水力发电厂的运行原理。方案、说明

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水力发电站的运行原理非常简单。水力发电站的水力结构提供进入水轮机叶片所需的水流，从而引导发电机发电。

水力发电厂的运行原理
图。1。其中一种水轮机的方案

必要的水压由水坝（在水坝型水力发电站的情况下）或通过引水——水的自然流动（衍生水力发电厂）形成。在某些情况下，水坝和导流一起使用以获得必要的水压：

大坝水电站（图2）。这些是吉尔吉斯斯坦最常见的大型水力发电厂类型。其中的水压是通过安装一座完全阻挡河流并将水位提高到所需高度的水坝来产生的。在这种情况下，水电站建筑本身位于大坝后面的下部。在这种情况下，水通过特殊的压力通道供应到涡轮机。
分流高压电厂（图 3）。此类发电厂建在有河流坡度的地方。产生压力所需的水量通过特殊的排水系统（渠道、支流、沟渠）从河道引流。它们的坡度远小于河流的平均坡度。结果，水在经过一定距离后上升到所需的高度并收集在压力盆中。从那里，水通过压力管道进入涡轮机，最终落回到同一条河流中。在某些情况下，在引水渠道的起点处会建造一座大坝和一个小型水库。

水力发电厂的运行原理

米。 2.水电坝型

水力发电厂的运行原理

米。 3、引水式水电站

所有电力设备均直接位于 HPP 大楼内。根据用途的不同，它有其特定的划分。水轮发电机位于机舱内，直接将水能转化为电能。还有电气设备，包括水力发电站、变电站、开关设备等运行的控制和监测装置。

水电站根据发电量进行划分：

强大 - 生产 30 兆瓦及以上；
小型 HPP - 从 1 MW 到 30 MW；
微型 HPP - 从 100 kW 到 1 MW；
微型 HPP - 从 5 kW 到 100 kW；
pico 水力发电站 - 高达 5 kW。

水力发电站的功率取决于水的压力和流量，以及所使用的涡轮机和发电机的效率（效率因数）。由于自然原因，用水量随着季节以及其他一些原因不断变化，习惯上用循环功率来表示水电站的功率。例如，水力发电站有每年、每月、每周或每天的运行周期。

根据水的流量和压力，水力发电厂使用各种类型的涡轮机。适用于带金属螺旋室的高压动叶式涡轮机和径轴式涡轮机。中压高压电厂安装旋转叶片式和径轴式涡轮机，低压旋转叶片式涡轮机安装在钢筋混凝土或钢室内。所有类型涡轮机的工作原理都是相同的 - 压力下的水（水压）进入涡轮叶片，涡轮叶片开始旋转。因此，机械能被转移到发电机，发电机发电。涡轮机在某些技术特性以及室（钢或钢筋混凝土）方面有所不同，并且针对不同的水压而设计。

根据其用途，水电站还可能包括额外的结构，例如船闸、鱼道、用于灌溉的取水设施等等。

水力发电厂的价值在于它们利用可再生自然资源来发电。由于水力发电厂不需要额外的燃料，因此最终发电成本比使用其他类型的发电厂低得多。

水力发电厂的特点（优点和缺点）

(+) 水力发电厂的电力成本比火力发电厂低两倍以上。
(+) HPP 涡轮机允许在从零到最大功率的所有模式下运行，并允许您在必要时快速改变功率，充当发电调节器。
(+) 河流是一种可再生能源
(+) 与其他类型的发电厂相比，对空气和冰川的影响明显较小。
(-) 通常有效的 HPP 距离消费者较远，并且需要建造昂贵的电力线 (TL)。
(-) 水库经常占据大面积。
(-) 水坝经常改变渔业的性质，因为它们阻挡了洄游鱼类产卵场的路径，但通常有利于水库本身鱼类资源的增加和鱼类养殖的实施。

作者：Kartanbaev B.A.、Zhumadilov K.A.、Zazulsky A.A.

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