Какво е воден електроцентрали?

Какво е хидроелектрична централа?

Дефиниция на хидроелектрична централа

Хидроелектричната централа се дефинира като съоръжение, което произвежда електроенергия, използвайки кинетичната енергия на падащата вода за въртене на турбина.

В хидроелектричната централа кинетичната енергия, породена от гравитацията при падането на водата от по-високо ниво към по-ниско, се използва за въртене на турбина, за да се произведе електроенергия. Потенциалната енергия, съхранена в водата на горното ниво, се освобождава като кинетична енергия, когато водата падне до по-ниското ниво. Турбината се върти, когато падащата вода удари лопастите на турбината. За да се постигне разлика в нивото на водата, хидроелектричните централи обикновено се строят в планински райони. В планинските райони се строи изкуствена баража, за да се създаде необходимото ниво на водата. От тази баража водата се пуска контролирано към лопастите на турбината. В резултат на това турбината се върти под влияние на водния напор, упражняван върху лопастите ѝ, и следователно альтернаторът се върти, тъй като валът на турбината е свързан с вала на альтернатора.

Основното предимство на хидроелектричната централа е, че не й е нужен никакъв горивен материал. Тя изисква само воден напор, който е естествено наличен, след като баражата е построена.

Отсъствие на горивен материал означава, че няма разходи за гориво, няма горене, няма димни газове и няма замърсяване. Това прави хидроелектричните централи чисти и екологично благоприятни. Те са и по-лесни за строителство в сравнение с термалните и ядрените електроцентрали.

Строителството на хидроелектрична централа може да е по-скъпо от термалната централа поради разходите за строителство на голяма баража. Инженерните разходи също са високи. Освен това хидроелектричните централи не могат да бъдат изградени навсякъде; те изискват специфични места, често далеч от потребителските центрове.

Поради това са необходими дълги преносни линии, за да се предаде произведена електроенергия до потребителските центрове. Следователно разходите за пренос може да са достатъчно високи.

Въпреки това, съхранената вода в баражата може да се използва и за оросяване и за други подобни цели. Понякога, като се създаде такава баража на пътя на реката, случайни наводнения в долния поток на реката могат да бъдат значително контролирани.

За строителството на хидроелектрична централа са необходими само шест основни компонента. Това са: баража, нагнетителен тунел, резервоар за давление, зала за клапи, пенстойк и машинен салон.

Баражата е изкуствена бетонна преграда, построена през пътя на реката. Зад баражата се създава огромен резервоар за вода. Нагнетителният тунел води водата от баражата до залата за клапи.

В залата за клапи има два типа клапи. Първият е главна спускаща клапа, а вторият е автоматична изолационна клапа. Спускащите клапи контролират водата, която тече към долния поток, а автоматичните изолационни клапи спират потока на водата, когато електрическата нагрузка внезапно се прекъсне. Автоматичната изолационна клапа е защитна клапа, която не играе пряка роля в контрола на потока на водата към турбината. Тя работи само по време на аварии, за да защити системата от разцепване.

Пенстойкът е стоманена тръба, която свързва залата за клапи с машинния салон. Водата протича през пенстойка от залата за клапи към машинния салон. В машинния салон има водни турбини и альтернатори със съответстващи повишаващи трансформатори и комутационни системи, за да се генерира и после да се облекчи преносът на електроенергия.

Накрая, ще стигнем до резервоара за давление. Резервоарът за давление е също защитен аксесoire, свързан с хидроелектричната централа. Той се намира точно преди залата за клапи. Височината на резервоара трябва да е по-голяма от напора на водата, съхранена в резервоара за вода зад баражата. Това е резервоар с отворен връх.

Целта на този резервоар е да защити пенстойка от разцепване, когато внезапно турбината отказва да приеме вода. На входната точка на турбините има турбинни врати, управляеми от регулатори. Регулаторът отваря или затваря турбинните врати в зависимост от колебанията на електрическата нагрузка. Ако електрическата нагрузка внезапно се прекъсне, регулаторът затваря турбинните врати и водата е блокирана в пенстойка. Бързото спиране на водата може да причини сериозно разцепване на тръбопровода. Резервоарът за давление абсорбира това обратно налягане, като нивото на водата в него се колебае.

Строителство на хидроелектрична централа

Строителството на хидроелектрична централа включва създаването на баража, нагнетителен тунел, зала за клапи, пенстойк, машинен салон и резервоар за давление.

 Преимущества на хидроелектричната енергия

Тези централи са икономически ефективни и екологично благоприятни, тъй като не изискват горивен материал и не произвеждат замърсяване.

Недостатъци на хидроелектричната енергия

Високите разходи за строителство и необходимостта от дълги преносни линии за доставяне на електроенергия до мястото, където е необходима, могат да бъдат недостатъци.

Допълнителни предимства на баражите

Баражите, използвани в хидроелектричните централи, могат да предоставят допълнителни предимства като подкрепа за оросяване и контрол на наводненията.