+ All Categories
Home > Documents > Ajit-Hydro

Ajit-Hydro

Date post: 02-Apr-2015
Category:
Upload: chinnu117
View: 464 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
48
6.0 Powerhouse In a small hydropower scheme the role of the powerhouse is to protect from the weather hardships the electromechanical equipment that convert the potential energy of water into electricity. The number, type and power of the turbo-generators, their configuration, the scheme head and the geomorphology of the site controls the shape and size of the building. Fig. 6.1 is a schematic view of an integral intake indoor powerhouse suitable for low head schemes. The substructure is part of the weir and embodies the power intake with its trashrack, the vertical axis open flume Francis turbine coupled to the generator, the draught tube and the tailrace. The control equipment and the outlet transformers are located in the generator forebay. In some cases the whole superstructure is dispensed with, or reduced to enclose only the switchgear and control equipment. Integrating turbine and generator in a single waterproofed unit that can be installed directly in the waterway means that a conventional powerhouse is not required. Figure 6.2 and Photo 6.1 shows a submerged Flygt turbine with a sliding cylinder as control gate and with no protection for the equipment. Siphon units provide an elegant solution in schemes with heads under 10 meters and for units of less than 1000 kW installed. Photo 6.2 shows a recent installation in France with the electromechanical equipment simply protected by a steel plate. Otherwise to mitigate the environmental impact the powerhouse can be entirely submerged (see chapter 1, figure 1.6). In that way the level of sound is sensibly reduced and the visual impact is nil. 6 Electromechanical equipment
Transcript
Page 1: Ajit-Hydro

6.0 Powerhouse������������� � �������������� ��� ������ ��� �������� ��� ������� ���������������������������� ������������������������� ������ ���� ������������� ����������� ��������������������������������� ���� ��������� �������� ��������� ��������� ������������������������� � �� � �� ����������� ��� ������������������� ��������������

����� �!�������������������� ������������������"����� ��� ��� �������������� �� �������������������������������������� ����������������� ��������� �������"�����������������"���������������#��� ��������������������������� ������� ���������� ��������������������������������������� ��� ������������������ ������������ ����������� ������������������� ��� �����

���� ������������� ������������������������������������ ����������� ����� �� ��������������������� ��� �������������������������������������������� �������������������� ���������������������������������������������������������������� ������ ����� ��� �������� ������������������� �$�����% � � �!�� ������������������� ������������ �� �������� �������� ��� � ��� �� ����� �������� � �� ����� ��� ����������������&�� ���������� ����������������� ���� ��������������������������!'������������� �������� �����������!'''�"(������������% � �$�� ���������������������� ������������������������� ��������������������������� �����������������������

)��������� ������������������ ������������������� ��� ����������������������������*�����������!���������!� +��������������������� ��� ��������������������������������������������������

6 Electromechanical equipment

Page 2: Ajit-Hydro

��� ������� ��������

���� ����������������������� ��,��������������� ��������� ���������������*��������&������������������+����� �������������� �!-�� � �$.������������������������������� ��� ���������� ���� ������ ����*������� �/+����������������� ���������� �"���������������������"���� ��� ��� �������� ��������� ������������������������������ ���#��������� ��������� ���

���� ��� ����������� ��������������� ������#�����������������������������������������#�������� �� �� ������ ���������"��� ������������!�0�����������!������������������� ��������� ��

��������

Page 3: Ajit-Hydro

���������������������������������������

6.1 Hydraulic turbines������� ��� ������������������������ ������� ������������� ��������������� ����������� ���� �����������1�� ����������� "�� ���� �������������������� �� ���������� �� ��������� *�� � ��� ��������� � �� ��� ���������������������+� ��� ������ �������� ��� ��������������������� ����������� ���� ������������������� ����������������������� ������������ ��� ��������� �������� �������� �������������������������� ����������������������� ����������������� ������ �"��������"��

��������

���������

Page 4: Ajit-Hydro

��� ������� ��������

��&���� �����2���������1������������3������!��4����������5�����$��5���6/�4 �� �� ���� ������ ���� �� ����� �� ������� �� � ������� �� ��������� ����������������� �������������������������������������� ���������� ����������� ����������� ���������� ������� ��������������������������������������� ���� ����������� ������ ��������������� ���������� �������� 6����

���������

Page 5: Ajit-Hydro

�� ������������������������������������

6.1.1 Classification criteria

6.1.1.1 On the basis of the flow regime in the turbine

���� �������������� ��� ��������� ��� � �������� ��� ����������������� ��� ������������� ��� ���� ���������������������������������������������78 ������������������������������ ���� ���������� ����������������������������������������� �������� ���������������������������� ��������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������� ����� ���� ������������� ������������������

8 ���������������������� ����������� �"���������������� �������������������������"����������������������� ��� �������������6�����������"���������"����� ������ ������������� �������������������������� ���������������������������������������������1���������������������"����������"������������� ���������������������������������������������������������������������������������� �� ����������������������

6.1.1.1.1 Impulse turbines

������������

%��� ������������������������������������� ��� ��� ���6������������ ���������������� ����������������������������� �����"�����9���6������������ ����� ������������������* �������+�������� �� ��� ������� ��*������� �0+��������� �������� �������������������������#��� ������ ���������������������� ����

�������*������� �.+��� ��� �������������:������������������������ �������������������������� �� �����6���� ������6��*����������� �0+���������������������������� ��������� ��� ���������� ��������"�������������������������������������� �� ���� ���� �� ���� � � ���� ������������ ������ ��� ��������������"����� �����������������������

1��"����������������������������������� �������� �������"����������������� �"�����#������ �������� ����������������������������� ���������� ��� ������������ ��������������������������������������� �������������������

Page 6: Ajit-Hydro

��! ������� ��������

���������

������� ������������� ������������������������������ ��/'�/''����2�"�����%��� ��������������������������������������"�������������������������������6��� ������������"������������ ������������������������ ��$';��(������������������������ ��� �������� ��������������"��������������� ����� ����*���� � +�*< ������ ���� ���������� ��� ��� ��� ���� �.� ����� ������ � � ��%��� �� �������+��(������ ��� ����� ����������%��� ��������������������������������������������������������������"����������������������6������ ������������ ��������� ���� ��������������� ������������������������������������� �������� ���"����������� ������� ���������������������� ��� �����"�������� ��������� �������������������������������������������� ���

�� �����������

������������������������ �"� ������5��"��=��������������������� ������������ ������)������������������ �������������������"�������� ��� �������.'��������������� ��������������� ������� ������������ ��� ��,�������������������%��� ��������� �����������������������������$'�������>��������!'��/>��������������������!�����$''���

(�����*������� �?+������������������������������� ��� ��� ���������������� ������������������ ����������������� ������������������� ������������������ �������������������������������������������� �������� ����� ��������������������������������� ��� �������� ����������� ��������������1������� ��������������� ������������ ��� ������������ ������������������������������������� �"�� �����

��������������������� ���� � ��� ���������������"��� ���������������������������������

Page 7: Ajit-Hydro

��"������������������������������������

���������������+������������������ ��������� ������ ������������������������������������������������������ ��������������� ���� ������������*���������� ���-'@+�

6.1.1.1.2 Reaction turbines

����� ������ ������������������������������� �������� ������������������#����������������������6��������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������� ����������#�����% � ����� �0�� ����� ���� ������#�������������������

��������

���������

Page 8: Ajit-Hydro

��# ������� ��������

����������� �������� ������������������������������� ����������� ����� ������������ ������� ������#���� �� ������������������ ���� ���� ����� ����������������� ������������������������ ���������������� �������������� �-�� ������������������ �� ���� ��� ������#��������������������������������� ������������������ �������� ������ �� ��� �� ������������� ������� ������������� ������ ����������#������� ���������� ������������ ���������������������� �������� ������� ����������������������� ����������������������������� ������������������� ������������������������ ����%��� ����������������� � � �?����� ������������������������������"������ ����������������������������������

������� �A�������������� ��������6���������������������������������� ���� ���������� ����� ���� ���1��������������������"���������������������� ���� �������� ��� ������������������������������� ������� ������������� ���� ����������������������� �� ����������������������������������� ������������

