пакети, отпорни на вибрации. Новата статорска намотка е проектирана и изработена како двослојна петласта од повеќе навојни секции со 5 паралелни гранки. Со анализа на можните проектни решенија, се дојде до заклучок дека таквите намотки се оптимални за генераторите во обете електрани. Термичката класа на изолацијата на статорската намотка е F според IEC. Намотката е поврзана во звезда, а звездиштето е заземјено преку трансформатор за заземјување. Сите елементи за прицврстување на намотката бандажирањето на главите на намотката и изводите за фазите и звездиштето се нови. За намалување на загубите поради потискувањето на струјата, секоја навивка на статорската намотка е изведена од повеќе паралелни проводници чија изолација е лак-стакло-стакло-лак (LGGL), класа F. Оригиналното магнетното јадро на половите е задржано. Извршено е преизолирање на роторската намотка со додавање на по две навивки на секоја секција на половите. За мерење на температурите на статорската намотка, вградени се мерни сонди (РТ100) во средината на каналот, помеѓу горниот и долниот слој, а на статорскиот пакет во јаремот, непосредно под забите на пакетот. Гледано по должина на пакетот, сондите во намотките и пакетот се вградени во средина на статорскиот пакет. Новиот возбуден систем на генераторот се состои од: возбуден трансформатор, тиристорски исправувачки мост, напонски регулатор, лизгачки прстени, држачи на четкици и четкици. Пресметковните податоци за ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш се прикажани во Табелата 1, а карактеристиките се прикажани на Сл. 2а, Сл.3 и Сл 4. ТАБЕЛА 1: ПАРАМЕТРИ НА РЕВИТАЛИЗИРАНИТЕ И ОРИГИНАЛНИТЕ ГЕНЕРАТОРИ ПАРАМЕТРИ НА ГЕНЕРАТОРИТЕ МЕР. ХЕ ТИКВЕШ ХЕ ВРБЕН ЕДИ. РЕВ. ГЕН ОРГ.ГЕН РЕВ.ГЕН ОРГ.ГЕН 1 2 3 4 5 6 Номинални големини, димензии, омски отпори, реактанси и временски константи. Номинална моќност- Sn kva 31800 26000 9500 8000 Номинален фактор на моќност-cosϕ - 0,9 0,9 0,9 0,9 Номинален напон-un V 10500 10500 6300 6300 Регулација на напон-ur % +/-5% +/-5% +/-5% +/-5% Номинална струја-in A 1749 1430 522 440 Номинална фрекфенција-fn Hz 50 50 50 50 Номинална брзина на вртење-nn min-1 300 300 750 750

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 5/10 Брзина на вртење при побег-np min-1 540 540 1350 1350 Број на полови-2p - 20 20 8 8 Диаметар на статорот-da mm 4083 4100 1844 1850 Должина на статорск. пакет-lδ mm 930 930 730 730 Број на канали на стат.пакет-z1 mm 300 270 144 144 Воздушен зјај-δ mm 14,5 23 14 17 Возбудна струја на воздушnиот зјај-ifag A 196,5/194,5 255,6 130/129,6 120 Возбудна струја на празен од-if0 A 220,4/217,1 262 141/146,4 131 Возбудна струја на куса врска- ifsc A 271,7/268,8 248 163/161,5 150 Возбудна струја за номин. оптоварување-ifn A 435,6/407,5 498 267,2/271 341,6 Макс.возбудна струја со регулација на напон A 480,9 536,7 284,8 378 Синхрона реактанса во подолжната оска-xd % 123,8 97,5 115,6 154,0 Синхрона реактанса во попречната оска-xq % 77,0 67,8 68,8 91,0 Преодна реактанса во d оска-заситена-x d % 27,4 31,0 26,6 35,6 Почетна реактанса во d оска-заситена-x d % 15,1 18,5 13,8 20,5 Почетна реактанса во q оска-заситена-x q % 15,8 19,2 11 17,8 Инверзна реактанса-заситена-x2 % 15,5 18,6 12,4 19,05 Нулта реактанса-заситена-xo % 7,9 12,6 6,5 7,5 Растурна реактанса на статорs. намотка-xσa % 11,1 13,6 9,6 15,6 Омски отпор на статорска намотка 20ºС-Ra Ω 0,011 0,0182 0,0123 0,0253 Омски отпор на роторска намотка 20 ºС-Rf Ω 0,331 0,328 0,253 0,254 Капацитет на статорска намотка по фаза-caf pf 0,369 0.2491 0,173 0,0855 Временска конст. на празен од-во d оска-tdo s 5,68 3,92 5,08 - Временска конста.