Microhidrocentrale cu puteri mai mici de 100kW

Studentii: RIPAN VALENTINMUTU ION CRISTIAN

GRUPA:2316 C

Rezumat:

Microhidrocentralele reprezinta hidrocentrale cu puteri mai mici de 100 kW ce pot fi construite pe cursuri de apa mici,care se scurg prin sate sau prin apropierea lor. Acestea au diferite caracteristici, fiind influentate incepand cu amplasarea pe cursul de apa,materialul constructiv,caderile de apa,turbinele care transforma energia hidraulica in energie mecanica si apoi in energie electrica prin intermediul generatorului precum si a schemelor de generatoare utilizate in schema de functionare. Se urmaresc de asemenea aspecte tehnice si de functionare ale valorificarii energiei hidro ,aspecte economice,avantajele si dezavantajele unei asemenea instalatii precum si riscuri ce pot aparea in lansarea unui astfel de proiect.

Introducere

Scurt istoric

Utilizarea apei este cunoscută de mii de ani. De cel puţin două mii de ani apa a fost folosită în foarte multe părţi ale lumii, în special pentru măcinarea cerealelor şi pentru producerea energiei. În toată Europa şi America de Nord au fost construite mori de apă, în primele decade ale revoluţiei industriale, pentru a produce energie utilizată într-o varietate de scopuri, de la procesarea inului până la tors şi ţesut, de la piuă şi până la prelucrarea lemnului. Prima hidrocentrală din lume este Cragside, în Rothbury, Anglia, construită în 1870 (figura 6.1). Cragside era o casă ţărănească în apropiere de Rothbury. A fost prima casă din lume care a utilizat energia hidroelectrică. Construită într-o zonă muntoasă, a fost casa de vacanţă a lordului WilliamGeorge Amstrongşi după 1870 a trecut în grija NationalTrust. Cragside, numită după dealul Cragend, a fost construită în 1863 ca o modestă casă ţărănească cu două etaje, dar a fost extinsă, transformându-se într-o adevărată vilă în stilul Tudor, de arhitectul NormanShaw. La un moment dat, clădirea includea un observator astronomic şi un laborator ştiinţific. A doua hidrocentrală din lume a fost construită, în 1882, în Wisconsin, SUA, Appleton, pe râul Fox, fiind utilizată pentru a lumina două mori de hârtie şi o casă, la doi ani după ce ThomasEdisona prezentat lampa cu incandescenţă.În anul 1885, se construieşte a treia hidrocentrală din lume, de către Asociaţia Schmidtşi Dachler.În decursul anului 1896 prima centrală combinată hidro şi termo din România a fost dată în exploatare pe valea râului Sadu, fiind denumită Sadu I (figura 6.2). Vechea turbină cu ax vertical a fost înlocuită în 1905 cu o turbină Franciscare a funcţionat până în 1929.

Tehnologia de baza MHC

Într-o MHC energia potenţială disponibilă sau căderea brută este convertită în energie electrică prin intermediul principalelor componente ale sistemului hidroenergetic, sistem reprezentat schematic în figurile 6.3 şi 6.4. Principalele componente unei MHC sunt următoarele:Acumularea: constituie o formă de stocare a energiei potenţiale disponibile.Sistemul de transfer: include priza de apă (echipată cu grătar) şi circuitul de transfer (canalul, conducta forţată, galeriile şi evacuarea) unde o parte din energia disponibilă este convertită în energie cinetică.Turbina hidraulică: este componenta centralei unde energia apei este convertită în energie mecanică.Rotorul generatorului: energia mecanică transmisă prin intermediul arborelui către rotor conduce la producerea de energie electrică, conform legilor electromagnetice.Linia de legătură la reţea: prin intermediul acesteia MHC este conectată la reţea pentru a furniza energie electrică consumatorilor

