MIKROTURBÍNA REIFFENSTEIN PRO MALÉ VODNÍ ELEKTRÁRNY 1. Použití mikroturbíny Mikroturbína Reiffenstein je určena pro výrobu elektrické energie v malých a domácích vodních elektrárnách. Její univerzální řešení ji dovoluje využít k:  výrobě elektrické energie pro vlastní spotřebu  výrobě elektrické energie pro dodávku do sítě  výrobě elektrické energie v izolované síti (tj. neveřejná el. síť s nízkým instalovaným výkonem)  elektrickému vytápění objektů a ohřevu užitkové vody  možnost použití v systémech s pitnou vodou  pohon jiného stroje přímým přenosem kroutícího momentu 2. Základní technické parametry Turbína průměr ob. kola .......... D= 250 300 350mm rozsah spádů .......... D= 5 - 13 5 - 15 6,9 - 15m rozsah průtoků .......... Q=0,13 - 0,31 0,19 - 0,50 0,31 - 0,68 m3/s rozsah výkonů .......... P= 4 - 37 12 - 55 16 - 75 kW jmenovité otáčky .......... n=750/1000 750/1000 750/1000 min-1 průběžné otáčky .......... np=1820/2220 1820/2220 1820/2220 min-1 hmotnost .......... m= 1500 1500 1500 kg Doporučená sací výška Hs pro uvedenou provozní oblast činí + 3,5 m. Nedodržení uvedené sací výšky je třeba konzultovat s výrobcem. Generátor výkony generátorů .......... P= 4 - 75 kW jmenovité otáčky .......... n= 750 nebo 1000 min-1 průběžné otáčky .......... np= 1820 nebo 2220 min-1 druhy napětí .......... U = 230V/400VY,50Hz 400V/690VY,50Hz 460V,60Hz chlazení .......... = vzduchem hmotnost .......... m = 75 - 700 kg Generátor lze použít pro teploty okolí od -20C do +40C. Provozní parametry soustrojí v rozsahu spádů 5 – 10 m byly ověřeny na zkušební stanici hydraulické laboratoře ČBE, a.s. a jsou znázorněny na přiloženém diagramu. Přeměna vodní energie je uskutečněna soustrojím s průměrnou účinností  = 90 %. 3. Technický popis navrženého řešení Kompatibilní ekologické řešení soustrojí je horizontálního provedení dodávané ve smontovaném stavu. Turbína a generátor jsou umístěny na společném rámu. Oběžné kolo je na společném hřídeli s asynchronním generátorem, s ocelovou svařovanou spirálou čtyřhranného profilu, s regulační lopatkou, nerezovým oběžným kolem svařované konstrukce. Regulační lopatka turbíny je ovládána elektrickým servopohonem. Havarijní zavření regulační lopatky je řešeno pomocí páky se závažím a elektricky řazené zubové spojky. Půdorysná plocha soustrojí je 2550 x 1300 mm, a výška soustrojí je 1150 mm. Hmotnost soustrojí bez generátoru je cca 1500 kg. Asynchronní generátor má hřídel upraven pro uchycení oběžného kola, ložisek a ucpávky turbíny, je vybaven snímačem otáček. 4. Základní (standardní) provedení a výbava mikroturbíny Turbína  ocelová svařovaná spirála typu Reiffenstein opatřena dosedacími patkami (společný rám pod generátor) pro usazení a oky pro přepravu, manometrem, odvzdušněním, vypouštěním, regulační lopatkou a regulační pákou naklínovanou na hřídel regulační lopatky pro připojení servomotoru a závaží včetně závaží. Vstupní profil do spirály je 361 x 361 mm.  mezikus pro spojení turbíny s generátorem svařované konstrukce  oběžné kolo Francisovy turbíny včetně labyrintů a hrotu náboje. Oběžné lopatky z nerezi jsou vevařené do vnějšího věnce a vnitřního náboje z nerezi.  