HES: veikimo principas, grandinė, įranga, galia

Beveik visi įsivaizduojahidroelektrinių paskirtis, tačiau tik kelios patikimai supranta HES veikimo principą. Pagrindinis paslaptis žmonėms - kaip visa ši didžiulė tvenkinys be jokio kuro generuoja elektros energiją. Apie tai ir kalbėk.

Kas yra hidroelektrinė?

Hidroelektrinė - sudėtingas rinkinys,susidedanti iš skirtingų konstrukcijų ir specialios įrangos. Upėse yra hidroelektrinės, kuriose yra nuolatinis vandens įtekėjimas užpildyti užtvanką ir rezervuarą. Hidroelektrinės statybai sukurtos struktūros (užtvankos) yra būtinos nuolatiniam vandens tekėjimui, kuris, naudojant specialią HES įrangą, virsta elektros energija, koncentraciją.

Reikia pažymėti, kad svarbus vaidmuo efektyvumo požiūriuHidroelektrinės darbus atlieka statybvietės pasirinkimas. Būtina turėti dvi sąlygas: garantuotą neišsemiama vandens tiekimą ir didelį upės kampą.

Hidroelektrinės veikimo principas

Hidroelektrinės veikimas yra gana paprastas. Pastatytos hidraulinės konstrukcijos užtikrina stabilų vandens galą, kuris patenka į turbinų mentes. Galva varo turbiną judesiu, dėl ko ji sukasi generatorius. Pastarosios gamina elektros energiją, kuri tada tiekiama vartotojui per aukštos įtampos perdavimo linijas.

Pagrindinis tokios struktūros sunkumas -užtikrinti pastovią vandens galvutę, kuri pasiekiama pastatant užtvanką. Dėl to didžioji dalis vandens yra sutelkta vienoje vietoje. Kai kuriais atvejais naudojama natūrali vandens srovė, kartais kartu naudojama užtvanka ir išvestinė medžiaga (natūrali srovė).

Pastatas yra įrenginys hidroelektrinėms,kurio pagrindinis uždavinys - paversti mechaninę vandens judėjimo energiją į elektros energiją. Ši užduotis priskiriama generatoriui. Be to, papildoma įranga naudojama stebėti stoties veikimą, paskirstymo įrenginius ir transformatorines stotis.

Žemiau paveikslėlyje parodyta HPP schema.

Kaip matote, vandens srautas sukasi generatoriaus turbiną, generuoja energiją, tiekia transformatorių konversijai, po kurio jis perduodamas per perdavimo liniją tiekėjui.

Pajėgumai

Yra skirtingos hidroelektrinės, kurias galima suskirstyti pagal produkciją:

1. Labai galingas - gamina daugiau nei 25 MW.
2. Medium - gamyba iki 25 MW.
3. Mažas - gamyba iki 5 MW.

Hidroelektrinės galia priklauso nuovandens srautas ir pats generatorius, naudojamas jame. Bet net pats efektyviausias įrenginys negalės gaminti didelių elektros energijos su silpna vandens galva. Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad hidroelektrinės pajėgumai nėra pastovūs. Dėl natūralių priežasčių vandens užtvankos lygis gali padidėti arba mažėti. Visa tai turi įtakos pagamintos elektros energijos kiekiui.

Užtvankos vaidmuo

Labiausiai sudėtingas, didelis ir paprastai pagrindinis elementasbet kuri hidroelektrinė yra užtvankos. Neįmanoma suprasti, kas yra hidroelektrinė, nesuvokdama užtvankos esmės. Jie yra didžiuliai tiltai, palaikantys vandens srautą. Priklausomai nuo dizaino, jie gali skirtis: yra gravitacinės, arkos ir kitos struktūros, tačiau jų tikslas visada tas pats - išlaikyti didelį vandens kiekį. Dėl užtvankos yra galimybė sutelkti stabilų ir galingą vandens srautą, nukreipiant jį į turbinų mentes, kurios sukasi generatorių. Tai, savo ruožtu, gamina elektros energiją.

Technologija

Kaip jau žinome, HPS veiklos principas grindžiamasKritimo vandens mechaninės energijos naudojimas, kuris po to turbinos ir generatoriaus konvertuojamas į elektros energiją. Tokios patys turbinos gali būti sumontuotos arba užtvankoje, arba šalia jo. Kai kuriais atvejais naudojamas dujotiekis, per kurį vanduo žemiau užtvankos lygio praeina esant aukštam slėgiui.

Kiekvienai hidroelektrinei yra keli galios rodikliai: vandens suvartojimas ir hidrostatinis slėgis. Pastarasis skaičius nustatomas pagal aukščio skirtumą tarp pradinio ir paskutinio vandens laisvojo kritimo taško. Kuriant stočių projektą visa struktūra grindžiama vienu iš šių rodiklių.

Šiandien žinomos gamybos technologijoselektra leidžia gauti didelio efektyvumo mechaninės energijos konversijai į elektros energiją. Kartais tai yra kelis kartus didesnis nei šiluminių elektrinių. Toks didelis efektyvumas pasiekiamas dėl hidroelektrinėje naudojamos įrangos. Tai patikima ir palyginti lengva naudoti. Be to, dėl degalų trūkumo ir didelės šilumos energijos išsiskyrimo tokio įrenginio tarnavimo laikas yra gana didelis. Šlifavimas čia yra labai retas. Manoma, kad agregatų rinkinių ir įrenginių eksploatavimo trukmė yra maždaug 50 metų. Nors iš tiesų, net ir šiandien, hidroelektrinės, pastatytos praėjusio amžiaus trisdešimtmečiuose, veikia gana sėkmingai.

Rusijos hidroelektrinės

Šiandien Rusijojeyra apie 100 hidroelektrinių. Žinoma, jų galia yra kitokia, o dauguma jų yra stotys, kurių instaliuotoji galia yra iki 10 MW. Taip pat yra tokie augalai kaip Pirogovskaya ar Akulovskaya, kurie užsakė 1937, o jų bendra talpa yra 0,28 MW.

Didžiausios yra atitinkamai 6,400 ir 6,000 MW Sayano-Shushenskaya ir Krasnojarsko hidroelektrinės. Joms eina stotelės:

1. Bratskaya (4500 MW).
2. Ust-Ilim hidroelektrinė (3840).
3. Bochuganskaya (2997 MW).
4. Volzhskaya (2660 MW).
5. Zhigulevskaja (2450 MW).

Nepaisant didžiulio skaičiaus šiose stotyse, jie gamina tik 47.700 MW, kuri yra 20% bendro tūrio visos pagamintos Rusijoje energijos.

Baigiamajame darbe

Dabar jūs suprantate hidroelektrinės veikimo principąpaverčiant mechaninę energiją į vandens srautą į elektros energiją. Nepaisant gana paprastos energijos įsigijimo idėjos, kompleksinė įranga ir naujos technologijos sudaro tokią įrangą. Tačiau, palyginti su atominėmis jėgainėmis, jie iš tiesų primityvūs.