fig1.Schema unei microhidrocentrale

Puterea pe care o hidrocentrală o poate produce depinde de cădere, de exemplu înălţimea H[m] de la care vine apa (fig.2) şi de debitul de apă turbinatQ [m3/s]. Căderea determină energia potenţială disponibilă al unui amplasament. Debitul râului reprezintă volumul de apă [m3] care trece printr-o secţiune transversală a râului într-o secundă. Puterea brută teoretică (P[kW]) disponibilă poate fi apoi calculată folosind o relaţie simplificată: P= 9,81 ×Q×H, în [kW].Totuşi, întotdeauna se pierde energie atunci când aceasta este convertită dintr-o formă în alta. Turbinele mici de apă au rareori randamente mai mari de 80%. Puterea va fi, de asemenea, pierdută în conducta prin care circulă apa către turbină din cauza pierderilor prin frecare. Printr-o proiectare atentă, această pierdere poate fi redusă însă într-o foarte mică măsură. Într-o aproximare dură, pentru sistemele mici, de câţiva kW, randamentul global se poate considera 50%. Ca atare, puterea teoretică ce se calculează trebuie înmulţită cu 0,50 pentru a obţine un rezultat mai realist

Fig2.definirea caderii unei MHC

Sistemele de microhidrocentrale utilizeaza doua categorii importante de turbine:

- Turbine pentru inaltimi mari de apa si debite mici, turbinele de impuls;

- Turbinele pentru inaltimi mici de apa si debite mari, turbinele de reactiune.

Turbine pentru inaltimi mari de apa si debite mici, turbinele de impuls: Puterea produsa intr-o turbina de impuls este data integral de momentul de lovire a apei in paletele turbine. Aceasta apa creeaza o impingere directa sau de impuls a paletelor, de aici si denumirea.

la Turbinele pentru inaltimi mici de apa si debite mari, turbinele de reactiune: Turbinele de reactiune sunt rotite de forta de reactiune a apei lovind paletele rotorului. Pot functiona inaltimi de apa foarte mici de pana la 0,6 m, dar au nevoie de o mult mai mare cantitate de apa comparativ cu turbinele de impuls.

Turbinele de reacţiune pot funcţiona la înălţimi de apă foarte mici de până la 0,6 m, dar au nevoie de o cantitate de apă mult mai mare comparativ cu turbinele de impuls. Dintre turbinele de impuls, turbina Pelton este utilizată pentru debit mic de apă şi cădere mare. Turbinele de impuls sunt foarte simple şi relativ ieftine. Întrucât debitul de apă variază, se poate controla uşor jetul de apă care cade pe palele turbinei, prin modificarea dimensiunilor ajutajelor sau utilizarea de ajutaje reglabile. În contrast cu acestea, turbinele de reacţiune de dimensiuni mici nu pot lucra la debite variabile. Un avantaj al acestor turbine este acela ca folosesc in întregime căderea apei, spre deosebire de turbinele de impuls care trebuie montate deasupra nivelului apei din capătul inferior la canalului de aducţie. Turbina Banki (Crossflow) e folosită pentru o gamă largă de căderi (5 - 200 m), pe când turbina Kaplan se utilizează de regulă la căderi de 2 - 40 m. Turbinele de reacţiune pot fi înlocuite de pompe centrifugale, acestea având randamente mai ridicate şi preţuri de cost mai scăzute. Însă alegerea unei pompe pentru o anume aplicaţie este dificilă, deoarece

producătorii nu furnizează date despre performanţele acesteia la funcţionarea în regim de turbină. Tipul selecţiei, geometria şi dimensiunile turbinei depind in principal de cădere, de debit şi de viteza rotorului.

Amplificatorul de turatieCand turbina si generatorul functioneaza la aceeasi turatie si pot fi amplasate astfel incat arborii lor sa fie coliniari, ceea mai buna solutie de asamblare este cuplarea directa; teoretic, nu exista pierderi de putere, iar intretinerea este simpla.In multe cazuri insa, in special in cazul schemelor cu cadere mica, turbinele lucreaza la mai putin de 400 rpm, necesitand amplificator de turatie pentru a atinge 750-1000 rpm, turatia de intrare in alternator. In gama de puteri acoperite de schemele micro hidro, aceasta solutie este de cele mai multe ori mai economica decat aceea de a utiliza un alternator realizat la comanda.In prezent, amplificatoarele destinate micro hidrocentralelor pot avea in componenta:1) angrenaj elicoidal cu arbori paraleli, utilizat cu precadere pentru

aplicatii de putere medie. In fig. este reprezentat o configuratie verticala cuplata la o turbina Kaplan cu ax vertical.

2) angrenaj conic ortogonal, utilizat in aplicatii de putere joasa. Figura ilustreaza un amplificator in doua trepte. Prima este constituita de un angrenaj cu arbori paraleli, iar a doua – de un angrenaj conic.

