MISURE E TEST

I risultati a disposizione di S.T.E. Energy sono il frutto delle misurazioni effettuate dai tecnici dell’azienda nel dicembre 2017. Per le prove è stato utilizzato il sistema di misura e registrazione PF Monitor prodotto da DIgSILENT e in possesso di ENDE (Empresa Nacional de Electricidad Bolivia). PF Monitor garantisce una velocità di campionamento di almeno 50 Hz per i valori RMS e almeno 15 kHz per i valori istantanei. La strumentazione consente il collegamento di trasformatori di corrente e tensione, ma anche di vari segnali analogici (0-10 V, 0-5 A, 4-20 mA ...) e digitali.

Ciascuno dei test descritti in questa sezione richiede l'acquisizione, almeno, dei seguenti segnali:

- Tensione (V) e corrente (A) ai terminali del generatore - Frequenza ai terminali del generatore (Hz)

- Potenza di uscita attiva, reattiva e apparente dell'unità (kW, kVAr, kVA) - Corrente (A) e / o tensione (V) di eccitazione

78 Gradino di tensione nel regolatore di tensione

Operando con l’unità a vuoto e alla tensione nominale, si effettua un gradino nel riferimento di tensione del regolatore di tensione. Il gradino viene eseguito in entrambe le direzioni (positiva e negativa), con valori compresi tra il 2 e il 4% del valore nominale della tensione.

Questo test viene ripetuto nel funzionamento normale con una potenza superiore al 30% della potenza nominale. La variazione del riferimento di tensione deve essere effettuata in modo tale da consentire la stabilizzazione del nuovo valore di tensione (durata del gradino non inferiore, in ogni caso, ai 10 secondi).

Limiti di eccitazione

Operando con l'unità a vuoto e la tensione al 70% del valore nominale, viene eseguito un gradino positivo del 30% della tensione nominale nel riferimento del regolatore di tensione, con una durata di 500 ms. L'obiettivo è determinare il limite positivo di eccitazione. Per fare questo, il test viene ripetuto a partire da una tensione del 100% del valore nominale e viene eseguito un gradino negativo del 30% della tensione nominale nel riferimento del regolatore di tensione, con una durata di 500 ms.

Se i limiti non vengono raggiunti in nessuno dei test, devono essere ripetuti aumentando il valore del gradino del 5% fino a quando non vengono raggiunti.

Avviamento e messa in servizio

Partendo con l’unità di generazione arrestata si procede al suo avviamento: messa in servizio dei sistemi di controllo, sincronismo e alimentazione del carico alla potenza nominale.

Tempo di apertura e chiusura del servo

Con l'unità fuori servizio, viene misurato il tempo minimo di apertura e chiusura del servomotore che regola la posizione della valvola d’ingresso dell'acqua. La velocità di movimento del servo principale è ottenuta attraverso il suo trasduttore di posizione. Variazione in frequenza

Si stabilizza l’unità intorno ai valori di potenza attiva e reattiva che si hanno nel normale funzionamento lasciando margine sufficiente per la regolazione della frequenza (ad esempio, all’80% della potenza nominale dell'unità).

La frequenza viene quindi fatta variare secondo una delle seguenti alternative:

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Si sollecita il responsabile del dispacciamento del carico di variare la frequenza della rete, e la risposta del controllo di frequenza primario dell'unità testata.

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Si inietta un segnale (preferibilmente a gradino) nell'ingresso del governor simulando una modifica della misurazione della frequenza.

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Indipendentemente dal metodo utilizzato, la variazione della frequenza deve essere eseguita in un range superiore alla banda morta del governatore.

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I test devono essere ripetuti per le diverse modalità operative del regolatore di velocità.

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La variazione di frequenza deve essere effettuata in modo tale da consentire la

stabilizzazione del nuovo valore di potenza in uscita della macchina. Power Stabilizer (PSS)

Vengono eseguiti test come quelli effettuati con gradino di tensione sul regolatore di tensione, tenendo conto dei seguenti punti:

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Devono essere eseguiti test per la potenza minima e nominale dell'unità

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Ad ogni livello di potenza, si consiglia di ripetere i test in modo che le unità operino con un fattore di potenza sovraeccitato di 0,95 e di 0,95 sottoeccitato.

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Devono essere eseguiti due test, uno con il PSS fuori servizio e un altro con il PSS in servizio. In totale, dovrebbero essere eseguiti 8 test.

Per quanto possibile, il gradino di tensione deve essere lo stesso in tutti i casi (tra 2% e 4% del valore nominale).

Risposta dinamica del limitatore di massima eccitazione (OEL)

Nei valori di funzionamento normale, il riferimento del regolatore di tensione è aumentato a gradino, in maniera da raggiungere l'eccitazione del limitatore OEL. Se necessario, e solo per l’esecuzione di tale test, verrà modificato il valore limite di regolazione dell'OEL. Questo test viene eseguito con l'unità in linea funzionante a una potenza superiore al 30% della potenza nominale.

Risposta dinamica del limitatore di minima eccitazione (UEL)

Nei valori di funzionamento normale, il riferimento del regolatore di tensione è diminuito a gradino, in maniera da raggiungere l'eccitazione del limitatore UEL. Se necessario, e solo per l’esecuzione di tale test, verrà modificato il valore limite di regolazione dell'UEL. Questo test viene eseguito con l'unità in linea funzionante a una potenza superiore al 30% della potenza nominale.

Punti di operatività

Si stabilizza sequenzialmente l'unità a diversi livelli di carico dalla potenza nominale (100%) fino al minimo tecnico con salti del 20% (ad esempio, 100%, 80%, 60% e 40% della potenza nominale). In questi valori di potenza, si variano i valori di riferimento della potenza reattiva e della tensione in modo tale che sia possibile determinare i punti operativi più "estremi" a cui l'unità riesce a lavorare.

Caratteristica del servomotore

Con l'unità alla massima potenza e il regolatore di velocità in modalità "Potenza fissa" (se è possibile), si riduce il carico al minimo tecnico con valore costante. La riduzione sarà

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effettuata in modo graduale ma consentendo la stabilizzazione della macchina dopo aver aumentato o ridotto la potenza, ad esempio, del 10% della potenza nominale. L'obiettivo di questo test è di ottenere la caratteristica potenza-posizione degli attuatori per tutto il range di potenza dell'unità.

Curva di saturazione

Con l'unità funzionante a vuoto, si registra la tensione ai terminali del generatore, la tensione di eccitazione e la corrente di eccitazione andando a variare la tensione di riferimento nell'intervallo dal 50% al 120% della tensione nominale.

5.2 PRINCIPI DELLA VALIDAZIONE DEL MODELLO DI

Nel documento SVILUPPO E VALIDAZIONE DEL MODELLO DINAMICO DI UNA CENTRALE IDROELETTRICA MEDIANTE CONFRONTO TRA SIMULAZIONI E PROVE SUL CAMPO (pagine 77-80)