Hydraulic Transients in Rijeka Hydropower Plant

Hidroelektrana Rijeka je visokotlačno derivacijsko postrojenje koje koristi vode vodotoka Rječine. Strojarnica HE Rijeka je smještena na koti 5 m.n.m uz korito Rječine blizu morske obale. Zahvat vode za HE Rijeka smješten je nekoliko kilometara uzvodnije u koritu Rječine na koti 229.5 m.n.m. Izgradnjom betonske gravitacijske brane visine 35 m na Rječini kod sela Grohovo ostvaren je zahvat vode za hidroelektranu i akumulacijski bazen korisne zapremine 470000 m3. Maksimalni radni vodostaj u akumulacijskom jezeru je 229.5 m.n.m. Na sredini brane nalaze se dva preljevna polja sa zaklopkama za evakuaciju velikih voda. U temeljnom dijelu brane smještena su dva temeljna ispusta opremljena segmentnim zatvaračima. Neposredno uz branu, na desnoj obali jezera, smješten je ulazni uređaj dovodnog tunela opremljen finom rešetkom i tablastim zatvaračem. Dovodni tlačni tunel promjera 3.20 m i dužine 3117 m, dovodi vodu do vodne i zasunske komore smještene u brdu Katarina iznad Rijeke gdje počinje tlačni cjevovod. Vodna komora izvedena je s dvije horizontalne komore, svaka dužine 30.7 m i s jednim vertikalnim oknom koje na vrhu završava još jednom horizontalnom komorom i spojem s otvorenim bazenom vodne komore. U zasunskoj komori smješten je leptirasti zatvarač. Čelični tlačni cjevovod promjera 2.3 m pri vrhu i 2.2 m pri dnu, dugačak je 803 m i položen u kosi rov. Ispred same strojarnice tlačni cjevovod se račva prema dvije proizvodne jedinice. U podzemnoj strojarnici su smještene dvije proizvodne jedinice. Turbine su tipa Francis, snage 19.8 MW, instaliranog protoka 10.5 m3/s i konstriktivnog pada 213 m s predturbinskim kuglastim zatvaračem, regulatorom i tlačnom napravom. Generatori su snage 23 MVA, faktora učinka 0.8 i generatorskog napona 10.5 kV.
Prema mjerenjima Brodarskog Instituta izvršenim 21. lipnja 2004 provedene su numeričke simulacije prijelaznih pojava agregata T1 sa režimom rada 0–75–0% opterećenja. Numeričke simulacije prijelaznih pojava su provedene pomoću Finite Volume ENO sheme sa Roe-vim aproksimativnim rješavačem, uz odabir Ccfl koeficijenta 0.65. Modeliranje nekog elementa u cjevovodu moguće je i pomoću izmjerenog ili pretpostavljenog protoka kao funkcije u pripadnoj točki cjevovoda. Kod ovakvog pristupa točka u kojoj je poznat protok, dakle i brzina tekućine je početna točka odvodne cijevi. Na slici fig06 prikazano je definiranje rubnog uvjeta protoka u računalnom paketu STRAN. Dobiveni rezultati numeričkih simulacija pokazuju dobro slaganje sa izmjerenim vrijednostima. Na slici fig07 prikazana je usporedba mjerenih i proračunatih vrijednosti razina vodnog lica u vodnoj komori, a na slici fig08 usporedba mjerenih i proračunatih vrijednosti piezometričkih visina na referentnom presjeku. Rezultati numeričkih simulacija hidrauličkih tranzijenata pokazuju vrlo dobra slaganja sa mjerenim rezultatima.

Copyright 2013 - Department of Fluid Mechanics and Computational Engineering