těleso radiálního ložiska svařované konstrukce  provazcová ucpávka turbínového hřídele  radiální ložisko ze samomazného materiálu  potřebné armatury pro odvzdušnění a vypouštění, spojovací a těsnící materiál  sací roura sestávající z kuželového nástavce, svařovaného kolena a výstupního kužele  těsnící a spojovací materiál  kotevní rám společný pro kotvení spirály a asynchronního generátoru svařený z válcovaného materiálu. Elektrické regulační zařízení turbíny pro ovládání regulační klapky  pákový elektrický servomotor v přírubovém provedení  elektricky řazená zubová spojka zapínaná pružinami a vyp. elektromagnetem  ozubený převod na čep klapky  páka se závažím pro havarijní uzavření regulační lopatky  tlumící zařízení dosednutí závaží  blokovací zařízení vypnuté polohy spojky Asynchronní generátor Trojfázový asynchronní generátor pro otáčky 750 min-1nebo pro otáčky 1000 min-1, v provedení patkopřírubovém IM 2009, atypické konstrukce s prodlouženou hřídelí upravenou pro uchycení oběžného kola, ložiska a ucpávky. Dodávka generátoru neobsahuje elektrické propojovací kabely. Vybavení generátoru:  impulsní snímač otáček  tepelná ochrana  teplotní senzor  chladící ventilátor  valivá ložiska s tukovou náplní s min. životností 40 000 hod.  svorkovnice se zapojením do trojúhelníku nebo do hvězdy  závěsné oko pro transport  výkonnostní štítek Jednopólové schéma elektrického zapojení (paralelní provoz se sítí) Přehled funkcí:  řízení soustrojí s turbinou Reiffenstein  zabezpečení bezobslužného provozu  řízení soustrojí od hladinové regulace s PID regulátory  řízení a připínaní asynchronního generátoru  automatické odstavení soustrojí při nedostatku vody nebo poruše  automatické spuštění stroje při splnění najížděcích podmínek  ruční řízení provozu MVE  zabezpečení připnutí při synchronních otáčkách  spolupracuje s dalším soustrojím ve skupině  signalizace výstrahy při dosažení mezí výstrahy  dálková signalizace výkonu a dalších sledovaných veličin  umožňuje dálkové najetí i odstavení soustrojí  ovládání uzávěrů na přívodu vody Měřené veličiny:  napětí (V)  proud (A)  účiník (-)  výkon (kW)  provozní čas (hod.)  vyrobená energie (kWh)  otevření regulační lopatky (%)  spád (m)  teploty (C)  otáčky soustrojí (min-1)  reálný čas 5. Hranice dodávky základního provedení mikroturbíny  připojovací příruba vstupního hrdla spirály o vstupním profilu 361 x 361 mm  svorkovnice asynchronního generátoru  svorkovnice elektrického motoru pro ovládání regulační lopatky 6. Dodatkové (nadstandardní) vybavení mikroturbíny s možností dokoupení  ovládání regulační lopatky: - hydraulické (kompletní hydraulický agregát, přímý servomotor, tlakové olejové hadice, olejové náplně) - ruční (těleso ovládání, hřídelka s trapézovým závitem a kolem, matice, páka napojená na čep lopatky)  automatické zařízení mikroturbíny zajišťující: - krokové otvírání a zavírání regulační lopatky - hladinovou regulaci - regulaci otáček generátoru - opětovné najetí turbiny - připojení a odpojení generátoru od sítě - měření hlavních veličin turbosoustrojí (výkon, otáčky, účinnost, otevření lopatky)  přechodový kus před spirálou ze čtvercového průřezu 361 x 361 mm na průměr 400 mm pro spojení spirály a uzávěru  uzávěr před mikroturbínou: - klapkový uzávěr DN 400 (ruční nebo s elektrickým pohonem) - šoupátkový uzávěr DN 400 (ruční nebo s elektrickým pohonem)  úprava pro spojení turbíny a generátoru řemenovým převodem  elektrická řídící a silová část obsahující:- turbinový rozvaděč - řídící systém, SW - elektrické ochrany - snímače teploty, polohy,hladiny, atd. - kompenzace generátoru - elektromontážní materiál a kabely - dokumentace, montáž, zprovoznění  synchronní generátor včetně budící soupravy a regulátorem pro samostatný chod  brzdy pro klid stroje  projekční zpracování úvodní studie a prováděcího projektu  poradenská služba při instalaci stroje na díle ke stavebnímu řízení  montáž stroje na díle a uvedení do provozu 7. Kontaktní adresa pro objednání ČKD Blansko Engineering, a.s. Obchodní oddělení - MVE tel.: +420-506-402 716 Gellhornova 8 fax: +420-506-417 815, 417 813 678 01 Blansko e-mail: mve1@cbeng.cz Česká republika www.ckdblanskoenr.cz