Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

4. szám - Jackowski, K.–Laski, A.: Az Alsó-Visztula erőművek kiépítésének terve reverzibilis csőturbinákkal

Jackowski K.—Laski A.: Az Alsó-Visztula erőművek Hidrológiai Közlöny 1964. 4. sz. 155 e) Az évi 40—60 napos tartósságánál nagyobb vízhozamoknál a kiépítés növelése csak csekély energiatermelési többletet eredményez. E korlátok feloldására irányuló vizsgálatok vezettek az Alsó-Visztulán a reverzibilis csőturbinák alkalmazásának gondolatához. Az alapelv ebben az esetben a vízlépcső-rendszer két irányban való működésének biztosítása ami lehetővé teszi az éjszakai fogyasztási völgyben a víz felfelé való szivattyúzását és tárolását annak érdekében, hogy csúcsidőben nagyobb vízmennyiség álljon a turbinák rendelkezésére. A két irányban való működés az összes erőművek egvidőben való üzemeltetésével történik. Ennek eredményeként a teljes beépített teljesítmény garantálható, megnő az energiatermelés és különösképpen a csúcsenergiatermelés. Ezzel együtt csökken az 1 MW-ra eső, ún. fajlagos beruházási költség, ami a beépített teljesítmény növelését gazdaságossá teszi. Az Alsó-Visztulán gazdaságossági és üzemviteli okokból viszonylag nagy átmérőjű gépeket kell alkalmazni. Az elgondolás megvalósításához a Neyrpic (turbina) és Alsthom (generátor) francia cégek által a Rance ár-apálv erőműhöz kidolgozott, 6 m átmérő körüli új típusú, szivattyúként is működő reverzibilis csőturbina biztosít reális alapokat. Ez a gépegység mindkét irányban turbina és szivattyú üzemet tesz lehetővé. Az ár-apály erőmű és egy kisesésű folyami vízerőmű reverzibilis csőturbinái közötti üzemeltetési eltérés az utóbbi gépcsoportok szerkezetének egyszerűsítését teszik lehetővé. Ez az egyszerűsítés tengervíz helyett folyami víz hasznosításától, valamint abból ered, hogy csak egy irányban kell turbinaként és csak a másik irányban kell szivatytyúként működnie, míg az ár-apály erőművekben mindkét irányban való turbina- és szivattyúüzem szükséges. 3.2. A vízlépcsőrendszer működése A vizsgálatok arra az eredményre vezettek, hogy a rendszer nyolc vízlépcsőjének teljesítménye mintegy 30%-kal megnövelhető. A rendszer kilencedik, utolsó vízlépcsőjénél, azaz a Tczew erőműben szivattyúzást nem lehet alkalmazni, a Visztula torkolatának különleges viszonyai és a folyam tengervízzel való keveredésének veszélye miatt. Az ilyen módon kialakított vízlépcsőrendszer az alábbi vázlat szerint működik : a) A kis vízhozamok idején, kis terhelésű időszakokban a vizet az első vízlépcső, , Warszawa—Polnoc" (Észak-Varsó) tározójában gyűjtik. Az éjszakai terhelési völgy idején a rendszer utolsó erőművének (Tczew) a tározójából meghatározott vízmennyiséget felszivattyúznak az összes vízlépcsőkön keresztül a „YVarszawa-Polnoc' tározó terébe. Csúcs időszakban az itt tározott vízmennyiséget átbocsátják a rendszer összes erőműveinek turbináin. Ilyen módon az összes vízlépcsőn — a Tczew erőmű kivételével — a szivatytyúzással megnövelt vízmennyiséget hasznosítják, amit végül is újból tárolnak a Tczew tározóterében. Az Alsó-Visztula vízerőműveinek a terhelési csúcsban való üzemeltetési ideje mintegy napi 6,5 óra. Az éjszakai szivattyúzási idő eléri a 7 órát. Meg kell jegyezni, hogy — a duzzasztóművek alatt kialakuló leszívásra tekintettel — a vízszállítás szivattyúzásakor nem lépheti túl a turbinaüzemben átbocsátott vízmennyiség 2/5 részét. Egyik, a rendszerre jellemző erőmű alvizének változását a 3. ábra szemlélteti. b) A napi 6,5 órás üzemeltetéshez elegendő vízhozam idején szivattyúzásra nincsen szükség. Ilyenkor a rendszer mint hagyományos erőműsorozat üzemei. Természetesen ebben az időszakban is igénybevehető a szivattyúzás, pl. ha a csúcsüzem időtartamát meg kell hosszabbítani, vagy pedig ha programon kívül tartalékként — készenléti tartalékként kell üzembelépni. Ilyen esetben a rendszer első vízlépcsőjének tározóteréből hiányzó vízmenvnyiség éjszakai szivattyúzással kiegészíthető úgy, hogy a másnapi programszerű üzemvitel ismét lehetséges legyen. c) A kiépítési vízmennyiséggel egyenlő, vagy ennél nagyobb vízhozamok esetében a vízlépcsőrendszer a terhelési diagramban alapterhelést visz. Katasztrofális árvíz levonulásakor, amikor a kis esések miatt az erőművek üzemeltetése már nem lehetséges, a turbinák mint áramosztók működnek, szabad átfolyással. Ez lehetővé teszi a duzzasztómű nyílásai számának megfelelő csökkentését. A 4. ábra a vízhozam tartóssági -(Q) és a napi közepes teljesítmény (I—V) görbék segítségével a rendszer valamely jellemző erőművén a szivatytyúzásból adódó viszonyokat szemlélteti. A viszonylag kis vízmennyiség-többlet (P) szivattyúzása a folyó legkisebb vízhozama idején is 100%-osan biztosítja a terhelési diagram csúcsának megfelelő időszakra a teljes terhelési üzemhez szükséges energiamennyiséget, sőt a beépített teljesítmény megnövelése folytán sokkal nagyobb energiamennyiség jut a terhelési diagram csúcsidőszakára, és a csúcs-energiatermelés (/. és III.) hányada a vízlépcső teljes termelésében 42%-ról 55%-ra nő. 3. ábra. A jellegzetes erőmű alvízszintjének változása Fig. 3. Changes in the tailiqater level of the typical power station a) turbine operation, b) pump opera tion