Визначення деяких закономірностей функціонування гідроенергетичних компонентів для правильної експлуатації ГЕС Хамелія в Непалі

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.290012

Ключові слова:

енергія, генерація, гідроелектростанція Chameliya, механічні, проблема, відмова, експлуатація, технічне обслуговування, теплова, компонент

Анотація

Основна мета дослідження полягає в тому, щоб визначити стан і проаналізувати проблеми гідроелектростанцій Chameliya в Непалі. У цьому документі наведено результати досліджень, спрямованих на виявлення деяких закономірностей компонентів гідроенергетики щодо належної роботи та виробництва за допомогою первинних і вторинних даних. Крім того, проаналізовано функціонування шляхом тестування механічних компонентів для детального вивчення для виявлення фактичних проблем. Гідроенергетика забезпечує близько 86 % загальної внутрішньої генерації наявної енергії в Непалі, при цьому 93 % людей мають доступ до електроенергії через національну мережу. Малі гідроелектростанції (потужністю менше 30 МВт) складають 90 % встановлених станцій, що забезпечують майже 50 % основних потреб країни в електроенергії. Хоча гідроенергетика є одним із основних експортних товарів за останні кілька років, вона все ще має дефіцит у сухий сезон. ГЕС Chameliya потужністю 30 МВт, розташована в крайньо-західній частині Непалу, виробляє 670 МВт-год енергії в сезон дощів і знижується до 384 МВт-год в сухий сезон. Незважаючи на те, що станція не має проблеми значної ерозії та має достатній потік у сухий сезон, значення генерації все ще нижче за проектне.

Проблема зміни швидкості валу, порушення цілісності підшипника валу та, зрештою, тертя через вібрацію, підвищує температуру понад лімітовану у бабітовому матеріалі підшипника, що призводить до поломки установки з проблемною зупинкою. Таким чином, це дослідження в першу чергу зосереджено на аналізі проблем на гідроелектростанціях, в результаті чого країни, що розвиваються, повинні приділяти більше уваги регулярному профілактичному технічному обслуговуванню, а також планувати масштабне технічне обслуговування механічних компонентів, таких як вали, підшипники, турбіна тощо, щоб уникнути більшого пошкодження в довгостроковій перспективі. Таким чином, дослідження також припускає, що механічні збої в гідроелектростанціях є здебільшого поширеним явищем, і тому необхідно заохочувати надійну механічну конструкцію разом із компонентами з високим коефіцієнтом безпеки, де можливості регулярного технічного обслуговування та безперебійної роботи зменшуються

Спонсор дослідження

  • Authors would like to thank University Grants Commission (UGC), Nepal for providing funds for the fellowship and also Nepal Academy of Science and Technology (NAST) for a laboratory facility for research. Similarly, the authors would also like to thank Chameliya Hydropower Project, NEA for helping in the study with valuable data and survey facilities. We would also like to thank Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Pulchowk Campus, IOE for work space and guidance.