3) transmisie cu curea, utilizate in aplicatii de putere joasa; intretinere simpla.

1) 2)

3)

Transmisia cu curea trapezoidala este cea mai utilizata in sistemele micro hidroenergetice. Transmisiiile cu curea dintata sunt eficiente indeosebi in hidrocentralele foarte mici, cu capacitati sub 3 kW, la care randamentul ia valori critice.

În proiectarea amplificatorului de turaţie se ţine seama de faptul că acesta trebuie să asigure aliniamentul componentelor sale, în cele mai nefavorabile condiţii. Orice problemă care apare in funcţionarea sistemului poate conduce la apariţia de tensiuni critice foarte ridicate în angrenaje. Pentru a le proteja, amplificatoarele incorporează şi un limitator de sarcină care decuplează sistemul

apariţia unei forţe peste valoarea admisibilă. În prezent, amplificatoarele de turaţie sunt proiectate în conformitate cu standardele internaţionale (AGMA 2001, B88 sau DIN 3990) utilizând criterii de proiectare foarte conservatoare. Aceste criterii vin în contradicţie cu necesitatea de a reduce costurile, aceasta reducere putându-se face numai după ce se verifică durabilitatea amplificatorului. Selectarea celei mai bune soluţii de rulmenţi este esenţiala in proiectarea amplificatorului. Pentru capacităţi sub 1 MW, rulmenţii cu role sunt folosiţi uzual. O altă posibilitate este aceea de a folosi rulmenţi cu ungere, care au durata de viaţă practic nelimitată. Dezavantajele amplificatoarelor de turaţie se referă în principal la zgomotul care apare în funcţionare şi de întreţinerea specială pe care o necesită .

Exista doua tipuri de baza de generatoare folosite in general in microhidrocentrale si anume cele sincrone si cele de inductie (asincrone). Un generator sincron poate fi folosit izolat in timp ce unul de inductie trebuie folosit legat cu alte generatoare.Un generator sincron poate fi folosit izolat, in timp ce unul de inducţie trebuie folosit legat cu alte generatoare. La puteri sub 1 MW, generatoarele sincrone sunt mai scumpe decât cele asincrone, dar au randamentul mai ridicat. Randamentul generatoarelor asincrone este de 95 % pentru o putere de 100 kW şi poate creşte la 97% la o putere de ieşire de 1MW. Ambele tipuri de generatoare pot fi fabricate cu ax vertical sau orizontal, independent de configuraţia turbinei.Generator Utilizarea generatoarelor de current continuu limiteaza numarul de

consumatori,deservirea cere un personal mai calificat,iar prezenta colectorului cu perii reduce fiabilitatea acestuia.

La generatoarele de curent continuu tensiunea la borne poate fi mentinuta constanta prin modificarea fluxului de excitatie,deoarece Ug=cΩФ.Si totusi la micsorarea esentiala a turatiei,tensiunea nu poate fi mentinuta constanta,deoarece fluxul magnetic de excitatie nu mai poate fi marit din cauza depasirii valorii nominale,care ar conduce la supraincalzirea infasurarii de excitatie,Ф=f(n).

Penstru microhidrocentrale pot fi folosite generatoare cu excitatie independenta care dispun de caracteristicile externe mai rigide ca celelalte generatoare.Generatoarele asincrone pot fi folosite in microhidrocentrale la puteri de la 10 la 20kW.

Daca generatorul asincron functioneaza in regim autonom,atunci este necesar de a conecta infasurarea statorica la o baterie de condensatoare pentru excitatia acestuia.Procesul de autoexcitatie are loc datorita inductiei remanente Er,daca rotorul este antrenat de turbina.

Ce este si cum functioneaza un motor asincron ?

Numim masina asincrona orice masina de curent alternativ care, la frecventa data a retelei, functioneaza cu o turatie variabila cu sarcina. In continuare vor fi prezentate numai masinile asincrone fara colector, numite obisnuit masini asincrone care sunt cele mai robuste si sigure in exploatare, motiv pentru care sunt si cele mai utilizate.

Fig3.masina asincrona

Principalele elemente constructive ale unei maşini asincrone sunt:• statorul (miez magnetic 1şi înfăşurare statorică 3);• rotorul (miez magnetic 2 si înfăşurare rotorică 4);• alte elemente constructive (arbore 5, rulment 6, carcasă 7, ventilator 8, etc.).