на куса врска во d оска-td s 1,09 1,1 0,75 - Почет.врем.конс.напразен од-во d оска-t do s 0,16 0.147 0,16 - Почет.врем.конс.на кусаврска во d оска-t d s 0,1 0,07 0,12 - Почет.врем.конс.на празен од во q оска-t qo s 0,15 0,106 0,17 - Почет.врем.кон.на куса врска во q оска- T q s 0,033 0,0351 0,03 - Временска конст.статор. намотка-ta s 0,14 0.1223 0,104 - Константа на инерција-h s 3,1 5.79 1.85 2,2 Загуби на моќност, корисност и наттемператури Загуби во железото во празен од-pfe kw 94,5 149.7 41,5 46,8 Загуби во статор.намотка на 75 С-Pcu kw 122,6 135.1 34,12 49,9 Дополнит.загуби во стат.намотка-pacu kw 9,7 12.6 2,2 4,2 Дополнителни загуби во железото-pafe kw 31,5 36.2 2,5 13,6 Загуби во возбуд.намотка на 75 С-Pf kw 76,4 101.0 22,6 40,4 Загуби поради вентилација-pv kw 94,7 100.8 27,8 45,6 Загуби во лежиштата-pb kw 41,2 41.2 7,5 8,8 ВКУПНИ ЗАГУБИ-ΣP kw 470,6 576.6 138,2 209,5 Корисност при номинален товар-ηn % 98,38 97.56 98,41 96,833 Статорска намотка-δθa К 53,8 68 42,8 (23*) 71,5 Статорски пакет-δθfe К 37,6 55 33,5 (18 *) 60,5 Роторска намотка-δθf К 35,7 37 48,5 (41,6*) 82 (*) Вредностите во заградите се измерени при товар 6,8 MW и 1,75 MVAr, а надвор од заградите се пресметани 3.2 ХЕ Врбен Куќиштето е ревитализирано и прилагодено за вградување на нов статорски пакет, којшто има 144 канали колку што имал и оригиналниот статорски пакет. Статорската намотка на оригиналниот генератор била изведена како двослојна петласта со две паралелни гранки. Новата статорска намотка е проектирана исто така како двослојна петласта намотка, но со 8 паралелни гранки и 9 навивки во секција, со по еден елементарен проводник. Со промената на изведбата на намотката и покрај зголемувањето на моќноста, постигната е помала линиска густина на струјата по обемот на статорот, отколку при оригиналниот генератор, а исто така и зголемување на магнетната индукција во воздушниот зјај, бидејки со проектот е предвидено поголем пресек на железото во забите и јаремот. Магнетното јадрото на половите е оригиналното и е припремено за вградување на преизолираните секции на роторската намотка која е изведена во облик на двослојни секции од

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 6/10 профилен бакар. Навивките на секциите се преизолирани со додавање на секој пол по три навивки во внатрешниот и надворешниот слој на секцијата. Изолацијата помеѓу навивките е изведена во облик на сендвич од тенки изолациони материјали. Изолираната секција се подвргнува на пресување и загревање, при што доаѓа до полимеризација на изолацијата, што обезбедува компактна целина со гарантираните механички и електрични особини. Изолацијата на секцијата према јадрото е остварена со вметнување на изолациони плочи од импрегнирано тврдо стаклено ткаење со пропишана дебелина. Кафезната намотка е ревитализирана, при што споевите меѓу стаповите и сегментите, како и споевите помеѓу самите сегменти се обновени. Пресметковните податоци за ревитализираните генератори во ХЕ Врбен се прикажани во Табелата 1, а карактеристиките се прикажани на Сл.2б и Сл.5. Карактеристиките на ревитализираните генератори во ХЕ Врбен во релативни единици се слични на карактеристиките на ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш. 4 АНАЛИЗА НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОД РЕВИТАЛИЗАЦИЈАТА При оценката на успешноста и квалитетот на ревитализацијата, пожелно е да се тргне од постигнувањета во доменот на погонската доверливост. Пред се, со ревитализацијата продолжен е животниот век на генераторот, зголемена е неговата погонска доверливост, како и неговата погонска спремност да одговори на барањата на системот во секој момент, освен за периоди на планираните прегледи предвидени со програм на профилактичко одржување и редовните ремонти активности. На приближно исто ниво на значење се и енергетските придобивки, бидејки секој произведен kwh електрична енергија има своја цена која квантитативно го дефинира успехот на ревитализацијата. Заради тоа, придонесот на ревитализацијата пожелно е да се проценува од становиште како на зголемена моќност и произведена енергија така и на намалени загуби на моќност и енергија. Генератор проектиран за поголема моќност е пофлексибилен во погон, додека намалените загуби на моќност, односно повисоката корисност на генераторот, значи повеќе произведена енергија при исти хидролошки услови. 4.1 ХЕ Тиквеш Со ревитализацијата на генераторите во ХЕ Тиквеш покрај продолжувањето на животниот век на генераторот, постигнати се и значителни подобрувања на неговите карактеристики што е од големо значение за енергетскиот биланс. Загубите на моќност на ревитализираниот генератор при номинална моќност од 31,8 MVA, се помали од загубите на моќност на оригиналниот генератор со номинална моќност од 26 MVA, за цели 106 kw. Ако загубите на моќност на ревитализираниот и оригиналниот генератор се споредат за исто оптоварување, таа разлика е значително поголема. Во Табелата 2 се дадени загубите пред и после ревитализацијата на генераторите во ХЕ Тиквеш и ХЕ Врбен. Треба да се има предвид дека оригиналните генератори неможат да работат со моќност на ревитализираните генератори, но може да се споредуват при работа со моќност поголема од моќноста на оригиналните генератори. Од Табела 2 видливо е дека разликата на загубите на моќност помеѓу оригиналниот и ревитализираниот генератор при исто оптоварување од 26 MVA изнесува 165,7 kw, што за време од нормален животен век на генераторот од 100.000 часа работа значи 16,57 GWh повеќе вршна енергија, или при цена од 5 евроценти за 1 kwh тоа значи дополнителен финансиски прилив од преку 800.000 евра или речиси двојно повеќе отколку што чини самата ревитализација на генераторот. Од Tабелата 1 може да се забележи дека и покрај зголемената моќност, температурите на активните делови се значително пониски при ревитализираните генератори во однос на оригиналните. Тоа може да се валоризира од позиција на продолжен животен век на генераторот. Пониски температурите на изолациониот систем резултираат со подолг животиот век на генераторот. Но, освен од позиција на животниот век, загревањето на активните делови може да се валоризира и од становиште на енергетскиот биланс. Бидејки температурите на загревање на статорската и роторската намотка се значително пониски од дозволените со термичката класа на изолација В (наттемператутите во класа B се дефинирани со Договотот), може да се пресмета и намалувањето на

