L'hydroélectricité en Chine a plus d'un siècle d'histoire. Selon les données disponibles, fin décembre 2009, la capacité installée du seul réseau électrique de Chine centrale atteignait 155,827 millions de kilowatts. La relation entre les centrales hydroélectriques et les réseaux électriques a évolué : autrefois, les variations de production d'une seule centrale affectaient directement la stabilité du réseau ; aujourd'hui, ce sont les variations de production d'une seule unité d'une petite centrale qui n'ont pratiquement aucun impact sur le fonctionnement du réseau.
Auparavant, de nombreuses fonctions et exigences techniques de nos centrales hydroélectriques étaient liées au service du réseau électrique. Ces services ont non seulement complexifié le contrôle et la protection des centrales, mais ont également accru les investissements en équipements et en gestion, ainsi que la charge de travail du personnel d'exploitation et de gestion. Avec la séparation des centrales et l'affaiblissement du rôle des petites centrales hydroélectriques dans le réseau, nombre de ces fonctions sont devenues superflues et ne devraient plus leur incomber. Elles ont par ailleurs freiné l'automatisation des petites centrales et entraîné une hausse des investissements.
Après l'apogée de la construction des grandes centrales hydroélectriques en 2003, la modernisation des petites centrales s'est également heurtée à un manque de financement. Faute de canaux de communication et de promotion efficaces, la diffusion des technologies et des idées novatrices dans le domaine de la petite hydroélectricité s'avère difficile, entraînant un retard dans l'actualisation des connaissances au sein de l'ensemble du secteur.
Au cours des dix dernières années, des petites centrales hydroélectriques et des fabricants ont spontanément mené des discussions et des études sur le mode de gestion et le développement technologique des équipements, proposant des idées novatrices et développant des produits performants à fort potentiel de commercialisation. 1. En cas de panne du réseau électrique, la centrale peut être arrêtée directement. En cas de fuite d'eau au niveau des aubes directrices, la vanne peut être fermée afin de réduire le gaspillage d'eau en fonctionnement à vide. 2. Le facteur de puissance du générateur est augmenté à 0,85-0,95 afin de réduire les coûts d'investissement. 3. L'utilisation d'isolants de classe B pour le générateur permet de réduire les coûts d'investissement. 4. Les générateurs de moins de 1 250 kilowatts peuvent utiliser des groupes électrogènes basse tension afin de réduire les coûts d'investissement dans les générateurs et les équipements électriques, ainsi que les coûts d'exploitation et de maintenance. 5. Le facteur d'excitation est réduit, ce qui diminue les coûts d'investissement dans les transformateurs et les composants d'excitation. 6. L'huile du régulateur de vitesse haute pression peut être utilisée pour alimenter les freins et les rotors supérieurs après réduction de pression. Le système d'huile et les systèmes de gaz moyenne et basse pression peuvent être supprimés. Réduction des équipements du circuit d'huile et de gaz. 7. La vanne utilise un mécanisme de commande électrique. Réduction des investissements dans le mécanisme de commande de la vanne et simplification du circuit de commande. Réduction des coûts de gestion et de maintenance. 8. La centrale au fil de l'eau adopte un mode de fonctionnement à niveau d'eau élevé constant. Utilisation efficace des ressources en eau. 9. Configuration de composants d'automatisation performants et de haute qualité. Fonctionnement sans personnel. 10. Utilisation de dispositifs intelligents multifonctionnels et hautement intégrés pour réduire la configuration des équipements secondaires. 11. Promotion du concept de mise en service, d'exploitation et de maintenance gratuites des équipements secondaires. Pour que le personnel d'exploitation et de gestion de la centrale travaille dans de bonnes conditions. 12. Socialisation de l'exploitation et de la maintenance de la centrale. Amélioration rapide du niveau global d'exploitation et de gestion du secteur de la petite hydroélectricité. 13. L'unité basse tension adopte un écran de protection et de contrôle intégré pour un fonctionnement sans personnel. 14. L'unité basse tension adopte un régulateur de vitesse automatique haute pression d'huile à microprocesseur de nouvelle génération. Il peut fournir des équipements d'automatisation de base pour un fonctionnement sans opérateur. 15. Les unités dont la puissance unitaire est inférieure à 10 000 kilowatts peuvent adopter un mode d'excitation sans balais. L'équipement d'excitation peut être simplifié et le transformateur d'excitation supprimé.
1. Le compteur de niveau d'eau à fibre optique est passif, protégé contre la foudre et facile à installer. Il remplace avantageusement le compteur de niveau d'eau des petites centrales hydroélectriques. 2. La conception structurelle optimisée du régulateur de vitesse haute pression d'huile à microprocesseur économique permet de réduire son coût de plus de 30 % par rapport aux régulateurs similaires disponibles sur le marché, à caractéristiques techniques, fonctions et matériaux identiques. 3. Le régulateur de vitesse haute pression d'huile à microprocesseur pour groupes basse pression est conçu conformément aux normes techniques nationales. Son prix est de 30 000 à 42 000 yuans par unité pour une puissance de régulation de 300 à 1 000 kg·m. Ce produit remplace avantageusement les régulateurs de vitesse des groupes basse pression. Son excellent rapport qualité-prix et sa sécurité accrue lui permettent de remplacer les régulateurs de vitesse électriques manuels et les systèmes de stockage d'énergie dépourvus de dispositifs de sécurité.
