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Viele kleine Turbinen statt konventioneller Großturbinen
Bestens geeignet für bestehende Bauwerke mit niedrigen Fallhöhen
Am ökonomischsten bei großer Maschinenanzahl -> keine typische
„Kleinturbinen“ - Lösung
HYDROMATRIX®
Was ist HYDROMATRIX ?
Konventionell HYDROMATRIX®
Ø 6+ m
Ø 1.3+ m
2 www.andritz.com
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Verfügbarer Durchfluss ab ~ 60 m³/s
Verfügbare Fallhöhe 2 m bis 20 m
Unterwassertiefe am Austritt mindestens 1.5 m
Überdeckung am Austritt 0,3 – 4,0 m Je nach Fallhöhe
Einheitsleistung 100 kW bis ~ 1500 kW
Nahe Netzanbindungsstelle
Baustruktur verfügbar und geeignet für HYDROMATRIX®
HYDROMATRIX®
Anwendungskriterien
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Verwendung bestehender Wasserbauten
Minimale Bauarbeiten
Kein geologisches Risiko
Saubere und umweltfreundliche Energie
Keine zusätzliche Landfläche notwendig
HYDROMATRIX® Module bei Hochwasser herausnehmbar
Standardisiertes modulares Konzept
Kurze Projektdauer
Hohe Verfügbarkeit
HYDROMATRIX®
Vorteile
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HYDROMATRIX®
Anwendungsbereich
Einheitsleistung
100 kW bis 1500 kW
Überdeckung
HBrutto = 2 - 12 m: Überdeck. = 0.3 – 2 m
HBrutto >12 - 20 m: Überdeck. = 2 – 4 m
Nahe Netzanbindungsstelle
Baustruktur verfügbar und geeignet für HYDROMATRIX®
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Lower St. Anthony Falls
Chievo
HYDROMATRIX® Projekte
Standorte
Ashta I&II
Agonitz
Nussdorf
Freudenau
Jebel Aulia
Colebrook
19 Jahre Produkterfahrung
7 Referenzanlagen mit 200+ installierten Einheiten und 100+ MW Gesamtleistung
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Die Leistungen berücksichtigen die
üblichen hydraulischen und elektrischen
Verluste
HYDROMATRIX®
Einsatzgrenzen
Head(m)
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StrafloMatrix™
Einsatzgrenzen
Die Leistungen berücksichtigen die
üblichen hydraulischen und elektrischen
Verluste
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Typische Compact Hydro Lösung
HYDROMATRIX®
9 Einheiten
HYDROMATRIX®
Energieerzeugung
HYDROMATRIX®
3 Einheiten
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Unregulierte Propellerturbine
(LR Aluminiumbronze od. Edelstahl)
Direkt gekuppelter Synchron-
(Permanentmagnet) oder
Asynchrongenerator
Geschweißte Stahlkomponenten
Gleitringdichtung
Rollenlager mit Sumpfschmierung
Modulare Schaltanlagen
Anpassungsfähiges Konzept
Minimaler Wartungsaufwand
HYDROMATRIX®
Konstruktionsmerkmale
HYDROMATRIX® StrafloMatrix™
Einfaches "Bulb"- Design
Synchron oder Asynchron Generator
Rotor mit PM oder Käfigläufer
Hoher Wirkungsgrad und Leistungsbereich
Blindleistungskompensation (Asynchron)
Generator außerhalb Triebwasser
Nur als PM Generator möglich
Turbinenlaufrad und PM-Rotor in einem
50% kürzer und 30% leichter als HM
keine Blindleistungskompensation erforderlich
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Turbinen-Generator Design
HYDROMATRIX® versus StrafloMatrixTM
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HYDROMATRIX® StrafloMatrix™ Turbine
Generator
Trubine
Generator
H* ~3,2 m
W*~2,3 m
H,W*~ 2,2- 2,5 m
L* = 3,2 – 3,6 m L* = 1,75 m
G* ~ 9 - 12 t
*) Ungefähre Gewichte & Abmessungen hängen von individuellen Anlagenkofiguration
G* ~ 15 t
Turbine-Generator Unit Designs
HYDROMATRIX® versus StrafloMatrixTM
Ausgangszustand
Geschlossenes Saugrohrschütz
TG-Einheit ist Anfahrbereit