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 7/10 загубите на моќност во бакарот на обете намотки. На пример, намалувањето на загубите на моќност поради намалените наттемпертатури во бакарот на статорската намотка би било: 3I²R 75 h ΔΘ x αt = 3 х 1749² х 0,011 х (80-53,8) х 0,00392 = 10,37 kw, што изнесува 8,5 % од загубите во статорската намотка. Според истата формула, намалените загуби на моќност во бакарот на роторската намотка изнесуваат дури 25,04 kw. Поради намалените температури, загубите на моќност во статорската и роторската намотка изнесуват 33,41kW што за 100.000 часа работа на генераторот изнесува дополнителни 3,3 GWh заштедена вршна енергија или дополнителна финансиска добивка од околу 150.000 евра. Бидејки е намалено електричното линиско оптоварување на ревитализираниот генератор во однос на оригиналниот, се создаде можност и за намалување на воздушниот зјај, а со тоа и намалување на возбудната струја за создавање на магнетното поле. На тој начин, и покрај зголемувањето на моќноста за 22,3%, возбудната струја е помала за 16,03%, а загубите во роторската намотка се намалени за 25% во однос на оригиналниот генератор. Со ревитализацијата на генераторите постигнато е значително проширувањето на работното подрачје, како во индуктивниот-надвозбуден, така и во капацитивниот-подвозбуден дел на погонскиот дијаграм. Во индуктивниот дел на погонскиот дијаграм, работното подрачје на генераторот е омеѓено со загревањето на возбудната намотка. Кај ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш видливо е дека загревањето на роторската намотка е на исто ниво како и при оригиналните, иако моќноста на генераторите е зголемена за 22,3%. Тоа всушност значи дека индуктивното подрачје на погонскиот дијаграм е зголемено за 22,3%. Во капацитивниот дел на погонскиот дијаграм, подрачјето на работа на генераторот е ограничено со минималната возбуда, како би можел напонот на генераторот да се регулира. Ограничено е и со границата на статичката стабилност и со границата на загревањето на статорскиот пакет, статорската и роторската намотка во челниот простор. Кај ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш, што се однесува до минималната возбуда, таа останала во исто подрачје, меѓутоа, што се однесува до останатите ограничувања: стабилност на генераторот, загревање на статорската намотка и загревање на челниот простор, подрачјето на работа на ревитализираните генератори е значително проширено. Зголемувањето на попречната синхрона реактанса е значително помало од очекуваното (околу 14%), земајки го предвид зголемувањето на моќноста. На тој начин проширено е работното подрачје на погонскиот дијаграм во подвозбудената состојба. Големата разлика помеѓу синхроните реактанси во подолжната и попречната оска, допринела за значително поголема статичка стабилност на генераторот. Што се однесува до динамичката стабилност, поради модернизација на возбудниот систем, ревитализираните генератори имаат значително поголема брзина на регулација на напонот во однос на оригиналните генератори. Едновремено, динамичката стабилност е значително подобрена и бидејки преодните реактанси на ревитализираните генератори кои ја определуваат стабилноста, значително се помали од преодните реактанси на оригиналните. 98,5% 98,0% Корисност (%) ХЕ Тиквеш 99 98 Корисност (%) ХЕ Врбен 97,5% 97 97,0% 96 96,5% Оригинален. 96,0% Ревитализиран 95,5% Моќност (%) 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% Сл.2а: Корисност на ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш. 95 Оригинален 94 Ревитализиран 93 Моќност (%) 92 0 50 100 Сл.2б: Корисност на ревитлизираните генератори во ХЕ Врбен.

