Vad är en vattenkraftverk?

Vad är en vattenkraftverk?

Definition av vattenkraftverk

Ett vattenkraftverk definieras som en anläggning som genererar el genom att använda den kinetiska energin i fallande vatten för att rotera en turbin.

I ett vattenkraftverk utnyttjas den kinetiska energi som uppstår på grund av gravitationen i fallande vatten från en högre till en lägre nivå för att rotera en turbin och producera el. Den potentiella energin som lagras i vattnet vid det övre vattnivån släpps som kinetisk energi när det faller till det lägre vattnivån. Turbinen roterar när det fallande vattnet träffar turbinens blad. För att uppnå en höjdskillnad i vattnet byggs vattenkraftverk vanligtvis i bergiga områden. I flodens bana i bergiga områden byggs en konstgjord damm för att skapa den nödvändiga vattnethöjden. Från denna damm får vattnet falla mot nedströms i ett kontrollerat sätt till turbinbladen. Som ett resultat roterar turbinen på grund av vattnets kraft som appliceras på dess blad och därmed roterar alternatorn eftersom turbinaxeln är kopplad till alternatoraxeln.

Det största fördelen med ett vattenkraftverk är att det inte behöver någon bränsle. Det behöver endast en vattenhöjd, vilket naturligtvis finns tillgängligt en gång då dammen är byggd.

Inget bränsle betyder ingen bränslekostnad, ingen förbränning, inga rökgaser och ingen förorening. Detta gör vattenkraftverk rena och miljövänliga. De är också enklare att bygga jämfört med termiska och kärnkraftverk.

Att bygga ett vattenkraftverk kan vara dyrare än ett termiskt kraftverk på grund av kostnaden för att bygga en stor damm. Ingenjörskostnaderna är också höga. Dessutom kan vattenkraftverk inte byggas var som helst; de behöver specifika platser, ofta långt ifrån belastningscentrum.

Så, långa överföringslinjer krävs för att överföra den genererade effekten till belastningscentrum.Därför kan överföringskostnaden vara tillräckligt hög.

Trots detta kan det lagrade vattnet i dammen också användas för irrigering och liknande ändamål. Ibland kan genom att skapa en sådan damm i flodens bana, oregelbundna översvämningar längs nedströms delen av floden kontrolleras signifikant.

Det finns bara sex huvudkomponenter som krävs för att bygga ett vattenkraftverk. Dessa är damm, trycktunnel, svalltank, ventilhus, penstock och kraftstation.

Dammen är en artificiell betongbarriär byggd tvärs över flodens väg. Avloppsområdet bakom dammen skapar en enorm vattentankTrycktunneln tar vatten från dammen till ventilhuset.

I ventilhuset finns det två typer av ventiler tillgängliga. Den första är huvudspolventilen och den andra är en automatisk isoleringsventil. Spolventilerna styr vattnet som flödar nedströms och automatiska isoleringsventiler stoppar vattenflödet när elektrisk last plötsligt tas bort från anläggningen. Den automatiska isoleringsventilen är en skyddsväxt som inte spelar någon direkt roll i att styra vattenflödet till turbinen. Den fungerar endast under nödsituationer för att skydda systemet från sprängning.

Penstocken är en stålpipa som ansluter ventilhuset till kraftstationen. Vatten flödar genom penstocken från ventilhuset till kraftstationen.I kraftstationen finns det vattenturbiner och alternatorer med associerade stegupptransformatorer och spänningsanläggningssystem för att generera och sedan underlätta överföring av el.

Till sist kommer vi till svalltanken. Svalltanken är också en skyddstillbehör kopplat till vattenkraftverk. Den ligger precis innan ventilhuset. Tankens höjd måste vara större än vattenhöjden i vattentanken bakom dammen. Detta är en öppen toppvattnestank.

Tankens syfte är att skydda penstocken från sprängning när turbinen plötsligt nekar att ta emot vatten. Vid inmatningspunkten för turbiner finns turbingatter som styras av reglerare. Regleraren öppnar eller stänger turbingatterna beroende på variationer i elektrisk last. Om elektrisk last plötsligt tas bort från anläggningen stänger regleraren turbingatterna och vatten blockeras i penstocken. Plötslig stoppning av vatten kan orsaka allvarlig sprängning av penstockpipan. Svalltanken absorberar denna återtryck genom att svänga vattnivån i tanken.

Byggande av vattenkraftverk

Att bygga ett vattenkraftverk innebär att skapa en damm, trycktunnel, ventilhus, penstock, kraftstation och svalltank.

 Fördelar med vattenkraft

Dessa anläggningar är kostnadseffektiva och miljövänliga eftersom de inte behöver bränsle och inte producerar föroreningar.

Nackdelar med vattenkraft

De höga byggnadskostnaderna och behovet av långa överföringslinjer för att leverera el dit den behövs kan vara nackdelar.

Ytterligare fördelar med dammar

Dammar som används i vattenkraftverk kan också ge fördelar som irrigationsstöd och översvämningskontroll.