محطة طاقة مائية | بناء وعمل وتاريخ محطة الطاقة المائية

في محطة الطاقة الكهرومائية، يتم استخدام الطاقة الحركية الناتجة عن الجاذبية من مياه تسقط من ارتفاع أعلى إلى ارتفاع أقل لتدوير التوربين لإنتاج الكهرباء. الطاقة الكامنة المخزنة في المياه عند مستوى المياه العلوي تتحول إلى طاقة حركية عندما تسقط إلى المستوى الأدنى. يدور هذا التوربين عندما تصطدم المياه الساقطة بأجنحة التوربين. لتحقيق فرق الارتفاع للمياه، يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية عادة في المناطق الجبلية. على طول مجرى النهر في المناطق الجبلية، يتم بناء سد صناعي لإنشاء الارتفاع المائي المطلوب. من هذا السد، يتم السماح للمياه بالسقوط نحو الأسفل بطريقة مسيطر عليها إلى أجنحة التوربين. نتيجة لذلك، يدور التوربين بسبب قوة المياه المطبقة على أجنحته وبالتالي يدور المولد الكهربائي لأن عمود التوربين مرتبط بعمود المولد الكهربائي.
الميزة الرئيسية لمحطة الطاقة الكهربائية هي أنها لا تتطلب أي وقود. تحتاج فقط إلى ارتفاع مائي متاح بشكل طبيعي بعد بناء السد المطلوب.

عدم وجود وقود يعني عدم وجود تكاليف للوقود، وعدم الاحتراق، وعدم إنتاج غازات الدخان، وعدم التلوث في الغلاف الجوي. بسبب عدم وجود احتراق للوقود، فإن محطة الطاقة الكهرومائية نظيفة جداً. بالإضافة إلى ذلك، لا تنتج أي تلوث للغلاف الجوي. أيضاً من وجهة النظر الإنشائية، فهي أبسط من أي محطة طاقة حرارية أو نووية.
تكلفة البناء لمحطة الطاقة الكهرومائية قد تكون أعلى من محطات الطاقة الحرارية التقليدية بسبب بناء سد ضخم عبر النهر المتدفق. التكلفة الهندسية بالإضافة إلى تكلفة البناء مرتفعة أيضاً في محطة الطاقة الكهرومائية. عيب آخر لهذه المحطة هو أنه لا يمكن بناؤها في أي مكان حسب مراكز الحمل.
لذا، يتطلب الأمر خطوط نقل طويلة لتوصيل الطاقة المولدة إلى مراكز الحمل.
وبالتالي قد تكون تكلفة النقل عالية بما فيه الكفاية.

بالرغم من ذلك، يمكن استخدام المياه المخزنة في السد لأغراض الري وأغراض مشابهة أخرى. أحياناً، من خلال إنشاء مثل هذا السد في طريق النهر، يمكن السيطرة بشكل كبير على الفيضانات المتكررة في الجزء السفلي من النهر.

هناك ستة مكونات رئيسية فقط مطلوبة لبناء محطة طاقة كهرومائية. هذه هي السد، النفق الضاغط، خزان الصدمة، منزل الصمامات، الأنابيب الرأسية، وال powerhouse.

السد هو حاجز خرساني صناعي مبني عبر طريق النهر. المنطقة الخلفية للسد تخلق خزان مياه ضخم.
ينقل النفق الضاغط المياه من السد إلى منزل الصمامات.
في منزل الصمامات، هناك نوعان من الصمامات المتاحة. الأول هو صمام التصريف الرئيسي والثاني هو صمام العزل التلقائي. صمامات التصريف تحكم في تدفق المياه إلى الأسفل وصمامات العزل التلقائي توقف تدفق المياه عندما يتم إيقاف الحمل الكهربائي فجأة من المحطة. صمام العزل التلقائي هو صمام حماية ولا يلعب دوراً مباشرًا في التحكم في تدفق المياه إلى التوربين. يعمل فقط في حالات الطوارئ لحماية النظام من الانفجار.

الأنابيب الرأسية هي أنابيب فولاذية ذات قطر مناسب متصلة بين منزل الصمامات وال powerhouse. تتدفق المياه من منزل الصمامات العلوي إلى powerhouse السفلي عبر هذه الأنابيب الرأسية فقط.
في powerhouse هناك توربينات مائية ومولدات كهربائية مع محولات رفع مصاحبة وأنظمة التحويل الكهربائي لتوليد وتسهيل نقل الكهرباء.
أخيراً، سنصل إلى خزان الصدمة. خزان الصدمة هو ملحق حماية مرتبط بمحطة الطاقة الكهرومائية. يقع مباشرة قبل منزل الصمامات. يجب أن يكون ارتفاع الخزان أكبر من ارتفاع المياه المخزنة في خزان المياه خلف السد. هذا خزان مفتوح من الأعلى.

الغرض من هذا الخزان هو حماية الأنابيب الرأسية من الانفجار عندما يرفض التوربين فجأة استقبال المياه. في نقطة دخول التوربينات، هناك بوابات توربينية متحكم بها بواسطة المحافظ. يفتح المحافظ أو يغلق بوابات التوربين حسب التذبذبات في الحمل الكهربائي. إذا تم إيقاف الحمل الكهربائي فجأة من المحطة، يقوم المحافظ بإغلاق بوابات التوربين ويتم حجب المياه في الأنابيب الرأسية. قد يؤدي التوقف المفاجئ للمياه إلى انفجار خطير في أنابيب الأنابيب الرأسية. يمتص خزان الصدمة هذا الضغط العكسي عن طريق تذبذب مستوى المياه في هذا الخزان.

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك يرجى التواصل للحذف.