Startsequenz
Teil-Öffnung des Saugrohrschützes
Erreichen der Nenndrehzahl
Synchronisation und Netzzuschaltung
Normalbetrieb
Saugrohrschütz wird vollständig geöffnet
Leistungsanstieg bis zum stabilen Betriebszustand
Stopsequenz
Schließen des Saugrohrschützes
TG-Einheit wird beim Nulldurchgang vom Netz getrennt
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HYDROMATRIX®
Synchronisation und Betrieb einer Maschineneinheit
Module
MS-Station HS-Umspannwerk
NS-Eigenbedarfsanlage
Freileitung
Transformatoren
Schaltanlage
PCC
NETZ
ANLAGE
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HYDROMATRIX®
Modulares Konzept der Elektrischen Anlage
Maschinen-Einheiten
Anbindung über:
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HYDROMATRIX®
Typisches Konzept der Schutz- und Automatisierungstechnik
Elektrischer Schutz Maschinensteuerung
Anlagensteuerung und Bedienung
Fernsteuerung
Schutzrelais
Netzwerkkommunikation
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Wehranlagen
Bewässerungsanlagen
Kanäle und
unbenutze Schiffsschleusen
Einlaufbauwerke
HYDROMATRIX®
Anwendungstypen
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Jebel Aulia HYDROMATRIX® Wasserkraftwerk, Sicht von Oberwasserseite
HYDROMATRIX® Referenz
Bewässerungsanlagen – JEBEL AULIA / Sudan
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HYDROMATRIX® Turbinen-Generator Einheit in Wartungsposition
HYDROMATRIX® Referenz
Bewässerungsanlagen – JEBEL AULIA / Sudan
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Schaltanlangen-Kontainer & Tranformatoren, UW-Ansicht
HYDROMATRIX® Referenz
Bewässerungsanlagen – JEBEL AULIA / Sudan
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Kunde: Energie AG
D = 1,120 mm
n = 428.6 rpm
H = 8.5 m
Ptu = 700 kW
1 Einheit, Prototyp der
StrafloMatrixTM
Auftragserhalt : 2002
Inbetriebnahme : 2003
HYDROMATRIX® Referenz
AGONITZ / Österreich
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Einbau der ersten permanenten StrafloMatrix™ Einheit im März 2004
HYDROMATRIX® Referenz
AGONITZ / Österreich
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Kunde: AHP / EVN / Wienstrom
Nach Inbetriebnahme im Juni 2005
HYDROMATRIX® Referenz
NUSSDORF/ Österreich
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Kunde: AHP / EVN / Wienstrom
D = 1,320 mm
n = 336.7 rpm
H = 5.86 m
Ptu = 545 kW
12 separate Einheiten
Ptotal = 4.5 MW
Auftragserhalt: 2004
Inbetriebnahme: 2005
HYDROMATRIX® Referenz
NUSSDORF/ Österreich
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Anlagenkonzept
Überströmtes Wehr
Einlaufrechen mit RRM
Einlauf- und Saugrohr-
schützen
Entleerbare Turbinen-
kammer mit Saugrohr
UW-Galerie für Kabelaus-
leitung, HPU und
Wartungsarbeiten
HYDROMATRIX® Referenz
NUSSDORF/ Österreich
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Kunde: Metro Hartford
D = 660 mm
n = 900 rpm
H = 8 - 35 m
Ptu = 500 kW
6 Einheiten in 2 Modulen*)
Ptotal = 3 MW
Auftragsjahr: 1987
Inbetriebnahme: 1988
*) Konstruktion von Obermeyer Hydro Inc.
HYDROMATRIX® Referenz
Einlaufbauwerk- COLEBROOK / USA
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Kunde: Donaukraft
D = 910 mm
n = 500 rpm
H = 10.3 - 1.0 m
Ptu = 200 kW
25 Einheiten in einem Modul
Ptotal = 5 MW
Auftragserhalt : 1997
Inbetriebnahme: 2000
HYDROMATRIX® Referenz
Schiffsschleusen- FREUDENAU / Österreich
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Nutzung der Mindestdotation zur
Wasserkrafterzeugung an bestehender
Schleuse.