Masina asincrona consta intr-o armatura statorica, numita pe scurt stator si o armatura rotorica, numita rotor (fig. 1.2.). Statorul format din unul sau mai multe pachete de tole are in crestaturi o infasurare monofazata sau trifazata care ne conecteaza la retea si formeaza inductorul masinii.

Rotorul este format tot din pachete de tole dar in crestaturi poate avea o infasurare trifazata conectata in stea cu capetele scoase la trei inele sau o infasurare in scurtcircuit de tipul unei colivii. De aceea, dupa forma infasurarii rotorului, masinile asincrone se mai numesc masini asincrone cu inele si masini asincrone cu rotorul in colivie.

1. Principiul de functionareSe considera o masina asincrona cu cate o infasurare trifazata pe fiecare din cele

doua armaturi. Daca infasurarea statorica se conecteaza la o retea de tensiune si frecventa corespunzatoare, ea va fi parcursa de un sistem trifazat de curenti care vor produce in intrefier un camp magnetic invartitor, cu viteza unghiulara Ω1 . Daca armatura rotorica are in acel moment viteza unghiulara Ω, intr-o infasurare de faza a ei, devenita secundara, se induce t. e. m.

C2 = (ω1 – ω)w2kw2Ф cos (ω1 – ω)t = ω2w2kw2 Ф cos w2t,

in care ω2 este pulsatia t.e.m. induse, iar Ω2 – viteza relative dintre campul inductor si rotor.Daca infasurarea rotorului se inchide ea va fi parcursa de curenti care , la randul lor, produc un camp invartitor de reactie cu o viteza unghiulara fata de infasurarea care l-a produs:

Ω2 = ω2/p = (ω1 – ω)/p = Ω1 - Ω

Fata de stator, campul de reactie are viteza unghiulara:Ω + Ω2 = (Ω1 - Ω) = Ω1adica, indiferent de turatia rotorului, campul inductor sic el de reactie au aceeasi viteza relative fata de stator. Deci, cele doua campuri sunt fixe intre ele si se pot insuma, dand un camp resultant in intrefier.

Prin interactiunea dintre acesti campi si curentii dintre infasurari, se exercita intre cele 2 armaturi un cuplu electromagnetic, asa cum s-a aratat si la masina de curent continuu. Relatia arata ca in infasurarea rotorica sunt curenti, deci se poate exercita un cuplu, numai daca e2 ≠ 0, adica Ω ≠ Ω1. In acest caz se poate exercita un cuplu, numai daca rotorul aluneca fata de campul invartitor inductor. Aceasta alunecare, in valori relative, este definite de relatia:

s = (Ω1 - Ω)/ Ω1 = (n1 – n) / n1 = (ω1 – ω)/ ω1 = f2/f1.unde in general, Ω = 2πn si ω = 2πf.Regimurile de functionare ale motorului asincron sunt:a)regim de motorb)regim de generatorc)regim de franareIn microhidrocentrala se foloseste regimul de generator.

Dacă turaţia rotorului este n>n1, deci n2< 0 şi S< 0, t.e.m. indusă îşi schimbă polaritatea, deci si I2 , iar forţa DF se opune creşterii turaţiei “n” a rotorului. Deci, pentru menţinerea acestei turaţii, trebuie ca maşina să primească energie mecanică şi dă energie electrică, funcţionând în regim de generator.

Bilanţul de putere, randamentul şi factorul de putere

Puterea activă absorbită de motorul asincron trifazat de la reţea este:P1=3U¦I¦cosj=Ö3UIcosjFăcând bilanţul puterilor active, se obţine ca şi la transformator pentru

motorul monofazat.P1=3(R1I21+(R¢2/s).I¢22+R1mI210a)=

=3(R1I21+R¢2I¢22+(1-s)/sR¢2I¢22+R1mI210a=

=Pw1+Pw2+PFe+(1-s)/s.Pw2

Puterea transmisă rotorului prin inducţie, numită putere electromagnetică, se poate exprima astfel:

Pe=P1-Pw1-PFe1=Pw2+(1-s)/s.Pw2=Pw2/s=(3R¢2I¢22)/sIar puterea mecanică transmisă rotorului:Pmec=Pe-Pw2=Pw2/s-Pw2=(1/s-1)Pw2

