489 2

12.4. ROZWIĄZANIA ELEKTROWNI WODNYCH

-    sprawność cyklu

Vc epolet    (12.7)

gdzie: rj_p, i]„ ł]_r, >]_tr, r/_g, r\_s - sprawności: pompy, turbiny, rurociągu wodnego, transformatora, maszyny elektrycznej pracującej jako generator lub jako silnik napędzający pompę.

Uzupełniając podane w podrozdz. 12.3 wartości sprawności następującymi danymi: rj_s = r\_g, r]_p = 0,9, ?/,. = 0,99, otrzymuje się rj₍. = 0,7 h-0,77, co oznacza, że z 1 kWh „taniej” energii pobranej nocą zostanie „zwrócone” 0,7 — 0,77 kWh energii elektrycznej w godzinach szczytu.

Sprawność, z jaką otrzymuje się energię elektryczną w elektrowni pompowej, określa wzór

yj_e ^jc^lpe^jep

gdzie: tj_pe ~ sprawność przesyłu energii zależna od wartości napięcia i mocy przesyłowej; r\_ep - sprawność, z jaką wytwarza się energię elektryczną zużywaną do pompowania.

Sprawność elektrowni pompowej jest czynnikiem decydującym ojej dużej opłacalności, dlatego też zwraca się szczególną uwagę na dobór maszyn i urządzeń

0    największej sprawności.

Pierwsze elektrownie pompowe były wyposażone w układy trójmaszyno-we, a nawet czteromaszynowe (Elektrownia Dychów - podrozdz. 12.7): turbina

-    synchroniczna maszyna elektryczna, silnik elektryczny napędzający pompę

-    pompa. Pomimo niewątpliwej korzyści, jaką jest duża operatywność układów trój maszynowych - krótkie czasy przejścia z pracy pompowej do pracy turbinowej (dzięki wykorzystaniu sprzęgła rozłącznego - rys. 12.15) i odwrotnie, ze względów ekonomicznych zdecydowanie zostały wyparte przez dwumaszynowe turbozespoły odwracalne (rewersyjne) - pompoturbiny (patrz rys. 12.9). Na rysunku 12.17 porównano elektrownie z zespołami trój maszynowymi i dwumaszynowymi. Koszty inwestycyjne elektrowni z pompoturbinami są o 10 — 15% mniejsze niż z zespołami trój maszynowymi.

Hydrozespoły elektrowni pompowych są załączane do pracy do kilkunastu razy w ciągu doby (p. 17.8.3). Dlatego występuje konieczność ich częstego rozruchu (zarówno do pracy pompowej, jak i turbinowej) oraz hamowania - przy odstawianiu

1    przy zmianie charakteru pracy, wymagającej w przypadku zespołów odwracalnych zmiany kierunku wirowania. Każdy z dwóch sposobów pracy zespołu wymaga odmiennego sposobu rozruchu. Rozruch hydrozespołu do pracy generatorowej odbywa się za pomocą normalnego rozruchu turbiny wodnej poprzez podanie wody na łopatki wirnika. Przy rozruchu do pracy pompowej jest wymagane rozpędzenie zespołu do prędkości synchronicznej, przy której generator będzie pracował jako silnik synchroniczny.

Do rozruchu hydrozespołu do pracy pompowej i hamowania elektrycznego są stosowane trzy metody.

489