Options for a new hydraulic governor system in Ljósafossstöð

Abstract

Ljósafossstöð is one of Iceland's oldest hydropower plants (HPP), making it both historically important for the country and unique to Landsvirkjun. To highlight its uniqueness, the HPP is used as a showcase during the summer months for locals and tourists. The relatively high age makes the power plant sensitive, so modifications need to be carefully planned, considering the original equipment. The governor system was renewed about 25 years ago, and maintenance has increased over the years, necessitating the importance of executing another renewal soon.This study evaluates the suitability of high-pressure versus low-pressure hydraulic governor systems for turbine units 1 and 2 in Ljósafossstöð without removing the old showcase governor system. The HPPs operated by Landsvirkjun all have high-pressure or low-pressure hydraulic governor systems. Data was available to make most of the necessary analysis for each system. The analysis was performed using existing data from current high-pressure and low-pressure systems in Ljósafossstöð and Írafossstöð, another HPP operated by Landsvirkjun. The following key factors were of focus: maintenance history, design lifetime, equipment and other costs, layout and location, handling of hydraulic oil and environmental impacts, and reaction time for each system were analyzed. The results revealed that the high-pressure system performed better for all key factors except maintenance and lifetime. However, as the low-pressure systems are semi-custom or custom-designed, the cost estimations for low-pressure systems remain unknown as no standard unit is available. For this reason, the availability of spare parts is limited. Overall, the high-pressure system is recommended as the new hydraulic governor system for Ljósafossstöð based on the results of generally higher scores when comparing key factors.

Ljósafossstöð er ein elsta vatnsaflsvirkjun landsins og er hún því merkileg bæði fyrir íslensku þjóðina og Landsvirkjun. Til að vekja athygli og efla vitund þjóðarinnar og ferðamanna um vatnsafl á Íslandi er stöðin opin almenningi á sumrin. Vegna aldurs stöðvarinnar og sýningar þarf að vanda vel til verka ef breyta þarf búnaði, þar sem mikilvægt er að stöðin haldi sinni sögu. Þegar skipt var um gangráðskerfi í stöðinni fyrir um 25 árum var upphaflega kerfið aftengt og látið standa til sýningar, nýja kerfinu var síðan komið fyrir á annari hæð. Kerfið sem skipt var um er farið að þurfa meira viðhald og komið á aldur og því mikilvægt að fara að huga að breytingum á kerfinu og útfærslu þess.Í þessu verkefni verður möguleiki á nýju lágþrýstu og háþrýstu gangráðskerfi skoðað fyrir vélasamstæður 1 og 2 í Ljósafossstöð. Vatnsaflsvirkjanir Landsvirkjunar með bæði kerfin og fer það eftir stöðvum hvort kerfið var sett upp við byggingu stöðvarinnar. Upplýsingar fengust frá Ljósafossstöð og Írafossstöð um helstu þætti lágþrýstra og háþrýstra kerfa til að geta greint á milli þeirra. Þættirnir sem notaðir voru til að greina á milli kerfana voru eftirfarandi: viðhaldssaga, líftími, kostnaður kerfisins, stærð og staðsetning búnaðar, umhverfisþættir og viðbragðstími. Niðurstöður greiningarinnar gáfu til kynna að háþrýst gangráðskerfi væri betri kosturinn þar sem hann kom betur úr öllum greiningum nema í viðhadssögu og líftíma. Ekki var hægt að fá kostnað fyrir lágþrýst kerfi að þessu sinni, ástæðan fyrir því er að lágþrýst kerfi eru sérhönnuð fyrir hverja stöð og því ekki til neinn áæltaður kostnaður fyrir það. Þetta leiðir einnig af sér að kostnaður varahluta fyrir kerfið er áætlaður að vera hærri en fyrir háþrýst kerfi þar sem varahlutirnir þurfa oft á tíðum að vera sérsmíðaðir. Háþrýst kerfi er þar af leiðandi talið betra og henntugri kerfi fyrir Ljósafossstöð þar sem flestar greiningar bentu til þess.