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 8/10 Сл.3: Карактеристики на: празен од, куса врска и регулација во ХЕ Тиквеш. ТАБЕЛА 2: ЗАГУБИ И КОРИСНОСТ НА РЕВИТАЛИЗИРАНИТЕ И ОРИГИНАЛНИТЕ ГЕНЕРАТОРИ ВО ХЕ ТИКВЕШ И ХЕ ВРБЕН ХЕ ТИКВЕШ ХЕ ВРБЕН 1 2 3 4 5 6 7 Оптоварување (kva) 13.000 19.500 26.000 5.000 6.000 8.000 Ревитализирани Загуби (kw) 329,20 364,70 410,90 95,20 107,59 123,35 генератори Корисност (%) 97,27 97,96 98,28 97,42 98,05 98,32 Оригинални Загуби (kw) 355,40 470,90 576,60 137,13 167,78 206,90 генератори Корисност (%) 97,05 97,39 97,60 96,33 96,99 97,21 Разлика во загубите (kw) 26,20 106,20 165,70 41,30 60,19 83,55

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 9/10 4.2 ХЕ Врбен Сл.4: V карактеристики на ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш. Што се однесува на ревитализираните генераторите во ХЕ Врбен, и овде слично како кај ХЕ Тиквеш, ревитализираните генератори имаат значително подобри карактеристики од оригиналните. Подобрување е постигнато пред се во поглед на зголемена инсталирана моќност, намалени загуби, намалена возбудна струја, намалени температури на загревање, проширување на погонскиот дијаграм и стабилноста на работата. Споредуваќи ја корисноста на генераторите во ХЕ Врбен пред и после ревитализацијата, при исти моќности и исти фактори на моќност, може да се забележи дека таа е зголемена за повеќе од 1% при сите оптоварувања. Што се однесува до загубите на моќност, на пр. за моќност од 8.000 kva и cosϕ=0.9, загубите на моќност на ревитализираните генератори се помали за 83,55 kw (Табела 2). Загубите на моќност, како поединечните и вкупните загуби и покрај зголемената моќност се помали на ревитализираниот генератор во споредба со оригиналниот. Заради променетиот однос на електричното и магнетното оптоварување, можно беше намалување на воздушниот зјај од предходните 17 на 14 mm, при едновремено значително намалување на синхроната реактанса и возбудната струја. Како резултат на овие мерки значително се подобрени карактеристиките на ревитализираните генератори во споредба со оригиналните. Треба да се истакне дека и покрај зголемувањето на моќноста за околу 19%, возбудната струја при номинално оптоварување е помала за околу 22%. Тоа значи дека работното подрачје на работа во надвозбудениот дел на погонскиот дијаграм на генераторот може да се зголеми за цели 22%. Модернизацијата на возбудниот систем допринесе и за поголема брзина на регулација, како и зголемена статичка и динамичка стабилност на генераторот во погон.

MAKO CIGRE 2007 A1-05R 10/10 5 ЗАКЛУЧОК Сл.5: Погонски дијаграм на ревитализираните генератори во ХЕ Тиквеш. Резултатите од реализацијата на проектот за ревитализацијата на генераторите во ХЕ Тиквеш и ХЕ Врбен, покажуват дека се остварени избалансирани пресметковни величини на генераторите при зголемена моќност. Ревитализираните генераторите во ХЕ Тиквеш и ХЕ Врбен имаат значително подобри карактеристики од оригиналните. Покрај продолжувањето на животниот век, подобрување е постигнато и во поглед на: зголемена инсталирана можност на генераторите, намалени загуби на моќност, намалена возбудна струја, зголемена корисност, намалени температури на загревање и проширување на погонскиот дијаграм при зголемена моќност. Заради ограничувања во поглед на обемот на ревитализацијата, статорскиот пакет и останатите активни делови се прилагодени на оригиналното статорско куќиште, на постојните полови и на постојниот дијаметар на роторот, што допринесе трошоците за ревитализацијата на генераторите бидат пониски. Со остварените оптимални синхрони реактанси и модернизацијата на возбудниот систем на генераторите, зголемена е брзината на регулацијата на напонот, како и статичката и динамичката стабилност на генераторите. Како резултат на успешната ревитализација на генераторите, зголемено е производството на електрична енергија при помали трошоци, поради зголемената корисност на генераторите и поефикасното користење на водениот потенцијал. Вложените финансиски средства за ревитализацијата на генераторите во ХЕ Тиквеш и ХЕ Врбен се проценуват како оправдани и се очекува да бидат вратени за 4 до 5 години при просечно добри хидролошки години.