1 / 38

Frilsjøen mikrokraftverk

Frilsjøen mikrokraftverk. Oppdragsgiver. www.hekta.org/~hp04-67. Frilsjøen mikrokraftverk. Prosjektgruppe. Rune Martin Kristiansen. Jørund Aakervik. Geir Morten Skjelsvold. Oppdragsgiver. v/Per Kirkaune. Frilsjøen mikrokraftverk. Presentasjon av oppgaven Bakgrunn:

casper
Download Presentation

Frilsjøen mikrokraftverk

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Frilsjøen mikrokraftverk Oppdragsgiver www.hekta.org/~hp04-67

  2. Frilsjøen mikrokraftverk Prosjektgruppe Rune MartinKristiansen Jørund Aakervik Geir Morten Skjelsvold Oppdragsgiver v/Per Kirkaune

  3. Frilsjøen mikrokraftverk Presentasjon av oppgaven Bakgrunn: • Tidligere besøk på Frilsjøen mikrokraftverk • Kraftverket fungerer ikke optimalt Effektmål: • Målet vil være å øke produksjonen mot 70 kW i forhold til dagens 60-65 kW • Oppnå stabil drift

  4. Frilsjøen mikrokraftverk Resultatmål: • Optimalisere regulatorene • Fjernstyring av anlegget • Oppnå pålitelig cos φ- og kVAr-måling i kontrolltavlen • Utarbeide instrukser for betjening av anlegget • Tegne om deler av anleggsdokumentasjonen • Eventuell utbygging av ny betjening til spenningsregulatoren Prosessmål: • Prosjektdeltakerne ønsker å heve kompetansen innen: • Kontrollanlegg og regulatorfunksjoner • Fjernstyring av kraftverk • Anleggsdokumentasjon og teknisk tegning • Effektberegninger

  5. Frilsjøen mikrokraftverk Presentasjonens oppbygning • Historikk • Teknisk oppbygging • Måleinstrumenter • Spennings- og cos φ-regulator • Stasjons-PC og fjernstyring • Sikkerhet og ansvarsforhold • Konklusjon Eventuelle spørsmål besvares etter presentasjonen

  6. Frilsjøen mikrokraftverk Historikk Chr. Salvesen & Chr. Thams’s Communications Aktieselskab • Etablert av Christian Salvesen og Christian Thams • Stiftet 18. juni 1898 Chr. Salvesen Chr. Thams

  7. Frilsjøen mikrokraftverk Selskapet skulle ha følgende hovedoppgaver: • Bygging og drift av Thamshavnbanen, og i forbindelse med denne stå for lasting av skip på Thamshavn, samt ekspedisjon av alminnelig dampskiptrafikk ved selskapets kaier. • Drift av rutemessig dampskipsforbindelse mellom Thamshavn og Trondheim. • Produksjon av elektrisk kraft ved egen kraftstasjon, samt kjøp av energi hos andre kraftprodusenter og formidling av den samlede energien til Orklakonsernets bedrifter i Orkdalsføret.

  8. Frilsjøen mikrokraftverk • Ordinær kjøring på Thamshavnbanen startet 15. juli 1908 • Første el. jernbane • Banen var beregnet for en kistransport på 80 000 tonn og 15 000 passasjerer årlig • Spenningen på banen var 6600V og frekvensen 25Hz

  9. Frilsjøen mikrokraftverk • Persontrafikken på Thamshavnbanen ble lagt ned i 1963 • Samme år opphørte Salvesen og Thams som arbeidsgiver • I 1986 fusjonerte Orkla Industrier AS med Borregård AS • Gruvedriften ved Løkken Verk opphørte i 1987 • Salvesen og Thams fikk i hovedoppgave i samarbeid med Meldal kommune å legge forholdene til rette for næringsutvikling • Salvesen og Thams trakk seg ut av transportsektoren i 2002 • I dag har firmaet virksomhet innen kraftproduksjon, eiendom og reiseliv • Eierandeler i 14 regionale bedrifter

  10. Frilsjøen mikrokraftverk Kraftverkene • Skjenaldfossen sto ferdig i 1906 og leverte en effekt på 300 kW • Sagbergfossen ble satt i drift i 1917 • Sølbergfallet kraftstasjon sto ferdig i 1921 • Frilsjøen mikrokraftverk ble satt i drift i 2001 • Styggtjønna mikrokraftverk ble ferdigstilt i 2003