Bilanţul de putere, randamentul şi factorul de putereScăzând pierderile de frecare şi ventilaţie P¦v, a elementelor în mişcare,

se obţine, puterea utilă la arbore:Pu=Pmec-P¦v=P2

Dacă se iau în vedere relaţiile:P1=3U¦I¦cosj=Ö3UIcosj şi Pu =Pmec-P¦v=P2

se reprezintă schema bilanţului de puteri şi se deduce expresia randamentului motorului asincron trifazat:

h=P2/P1=[Ö3UIcosj-(PW1+PW2+PFe+P¦V)]/Ö3UIcosj

Făcând bilanţul puterilor reactive, ca şi la transformator se obţin:Q1=3U¦I¦sinj=3(xσ1I21+xσ2I¢22+x1mI21μ)=Qσ1+Qσ2+Qμ

Unde puterile reactive necesare creării câmpurilor de dispersie Qσ1 şi Qσ2 sunt neglijabile faţă de puterea Qμ =3x1mI21μ necesară menţinerii câmpului magnetic principal care este practic constant de la funcţionarea în gol la sarcină.

Ca surse de putere reactivă se pot utiliza baterii de condesatoare sau motoare sincrone, iar motorul primeşte de la reţea numai puterea activă.

Fig.4 Bilantul de puteri-generator

Fig.5 statoare masina asincrona

Fig.6 rotoare masina asincrona

Masini Sincrone

Maşina de curent alternativ la care turaţia rotorului este egală cu cea a

cîmpului învîrtitor, indiferent de sarcină, se numeşte maşina sincronă.

Armatura inductorului maşinii este formată dintr-o succesiune de poli N

şi S, realizaţi din electromagneţi excitaţi c.c. sau din magneţi permanenţi

(fig. 1 ). În general, inductorul este rotor şi numai la maşinile mici, din

motive de spaţiu, poate fi stator, maşina fiind considerată în acest caz de

construcţie inversă. Inductorul poate fi cu poli aparenţi şi bobine

concentrate aşezate pe aceştia (fig. 1) sau cu poli plini (poli înecaţi), când

înfăşurarea de excitaţie este repartizată în crestături. Înfăşurarea de

excitaţie are capetele legate la două inele de pe arbore, pe care calcă

periile care fac legatura cu sursa exterioară de c.c. Maşinile sincrone mai

au pe armatura inductoare o înfăşurare de tip colivie (Ca la maşinile

asincrone) numită înfăşurare de amortizare, utilizată şi la pornirea

motoarelor. Circuitul magnetic al inductorului se poate realiza şi din piese

masive de oţel, deoarece fluxul fiind produs de c.c., nu variază în timp şi

nu se produc pierderi.

Fig 1. Schiţa unei secţiuni printr-o maşină electrică cu poli aparenţi şi

forma de variaţie a inducţiei in intrefier

Armatura indusului este formată din pachete de tole şi în crestăturile ei se

gaseşte o înfăşurare trifazată conectată în stea. Gama largă de puteri, ca şi

locul de utilizare, a condus la numeroase forme constructive ale căror

elemente în afara celor indicate mai înainte , pot diferi de la un tip la

altul. Astfel în fig. 2 se dau unele elemente specifice maşinii sincrone

Fig. 2.Masina sincrona cu poli aparenti (2p=6)

1-circuit magnetic statoric; 2-carcasa; 3-infasurare indusa; 4-scuturile; 5-placi

de strangerea pachetelor de tole stator;6-butucul armaturii rotorice; 7-poli

inductori; 8-infasurare excitatie 9-excitatoare(masina de c.c cuplata pe acelesi ax

care alimenteaza infasurarea de excitatie); 10-ventilatorul

Semne convenţionale

În figura 3 se dau o parte din semnele convenţionale pentru maşinile

sincrone. Înfăşurările indusului sunt notate cu U, V si W ca la maşina

asincronă, înfăşurarea de excitaţie cu .F

Fig 3 Semne conventionale pentru masinile sincrone:

a-generator cu poli formatii de magneti permanenti; b-generator

trifazat,in stea; c-generator trifazat in stea cu nulul scos; d-motor

sincron

Domenii de utilizare

Maşinile sincrone pot funcţiona în regim de generator, de motor şi într-un

regim specific de compensator de putere reactivă (compensator sincron).

