Казанський національний дослідний технологічний університет
Доповідь на тему
В«Основи гідроенергетикиВ»
Гідроелектростанція.
Гідроелектростанція являє собою комплекс різних споруд і устаткування, використання яких дозволяє перетворювати енергію води в електроенергію. Гідроелектростанції зводяться на річках, споруджуючи греблі і водосховища. Велике значення для ефективності роботи станції має вибір місця. Необхідно наявність двох факторів: гарантована забезпеченість водою протягом усього року і як можна більший ухил річки. Гідроелектростанції поділяються на гребельні (необхідний рівень річки забезпечується за рахунок будівництва греблі) і дериваційні (виробляється відвід води з річкового русла до місця з великою різницею рівнів). p align="justify"> Відрізнятися може і розташування споруд станції. Наприклад, будівля станції може входити до складу водонапірних споруд (так звані руслові станції) або розташовуватися за греблею (пригребельні станції). p align="justify"> Робота гідроелектростанцій заснована на використанні кінетичної енергії падаючої води.
Ланцюг гідротехнічних споруд забезпечує необхідний напір води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератори, що виробляють електроенергію.
Необхідний напір води утворюється за допомогою будівництва греблі, і як наслідок концентрації річки в певному місці, або деривації - природним струмом води. У деяких випадках для отримання необхідного напору води використовують спільно і греблю, і деривацію. p align="justify"> Безпосередньо в самій будівлі гідроелектростанції розташовується все енергетичне обладнання. Залежно від призначення, воно має своє певне поділ. У машинному залі розташовані гідроагрегати, безпосередньо перетворюють енергію струму води в електричну енергію. Є ще всіляке додаткове обладнання, пристрої керування й контролю над роботою ГЕС, трансформаторна станція, розподільні пристрої та багато іншого. p align="justify"> Гідроелектричним станції поділяються залежно від вироблюваної потужності:
потужні - виробляють від 25 МВТ і вище;
середні - до 25 МВт;
малі гідроелектростанції - до 5 МВт.
Потужність ГЕС безпосередньо залежить від натиску води, а також від ККД використовуваного генератора. Через те, що за природними законами рівень води постійно змінюється, залежно від сезону, а також ще з ряду причин, в якості вираження потужності гідроелектричної станції прийнято брати циклічну потужність. Наприклад, розрізняють річний, місячний, тижневий або добовий цикли роботи гідроелектростанції. p align="justify"> Потужність водного потоку може бути оцінена наступними чином: нехай Q - обсяг води, що надходить до робочого органу гідроенергетичній установки в одиницю часу (витрата, вимірюваний в м3/c), H - висота падіння рідини (напір, вимірюваний в метрах), r - щільність води (кг/м3), g - прискорення сили тяжіння (9,8 м/с2). Тоді потужність водного потоку P визначається за формулою
Основним робочим органом гідроенергетичній установки, безпосередньо перетворює енергію води, що рухається в кінетичну енергію свого обертання, є гідротурбіна7. Коефіцієнт корисної дії гідротурбіни становить до 90%. Гідротурбіни бувають двох типів: 1) активні гідротурбіни, робоче колесо яких обертається в повітрі натекает на його лопаті потоком води, 2) реактивні гідротурбіни, робоче колесо яких повністю занурене у воду і обертається в основному за рахунок різниці тисків перед і за колесом Величина ККД реальних турбін коливається від 50% для невеликих агрегатів до 90% для великих енергоустановок.
Гідроелектростанції також діляться залежно від максимального використання напору води:
високонапорні - більше 60 м;
середньонапірні - від 25 м;
низьконапірні - від 3 до 25 м.
Залежно від напору води, в гідроелектростанціях застосовуються різні види турбін. Для високонапірних - ковшові і радіально-осьові турбіни з металевими спіральними камерами. На середньонапірних ГЕС встановлюються поворотнолопастниє і радіально-осьові турбіни, на низьконапірних - поворотнолопастниє турбіни в залізобетонних камерах. Принцип роботи всіх видів турбін схожий - вода, що знаходиться під тиском (напір води) надходить на лопаті турбіни, які починають обертатися. Механічна енергія, таким чином, передається на гідрогенератор, який і виробляє електроенергію. Турбіни відрізняються деякими технічними характеристиками, а також камерами - сталевими або залізобетонними, і розраховані на різний натиск води. p align="justify"> ...