  11. Frilsjøen mikrokraftverk Kraftverkene til Salvesen og Thams Total årsproduksjon: 27 740 MWh

  12. Frilsjøen mikrokraftverk Frilsjøen mikrokraftverk • Frilsjøen ble første gang brukt som vannmagasin i 1743 for å drive pumper og til å heise malm fra gruven • Senere ble vannet brukt som driftsvann i oppredningsverket der malm ble knust og separert • Rørledningen fra gruvetiden blir i dag benyttet til Frilsjøen mikrokraftverk • Kraftverket er bygd i samarbeid mellom Salvesen og Thams og Meldal videregående skole • Meldal videregående skole benytter anlegget i undervisningssammenheng ved elektrolinjen

  13. Frilsjøen mikrokraftverk Teknisk oppbygning Vannreservoar: • Frilsjøen ligger 348,5 moh. • Fallhøyden er 167 meter Magasinkapasitet: • 1 400 000m3 med 3 meter reguleringshøyde Rørgate: • 2,7 km.

  14. Frilsjøen mikrokraftverk Turbin: • Gugler av typen Pelton • Slukeevne på 70l/s. Generator: • 70kW avgitt effekt • Spenning: 240/420V (Δ/Y) • Omdreiningstall på 1500 o/min • Børsteløst aggregat med PMG, magnetiseringsgenerator og hovedgenerator Nett: • Tilkoblet 230V IT-nett mot Meldal vgs.

  15. Frilsjøen mikrokraftverk Prinsippskisse av aggregatet

  16. Frilsjøen mikrokraftverk Effektberegninger Hensikt: • Trening i effekt- og produksjonsberegninger Resultat: • Beregnet teoretisk generatorstørrelse på 74kW. • Beregnet årsproduksjon på 512 000kWh. Dagens situasjon: • Reel årsproduksjon på 486 000kWh. • Tilsvarer strømforbruket til cirka 25 eneboliger

  17. Frilsjøen mikrokraftverk Anleggsdokumentasjon Hensikt: • Lære tekniskdokumentasjon, samt bruk av AutoCAD Omfang: • Tegne utvalgte tegninger og oppdatere eksisterende

  18. Frilsjøen mikrokraftverk Foreløpig oversikt over vern i stasjonen

  19. Frilsjøen mikrokraftverk Beskrivelse av funksjoner: - Stopp: Utkopling av effektbryter, feltbryter og stenging av vanntilførsel til turbin. - Hurtiglukking av turbin: Stenging av vanntilførsel til turbin.

  20. Frilsjøen mikrokraftverk Driftsprosedyre Målgruppe: • Elever ved Meldal vgs. • Salvesen & Thams Innholdet er oppdelt i 3 hoveddeler: • Drift fra kontrolltavlen • Drift fra kraftverkets PC • Drift over fjernstyring

  21. Fasevinkel (cos φ) Strøm (A) Produksjon (kW) Reaktiv effekt (kVAr) Dobbelt voltmeter til bruk ved innfasing (V) Synkroniseringsmeter Dobbelt frekvensmeter til bruk ved innfasing (Hz) Stasjonsspenning (V) Lagertemperatur (°C) Viklingstemperatur (°C) Multitransducer Turtall (o/min) Frilsjøen mikrokraftverk Måleinstrumenter Måleinstrumenter i stasjonen:

  22. Frilsjøen mikrokraftverk Problemstilling: • Cos φ- og kVAr-målerens verdier stemte ikke overens med multitransducerens målinger Feilsøking: • Målernes oppkobling ble gjennomgått og funnet i orden • Kontrollmålinger viste at multitransducerens viste korrekte verdier

  23. Frilsjøen mikrokraftverk Konklusjon: • Målerne ble sendt til leverandøren for testing • Målerne var ikke kalibrert Dagens situasjon: • kVAr måleren er i orden • Venter på ny cos φ–måler

  24. Frilsjøen mikrokraftverk Spennings- og cos φ-regulator Stasjonen er i dag utrustet med følgende spennings- og cos φ-regulator: • Analog spenningsregulator fra Basler, modell AVC 110–6H • Analog cos φ-regulator fra Basler, modell SCP 250