Біографії авторів

Roshan Pandey, Tribhuvan University

PhD Scholar

Department of Mechanical and Aerospace Engineering

Pulchowk Campus

Institute of Engineering

Rajendra Shrestha, Tribhuvan University

PhD in Mechanical Engineering, Professor

Department of Mechanical and Aerospace Engineering

Pulchowk Campus

Institute of Engineering

Nawraj Bhattarai, Tribhuvan University

PhD in Mechanical Engineering, Associate Professor

Department of Mechanical and Aerospace Engineering

Pulchowk Campus

Institute of Engineering

Посилання

  1. World Energy Outlook 2019. IEA. Available at: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2019
  2. Power Plants :: Hydro (More than 1MW). Department of Electricity Development. Available at: http://doed.gov.np/license/54
  3. Liu, D., Liu, H., Wang, X., Kremere, E. (Eds.) (2019). World Small Hydropower Development Report 2019. United Nations Industrial Development Organization. Available at: https://www.unido.org/sites/default/files/files/2020-02/WSHPDR%202019%20Case%20Studies.pdf
  4. Bhutto, A. W., Bazmi, A. A., Zahedi, G. (2012). Greener energy: Issues and challenges for Pakistan-hydel power prospective. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16 (5), 2732–2746. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.02.034
  5. Killingtveit, Å. (2022). Hydropower Resources Assessment—Potential for Further Development. Comprehensive Renewable Energy, 14–29. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-819727-1.00069-8
  6. Gunatilake, H., Wijayatunga, P., Roland-Holst, D. (2020). Hydropower Development and Economic Growth in Nepal. ADB South Asia Working Paper Series. doi: https://doi.org/10.22617/wps200161-2
  7. Use and Capacity of Global Hydropower. World Watch Institute. Available at: http://www.worldwatch.org/node/9527
  8. Alam, F., Alam, Q., Reza, S., Khurshid-ul-Alam, S. M., Saleque, K., Chowdhury, H. (2017). A Review of Hydropower Projects in Nepal. Energy Procedia, 110, 581–585. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.188
  9. Final Report, Evaluation of Small Hydro Power (SHP) Programme of MNRE (2017). Ministry of New & Renewable Energy (MNRE), 90.
  10. Paish, O. (2002). Small hydro power: technology and current status. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6 (6), 537–556. doi: https://doi.org/10.1016/s1364-0321(02)00006-0
  11. Ghosh A, M. S. K. A. (2012). Steady growth in small hydropower in India. ICRA rating feature, New Dehli.
  12. Sapkota, P., Chitrakar, S., Neopane, H. P., Thapa, B. (2022). Problem Identification and Condition Monitoring status of Nepalese Power Plants. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1079 (1), 012064. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1079/1/012064
  13. Thapa, S. K., Poudel, L. (2017). Performance Evaluation of Francis Turbine using thermodynamics analysis: A Case Study of Kali Gandaki A Hydropower Plant-144 MW. Proceedings of IOE Graduate Conference.
  14. Feng, D., Wang, Z., Ma, P., Wang, W. (2013). Analysis and Application of Hydropower Real-time Performance Calculation. Energy and Power Engineering, 05 (04), 63–67. doi: https://doi.org/10.4236/epe.2013.54b012
  15. Pandey, R., Shrestha, R., Bhattarai, N., Dhakal, R. (2023). Problems identification and performance analysis in small hydropower plants in Nepal. International Journal of Low-Carbon Technologies, 18, 561–569. doi: https://doi.org/10.1093/ijlct/ctad043
  16. Verma, H., Kumar, A. (2007). Performance Testing and Evaluation of Small Hydropower Plants. International Conference on Small Hydropower. Sri Lanka. Available at: https://www.yumpu.com/en/document/read/33482849/-performance-testing-and-evaluation-of-small-hydropower-ahec
  17. Zegarac, N. (2017). Improving technical maintenance of systems of mini hydropower plants: Analysis of causes of malfunctions, faults, failures and system failures. Vojnotehnicki Glasnik, 65 (3), 673–702. doi: https://doi.org/10.5937/vojtehg65-13246
  18. Yaseen, Z. M., Ameen, A. M. S., Aldlemy, M. S., Ali, M., Abdulmohsin Afan, H., Zhu, S. et al. (2020). State-of-the Art-Powerhouse, Dam Structure, and Turbine Operation and Vibrations. Sustainability, 12 (4), 1676. doi: https://doi.org/10.3390/su12041676
  19. Bashyal, M., Poudel, L. (2021). Performance analysis and rehabilitation prospective of aged Small Hydropower Plant – A Case Study of Fewa Hydropower Plant (1 MW). Proceedings of 10th IOE Graduate Conference. Lalitpur, 161–169.
  20. Prajapati, R. N., Deo, K., Rauniyar, N., Shrestha, J., Neupane, P. (2017). Identification of Reduction of Power Production in 50 Years Old Panauti Hydropower Plant in Nepal. Journals of Recent Activities in Infrastructure Science, 2 (2). Available at: https://www.researchgate.net/publication/324138661_Identification_of_Reduction_of_Power_Production_in_50_Years_Old_Panauti_Hydropower_Plant_in_Nepal
  21. Singh, P. (2020). Interview, Performance of Small Hydro Power.
  22. Mohanta, R. K., Chelliah, T. R., Allamsetty, S., Akula, A., Ghosh, R. (2017). Sources of vibration and their treatment in hydro power stations-A review. Engineering Science and Technology, an International Journal, 20 (2), 637–648. doi: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2016.11.004
  23. Sob, P. (2021). Interview, Performance Analysis of Small Hydro Power.
  24. Iliev, H. (1999). Failure analysis of hydro-generator thrust bearing. Wear, 225–229, 913–917. doi: https://doi.org/10.1016/s0043-1648(98)00410-4
  25. NEA, Generation Magzine 14th Issue (2022). Generation Directorate, Nepal Electricity Authority. Available at: https://www.nea.org.np/admin/assets/uploads/annual_publications/Generation_2021-22.pdf
  26. Stack, J. R., Habetler, T. G., Harley, R. G. (2003). Effects of machine speed on the development and detection of rolling element bearing faults. IEEE Power Electronics Letters, 1 (1), 19–21. doi: https://doi.org/10.1109/lpel.2003.814607
  27. Hopf, G., Schu¨ler, D. (1989). Investigations on Large Turbine Bearings Working Under Transitional Conditions Between Laminar and Turbulent Flow. Journal of Tribology, 111 (4), 628–634. doi: https://doi.org/10.1115/1.3261987
  28. Mikula, A. M. (1986). Evaluating Tilting-Pad Thrust Bearing Operating Temperatures. A S L E Transactions, 29 (2), 173–178. doi: https://doi.org/10.1080/05698198608981675
Визначення деяких закономірностей функціонування гідроенергетичних компонентів для правильної експлуатації ГЕС Хамелія в Непалі

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-10-31

Як цитувати

Pandey, R., Shrestha, R., & Bhattarai, N. (2023). Визначення деяких закономірностей функціонування гідроенергетичних компонентів для правильної експлуатації ГЕС Хамелія в Непалі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(8 (125), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.290012

Номер

Том 5 № 8 (125) (2023): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Roshan Pandey, Rajendra Shrestha, Nawraj Bhattarai

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.