���������������������������������� ���������� ����������� �������� �"���� ����������������� ���� ���������������� �� ������� ����&����������������������������� ���������������������������������� ���������������������� ���� �������������� ��������� ������� ��������������� ����� ����������������������1�� ������������� �-������������������������� �������� ��������� ������������������� �!'�� �������������������� ��������������� �� ����� �����������&������������ ���� ������������ ��� ������������ ���� ���������� 2����� �������� ���������������� ����������������������������������������� �����������������

���������

Page 9: Ajit-Hydro

���������������������������������������

Page 10: Ajit-Hydro

��$ ������� ��������

��� ������ �� ���������� � � ������� ���"������������������� ���������� ��� ��������������������������������������� ������������������������������������������������������1����������������������������� �������������������������������������� ��������������� ����������������������� ����� ���� �������������1�����"����������������� � ��� ����� ����������� �������� ���� ��� ���������������� �6����������� ����������� ��������� �����1������������������������ ����������� ����������� ����� ������������� ����� � � ������� �������� �� ���������� ������� �������� ����������������?;������ �������������������������������������� �������� ���� ��������������������������������� �!.;��B������������������������������ ������������������������������������������������������������������������

��� ��� ������#�������������������������������������������� ���������� ������ ��� ���������������� ������� �������������������� ���������������������������������

Page 11: Ajit-Hydro

��%������������������������������������

������������������������

,������������ �������������������C�#������ �������� ��������������������������� �� �����������,�������������������6����������������������������� ������ �������6������������������������� �������������������������������6��������������������������D� ��������������E��������������������������#���������D����������������E�F������������� ������������������������������ ���� ������������������������������ ������

���� ���������������,����������������������������� �!!����������������#������������������ ������������������������"��������� ��������� ������ ������� � � �-������ ������������������������������"������������������������ ����������������������������#����������� ������� ��� ��������������������� ��������������� �������������������� ������������������������������������ ������ � �������������

���������� ����������������� ���� ������������������� ���������������������� ������ ����� ������"��� ��������� �������������� �������������������� �� �����������#���

5������������������������ ��,������������������������������ �� �������������������� ��������������������������� ������������ �!$�������������������������������������� ��*��������� #�����������+�� �������������������������� �����������������)���������������������������� �����������������������

��� ��������� ������

&�������������������������������� ����������� ���������������������� ���� ��������� ������� ������� ��������&������������ ��� ���������� ��������� ������� ������������������� ����������������������� ��

���������

Page 12: Ajit-Hydro

��� ������� ��������

6.1.1.2 On the basis of the specific speed

�����������6 ���� ���������������������:������������������������ �������� ������ ��������������������������������� �� ��������� ���������������������"������������������������������� ����������� ������������� ���������� ������������� ��������������������� ��� �� ������ ��������������� ���������������� �������������������������������������� �������������������������������������� �������������������������� ���������������������������������� ��� ��������� ��������������������������������������������� ���� ��� �������������#����� �������������������������������������"������ ���������� ����������� ����� ����������� ��� ������������������������������ � �� ��7� D4����� ���������� �� ������ ���������������������� ���������������� ������������������������ ��������� ����� ��������������� ��������������������� ������� ����������������������������������������� ���������� ����� ���������������GE��������������� ��������������� ���������� ������� �� �������������������� ������������������������� ��� ������� �������������������������� ���������������������� ����� ��������� �� �������������������������� ����� ����� ��� ������������

9������������������������ ��������� ����������� ���������� � �������78 4� �����������������

8 H������������� ���������� ������������������������ � ��& $

� ������ ���������� �������� ���� ��������� ����� ������� �� �� ����� � ���������������������#������� � � ������ � ���� ��� ������������������������������� ���������� ������������������������������������1������ �����3������������������ � ���"�� ������������ ���������"$��������� ��������� �"/��� ������ ��������� � ����� �������������� ���������� ���������������������������������7

��

��

��

' ' ' '= × = FH

IK

$

$

�&$

$* �!+

���� �������� ���������� ���������� � �����������7

��

� �

��

' ' ' '

&

= = FHIK

% $

$* �$+

�����%I�� ����*"(+

5����� ( $)*= =+' '

������� � ���������������� ��������������

� �

��

�� �'

&'& ' '

''

&

= = × = FHG

IKJ � $

�* �/+

&���������������* �$+����������"� ���������� ��* �/+

' ' '

'

'

'& & &

= =FH

IK

FH

IK

FH

IK

FH

IK

% $ $ $ $

$

� $ $

* �0+

Page 13: Ajit-Hydro

���������������������������������������

������� ������������������� �������������HJ� ��!����������������������KJ���������������������� �������!�"(����������������������� ������������������������J�I��

������������� ��* �0+�� ����������������7

�� =� �& * �.+

������"� ���������������������1��������������������������� ��������� � ��� ���

������������������������������������������������������������������������ �������������������� �������� ������������������������������������������������������������������������� �������� �����������������

&�������������������* �0+�%>%J���HK>HJKJ�7

��

� �

' ' '

'= FHG

IKJ

FHG

IKJ

�$ $

L��� �

�=

FHG

IKJ

�$

$

������������HJI!������JI��

�� =� $

% �

&

& * � +

& ��������������������������������������������� ������������������������ ���

����� ������������ ����������������������������������������������������������

������������ ���������������������������������� * �.+����� * � +� ��� � �� �������� �������������������� ����� ��� ���� ����������������� ���"���� ����������� ������������������� ������������� ������������������������������������M

������������������� �7

��� =

Ω ρ

b g� �&

�����W������������������ ��������r����������������

����������� "�������������#�����������&�����������������"�� ��������� ���

��������� �������������� � �! �M��� ���

���������������������� ��� ���� ������

� ������������� ����� ����� ���� �!A/�!�M��

������� �!/� � ��� � ��� ���������� �������� �� ������ �� �������� ���� ����� ����� ����������������������� ����������� �������������������� ����������������������������������� ������ ���� �������������������� ����� ����1���������� ���������������������������������������������������������������� ��������������#���������������1�������������� ��������������������������������������� ������������� �������������"���������������������� ����������������� ����������� ���� ��� ������� ������������������ ��������������������������������������������� ���������,��������� �����������5����������������������� ������������������������������������������!$''�������� �����

���������������������������������������������������������� �����������������1������������� ���������������������������"�����B��&���� �����2�������0��2�������

Page 14: Ajit-Hydro

��� ������� ��������

����=����.��&������������4��� � ��4 �� �?��2������� ���,� ��������� ����� ����������������� �������������������������� ������� ���� ���������� ���������� ������������������������������������H���������� ��� ������ ������� �� ��������������������������������������� �!0�

%��� ��*!�6��+ ���I�-.�0A>�H'�$0/ *&���� �����2���������!A?-+

������� ���I�/? />�H'�-.0 *&������������4��� ���!A-A+

,����� ���I�$$-/>�H'�0- *&������������4��� ���!A-A+

<� ����� � ���I�.!/�$.>�H'�.'. *,� ���������(�����"��!A-/+

%� ������ ���I�$?'$>�H'�. *F&5N��!A? +

5��� ���I�!.$'�$ >�H'�$-/? *,� ���������(�����"��!A-/+

)�������������������������"� ������������������������� ��� �����������������������������������

��� ���6���%��� ���������������������������������������������������!$��� ���$'''�����������$ ��� ����!''��������5���������������������� ��6��������������������������������������������� �� ������������ ��6�����& ���������������������� ����� ���6����%��� ��* ����#����� ������������� ���������#6������������� ����������������#�����������+���������������������������� �� ���6��%��� �������������������������������� ����%��� ���#������ '�����

������������ �� ������������������������� � � ��� 6���� ���"� ���������%��� ����������������� �����

�������������� ������������������ ���������� ��� ����� �

'�A?�����������

��� ��=#," $ * �?+

Page 15: Ajit-Hydro

�� ������������������������������������

��� ���������������� ��������� �� ���� �� ������������ ��� ���� ��� ����������������3