  25. Frilsjøen mikrokraftverk Problemstilling: • Generatoren blir ustabil ved full last og liten reaktiv effekt (20kVAr) Mulige feilskilder til ustabilitet: • Feil på regulatorene • Strømmer og spenninger stemmer ikke overens med de tekniske spesifikasjonene til spennings- og cos φ-regulatoren • Kalibrering på spenningsregulatoren er ikke blitt utført (settpunkt spenning, stabilitet & JP2) • Mulig faseskyvning over trafo (målespenningen) • Svingninger i vannvei

  26. Frilsjøen mikrokraftverk Feilkilde: • Spenningsregulatoren får for lav spenning fra pilotmaskinen. Denne leverer 120Vac, mens spenningsregulatoren krever 180 – 277Vac • Dette ble kontrollert ved å tilføre spenningsregulatoren 230Vac fra nettet med utkoblet cos φ-regulator • Generatoren ble stabil og kan kjøres med cos φ = 1

  27. Frilsjøen mikrokraftverk Mulige løsninger: • Eksisterende spennigsregulator • Heve spenningen fra pilotmaskinen med trafo • Tilføre spenningsregulatoren spenning fra nettet • Ny spenningsregulator. Både analoge og digitale ble vurdert: • AVC-63-12, analog • DECS-200, digital • DECS-100, digital

  28. Frilsjøen mikrokraftverk Valgt løsning: • Digital spenningsregulator fra Basler med integrert cos φ-regulator, modell DECS-100-B15

  29. Frilsjøen mikrokraftverk Fordeler med DECS-100: • Ved oppstart blir settpunktet til spenningsregulatoren automatisk satt • Mulighet for styring fra stasjons-PC og fjernstyring • Henter målespenningen direkte fra samleskinnen uten bruk av trafo • Riktig matespenning fra pilotmaskin • Mulighet for overvåkning fra Palm

  30. Frilsjøen mikrokraftverk Dagens situasjon: • Ny spenningsregulator bestilt Mål: • Stabil drift • Lengre levetid på anlegget • Økt produkjon

  31. Frilsjøen mikrokraftverk Foreløpig forslag til oppkobling av ny spenningsregulator

  32. Frilsjøen mikrokraftverk Stasjons PC og fjernstyring Stasjonen er utrustet med PLS som gir mulighet for styring fra PC Problemstilling: • Maskinen var ikke operativ ved prosjektstart • Fjernstyring ikke mulig Mulige løsninger for fjernstyring: • Kommunikasjon med ISDN, modem eller TCP/IP

  33. Frilsjøen mikrokraftverk Valgte løsninger: • Ny PC • IGSS • pcAnywhere • ISDN Installasjon: • Ny PC med programvare ble installert med hjelp fra Voith Siemens • ISDN ble lagt inn på kraftverket og på HiST Problemer med fjernstyringen: • Kommunikasjonsproblem som skyltes dårlig kompatibilitet mellom ISDN-adapterne • Linjebrudd • Ustabilitet

  34. Frilsjøen mikrokraftverk Demonstrasjon av fjernstyring

  35. Frilsjøen mikrokraftverk Sikkerhet og ansvarsforhold Behov for å utarbeide et dokument om sikkerhet og ansvarsforhold Hensikt: • For å avklare ansvarsforholdet i forbindelse med arbeid på Frilsjøen mikrokraftverk • For å ivareta sikkerheten til prosjektdeltakerne

  36. Frilsjøen mikrokraftverk Konklusjon • Oppnå stabil drift etter installasjon av ny spenningsregulator • Fjernstyring av anlegget er operativt • Måleinstrumentene viser korrekte verdier • Utarbeidelse av driftsprosedyre • Gjennomgang av eksisterende og utarbeidelse av ny anleggsdokumentasjon

  37. Frilsjøen mikrokraftverk Forslag til nyehovedprosjektoppgaver • Automatisk oppstart av Frilsjøen mikrokraftverk • Utarbeidelse av sikkerhetsrutiner ved prosjektkjøring utenfor skolens område • Utarbeidelse av laboppgave

  38. Frilsjøen mikrokraftverk Prosjektgruppen ønsker å rette en takk til: • Chr. Salvesen & Chr. Thams’s v/ Per Kirkaune & Tor Bekk • HiST v/veileder Pål Glimen, Roger Metlie, Magne Mathisen og Ove Magnar Holje • Statkraft v/Kristin L. Leivestad • Voith Siemens v/Arve Furunes og Terje Havsten • Haakon Burø AS v/ Håkon Burø • Meldal videregående skole v/ Knut Hjertø og Jarle Havik

More Related