• Generatoarele sincrone, numite şi alternatoare, constituie sursele de

curent alternativ de frecvenţă industrială din centralele electrice. Tendinţa

este ca ele să se realizeze cu puteri cât mai mari pe unitate, pentru

obţinerea de randamente mari şi consumuri specifice mici de materiale.

Generatoarele sincrone mari cu poli înecaţi , antrenate de turbine cu abur

sau gaze la turaţii de 3000 rot/min şi mai rar, de 1500 rot/min, se numesc

turbogeneratoate, iar cele cu turaţii mici, cu poli aparenţi, antrenate de

turbine hidraulice, hidrogeneratoare. Terminologia, clasificare şi

simbolizarea hidrogeneratoarelor sunt date în STAS 8817-71, iar ale

maşinilor rotative în general, în STAS 4861-71.

• Motoarele sincrone se folosesc la puteri peste 100 kW, în locul

motoarelor asincrone, pentru funcţionare la un factor de putere dorit sau

chiar pentru compensarea factorului de putere al reţelelor (fig.4). Ca

motoare mai mici se utilizează acolo unde se impune o turaţie sincronă.

• Compensatoarele sincrone sunt motoare sincrone care funcţionează în

gol şi debitează putere reactivă în reţelele la care sunt conectate pentru a

le îmbunătăţi factorul de putere.

La noi în ţară se construiesc aproape toate maşinile sincrone de care avem

nevoie, având şi disponibilităţi de export.

Fig.4 Compensarea locala a factorului de al retelei cu o baterie de

condensatori

CUPLAREA ŞI FUNCŢlONAREA GENERATORULUI SINCRON

ÎN PARALEL CU REŢEAUA

Cuplarea generatoarelor sincrone Ia reţea se realizează automat, evitându-

se şocurile periculoase, de curent care ar putea să apară Ia o cuplare

necorespunzătoare. În momentul cuplării trebuie ca t.e.m. E0 şi frecvenţa

acesteia, produse de generator, să fie egale cu tensiunea, respectiv

frecvenţa reţelei, iar succesiunea în timp a fazelor generatorului să fie

aceeaşi cu a reţelei, adică câmpurile învârtitoare ale rotorului şi a

statorului să aibă acelaşi sens de rotaţie.

Operaţiile prin care sunt realizate aceste condiţii constituie sincronizarea

maşinii. Se aduce mai întâi generatorul Ia o turaţie apropiată de cea

sincronă, apoi se excită până când tensiunea creşte Ia valoarea tensiunii

reţelei. Când sincronizarea nu se face automat, verificarea succesiunii

fazelor se face cu un sincronoscop cu ac indicator sau cu un sincronoscop

cu ,,foc învârtitor”.

După conectarea Ia reţea, generatorul nu debitează nici un fel de putere,

iar motorul de antrenare acoperă numai pierderile Ia funcţionarea în gol,

adică Pf + PFeI . Totodată, unghiul intern θ = 0.

Pentru încărcarea cu sarcină activă, se măreşte admisia Ia motorul de

antrenare (combustibil, apă, abur). turaţia are tendinţa să crească, dar

rămâne constantă şi creşte unghiul intern şi se încarcă generatorul cu

sarcină activă.

Pentru încărcarea cu sarcină reactivă, aşa cum s-a arătat Ia curbele în V,

se acţionează asupra curentului de excitaţie Ie al generatorului putând

primi energie reactivă prin scăderea Iui Ie faţă de Ie0, sau să dea energie

reactivă în reţea prin creşterea lui Ie faţa de Ie0.

PORNIREA MOTOARELOR SINCRONE

Pentru a dezvolta un cuplu activ, maşina sincronă trebuie adusă la turaţia

de sincronism prin antrenarea cu un motor auxiliar pornirea în asincron.

• La antrenarea cu un motor auxiliar,

- motorul sincron devine generator şi pornirea este echivalentă cu

conectarea generatorului sincron la reţea. Acest mod de pornire formează

metoda sincronizării fine şi se aplică numai la pornirea în gol a

motoarelor.

