Hydraulikprüfstand

Im Wasserkraftlabor der HES-SO Valais-Wallis wurde ein neuer Hydraulikprüfstand installiert, mit dem die hydraulischen Leistungen verschiedener Axial- und Radialturbinen und/oder Pumpen, Ventile und anderer Komponenten hydraulischer Systeme nach Norm IEC 60193 geprüft werden können. Der über zwei Stockwerke installierte Prüfstand umfasst einen geschlossenen Wasserkreislauf, der durch drei parallel geschaltete, mehrstufige Zentrifugalpumpen mit variabler Drehzahl versorgt wird. Die drei Pumpen können einen maximalen Durchfluss von 100 m3/h und einen maximalen Druck von 160 mWS liefern. Mit dem nachgeschalteten Drucktank können verschiedene Unterwasserspiegel des Modells simuliert werden, wodurch Leistungsmessungen in kavitationsreichen Betriebszonen ermöglicht werden.

Der Prüfstand wird mithilfe einer benutzerangepassten LabVIEW® Schnittstelle automatisch und autonom geregelt. Dies ermöglicht die Durchführung von Messungen in Echtzeit und die Anzeige von Messwerten wie Drehzahl, Durchfluss, Fallhöhe, Wassertemperatur usw. Ein programmierbarer Automat National Instruments cRIO 9074 erlaubt es die Werte der gewünschten Parameter konstant zu halten. Die Kommunikation zwischen dem Prüfstand und anderen Mess- und Überwachungssystemen erfolgt über eine Wi-Fi Architektur. Das Prüfstandsystem verwaltet zudem eine Cloud mit Variablen und stellt diese für Client-Systeme zur Verfügung. So können die Testdaten sicher zentralisiert und gespeichert werden.

Funktionen des Hydraulikprüfstands

  • Präzise Messungen der hydraulischen Eigenschaften nach Norm IEC 60193
  • Multiuser-Steuerungsarchitektur (Wi-Fi Kommunikation)
  • Automatische Regelung der Pumpendrehzahl, der Fördermenge und der Förderhöhe
  • Simulation positiver und negativer Unterwasserspiegel des Testmodells, um die Leistungen in kavitationsreichen Betriebszonen zu untersuchen
     

Hauptmerkmale

  • Max. Förderhöhe: 160 mWS
  • Max. Fördermenge: 100 m3/h
  • Erzeugte hydraulische Leistung: 20 kW
  • Pumpleistung: 2 x 18.5 kW  &  1 x 5.5 kW
  • Max. Pumpendrehzahl: 3’500/3'000 rpm
  • Gesamte Kreislaufvolumen: 4.5 m3
     

Kontact

Vlad Hasmatuchi, vlad.hasmatuchi@hevs.ch
 

Performance testing projects

Publications

Design and control of a new hydraulic test rig for small hydro turbines
Hasmatuchi V., Botero F., Gabathuler S., Münch C.
The International Journal on Hydropower & Dams, Volume 22, Issue 4, 2015, pp. 51-60