Using Winter-Kennedy Method in Performing Hydraulic Turbine Performance Tests – Case Study
Abstract views: 339 / PDF downloads: 449
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.6948331Keywords:
Winter-Kennedy method, hydraulic turbines, flow measurement, efficiency testAbstract
Various energy sources have been used for different reasons throughout human history. However, with the breakthroughs made in the 18th century, the use of energy resources reached a completely different dimension. The invention of steam engines, the invention of the dynamo, the discovery of electricity have been the harbinger of great revolutions for humanity. Major breakthroughs in technology, transportation and industry have together made the development and welfare of societies dependent on energy and has turned energy into an indispensable phenomenon of life. The increase in the demand for energy day by day necessitates strong and sustainable energy policies.
Electrical energy is a secondary energy type obtained as a result of transformations. It can be produced by using fossil fuels such as coal, natural gas and oil, as well as by using renewable energy sources such as solar wind and biofuels. Hydroelectric power plants are power plants that produce electricity by using the hydraulic power of water, which is among the renewable energy sources. Due to factors such as the high installed efficiency of these power plants, the absence of any harmful waste and the critical role they play in balancing the national grids, their use is widespread. In these power plants, which are kept in an intensive operation program, conditions such as wear, destruction and metal fatigue occur in their equipment depending on the working conditions, age and condition of the equipment. Because of these, the performance losses of the power plant increase and the efficiency of the equipment decreases. Events such as cavitation and vortex that occur during production further increase these losses. The place where the losses occur the most is the turbine and turbine components. For this reason, regular monitoring of turbine efficiency in particular and power plant efficiency in general and continuous analysis of the current situation will prolong the life of the power plant and keep its losses at a minimum level.
In this study, field performance tests were carried out in order to examine the effect of the turbine on energy efficiency and to determine the efficiency losses in the Alpaslan-1 Hydroelectric Power Plant. In this context, index tests were carried out using the Winter-Kennedy method, which is a relative flow measurement method. In the tests, the data was collected through the efficiency monitoring system, which was previously installed in a unit. In the tests, it was determined that there was a 3.5% loss in turbine efficiency.
References
Demirhan AY, (2006). Küçük Hidroelektrik Santrallerde Türbin Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
Devlet Su İşleri (DSİ), (2020). Hidroelektrik Enerji, Yıllık Faaliyet Raporu, Ankara, s: 39-44.
Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ), (2020). Türkiye Elektrik Kurulu Güç ve Üretimi Bilgileri, Yıllık Faaliyet Raporu, Ankara, s: 19-23
Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ). (2022). “Hidroelektrik Santraller”, https://www.euas.gov.tr/tr-TR/santraller (Erişim Tarihi: 20.04.2022)
Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı (ETBK), Dünya Bankası, Hatcd Ltd., (2020). Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği-Alpaslan-1 HES Türbin Perf
GENSED. (2022). “TEİAŞ, 2022 Ocak Ayı Kurulu Güç Raporunu Açıkladı”, https://www.gensed.org/basin/teias-2022-ocak-ayi-kurulu-guc-raporunu-yayinladi (Erişim Tarihi: 20.04.2022)
Gezer, O. (2021). Verim İzleme Sistemi Kurulumu ve Operasyonlar. EÜAŞ IPA Eğitim Programı, 23 April 2021, Ankara, s: 2-30.
Goyal, R., Gandhi, B.K. (2018). Review of Hydrodynamics Instabilities in Francis Turbine During Offdesign and Transient Operations. Renewable Energy Journal, 116: 697-709
Gögebakan ME, (2019). Hidrolik Türbinlerin Kanat Yüzeylerinde Kavitasyon Olayının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.Şanlıurfa.
Göğüş M, Köken M, Baykara A, (2013). Su Alma Yapılarında Girdap Oluşumu ve Önlenmesi için Gerekli Düzeneklerin Belirlenmesi, TÜBİTAK MAG Proje Raporu, Ankara, s: 12-19.
Köse F, 1996. Türbin Karakteristik Deneyleri ile Kanat Verimliliğinin İyileştirilmesi için bir Francis Türbini Deney Setinin Kurulması ve Araştırılması. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
Linguip. (2021). Francis Türbin Nedir, https://www.linquip.com/blog/what-is-francis-turbine/ (Erişim Tarihi: 07.12.2021)
Mercan B, (2014). Orta Ölçekli Hidroelektrik Enerji Tesislerinin İncelenmesi için Örnek bir Çalışma-Bağışlı Regülatörü ve HES. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Enerji Enstitüsü, İstanbul
Özbek G, (2022). Hidroelektrik Santrallerinde Enerji Verimliliğine Türbinin Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Bitlis Eren Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bitlis.
Özgören M, Köse F, Aksoy MH, Canlı E, Solmaz Ö, Doğan S, Yağmur S, 2012. Konya' da Yenilenebilir Enerji Kaynakları Malzeme Üretilebilirlik Araştırması-Su (Hidro) Enerji, Konya Sanayi Odası-Mevlana Kalkınma Ajansı Raporu, Konya, s: 6-43.
Rüstemli S, Özbek G, 2022a. Türkiye'de Enerjinin Görünümüne Genel Bir Bakış. 3.Uluslararası Haliç Multidisipliner Bilimsel Araştırmalar Kongresi 12-13 Mart 2022, İstanbul, s: 264-281.
Rüstemli S, Özbek G, 2022b. Dünyada Enerjinin Görünümüne Genel Bir Bakış. 3.Uluslararası Haliç Multidisipliner Bilimsel Araştırmalar Kongresi 12-13 Mart 2022, İstanbul, s: 651-662.
Rüstemli, S., Özbek,G. (2022c). “Hidroelektrik Santrallerinde Winter-Kennedy Metodu İle Debi Ölçümü ve Türbin Verimlilik Testleri”, Bakü Avrasya Üniversitesi 30. Kuruluş Yılı Münasebetiyle Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Kongresi, 27-28 Nisan 2022, Bakü, Azerbaycan,
Sav M, (2010). Francis Tipi Hidrolik Türbinlerde Kavitasyonun Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ
Sargın Ş, (2006). Üretimden Tüketime Elektrik Enerji Sistemlerinde Meydana Gelen Kayıplar ve Giderilmesine Yönelik Çalışmalar. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Soral Ç, (2020). Türkiye'deki Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışmalarının Tarihsel Değişim Süreci. Yüksek Lisans Tezi, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Ensititüsü, Osmaniye
Thapa BS, Dahlhaug OG, Thapa B, 2015. Sediment Erosion in Hydro Turbines and Its Effect on the Flow Around Guide Vanes of Francis Turbine. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49: 1100
Westermann J, (2021). Efficiency Improvement. EÜAŞ IPA Training Program, 25-26 March 2021, Ankara, s: 10-55
Tuncer,A. (2021). Su Döngüsü ve Yeraltı Suları, https://yunus.hacettepe.edu.tr/~alaettintuncer /docs/Su.pdf (Erişim Tarihi: 11.11.2021)
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.