HYDROBLOCK GRUPPI IDROELETTRICI MONOBLOCCO MOD. BREVETTATO

La SIME Energia s.r.l. di Ascoli Piceno
ha recentemente approntato una serie
di unità modulari di produzione idroelettrica di nuova concezione.

Nella progettazione si è tenuto principalmente presente il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

- elevati rendimenti idraulici,
  meccanici ed elettrici;
 - riduzione di costi;
- riduzione delle dimensioni   con   conseguente economia   nelle opere
  civili;
- facilità di installazione
  e manutenzione.


Essi sono stati pienamente raggiunti mediante l'impiego di turbine a reazione a ruota Francis veloce, direttamente accoppiate a generatori elettrici sia del tipo sincrono che asincrono, formanti un complesso unico rigidamente collegato. Per potenze fino a 200 KW il regime di rotazione è di regola 1500 giri/1, mentre per potenze superiori esso viene opportunamente ridotto a 1000 e 700 giri/1 (rispettivamente 1200, 900 e 720 giri/1 per 60 Hz).
L'accoppiamento diretto della macchina elettrica mediante l'interposizione di un giunto elastico con conseguente eliminazione di trasmissioni a cinghie od ingranaggi consente il recupero di 5-6 punti di rendimento totale del complesso.



I componenti e le caratteristiche essenziali delle macchine sono

La Turbina
E' studiata in modo da non avere organi lubrificati a contatto con l'acqua e ciò ne consente l'uso su acquedotti, essendo garantita l'assenza assoluta di sostanze inquinanti.
La speciale concezione costruttiva permette il facile accesso a tutte le parti attive della macchina (girante, distributore, supporto albero con relativi cuscinetti) rendendo particolarmente semplici le operazioni di ispezione e di manutenzione.
Le massime pressioni di esercizio per costruzioni normali sono di 16 Kg/cm2 e, per alcune grandezze, di 25 Kg/cm2. Tuttavia sono possibili costruzioni speciali con pressioni maggiori a richiesta.
Il generatore elettrico
Se sincrono, è dotato di eccitatrice coassiale senza spazzole (sistema Brushless) con regolazione automatica della tensione entro +/- 1,5%.
Mediante l'adozione di un dispositivo supplementare applicabile a richiesta è possibile effettuare l'avviamento anche di motori di potenza uguale a quella del generatore.
Gli avvolgimenti sono impregnati con vernici speciali per il funzionamento in clima tropicale e le tensioni normali sono 380/220 Volt. +/- 5% 50 Hz. oppure 450/260 Volt. +/- 5% 60 Hz.
I rendimenti variano dall' 82% al 94% dalle piccole alle grandi macchine.
Se asincrono, invece, per funzionamento in parallelo con la rete elettrica, esso è del tipo a perdite ridotte fino alla potenza di 55 KW (con rendimenti che vanno dal 90% al 94%) ed a perdite normali di potenze superiori con rendimenti dal 92% al 95,5%.

Gli organi di regolazione
Sono di vari tipi a seconda delle dimensioni e del tipo di macchina elettrica.
Per i gruppi con funzionamento autonomo, non in parallelo con la rete e fino a potenze di 25/30 KW, essi sono costituiti dal distributore a palette orientabili azionato da un volantino per la regolazione iniziale della potenza in base alla portata disponibile e da un sistema di resistenze zavorra collegate in parallelo al carico e la cui potenza assorbita è regolata mediante un sistema elettronico di tipo statico senza organi soggetti a usura: la velocità ne risulta regolata con precisione +/- 1 Hz. da vuoto a pieno carico.
Per potenze superiori sono più opportuni sistemi agenti direttemente sul distributore a mezzo di servomotore idraulico pilotato da regolatore elettronico con precisioni molto superiori a quelle precedenti (+/- 0,3%).

I dispositivi di sicurezza
Per la protezione delle macchine di piccola potenza contro guasti gravi sono previsti termostati sui cuscinetti delle turbine e del generatore, interruttore di sovravelocità ed interruttore generale termomagnetico di sovraccarico. Per macchine di potenza superiore sono previste protezioni elettriche più complesse. Tutte le protezioni agiscono su una valvola a farfalla che, azionata mediante lo sblocco di un contrappeso, provvede alla chiusura completa della tubazione di mandata mettendo fuori servizio la turbina. Tutti i servizi elettrici, nonché la strumentazione indispensabile, sono alloggiati in un apposito quadro di comando.