• La pornirea in asincron ,

- utilizată în mod curent, înfăşurarea de excitaţie este deconectată de Ia

sursă şi este închisă pe o rezistenţă Rs, pentru limitarea supracurenţilor şi

supratensiunilor, iar înfăşurarea de amortizare formează colivia întâlnită

la motorul asincron. Când s-a ajuns Ia turaţia de gol în asincron, apropiată

de cea sincronă, se conectează înfăşurarea de excitaţie Ia sursa de c.c. În

funcţie de poziţia relativă a polilor inductori faţă de cei ai indusului în

momentul conectării, poate apărea în sensul cuplului asincron şi cuplul

sincron care aduce rotorul la sincronism dacă θ <π/2 . Dacă în momentul

conectării θ> , cele două cupluri sunt opuse şi maşina nu intră în

sincronism.

În acest caz se face o nouă încercare, deconectând şi conectând

înfăşurarea de excitaţie. Când maişna nu a intrat în sincronism, se

constată că absoarbe un curent mare a cărui valoare variază cu frecvenţa

dată de aIunecare (f2 = sf1).

Aspecte tehnice care au impact asupra fluxului de venituri şi cheltuieli în cazul microhidrocentralelor

Proiectarea microhidrocentralelor necesită studii tehnice şi financiare fundamentale pentru a determina dacă un amplasament este fezabildin punct de vedere tehnic şi economic. Aceste studii sunt legate de:•Topografia şi geomorfologia amplasamentului.•Evaluarea resurselor de apă şi potenţialului acestora.•Alegerea amplasamentului şi aranjamente de bază.•Turbinele şi generatoarele hidraulice şi echipamentele de control asociate.•Măsuri legate de protecţia mediului şi de micşorare a impactului.•Evaluare economică a proiectului şi a potenţialului financiar.•Cadrul instituţional şi procedurile administrative pentru a obţine autorizaţiile necesare.

Principalele probleme legate de mediu pentru microhidrocentrale: impactul ecologic al debitul de apă deviat şi nevoia de a menţine

un debit suficient prin albia naturală a râului;

impactul vizual negativ a prizei de apă, a barajului (sau stăvilarului) şi a clădirii centralei;

orice pagubă adusă peştilor sau altor organisme care trec prin turbine odată cu apa;

impactul unei faze din perioada de construcţie, când pot fi necesare baraje temporare; există de asemenea riscul perturbării sedimentelor de pe patul râului şi/sau depozitarea materialelor de construcţii în apă;

orice schimbare a nivelurilor apelor subterane datorată barajului (sau stăvilarului).Trebuie specificat faptul că schemele la scară redusă care nu implică acumularea apei în spatele barajului sau în lacuri de acumulare au un impact mult mai mic asupra mediului înconjurător.

CONCLUZII MICROHIDROCENTRALE

-in comparaţie cu alte tehnologii, microhidrocentralele sunt caracterizate printr-un capital iniţial foarte mare. Aceste costuri depind în mare măsură de amplasament şi de condiţiile climatice ale ţării şi sunt foarte variate; -sunt o sursa regenerabila de producere a energiei electrice; -au continuitate in functionare; -durabilitate mare in timp; -sunt o investitie sigura si de durata; -au un efect benefic asupra calitatii energiei; -confera independenta energetica zonei unde sunt amplasate; -exploatarea potenţialului hidraulic economic amenajabil, indiferent de mărimea acestuia, este un deziderat care trebuie imperativ realizat, deoarece în acest mod se diminuează dezavantajele utilizării în scopuri energetice a combustibililor fosili. Amenajarea micropotenţialului hidraulic este de dorit din aceleaşi motive. -microhidro turbinele electrice sunt cele mai eficiente si ieftine generatoare de energie electrica

-nu produc nici un fel de poluare cu noxe, gaze, materiale reziduale

-apa naturala este intr-un circuit permanent, asigurand regenerarea sursei

-costurile de exploatare/ intretinere sunt mici

Bibliografie:

1)Surse regenerabile de energie,Ed.Tehnica-Info,Chisinau 19992)Paicu G,Probleme de utilizare a motoarelor electrice asincrone cu stator arc si intrefierul axial,Teza de doctorat,Iasi,Universitatea Tehnica”Gh.Asachi”,19983) www.retscreen.net/ Analiza proiectelor de microhidro4)www.unibv.ro/proiecte5) www.portalelectric.ro Revista Info-Electrica