Какви са основните компоненти и функции на водна електроцентрала?

1. Основни компоненти и функции на водноелектрическа централа

Бараж (рекен барие)

Функция: Баражът е ключов компонент на водноелектрическата централа. Неговата основна функция е да блокира реката и да създаде водохранилище. Повишавайки нивото на водата, той запазва голямо количество вода, увеличавайки потенциалната енергия на водата. Баражът може да контролира количеството вода нагоре по течението и да регулира нивото на водата и отпускането на водохранилището в съответствие с изискванията за производство на електроенергия, както и комплексните нужди от вода и защита от наводнения надолу по течението.

Система за набиране и отвеждане на вода

Функция: Системата за набиране е разположена близо до дъното на баража в водохранилището. Нейната роля е да внесе водата от водохранилището в системата за производство на електроенергия. Системата за набиране обикновено има врати и решетки. Вратите могат да контролират притока на вода, а решетките предотвратяват попадането на плаващи обекти (като клони, боклук и т.н.) в системата за отвеждане, за да се избегне повреда на оборудване като турбини. Системата за отвеждане включва напорни тунели, напорни тръби и т.н. Тя превозва водата от системата за набиране към турбината и по време на този процес използва спадането, за да придаде на водата достатъчен напор и скорост. Например, в някои малки водноелектрически централи в планински долини, водата се води от водохранилището до електроцентралата, разположена надолу по течението, чрез дълги напорни тунели.

Турбина

Функция: Турбината е ключово оборудване, което преобразува енергията на водния поток в механична енергия. Когато водата с определен напор и скорост удари рабо-колело на турбината, то започва да се върти. В зависимост от типа турбина (например Франсис, Каплан, трубна турбина и т.н.), структурата на рабо-колелото и начинът, по който водата действа върху него, са различни, но основният принцип е използването на кинетичната и потенциалната енергия на водата, за да се задвижи рабо-колелото. Например, турбината Франсис е подходяща за средно-високонапорни водноелектрически централи. Рабо-колелото ѝ може ефективно да преобразува енергията на водата в механична енергия под действието на водния поток, задвижвайки генератора, за да произведе електроенергия.

Генератор

Функция: Генераторът е свързан директно с турбината, а неговата функция е да преобразува механичната енергия, произведена от турбината, в електрическа енергия. Работният принцип на генератора е основан на закона за електромагнитната индукция. Когато турбината задвижи ротора на генератора в магнитното поле, в статорните обмотки се индуцира електродвижеща сила, пораждайки алтернативен ток. Например, в големите водноелектрически централи, единичната мощност на генератора може да достигне няколко стотици хиляди киловатта, ефективно преобразувайки механичната енергия на турбината в високонапорен, голям капацитет електрическа енергия за дългобразмерна електропренос.

Изходен канал и устие

Функция: Изходният канал е канал, през който водата, излязла от турбината, се излива. Той насочва водата към реката надолу по течението. Устие е точката на връзка между изходния канал и реката надолу по течението. През устието водата се излива обратно в реката. По време на този процес е необходимо да се гарантира, че изливането не причинява неблагоприятни ефекти, такива като ерозия, върху реката надолу по течението, и също да се вземат предвид екологичните изисквания, за да се поддържа екологичният поток на реката. Например, някои водноелектрически централи разполагат със съоръжения за демпфирование, като затихнал басейн, при устието, за да забавят скоростта на водата и да избегнат повреди на реката и бреговете й надолу по течението.

Водноелектрическа централа Итайпу (Бразилия и Парагвай)

Водноелектрическата централа Итайпу се намира на река Парана и е голяма водноелектрическа централа, изградена съвместно от Бразилия и Парагвай. Баражът е бетонна празна гравитационна плотина с височина 196 метра и общ капацитет на съхранение 290 милиарда кубически метра. Водноелектрическата централа Итайпу разполага с 18 хидроелектрически генериращи агрегата с единична мощност 700 000 киловатта, а общата инсталация е 1 260 000 киловатта. Тя предоставя голямо количество електроенергия за Бразилия и Парагвай, играейки важна роля в енергийното снабдяване на Южна Америка и също така насърчавайки местното икономическо развитие и строителството на инфраструктура.

Водноелектрическа централа Асуан (Египет)

Водноелектрическата централа Асуан е изградена на река Нил и е важна енергийна инфраструктура на Египет. Баражът е глинена ядро-каменна засипна плотина с височина 111 метра и капацитет на съхранение 1 689 милиарда кубически метра. Водноелектрическата централа Асуан разполага с инсталационна мощност 2 100 000 киловатта. Нейното строителство има далечно значение за електроснабдяването, земеделското орошение и защитата от наводнения в Египет. Чрез контролиране на количеството вода в река Нил, водноелектрическата централа Асуан осигурява земеделска оросителна вода за Египет и също така предоставя стабилна електроенергия за египетската промишленост и живота на населението.