Hochwasserabfuhrvermögen der
Schleuse soll erhalten bleiben.
Verwendung der bestehenden
Schleuse ohne größere Umbauten.
Bewahrung des historisch wertvollen
Ensembles.
Ermöglichung von Fischmigration.
CHIEVO DAM - Italien
Designherausforderungen
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Das Modul mit integrierten
StrafloMatrixTM TG-Einheiten
StrafloMatrixTM Referenz
CHIEVO DAM / Italien
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Kunde: Consorzio Canale Ind. le G. Camuzzoni
Consultant: Studio Frosio
D = 1,320 mm
n = 250 rpm
H = 3.8 m
Ptu = 270 kW
5 Einheiten in 1 Modul
Ptotal = 1.35 MW
Jahresenergie: ca. 12 GWh
Projektstart: 2007
Inbetriebnahme: 2008
Baustelle während der
Errichtung der Anlage
StrafloMatrix Anlage
in Wartungsposition,
OW-Ansicht
StrafloMatrixTM Referenz
CHIEVO DAM / Italien
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Gewinner des österreichischen
Staatspreises für Umwelt- und
Energietechnologie 2010 StrafloMatrixTM Wasserkraftanlage, UW-Ansicht
StrafloMatrixTM Referenz
CHIEVO DAM / Italien
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(3)
LOWER ST. ANTHONY FALLS - USA
StrafloMatrixTM Kraftwerk
LSAF :StrafloMatrix Kraftwerk in Betrieb
LSAF vor Errichtung des
SM- Kraftwerks
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LOWER ST. ANTHONY FALLS - USA
Designherausforderungen
Verwendung der bestehenden Schleuse
ohne größere Umbauten ( keine Aushub)
Hochwasserabfuhrvermögen der
Schleuse soll erhalten bleiben.
Wasserbauversuch an der TU Wien
Erfüllung der Netzanschlussbedingungen.
Keine Beeinträchtigung des
Schiffsverkehrs.
Bewahrung historisch wertvollen
Ensembles.
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Technische Daten:
16 TG-Einheiten (2 Reihen je 8)
D = 1,320 mm
n = 327.3 rpm
HGR max = 7.6 m
PGen = 625 kW
Max. Anlagenleistung: 10 MW
Jahresenergie: ca. 62 GWh
Projektstart: 2007
Inbetriebnahme: 2011
Gesamtleistung: 8% über die Gewährleistung
StrafloMatrixTM Referenz
LOWER ST. ANTHONY FALLS / USA
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Portalkran
Kabeltrommel
HPU und
Schaltanlage
in der Gerätegallerie
StrafloMatrix
TG-Einheit in
Wartungsposition,
OW-Ansicht
LOWER ST. ANTHONY FALLS / USA
StrafloMatrixTM Anlage
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Kunde: Verbund / Energji Ashta
ASHTA I & II - Albania
Ein Vorzeigebeispiel für effiziente projektentwicklung
Schnelle Projektentwicklung
Weniger als 2 Jahre von Idee bis Vertragsunterzeichnung
Sehr erfahrener Bauherr
Gute Zusammenarbeit zwischen allen Interessensträgern
in Albanien und Österreich
Hauptkriterien bei der Auswahl der Technologie
Kosten pro kwh
Flache Bauweise, um Aushubarbeiten zu minimieren und
geologische Herausforderungen zu vermeiden.
Keine Änderung der Überschwemmungsbereiche
Die untersuchten Technologien
Konventionelle Bulb- versus HYDROMATRIX® -Turbine
HYDROMATRIX® wurde wegen geringerer Gesamtkosten bei
gleichzeitiger Erfüllung aller Randbedingungen gewählt.