4. Le nouveau régulateur de vitesse haute pression d'huile pour petites turbines (produit de recherche spéciale) est adapté à l'exploitation et au contrôle des hydrogénérateurs raccordés au réseau et non régulés en fréquence. Il peut être utilisé avec le panneau de commande intégré de l'unité basse pression ou le dispositif de commande intelligent de cette unité pour réaliser le démarrage manuel, le raccordement au réseau, l'augmentation ou la réduction de charge, l'arrêt et d'autres opérations, à proximité ou à distance de la machine. Le régulateur de vitesse pour turbines a connu une évolution importante, notamment au cours des deux dernières décennies. Grâce aux progrès de l'informatique, de l'automatisme et de l'hydraulique moderne, sa structure et son fonctionnement ont profondément changé. Avec l'augmentation continue de la capacité du réseau électrique, la puissance d'un groupe turbo-alternateur a atteint 700 000 kilowatts. Les grands réseaux et les grandes centrales imposent des exigences toujours plus élevées aux régulateurs de vitesse, et la technologie de ces derniers évolue en conséquence. Presque tous les régulateurs de vitesse pour turbines de petite et moyenne taille intègrent désormais cette architecture, ce concept et cette structure. Pour les unités d'une puissance inférieure à quelques milliers de kilowatts, tout ce qui précède paraît excessif. Dans le cas des centrales hydroélectriques rurales, plus la structure est simple, plus les coûts d'achat, d'exploitation, d'utilisation et de maintenance sont faibles, à condition que l'exploitation et le contrôle soient aisés. En effet, la simplicité est à la portée de tous, quel que soit leur niveau d'instruction. De plus, en cas de panne, la réparation est facile. Pour une puissance régulée de 300 à 1 000 kg·m, le prix estimé est d'environ 20 000 yuans par unité.
5. Panneau de commande intégré pour groupe basse tension. Ce panneau de commande intégré est spécialement conçu pour les centrales hydroélectriques basse tension. Il comprend les disjoncteurs de sortie du générateur, les composants d'excitation, les dispositifs de commande intelligents, les instruments de mesure, etc., permettant ainsi une configuration optimale des équipements primaires et secondaires d'un groupe hydroélectrique. Son boîtier entièrement fermé offre un haut niveau de protection. Ce panneau de commande est entièrement fonctionnel et facile à utiliser. Il convient aux groupes hydroélectriques basse tension d'une puissance unitaire inférieure à 1 000 kW. L'ensemble des équipements a été entièrement testé par le fabricant et peut être mis en service après installation sur site, ce qui simplifie les opérations de mise en service conjointe et réduit les coûts de mise en service, d'exploitation et de maintenance. Le panneau de commande intégré pour groupe basse tension intègre les fonctions de contrôle, de mesure, de protection du générateur, du système d'excitation, de régulation de vitesse, de commande séquentielle, de quasi-synchronisation automatique, de contrôle de température, de production d'énergie économique automatique, de comptage, de surveillance, de diagnostic intelligent, d'interaction à distance, d'alerte de sécurité et autres. Le système prend en charge les fonctions de surveillance et de contrôle à distance. L'ordinateur central assure la mesure et le contrôle à distance (niveau d'eau du bassin d'accumulation, informations de fonctionnement, etc.) ainsi que la gestion des unités de la centrale électrique via des lignes de communication. Le système propose également la consultation de données en temps réel, l'activation d'alarmes en cas de dépassement de seuil (électrique ou non) et de changement d'état, la consultation d'événements, la génération de rapports, etc. Ce produit remplace l'écran de contrôle et de protection de l'unité basse tension.
6. Dispositif de commande intelligent pour groupe basse tension. Ce dispositif intègre douze fonctions principales, telles que la commande séquentielle des groupes, la surveillance automatique, le contrôle de la température, la mesure de la vitesse, la quasi-synchronisation automatique, la production d'énergie économique automatique, la protection du générateur, la régulation de l'excitation, la régulation de vitesse, le diagnostic intelligent, l'interaction à distance et l'alerte de sécurité. Il est doté d'une protection contre les coupures rapides, les surintensités, les surcharges, les surtensions et les sous-tensions, la surfréquence, la démagnétisation, la surcharge d'excitation, la survitesse, l'inversion de polarité et les défauts de qualité électrique. 7. Groupes basse tension de grande capacité. Face à l'augmentation constante des coûts de construction et d'exploitation des petites centrales hydroélectriques et à l'amélioration continue des techniques de fabrication des générateurs, la capacité unitaire des groupes hydroélectriques basse tension de mon pays a atteint 1 600 kilowatts, et leur fonctionnement est optimal. Le problème de surchauffe, source de préoccupation par le passé, a été résolu grâce à une conception, un choix de matériaux et un processus de fabrication optimisés. Équipés d'un écran intégré et d'un régulateur de vitesse à microprocesseur, ces groupes peuvent fonctionner automatiquement sans nécessiter d'opérateurs qualifiés. La technologie de contrôle et de régulation a atteint un niveau intelligent.
Date de publication : 27 décembre 2024