'�� ����� ������� ���� �������������������� ����������6����������

��

1���������� �������������������� ��������������� ������������ ����*'�0?�36+�

������"� ������������������������������������������������������ �� ����������� ��7

��

� ��

���

��# �## � # ��� $

�# # ��� $%! ��

= = =

=

π

π

, ,

,,

* �-+

B��������������������������� �����������������������������"����������������

���6������������:��� ���6��������������� ������������������������������ �������� �������������������������6������ ���7

�� �

��

$�

� �������6���������������� �����6����� ����

dQ

v

Q

Hj

j

= =4

337π . * �A+

���K����� ��"� ����������� �������%I-�//KH

Page 16: Ajit-Hydro

��! ������� ��������

dP

Hj =28 07 3 2. /

�������������6��������6����������������� ������ ����� �����������������������������

��������������� ������������������������������������ ��� ������� �����������D����� ������������������� � ������������ ��� ������������:6�������� ���������� ���� �'� �����6������������� �����������'�??.�

6���������� �O� �������������>B

��������J����������� � ��������� �����������������������������'�!$�����'�' �

������������ �������� ����������� ������������������� ����%��� ��� ���������� ������ ����������������������������� ������������� ����� ���������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������!'''�����

�������� ��������� � ���� ������� ������ �� ��������� �������� � ���� �� �� ��� '� ����� ������� ����� ����������� ����0''���������������������������������������� ������������������������������������� �/.'���������������������� ���������������������� �� ���/'����1�� ������� ����������������"����&������������4��� �-� ��� ��� ��������������������������������� ����������������$�=(�������������� ��������� ���� ����� ������� �����������������

������� �!.�� �������������������������������� ���������������������� �������������������������������������� ��������������� ���� ����������������������

Page 17: Ajit-Hydro

��"������������������������������������

��������������� �� ��������� �������� ����<'����������� ��������� ������ ����

��������� ����3'�������������������� ����(

'�������� �������� ����<

'������������

� �� �����<�'���������������� �������������#���������������������<

�'����������

������ ��������� �!.�� ���������������������� ������������������=����������<�'��

��� ����������� �� �������������� ��:��������������������������������������������������

(�������� 6���� �� �������� �������� ����<'� �������� �������������� ����3

'

��������������3'����������� �������� �� ��L� ���� ������ �� �������� �������

������������� ����� ������������������������������� ���

(���������� ��������� �! ����� ���������� ����������������� �����'������� ���������

������#������ �����'�������������� ��>B�*����������������� ����������� �����

������������������ ����������� �+��������������������������� �� �������������������

������� �������������� ����3

'�����������

� � ���# # $=

�����������������������B'��

�� ��

##�# $

=π * �!!+

��������#������������B���

�� ��

��=

�# $#

π* �!$+

�������� ��� ���������#���� ���� �� �� ��� ������������� � ��� ��� � ��� ���� ���������������� ���������������������� �� ��������������� ��� ������� ��������������#����������� ������� �� ��������������� �� �������������� �����

Page 18: Ajit-Hydro

� # ������� ��������

���,����������������#�����������������������������7�/$.�� ����0.����������A.0�� ����.��������M ��������������������������������� ��� ����������������� �� � �������� ���� �������������� ������ �� �������� ������� �� � �� �� �� ������������� �6������� ������������������� ����������& �������������������������������� �������� ��������� ����������� ��� ������������������:!�-�$�'��$�$��$�.��$�-�����/�$������������������������#�������������������������������������� ��� ��������� ����������������������������������������

������������������� 6��������������������������������������������������� ������*B�����H����������K�����/>���+

��

�=

$ $,* �!/+��

6.1.2 Turbine selection criteria���������� ���������������� ��� ����������������������������������� ����� ��������� �� �������������7��8 M��������8 N����� �������������� ���������������8 N ���� �����������8 <������� ���� �������8 < ��

������������� ������������������������������������������������������������������������"���������������������� �������� ������������������� ������������ �������������������)��������� ����������"� ����������������������� ������������������������������ ������� �������������������#������.� �

���������������� ��� ���"����� ���� �����������������J��������� ���������������������� �!������������ ���������������������������� �� ������������������������� ��� ��� ������������� ������ ����������������������������� �����������������������

�������� �!������������

����������� H�������������������,����������%� ������ $�P H P�0'������� !'�P H P�/.'%��� � .'�P H P!/''=������5��"� /��P H P�$.'���� .'�P H P�$.'

���������� ������������������������������ �������������������� ������ ���������������������������������������(���� ������������������������������������$�����.���������������������������!'�����!''��/>����������������!� �:�/�$�������������������������������� �������� ���������������������� �������� � ���������� ��������������� ��������������������������������"����������������������������������������������������������� �"���������� ����������������#���������� ��� ����������� ��������������������

Page 19: Ajit-Hydro

� �������������������������������������

Page 20: Ajit-Hydro

� $ ������� ��������

��� ������ ����������� �������� ���*������� �"����������������+������ ������������������ ��� ������������ �"������������ ��������� ����� ������� �������������������������������������A��1��� ����������������� �������������������������� ������6 �:���,������������� ����� �������������������������� ��

���������� ������������ ������������������������"� ��7�8 N����� ������������8 M�������8 4� � �� � �� �������������8 9���� ���������������������*� �������������� ���+�8 2�� ���� ��

���� ��������� ������������ ������� ��� ����� ��������������*�#������������ ����#��+�������������� �����������*����� ����� �+������������������������*���������������������������������������� ����������+�

� ��� ������������������ ����������������������������������������������Q�� �"������ � �H�BN)9M9N4�1�A!!!� ������������ ������� �� �� � ��������� ������� ���������������������������� ����� ������������������� �������� �����

Page 21: Ajit-Hydro

� %������������������������������������

����������� ���� ��� ��� "���� # ��� ����� ��

3��������,����� N����� 4���������� %������� �!?3�������������,��������� � N����� &�� � %������� �!-�������������,��������� � N����� &�� � %������� �!A��������������,��������� � 1#��� &�� � 9����� ���� �$',������& 1#��� 4��������� %������� �$!,������&����������������� 1#��� 4��������� 9����� ���� �$$,������������������������� 1#��� 4��������� < ����� �$/&����,������������ 1#��� 4��������� 9����� ���� �$0

&�� ������������������� � ��������������������������������������������������� ����F������ ����� ��� ��������������� ������������������������� ������������������� �����������������&��������������������� ��������� ��������� ��

��������������������� ��������� ����������������� �������������������� ������������!.''����������������� ��������������������������� �������������������������:���������������� �� ��������� ����������������&�� ��������� �������� ��������� ��������� ��������������������������������������#������� ��� �������������������� ����� ���������������� ������������� ����1�������������� ������������0�������������������$0��/>����������������������������������� ��������� � ���������� �����������������/@���.@�������������&�� ��������� ��

������� � ��������� ����� ������������� �� ����������� � � ���� ������������� �� ������������������������� �������� ���������������������������������������������������������������������� ������������������������ �������������������������������������� ������������������������������������������������� �����

&��������� ��������������������������������������������������������� ���� $'@� �� ��� ���������������������� ������������ ���������� ��� ����� ��� � �0'@��������������������� �� ��������� ������� �����0'@� ������ ������ ������� ������������������������ ����������������

1���������������� �������������������������������� ������������������������������������������������� ���� ������������������������������������������ ��� ����������������������� ����������������������������� ����� ���������������� ������ ���#����� �������� ���������������� ������������������������� ��������#�����������������������F������� � ������������������������������������� ������������������� ������������������������������� ��������������� �������������� ���� ���������� �������������������������� � ��� ����� ���������������� ������ ������������� ���������������������������������������� �������������������� �������������������������� �� ��������� ���������������� ����� ����������������������� ������� � "�� ������ �� �������>������������ �� ��������� �� ��� ��� ��� ��� ���� ����������� ���>������������� �� ����������� �����������������

����������� ��� ������� �� ��������� ���������� ��� ��������� �� ����� ������������ ����������������� ���� �� ������������� ��� �������������������������������1������������ ������������������������� ��� �"���������������� �����������

Page 22: Ajit-Hydro

� � ������� ��������

���� ��� ������� �������� ������ ����������� ���� ���������� ��� ��� � ������� � ���M ���������������������������� ������������������ ���������� ����� ���� ��� ��������� ����

$� �����1�������������� ������� ������ ������������������������������� �"� ������� ���������� �� ���������������������� ��B����� ��<�����*�B<+�!$�����#�����������������/������� ���/�/�����/� �

����������� ������������������������������� ��������������������������� ����������������� ������� �������&���������������������� ���� �������������������� �� ���������������� �������� ��� ������ ��������� ����*������� �$ +��1� ����������������� ���������� ��������������������������� ���������������� ����������� �����1��� ��� �������������������� �������� �����6 ��������������������������� �� ����������������� ������������������� ��������������� ������� ����"���� �� ������ ��� ��� � ���� ��� ����������� ���� ��� ����� ���� ���� �� ��������������� ���������������������� �������� ��������� ��������������

"�������� ����������������������� ���������������������������� ��� ������������ �� ���������������� ������� ����� ������������������� ������ ��������� ������������� 6�������� ����

����������� ��� �������������������������������!''��������������������-''"(������������������ ������� ������������!.''������������ ������ ������������ ����������������������������� ������������ ��* �.+�

� = =��## !##

�##�%�� $�,

(������������������������� ���� �������������� ������������������������)������������������������ ��������� ������������������������������������ ����� �!�/�������������������� ����������� ��.''�� �!.''������� ����� ������������������� ���������������� ��0.�����!/0������ ���� ����� ������� �������� �������� ������������������ �� ������������������� ������ ����� �� ����$�6���%��� ��������������� ������ ������������������������ ��������������������������������� ���������������������

�������������� �����������!.''�"(��������������0''����������������������� ������ ���!'''������������ ������������������ ���������������������������

�7

�� = = =� $� � $�

�### ��##

�##$� ��, , ,

�������������������� ��� ��� ����!�6���%��� ������������������B��� �������������� ��* �-+7

�� ,#�###

�##�� ,%!��

Page 23: Ajit-Hydro

� �������������������������������������

Page 24: Ajit-Hydro

� � ������� ��������

��%�������(�������� ������������������������������ ����������� �������� ����������� ������������������������ ����� �� �������� ���������������� ��� ������������� ����� �� ������������������������������������������� ��� ������ �������������� ��������� ������� �������������� ��� ��������������������� ����� �� ����������������������������������� ������������������� ����������������������� ��9#��������� � ��� ���� ����� � ��������� �������� ������� ���� ��� �������������������� ����������������������� ����*������������������������ ������������ �� �������� � ���������� ����������� �� ��� ��+����� ��������������� �� �� �������������������� ���� ������������ ����� ������������������������� ��������������(����������������������������������� �����"��� ���������������������������������������������� ������������������������������ ������������������������������������������������������� �������� ����������������:����� �������

9#���������� ��� ���� ����� ������ ������������������� ��J��������s������

������������������� �������������������������������� ����"�������������� ������������������������������ �

s��I�H

���>�H * �!/+

�����H�������������� ������������ ����������H������������ �����������

1�� ������� �������� �$?H

���I�H

����:���:�H

����R�3

�$�>�$��R�H

�* �!0+

(���7 H��

����������� ������������ �����H

������������ �������������������

H���

��������������� ������������ ������������� ���� ������������������������ ��������������� ���� �3�

����������������� ������������������H

������������ �������������������

M������������������������� �������������#������ ��������� ����� ��J����������������������

s�I*H

����H

�����+>H * �!.+

� ��� ����������� �������������� ������������������������������������ ����������������������������

������������������� �7

��IH

����H

����s

�H * �! +

���� ��J������������������ ������������� ���������������������������������������������������������������M ������������������ �������� ������������������������ ���������� ��J��������������������������������������������������������������� ���������S

������������� �� ���

��� �����������������,��������������7

�������7 s��I�?�.0#!'�.#�

�!�0! * �!?+

,�����7 s���I� �0'#!'�.#�

�!�0 * �!-+

����������������"�������H��������������������������������� ��� ����!'�/�����

�������������� � � ������/'''����� ��������������& ������������������������������������������� ��!.'��� �"������������!''�������*������� ����� ������S

��I

'�'--+�����������������������������������������������������7��I�!'�/�:�'�'A�:�'�'--�#�!''�I�!�0!��

������������������������$'''����� ������������������������������I�-�!�:�'�'A�:�'�'--�#�!''�I��'�?A��

���������������������������#������ �

Page 25: Ajit-Hydro

� ������������������������������������

!���������� ����1�� ������� �* �.+����� ���� ���������� ����������������������� �� �� ����������������������� �� ���������� ����������������� ��� ��������� �� ����������������������� ���� ���������������������� ��������� ���������������������� ������������� ���� �������� ���� ��� ���������������� �������������� �� �� ���������������������� ���������������� � ���������������������������� �$

��������&�'������� #������ ������ �����(��)

M����� �������� M����� �������� ��� ��� .'�H� 'H� ��� ��� .'�H� 'H�

$ /''' / '' ! /?. 0.'0 !.'' !-'' !- /// 0'' !''' !$'' $' /'' / '- ?.' A'' $$ $?$ /$?!' '' ?$' $0 $.' /''!$ .'' '' $ $/! $??!0 0$- .0' $- $!0 $.?

!����#� ����9������������ ���������������������������#����������������������������������������������������� �������������������������������� ���������������#������������������������ ��������� ������� ���������B��������� �������� �������������������������$� ��/����������� ������������������� �/�� ���������� �� ��� ������ ����������� ������ ������������

����������� ����������� ���� ���� ��� ��� ��������� ����������� #������������������������������������������������������������������������ ������������

��������*

����������� M �������������*���+ N���������������#>�

,���������������������� ?.�!'' $�'�:�$�0,������� �������������� ?.�!.' $�-�:�/�$������� .''�:�!.'' !�-�:�$�$%��� � .''�:�!.'' !�-�:�$�'<� ����� � '�:�!''' !�-�:�$�'���� ''�:�!''' $

6.1.3 Turbine efficiency������������������������������������������������������������������������������� ��������������D��������� ����< ���� ���������������������������� �����������������E�*��������� ���9<�!0!+� ��������������������� ��������������D��������� ���< ���� ��� ��������������������E�*��������� ���9<�!A/+�������������������������� ��� ��������������������������*����������� ��������������������������������+� � � ��� ��� ����� � ���� *�������� � ���� ����������� � � ������������������������������������+�

Page 26: Ajit-Hydro

� ! ������� ��������

������� ����� ��������� �������������������*%��� ������� �����<� ����� �+��������������������������� ���� ��������� �����6������������������� ������� �������������������������������������� ������ ���������� �� ���������������������������� ������������ � �� � ������������������� �������� ������� ������� �� ��������������������� ��� �������� �������������������������������������������

B���� ��������� ������������������������ ��������������������� �������������H

���� �������������������H

����������������������������� �$?��������� ��������

����������������� ��� ������������������������������������������������������������� ��������� �������������������������������:����� ������������������������ ���� ��������������� ������������� �� �������� �������������������������� ���� ���������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������� �.'@� �������������*��������������� ��������������������������#������/@�0@+��������������������������������������������������� ���������������������������"����������������������������������������������������������#������ ��3

��>�$��������3

������������������� ���� ���������������������

������������� �������������� ���������������������� �� ������������������� ���������� ���&�������������������������������� ��������� ����������� ������������������� ��������������������� ���#������� ���?;���� ���������� ���� ���������� ��������� ���������������������������� ���������� ������� ���� ���������������������������������� ��� ���!.;��������������������������������������� ��� ������������ ������ ��������������� ������� ��������� ����������� ������������������������� ����������������������������������������������������

1����������� ��9<�� ������������������������� ������� ����� ���������� ����������������<��������������"��� ���� �������������� ���������������������������� ����� ���������������!!��1� ���� ����� �����"��������������������������� �������������������� ��������������9<�� ���� ����������������������������������������� ����-'@����������������������������������������������������� ��������#�� �������#�����

���� �$-��������������������������������������������������������� �������������� ������������ ������������� ���������������������������������������������

Page 27: Ajit-Hydro

� "������������������������������������

����������������������������� ����������������������*�������+���������������� ��1���������������������� � ���������� ��������������������������� ���������������-'���� ����� �� �����#����� �� �� ������������� �� ����������� �� �� ������������������������ �� �������������J��������������������

B ���������������,����������%��� ��������������� ���������������� ���� ���������� ������ �� �� �� ��������� �� ���� ��� ��� ����� �� ����������������&���������������,����������������������������������������� �� ���������������������������� �� �� ������� �� ����������������5�� ��0'@� �� ��������������������������������������� ��������������������������������� �� ������������� �"�

%� ����������������������#������������������������������ ���������������� ��� ��� �������������������������� ���� �������������������������� �������� ������������������������������ ����������������������������������������������������������������������������6��������

6.1.4 Turbine performance characteristics���������������������������������� ������ � ������������������������ �����������������������������

��+��%������#��������� �������������������������������� ������� �������������� ���� ������������������������� ������ ������������������� �����������1�� ������� �������� �$A����� ������ ����������������� ������������������������������������ ���� ���������������#������ ������ ����� ����� ������������������������������������ ����� ����������������������������� ����� ������� ����� ������������������������ ��� ������#��������������������������

Page 28: Ajit-Hydro

�!# ������� ��������

�����%������#��������� ���������������������������� ������������������������ ������ �������������������������� ��������� ������������� ������������� �����������*������� �/'+������� ��� ������#�������� ������������ ������� ����� ������������������� ����������������������������������

�����%������#��������� �������������������������*������� �/!+������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������� ���������������%��� ����������������������������������� ��� ��� ����L��� ������������� ���������*���������������������������������������������������������� �+����������������������������������

����������������������� ����� �������������� ������������� ��������������������������������� ���������������������� ��������*������� �/$+������� "���"��� �� ��������� ���� � ������������< �� ��������������������������� ����������������#������������ ������ ��� ��D���E������ ��������D���������E�

6.1.5 Turbine performance under new site conditions(��� �������������������� ������������� ����� �������� ����������������

Page 29: Ajit-Hydro

�!�������������������������������������

�����������������#���������� �������������������������������������� �������������� �������������������������������������

�����������"� ������������ ��������������� ���� ������� �������������������������������������� ������ ��� �� ��������������������� ��� �������� ��������1�� ������� �������������������������������������������� � ��������������������������������������������������������������#�!�������� �������������������������� ���������������������������������������������������������#�$������� ��DKE��"������� ���� ������ ������������ � ��� ����� ��H7

�� �

�$

$

$ �$

= =�����-����

���������D�E� ����������������� � ��� ����� ������ ����� ���������������������� 7

�$

$

$ �$

= =�����-����

A

a

A

Page 30: Ajit-Hydro

�!$ ������� ��������

(���������������������������������������������D�$E������������ ���� ������D%E���

�� � ��� ����� ������ ����� ������������ �7

�� � �

�$

$

$

$

% $

$ �$

% $

= =FHG

IKJ =

FHG

IKJ

& &

����������������������������� ��������������������� �����*�+����������� � ��� ���

Page 31: Ajit-Hydro

�!%������������������������������������

� ����� ������������������� � ��� ������ ������������������

�$

$

$

$

% $

$

� $

$

= =FHG

IKJ

FHG

IKJ =

& &

1������ ���������� � ��� ����� ��������� ������������������

� ��

�� �$ �$

� %

=FHG

IKJ

&

��� ���� ��� �������� ���� ��� ��� ����� �� ��� �� � ���� �������� ��� ���������������� �������������������������� ���������������� ����������������������������������� ������������������������������������������� �������������������� ��������������� �� ����7����"������������������������������������������������������� ������ �������"����������������������������� ���������� ���������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������� ����������� ������������������������ ��� ���������"���� ��������������� ������������������������ ���������������������������������������������� �������� �������� ����������� ����������"�������� ����� ����� ������ ���� ���������� �� � ���� ���������������� ��� ��� ������������������������ �������� ����������������� ��������������������������������������� ������������������������� �������� �����������������

6.2 Speed increasers(���������������������������� �� ������������������������������������������ ����� ��������������� ��� �������������� ������� ��� ��������� ���� �L����������� � ����� �������������������������������������������������������������������������� ������������� ��� �������� ���������������������� �����#�������� �������#������ ���������������� ����������������������������������������� ��������������������������������������������� ������ �����������������������������������0''����������������������������������� ���������!�'''�!�.''����� �������������������� ���������������� ��� ������ ���������������������� ������������ ���� ������������ ����� � ����������������� �������� ���������������� ��

6.2.1 Speed increaser types&������������������� ������� ������������������������ �������� ������������������

�������� ����

���������� ������������� ������������#��������������������������������� ��������� ������������� ����������� �//�� ��������������� ��������� ���� ������� �������������,��������������

,�%������ -

� �� ��� ��������� � � ��� ������������� ����������������������������� ����A';�������������� �/0�� ������� ����������������������7����������������������������� #����������� ����������������������

Page 32: Ajit-Hydro

�!� ������� ��������

.���#�������-

�#�������� ����������������������������� ����������� ���$�=(���������

6.2.2 Speed increaser design�������� #�� ����������������� ������������������� ������� ������� � ����� ���� ��� � ������ ���������� �� ���� �� ������������������������������������������������������������������� �������������������� �������� �������������� ����� ��

1����"� ������ �������������� �����6���� ��� ����� ������������ ��� ��� ������������������� ���� ��� ����������������� �� ��� ������� � � �� ����� ������ �������� �����#����� �������������������������������� ������� �� ������� ��������������� ��������� ����� ������"������������������� ������ ����

���������

Page 33: Ajit-Hydro

�!�������������������������������������

� �������������������������� �������������� ����������� ����������������������������� ������ ���� ������������ ���������� �������������������� �� ��� ����������������������������� ����1�� �������������� �������������� ������������� � ����������� ����� ���������� ���������������������

&�������������������������������� ������� ���������� ��������������*14=1�$''!�5--� ��B�M�/AA'+������������ ������������������������������������������� ������������������� ��������� ���������� �� ���������������� ������� ����� ����������� ����� � ����������� ������������������������������������������� ���������������������������������� ������������������� ������������� #�������� ��������������������� �������������������� ���������������������=����������������� �������������"� ������ ��������������������������������������������� ������������� ������������ �������������� ������������ � ���������������������������

&������ �� ��6 ��������������������� �����������F�����!�=(�������� ��� ��������������������������������� ���������� ���������� ��������������� ������� ��������������������� ������������������� ���� ������������������� ��������������������������� ��!�=( ������������������������� ������� ������������������������������������������ �� ���������������78 �������� �� ���� �������������� ��� ������������������������������ ����������������������������������������������

8 H�� ������� ��������� ������� �� �������� ��� � ��������� ���������� � �������������� �� ��

6.2.3 Speed increaser maintenance1��������?'@� ��������������������������� ������������� ����� ��������� ��� ������"� ��������������� ����������������� ������������� �� ��������������������������� ����������=������������ ���������������������������� �������������������� �� �� ����� ��:������������� ������������ �� ��� ���������� � � ���"� ���� ������������������� ���

&������������������������������������������ ����������� ��� ������������������������������������������������� ��� ����������#�����$@� ����� ������� ����� � �������������������������� ��������������������� �/.�� ������������������������ �� ����������������������������������������������������������� ��3������������� ���� ������ ������

6.3 Generators4������ ��������� ���������������������� �������������������1�� ���� ������� �� ��������� ������������ �� ���������� �������� ������� � ����������� ����������������������������� ������ ��� ������������������������������������ ���������������� ���������������B��������� �������������������� �������� �"���������������� ����������� ����������7

/ "#������ �������� ����������������B<��#������ ��������*� ������� �������+���� �������������� ������������� ���� ��� ������ ������������������������������� ��� ����� ������������� ������ ��������� ������������������

Page 34: Ajit-Hydro

�!� ������� ��������

��������������������������������� ������������������������ ������������ ����������&��� � ���������� ������������� �������� ���������������� ������� �����������#������ ������ ����������������

/ 0 #������ �������� ��������������������������������� ��� � �������� � ��������� ��� �������������� ������������������������������������������ ������������������������������#������ ������������ �������������� ��������������������������� ��������������1�����������"� ��������� �������� ���������� ������� ���������������������������� ������������������� ���������� ������������������������������� ���� ������������ ����#������ ����������

&��� � ���������� �������� ����#����������������� � ���������� ������������������� ������������������� ������ ������������ ������������������������������ � ��� �� ������ ����������� ����1���� � ���������� ��������������������������������������������������� ���������������������������� � ��� �� ����� ����������� ����������������������$�� �0����������� ��������������������� ����� � ���������� ��� �������������� ����������������������������������� �����#������.'''�"31������� � ���������� ���������������

N������������������������ �����������������������*3&4+������������������������������������ ��������������������������� �����������������������"����� ���������������� ������������������������"�����������������������D���� ����E��������� ������������ �������������� �����������"��� �������������������� �������������� ������ ������������ �6����� ��������� ����������������!$��F�� ������������� ������������������������������������#���������������� ����� �� ��

���� �"����� ������ ������������ ������������������ ������������������������� �� �����������/-'�3� ��0/'�3����� �!0''�"31�������� '''> ''�� ������������������

Page 35: Ajit-Hydro

�! ������������������������������������

� �����4������� ����� /-'�3� � �� 0/'�3���� ��� ������� �� ������������������ ������� ��������� ������������ ����������������� ������������������������ �������� � ��� ������ � ���� �������4���������� ���������� � ������ ��������� �������������������� �����=�>2��� �������������������������

6.3.1 Generator configurations4������ ��������������������������� ��� ����� ������������#���������������� �� ��� ��������� ��������� ���������� �/ �� �������������� �#���,������ ������������������$!0�������������� ������� ������� �������$-�� ������������ ���% � �A�� ��������������� ����������� ������� ������������������� ���� �����������������������������������1��������������������������� ��� �� ��������������� ��������������������������� ��� ��

1� ����������� ����������������������� ������ ��������������������� ���� ����� ���#������ ��� ���� �� ����������� � � ����������������� �������#��������� ����������������� ������������������������������ ������������������������������������������#���� ���� �������� ��� ������������������ ����� �������� �������������������������� ���� ������������������������%��� �����������

(��������������� �������������� ���������� ����� ���������������� � ����������������������� ��������� ��������� ����� ��������������� �������������������������#��������

6.3.2 Exciters����#���������������� ��������� � ���������� ���������������������������B<�������� ���"� ����������#�������� ������������� �������������������� ������ ������� �������������� ���� ����� � �'�.@���!�'@� �� ��� � ����������� �� ������M ����������������#�������������������������B<�������� �������������������������� ��������#���������� ������ ��

Page 36: Ajit-Hydro

�!! ������� ��������

!���������1���� ����������� ���� ��� ����������������� ����������#������������� ������������� ������ ��������������������������������� �������� ���#������������ ������������ ���#����������������������� �����������������������������������������������������#���������������� ����������#��������������������������������#���������������� ����� � �� ������������ ��������������������������������� ����"�����������������������������

, ��� ��1���� 1�������������� ���������������� ���� ��������� ����������������1<��������������� � ������������1�� �������������������� � ���������� ���������� ��������� ���1< �������� ������������������ ����� ����B<��������������������� ����� ������������� ���� ����������������� ����� ����������� �������������� �������������� ��������������� ��� ������������������������������ ���� ������������������ ��

"�������1���� ����#��������������������"��� ���������������� �������� ����� ���������������� ���������������� �������1<�������������������������������� ��������������������������6������������������ ��������� �����(������������� ���������������������� ����������� ������ ������������� ��������� ���������������������������������������������������������������������������� ��� �������� � ��������������������������� ������������������ ��������������������������������������������������������� ��������������� ����������������������� ����� ����������� ��� ������ �������� ����������� ��

6.3.3 Voltage regulation and synchronisation

6.3.3.1 Asynchronous generators

1������� � ���������� �������� � ���� �������������� ���� �� �� ��� ����������������������� ����������������������� ���������������� ������������� ��������������������������� ������ �������������� �����������������"� ��������� �������������������������������������� ��������� ��� ����������#���������������� � ����������� ����������� � ����������������������

)������������������������������������������ �A'�A.@� ��������� � ��������� ����������� ������������ ����������� ��������������������������������� �������������������� ��������� ����������������������������������� ���������������������������� ��������� ������ ��

6.3.3.2 Synchronous generators

������� � ���������� ���������������� ���� ������������� ������������������������ ���� ���5�������������������������������������������� ��������� ���������������������������������� ��������������������� ��������������(������������ �������������� ������ ���� ����� � ��������#�������������������������� ������������� ����������� ��� �������������������� ����������� ������

(��� ��� ���� � ���������� �� ��� � �������� � ���� �� ����������� ��� � ������ ��� ����������������������������� �������� ������������������� ������ ������������� �������� � � ��������������� ���� ��� ��������������� ��� ���������� �������������������������

Page 37: Ajit-Hydro

�!"������������������������������������

6.4 Turbine control����������������������� ����������������������������������1��������� ���� �������������������������� ����������� ����� ������� ���� ������ ��� ����������������������"��������� ��������������� �"����� ����������������� ������� ������������� �����������������������������"�� ����������������������

����������� ��������� ������ ������������������������� ����� ��� ����������������������������� ��� ������������������������� ����� ���� ���� ��������������������� ���� ������������������������������������ ����� ������ � ��� �����������������7���������� ��� ����������������� ��� ������������ ���"������� ��������� �� ��� �������������6������� ������������ � ������������������������� ���� ��������� ����������� ������������

��� ��� ������ ���� ���� ������ *��������+� �������� �� ��� � ������ ��� ��������� ����� ��� ��� �L� ����������� ������������������������������� ���������������������������� ��� �������� � � ����������������������#����� �� ���������� � ��������� J��� ���� ���������������� �������������������������������� ���� ���������"������ ������� ���������� ���������� ���������������������������D������ ���� ��E

��������� ������� ������������������������������� ����� ����������������� ������������������ ������������������������� ������������������� ����� ������������ �L������������������� ��������������������� ����������������������������� ������ ��������������������1�������� �������� ������������������������������������������� ������������������������#�������������� ����� ���� ���� ����������� ������������������������� ���������������������������������������

���� ��� ����������� �� ��������������� ���� �� ���������� �������������9����� ����2 ���4 ���� ����� �"������� ������ � � ������ ������� ��� ������#������!''�"(���������

6.4.1 Speed Governors1�� ���� �������� ������� �� ������������������������������������������������ ������� ������������ ���������������� � � ��� ���� ���1���������������������������������������� ���� ���������� ���L������������ ������������� ���������������������� ��#�������������� ����������� ����������������� ��� ������������� ��� ����������������������������������������� ������������������� �� ������� �� �����������"������������ �������� ���� ��������������� � ���� ����������������������� ����� ���������� ����������������"������������������������� ����� ���� � ��� ��� �������� ��������

&������������ ��� ���� �������������������������� ������������������� �������������������� ������� ����������������������������� ���� ������������������������������������������������ ��� ���������������� � ������������ ���� ������������������� ���������� ���� ���������������������������������������������������������� �������� �������������:�����������#������������ ������������� ������� ������������������������������������������ ���������������������� ������������

Page 38: Ajit-Hydro

�"# ������� ��������

���� ���� �� ������������������ ������������� ���� ��*���� �/?+�������� ������� ���������������� ������������ ����������� ���� ��������� ��������������������� ���� ���(����������������� ���� ������������������� �� �������������� ����������������� �������� ��������������� � ������������ ���������������� ��������� � � ������ ����������������������������������������� �������� � � ��� �� �����������"������������������������������������ ������� �������������� ���� ��������������������������

��� ��� ������ �������� � ���� �� �� ���� �� � ������ �� ��� ������� �� ����� ����� ������������������������������������������������ �����������6����� �������������� �������� ������������������������������������ ������������������� ���� ������������������ ��� ������������ �� ������� *� ������� ����������+� ����� �������������� �������� � � ������� � � ��� � ������������ ��� ������������������� � ������������������� ������ ������������������� ���������*� � � �!'+�� �������� ���������� �� ����� ������������������� � �� �������������� ������������������ ���� ����������������������� ���������� ����������������������� ����� ���� ���� ��������������������������������1���������������� �������������������������������� ���������� ����� ������6����������"����� � ��� ������"��������� ���� ���� ��� ���������"��������������6�������� ��������"�������������> �� ���������������������������������� ���� �� ���� ��������������������� ���������������������������������������������������� ������������� ���� ��������������������������� �/?������������������������� �������D����� �E������������� ������� �������� ������������������ ��������� ���� ������������� ��� ��������� ������������������ ����������6����������������� � ��� ����������������������������*%�B+������������������������� ��������� ��� �������� �����

1������� � ���������� ��� ��������� ���������������� �����������"���������������� ����� ���������� ���� ��������������� ���� ����������� ��� ������������������������������ ��� �����������������M �������������������������������� ����

Page 39: Ajit-Hydro

�"�������������������������������������

���� �������� �� �� ��������� ��� ����������������������� � � �������������������������������� ������������ ����������������������������� ����������������������������������������� ���������������������� ������������ ���� ������������������������������������������������������������������������������������������������� �"�

� ������������ ��� �� ������������������������������������������� �������������������� ������ �������� �� �������������������1����� ��������������������� ���������������� ������������� ��������� ��������(��������������������� ���������������� ������ �����#��������������������������L����������������������� ����������� ����������������� �� ������������������������������������ ���� �������������� ����������������������� ������������������ �� ������ ������������������� �� ����7

��

��� �� �

Ω = −

����7 Q I � ����� ���������� ������ �������� �� �����W I ����������� �����I�� ����� ���������

�2I�� ���������� �� ��

(���������������� ��

2���W>���I�'�����W�I�� ��������� ���� ������ �����������

(����������������� ���������������

2��W����� ��� ��������������� ���� ������

����������� ���������������� ����������������������� ��� ����5������� ����� ����� �� ������������� ��� �� ������������� ������ ���������������� �7���������������� ��� ������������ ������ �������������������

����������������� ������ �������� �� ������������������������������������� ����������������������������������������������� ������ ������������������������������� ���������������������� ����� �� ���� ����������� � ������������������������

Page 40: Ajit-Hydro

�"$ ������� ��������

��

��

�� = =Ω$ $ $

�#!�

��������� ��������������� ������������������������������ ������� ����������������������������������� ������������ ������� �7�(N$���%�������������� �������"(�����������������������*���+

�������������������������������� ���������������������� ������� ����� ���� ���� �� ��� ������� ����3�������� �����������H�����������7

���

���=∑ ����

���� H I��� ���������� ��������������*�+2 I������� ��������� �����*�+3 I���� ���� �����������*�>�+� I���������� ����� �������*A�-!�����$+

� ��������� ���������� ��������������������>�

��T�0��N�����������������������

������� �� ���#�����$�.������������������������ �������� �� ������������ ��������������� ���������:�������������������������� ���� ����������� ������ ������������������������������"������ ��������� ������������������� ����������� ��� ��������������������� �������������������� �� �������������� �������� ������������������� ������������� ������ ���������������������� ����������������������������������������������������

6.5 Switchgear equipment�������� ������������������������������������ ����������������� �� ������� �� ����������������������� � ���������� �������������������� ��������������������������������������������������������� ����������� �������������������������������������������������� ������������ ������� ��������� ������� ������ ������������������������������������������������� ��� ����� ����������������� ����� �� ���������������

&���������������������������� �� ��� ������������ �������� �������������������������� ����������� ������� �������������� ������� ����� ��� ������������ �������������� �������������� ���������������� ���������������� ������"����������������������� ��������� ������������������ �� ������ ������ ���������������� ��� ������ ��������������������������� �������� ��� ���������� ������*%��+������������������ ������*<��+����������� ������� ������� ��������������������� ��� �� ���������������������� ���������������������� ��� ��� �������������������� �� ��� ������������ ��� �������� �������� ������������������"����

�������� � ���������� ���� ����� ������� ����������� ��� �����������7����������� ������������������ ����� ����������� � ����L���������������������������������������������������������������� ������ ���������L����� ����������������� ���������������"����������� ���������� �� �� ���������� �� ����� ��� ��������� ��������� ������� ����� ������������������������ ��� ���������������������������� ������������������ ��� ������������������� �������������������������������������������� �������������������������������� ���������� ����� ������

Page 41: Ajit-Hydro

�"%������������������������������������

Page 42: Ajit-Hydro

�"� ������� ��������

����������������� ������ ������� �������� ����������������������������������������� �������������������� �����J������������������������������������������ �������� ���������������������������������������������������������������� �� ���������� �� ������ ��� �������� ��� ������������ �� �����J�� ��� ������ ��������� ��������� �� �� ������ ��

=������������������������������������������� ���� ��������� ���� ������������������ ����������������� ���������������������

������� �/-�� �������������������������� ����� ������� ���� ���������������������������� ��� ������ � ������ ����� ����� ��� �� ����� �������� ����"��������� �������� ������ ����������� ��������������� ���������������� ����� ���������� ������������������� ��������� ������ ����� �� �� ��� ���������� �� ������=�������� ������������ ������� ����� ������%�������<����1�������� ��������������"���������������������#������ ����� �� � �� ���������� ��������1� ������ ������� ����������� � �� ��� ������ �� �� ����"�� ������� ��� ��� �������� ���� � � ���� ��� ������ ������������������� ����������

4�������� ����#����������#������� ������������������ �������� ���#����������� �������� ����������������� ������

6.6 Automatic control&������� ������������� ��������������������� ���������� ��������� ������ ��� ���������5�������� ������� ������������������"������������ ������ �������� ��������������#����� ����� ���� ������� �������������������������������������� �������������������� ������������������� �!/7�+C1��� ��������������� ��� �� ����������������� � ��� ��� ����������� � ����

������������ ������� ����������� ��� ������ ��������� ���� ����������������������� ���������������� ��������

�+C����������������������������������������������������� ������������������ ����� �������� ����������������������� ��������������� ������������������� ��������������������� ����� ��

�+CN�������� ������ ��������� ������������ �������� ��������������������������������� � ����"���� ��������������� ���������� ���� �������������� � �� ������������� �� ������������ �������

�+C1��������������� ��� ��������� ����������������� ���� ��� ������������� ������ ����������������������� ������

�+C������������ �������� ������������ ��� ���������� ������� ���� ���� ����� �������������� ������������ ���

�+C���������� ������������� �� ������������������������������������� ���������� ��������� ��� �� ���������� ����������� ��������

�+C���������������� ��� ������������������������� ����� ��� ���������F���������#���������������������������� ������ ����������������� �������� ���������������������� ����� �����������"��� ������������� ��� ��������������� ���� �� �����

������������������ ������������ �������1������ ����� ���������� ������ �� ����� � �������������� �������� ����������"�������� � ���� ��� ����������������������� ���� ���� ��������������������������1���������� ����� ����� �������

Page 43: Ajit-Hydro

�"�������������������������������������

� ������ ������������������������������� ������������1�� ������� ������ �� �������������"(������������������������������ ���������������������D�����E������������ ������� ��������������������� �� �������� ��������� ��������������������� �������� �� ���� � ���"������� ���������������� ��� �������� ������� � � ��������������� ������������� ��� �������� ��� �� � ���� � ��� ��� ���� �������� � �������������� �������� ������������������< ���������� �������������������� ��������� ������������������L�� ������� ���������� ���� ������������������

1�� ������� ��� ������������������������������������� ��� ���������� ����� ��� ������������������������� ����������� ����������������� �������� ��� ��������� �������������������� �������� ����������� ���������������������

(������������� �������� ������ �����"� ��� �������������������������� ������ ���=�������������������������������������������������� ����������M����������������������������������������������"���%<=<�1�������� ��� ������� ��������� ��� D������ ���� � �� ��� ������ ��������� ��� ������������ ��� �������� ����������������������������������� ��������������� ��������

��������� �������������������:3������5������B���������������������������� �� ������������������������������ ������L����4F������������������������ ��"� �����"��� ����(��� ������������ ��L�������������� ����������� ���������� ������� ���������������� ������������ ������� ��� ����������� ���

6.7 Ancillary electrical equipment

6.7.1 Plant service transformer9����������� ������� ����������������������������� ��������������#��������������������� ��!�� �/��������� ������������������L���������������������������� ����� ��� �*���������.''�"(+������������������� ��������������������� � � ��"�� ����� ������������� � ���� ��� � ��� ����� ��� � �������� �� ����������������������������� ����������� ������ ������������� ��������������������������������������

6.7.2 DC control power supply%������ ������� ����.''�"(�������������������� ��� ���������� ����� ��� ���������������B<��������������������������������� ������������������B<����������� ������������������ ���������������������������� ��� ��� ������������������������ ��� �������������� ������ ������������������������� ���"��� ������������� ��

6.7.3 Headwater and tailwater recorders������� ��������� ���� ���� ������������� ���� ���� ����������������������������������������������� ���#������������������������� �������"���������������������������������������� ������������������������� �� ��������������� �������������� ������������������������ ��� ������� ������������� ������ ��� ����������� ���� ������ ������������������ ��������� ����� ��������������������������� �����������!0�

Page 44: Ajit-Hydro

�"� ������� ��������

M ����������������������:������ ��:���� �������������������������������� ������������� ������������������������������ ������ �������������������������������� �������������������������������������������������������������������� ������������������������6����� �� �������� ��������� ����� ������� �������������������������������� ������������������������������������������������������� ������������ ������������������������ �� ������ ��������������

��������������������� ������ ������� ������������������ ����������������������������������������������������������������������� ���������������������� ����� ������������� ������������������������������������� ������������ ���� ����������������� ���� ������1�� ������� ����5��� ������������������������������� ��������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������� �� �� ���� ��������������������������������������������

��������

Page 45: Ajit-Hydro

�" ������������������������������������

���������������������� �������������������������������������� ���������� �*������� �/A��+� ���������������*������+���� ��*������� �/A��+����������������� ������� ���������"���� ��������������� ��������������������� ������������� ������������������������������ ����� ��������������� �����������������������������!?����������� ����������� �� ����������� ������� ������������ ����� ����������������������� ��������������������������� �������������������������� ������������������������� ���� ��� ������������� �/A��+��� ������������������������������������������������� ���� ��������� ���������������� ������������� ����������������������� ������������� �/A��+������+�

6.7.4 Outdoor substation

���� ��������������� ��������������������������������������� ���1����������"���������������������������������������������������� ������� ������������������ ��������������� �����������%�������<���� ��"(�����"(��������������� ������ �������������������� ���������� ������������"������������������ ���� ����� �����������"�� ��������� ���������*% � � �!'+��������������������������� ����������������������������� ��������� ����������� ��� ���������������������� �������������������� ����������� �"�

2�������������� ���� ���� ����� ���������������������� ���������������"�������������� �������������������� ������������

6.8 Examples�� ��#����������������� ����������������������� ��������#� ���������������������������������������� ��������������������� ��

.1�������� "������������������+�����&22�������� ����������������������������� �3�*4 �������������� ��� �������������������������� 222����%������ ����%���1����������� ������������������������������� ���� ���-.@��������������� ����������7 % I KH�h = 1.5 #�$''�#�A�-!�#�'�-.�I�$.''�"(

1�� ������� �������� �$ ������ �� ������������ ����������� ��������� ���� �����������������%��� ������������������������������������������������ �� ���

���7

� = =$�##

$### #���� �& �

���������������%��� ��������� ���� ���������� ��/?.������� ����� ������������������������������������� �$>!�� ���?.'������������ �����������������������������$0�A/������������� ���������������� �����%��� �J��������������������������6������ ����� ������

� �� �� = = × × =# " $ # " $ " !� $## �# �� � � � & ���

Page 46: Ajit-Hydro

�"! ������� ��������

�������������������L �3'�I�'�0?3

6�I�$-�. ��>���

���%��� �������������� ������� �* �-+

��

�= = × =�# �# $!��

% ����#

π π�

� ������� �������� ��������������

������������������������ ������������� ������� ���������� �������������!.''������� I AA�?.

�� ������������ ��������� �! �3'�I'� A������������������������������

�#

�# # �" $ " !� $##

��###� $= × × × × =� ��

����3

'�I�'�0A�� ������������

�� = × × × × =�# # �" $ " !� $##

��### %"�

� ��

π�

1�� ������� �����* �!?+

σ � �= × × =− �� �# # #�"�� � ��� �� �

������� ������� �����* �! +� = − − × = −" $ # #" # #�"� $## #!�� � � � �

�������������������������� �������#������ ��

����������������������������������������!'''��������� ����������7��I� .�.��3

'�I�'� '��3

'�I'�/?/��B

'�I�'�?A����B

��I�'�00 ����s

��I�'�'$?����

�I� /� $������� � ��� � �� ����� �#������ ��� ���� ��� ��� ����� �� ���� �����������������

.1��������&

5������������������������ 22��� ������������������ �����#��������6��� ����� � ��������� ���������� ����������� � ������ �������������������������������������������������������� -�7�8� &2��6���8� 222�56���8�932� ��6�����hhhhh�8�2�:2��������� �������������� ������������ �����������������%�� �����6��� ���������������������������� �����

������������������ ���������������������������7

�� = = =� � � �

�# �###

�$#�" $& & �

����������������������������� �������������

��

���

�###

�$# " !� # "## "��= =

× ×=

γη � �� &�%

F������������������������ ���� ���������� �!�.������������������������������������������������������ ��������& 7

Page 47: Ajit-Hydro

�""������������������������������������

� ��

� �

$ �$

$ �$

$ �$%

�%

%

%

� �#

�##

�$#�!�

�# "��

�##

�$##!�$

�###�!�

�# �$

= = =

= = =

= = =

���

� & ���

�.

%� �

Page 48: Ajit-Hydro

$## ������� ��������

Bibliography

!��%��������H�����U�%�(���������E����������� ������������������������������������������E��N���������9�����N������Q �����L�3 ��A��M �!�Q����!A-?

$� �& ����V�H�� �������������������� DB�������< �������� ���< ������ ��������)������ ��4����E��=��!A-.

/C&��������U�4��� ���DB���� �������������������� ����������������E��(����% ����U�B���< �������� ���=��!A-A

/��������&���� �U�1��2���������D= ������������������������������������������������������E��(�����% ����U�B���< �������� ���1������!A?

0��H�4������U�=�5�������D)��������� ���J�������� 6�����J�����������������������E�&�� �����1���N�H��!A -��2�������

.��2��1��������U�Q����3��������D9� ���� ������ ������������#����������������� ���� �������� ��V�����������E��< ���������������������W����6 ���V������J�����������!A.-��2��H ������5�����

����5���6��D)��������� ���J�������� 6�����J��������������� V��������������������J���E�&�� �����=�� �><99�=�����"���!A-A

?��%������2����U�%�(����������D�������������� ������������������������������������������E��N���������9�����N������Q �������3 ��A��M;�!��Q����!A-?

-� �N��H ��������� D�������� ������� ��������!�=(��<� ����� �� �� � ������ ����������GE�H�� �N���������������!A-?

A��4 �� ��D1��������� ���� ��������������E��(�����% ����U�B���< �������� ���1������!AA'

!'�&��� ������2 �����D3������������������>��������E��H�� �N�������1�����!A-A

!!�Q�<� ���U�Q�5������E�������� �������������� ������������������������������ ��������������������� ��������������� �������������� �������� �������������E���������������� ����< ��������� ��&�����H�� ��<�������=�#�� �!A--�

!$�Q�2�4 �� ��D% ��� ����� ������������������������E��<��������Q ������)�<�����9������������Q����!A-/


Recommended