Hvad er de grundlæggende komponenter og funktioner af en vandkraftværk?

1. Grundlæggende komponenter og funktioner i en vandkraftværk

Dam (flodbarriere)

Funktion: Dammen er en vigtig del af et vandkraftværk. Dens primære funktion er at blokere floden og danne et reservoar. Ved at hæve vandstanden lagrer den en stor mængde vand, hvilket øger vandets potentielle energi. Dammen kan kontrollere mængden af vand opstrøms og regulere vandstanden og afløbsstrømmen i reservoaret i overensstemmelse med strømforsyningens krav samt de samlede behov for vandbrug og oversvømmelseskontrol nedstrøms.

Indsug og ledningsanlæg

Funktion: Indsugen er placeret nær bunden af dammen i reservoaret. Dens rolle er at føre vand fra reservoaret ind i strømforsyningssystemet. Indsugen har normalt døre og skraldesikre gitter. Døre kan kontrollere vandindstrømningen, og skraldesikre gitter kan forhindre flydende objekter i vandet (som grene, affald osv.) i at trænge ind i ledningsanlæget for at undgå skade på udstyr som turbiner. Ledningsanlæget inkluderer trykktunneler, rør mv. Det transporterer vandet fra indsugen til turbinen og udnytter under dette proces faldhøjden for at give vandet tilstrækkelig tryk og hastighed. For eksempel i nogle små vandkraftværker i højfjeldsdale, bliver vandet ført fra reservoaret til strømforsyningssentralen nede ad dalen gennem lange trykktunneler.

Turbin

Funktion: Turbinen er det kerneudstyr, der konverterer vandets energi til mekanisk energi. Når vand med en bestemt tryk og hastighed påvirker turbinens løber, begynder løberen at rotere. Afhængigt af typen turbin (som Francis-turbin, Kaplan-turbin, rør-turbin osv.), er strukturen af løberen og måden, hvorpå vandet virker på den, forskellig, men grundprincippet er at bruge vandets kinetiske og potentielle energi til at drive løberen til at rotere. For eksempel er Francis-turbinen egnet til medium til høje faldhøjder. Dens løber kan effektivt konvertere vandets energi til mekanisk energi under vandets virkning, og derved drev generator til at producere elektricitet.

Generator

Funktion: Generatoren er direkte forbundet til turbinen, og dens funktion er at konvertere den mekaniske energi, der produceres af turbinen, til elektrisk energi. Generatorens arbejdsmåde er baseret på lov om elektromagnetisk induktion. Når turbinen driver generatorens rotor til at rotere i et magnetfelt, vil der dannes en elektromotorisk kraft i statorspolepladen, og dermed genereres vekselstrøm. For eksempel kan den enkeltstående kapacitet af generatoren i store vandkraftværker nå flere hundrede tusinde kilowatt, og effektivt konvertere turbinens mekaniske energi til højspænding, højkapacitets elektricitet til langdistances transmission.

Afledningskanal og udslip

Funktion: Afledningskanalen er kanalen, gennem hvilken vandet, der er ledt fra turbinen, strømmer ud. Den leder vandet til floden nedstrøms. Udslippet er forbindelsespunktet mellem afledningskanalen og floden nedstrøms. Gennem udslippet bliver vandet ledt tilbage til floden. Under denne proces er det nødvendigt at sikre, at drænagen ikke forårsager negative effekter som erosion på floden nedstrøms, og miljøkrav skal også tages i betragtning for at opretholde flodens økologiske strøm. For eksempel vil nogle vandkraftværker installere energidempningsfaciliteter, som stillingstanker, ved udslippet for at formindske vandets hastighed og undgå skader på flodbunden og flodbredden nedstrøms.

Itaipu Vandkraftværk (Brasilien og Paraguay)

Itaipu Vandkraftværk ligger på Paraná-floden og er et stort vandkraftværk bygget af Brasilien og Paraguay. Dammen er en betoncellevægtet dam med en højde på 196 meter og en total opbevaringskapacitet på 290 milliarder kubikmeter. Itaipu Vandkraftværk har 18 hydroelektriske generatorenheder med en enkeltstående kapacitet på 700.000 kilowatt, og dets samlede installeret kapacitet er 1.260.000 kilowatt. Det leverer en stor mængde elektricitet til Brasilien og Paraguay, spiller en vigtig rolle i energiforsyningen i Sydamerika og fremmer også den lokale økonomiske udvikling og infrastrukturbygning.

Aswan Vandkraftværk (Egypten)

Aswan Vandkraftværk er bygget på Nil-floden og er en vigtig energiinfrastruktur i Egypten. Dammen er en lerkernev-klippedyrkdam med en højde på 111 meter og et reservoarlager på 1.689 milliarder kubikmeter. Aswan Vandkraftværk har en installeret kapacitet på 2.100.000 kilowatt. Dens opførelse har langtrækkende betydning for Egyptens strømforsyning, landbrugsirrigation og oversvømmelseskontrol. Ved at kontrollere mængden af vand i Nil-floden, sikrer Aswan Vandkraftværk landbrugsirrigationsvand til Egypten og yder også stabil elektricitet til Egyptens industri og befolkningens liv.