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Anlagenlayout
2 HYDROMATRIX® Kraftwerksanlagen
mit jeweils 45 TG-Einheiten
6 km neu errichteter Aus-/Einlaufkanal
zwischen ASHTA I & II
Schlüsselfertige Lieferung
des E & M Equipments
Ptotal = 53 MW (24MW + 45 MW)
Jahresenergie: ca. 242 GWh
Projektstart: : Dezember 2008
Inbetriebnahme: 2012
Dokument
Gedruckt 00.00.0000 0:00
1/1
KW Ashta 1
KW Vau i Dejes
Spatharawehr
Ausleitungskanal
KW Ashta 2
Unterwasserkanal mit anschl.
Unterwassereintiefung
Restwasserkanal,
Fischaufstiegshilfe
Source: © Energij Ashta - A project company of VERBUND and EVN, used by permission
HYDROMATRIX® Referenz
ASHTA I & II / Albanien
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Intake Trashrack
TG-Unit
Draft Tube
UG Gallery
CraneTRCM
Draft Tube Gate
TECHNISCHE DATEN: ASHTA 1
LEISTUNG: 45x534 kW = 24.03 MW /
24.64 MVA
FALLHÖHE: 4.98 m
TECHNICAL DATA: ASHTA 2
LEISTUNG: 45x1,003 kW = 45.14 MW /
46.29 MVA
FALLHÖHE : 7.53 m
HYDROMATRIX® Referenz
ASHTA I & II / Albanien
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Hydromatrix® TG-units
ASHTA I- Während der Bauphase, OW-Ansicht
ASHTA I - Kraftwerk& eingebaute Kran
ASHTA I - Erster Abschnitt, OW-Seite, Einlaufkanal
HYDROMATRIX® Referenz
ASHTA I & II / Albanien
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Upstream view
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HYDROMATRIX® TG-Einheiten in
Wartungsposition, OW-Seitige Ansicht
ASHTA 2- Kraftwerkshaus, UW-Seitige Ansicht
ASHTA II
Baustellenstatus - September 2012
Ashta 1 - First section, upstream side, Intake canal
Ashta 1 - Installed Draft Tube Gate Ashta 2 - Start of concreting dam
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OW-Ansicht HYDROMATRIX® TG-Einheit
HYDROMATRIX® Referenz
ASHTA I & II / Albanien
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Wehranlage - Ohio River
Bay 1 Bay 2 Bay 3 Bay 6 Bay 5 Bay 4 Bay 8 Bay 7 Bay 9 Bay 10 Bay 11
Flussrichtung HYDROMATRIX® Module
Radialschütze
Typischer Verwendungszweck der
Wehranlagen:
Schiffbarmachung und Hochwasserschutz
HYDROMATRIX® Konzept:
Einbau von HYDROMATRIX® Modulen in die
Dammbalkenschlitze
Dank dieser flexiblen modularen Bauweise sind
verschiedene Anlagenkonfiguratinen möglich.
HYDROMATRIX® Referenz
Wehranlagen – Ohio River
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Beispiel fü ein alternatives Design: Mehrere
Module sind in den Schlitzen der
Wartungsdammbalken der Radialschützen
installiert
HYDROMATRIX®: 2 x 17 Einheiten je Modul
Laufraddurchmesser: 1.25 m
Fallhöhe: 6.5 m
Durchfluss/Einheit: 10.6 m³/s
Durchfluss/Modul: 360.4 m³/s
Leistung/Einheit: 500 kW
Anlagenleistung: 85 MW Schnittansicht
Betriebsposition
HYDROMATRIX® Konzept
Wehranlagen – Ohio River
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Turbinen -
Generator
Einheiten
Einlauf-
rechen
Schalt-
anlagen
& Steuerung
Saugrohr-
verschluss
Wehr-
klappen
Hydraulik-
anlage UW
OW
HYDROMATRIX® Konzept
Modul - Querschnitt
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Für weitere Information über HYDROMATRIX® bitte um Kontaktaufnahme mit:
www.andritz.com/hy-hydromatrix
HYDROMATRIX®
Kontakt Weltweit
Günter Hetzmannseder
Phone: +43 (732) 6986 6429
E-mail: guenter.hetzmannseder@andritz.com
ANDRITZ HYDRO GmbH
A - 4031 Linz, Austria
Lunzerstrasse 78
Web: http://www.andritz.com
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