ВЕЦ: работен принцип, схема, оборудване, мощност

Почти всеки си представя целите на водноелектрическите централи, но само няколко от тях могат да разберат надеждно принципа на работа на ВЕЦ. Основната мистерия за хората - как този огромен язовир без гориво генерира електрическа енергия. За това и говорете.

Какво представлява водноелектрическата централа?

Водноелектрическата централа е комплексен комплекс, състоящ се от различни структури и специално оборудване. На реките има водноелектрически централи, където има постоянен приток на вода за запълване на язовира и резервоара. Такива структури (язовири), създадени по време на изграждането на водноелектрическа централа, са необходими за концентрацията на постоянен поток от вода, който с помощта на специално оборудване за ВЕЦ се превръща в електрическа енергия.

Следва да се отбележи, че изборът на място за строителство играе важна роля по отношение на ефективността на работата на ВЕЦ. Трябва да са налице две условия: гарантирана неизчерпаема водоснабдяване и висок ъгъл наклона на реката.

Принцип на действие на водноелектрическата централа

Операцията на водноелектрическата централа е съвсем проста. Построените хидравлични съоръжения осигуряват стабилна вода, която влиза в турбините. Главата задвижва турбината в движение, в резултат на което тя върти генераторите. Последните генерират електричество, което след това се доставя на потребителя чрез високочестотни преносни линии.

Основната трудност на такава структура е да осигури постоянна вода, която се постига чрез издигането на язовир. Благодарение на това голямо количество вода се концентрира на едно място. В някои случаи се използва естествен воден ток и понякога се използват едно язовирно и производно (естествен ток).

В сградата има оборудване за водноелектрически централи, чиято основна задача е да преобразуват механичната енергия на водния поток в електрическа енергия. Тази задача се възлага на генератора. Също така, допълнително оборудване се използва за наблюдение на работата на станцията, разпределение на устройства и трансформаторни станции.

Под снимката е показана схематичната схема на ВЕЦ.

Както можете да видите, водният поток върти турбината на генератора, генерира енергия, доставя го до трансформатора за преобразуване, след което се транспортира през преносната мрежа до доставчика.

мощности

Има различни водноелектрически централи, които могат да бъдат разделени според изхода:

1. Много мощен - с производство на повече от 25 MW.
2. Средна - с производство до 25 MW.
3. Малки - с производство до 5 MW.

Силата на водните електроцентрали зависи главно от потока на водата и ефективността на самия генератор, който се използва върху него. Но дори и най-ефективната инсталация няма да може да произвежда големи количества електроенергия със слаба вода. Трябва също така да се има предвид, че капацитетът на водноелектрическата централа не е постоянен. Поради естествени причини нивото на водата в язовира може да се увеличи или намали. Всичко това оказва влияние върху количеството произведена електроенергия.

Ролята на язовира

Най-сложен, голям и като цяло основният елемент на всяка водноелектрическа централа е язовир. Невъзможно е да се разбере какво представлява водноелектрическата централа, без да се разбира същността на язовира. Те са огромни мостове, които държат водния поток. В зависимост от дизайна те могат да се различават: има гравитационни, дъгови и други структури, но целта им винаги е една и съща - поддържане на голям обем вода. Благодарение на язовира е възможно да се концентрира стабилен и мощен поток от вода, насочен към турбините, които въртят генератора. То, от своя страна, произвежда електрическа енергия.

на технологиите

Както вече знаем, принципът на работа на ВЕЦ се основава на използването на механичната енергия на падащата вода, която след това се превръща в електрическа енергия чрез турбина и генератор. Самите турбини могат да бъдат инсталирани или в язовира, или в близост до него. В някои случаи се използва тръбопровод, през който водата под язовир преминава под високо налягане.

Индикаторите за капацитета на всяка водноелектрическа централа са няколко: воден поток и хидростатична глава. Последната цифра се определя от разликата в надморската височина между началната и крайната точка на свободното падане на водата. Когато създавате проект, станциите на един от тези индикатори базират цялата структура.

Добре известните технологии за производство на електроенергия позволяват да получат висока ефективност при преобразуване на механичната енергия в електрическа енергия. Понякога е няколко пъти по-висока от подобните показатели топлоелектрически централи. Такава висока ефективност се постига благодарение на оборудването, прилагано във водноелектрическата централа. Той е надежден и сравнително лесен за употреба. Освен това, поради липсата на гориво и разпределението на голямо количество топлинна енергия, животът на такова оборудване е доста голям. Разбивките тук са изключително редки. Смята се, че минималният срок на експлоатация на генераторните възли и структури като цяло е около 50 години. Въпреки че всъщност и днес водоемите, построени през тридесетте години на миналия век, функционират доста успешно.

Водноелектрически централи на Русия

Към днешна дата има около 100 водноелектрически централи на територията на Русия. Разбира се, тяхната мощност е различна и повечето са станции с инсталирана мощност до 10 MW. Също така има такива пунктове като Пироговская или Акуловская, които са пуснати в експлоатация през 1937 г., а капацитетът им е само 0,28 MW.

Най-големи са Саяно-Шушенская и ВЕЦ Красноярск с капацитет съответно 6400 и 6000 MW. Те са последвани от станцията:

1. Братски (4500 MW).
2. Ust-Ilimskaya ВЕЦ (3840).
3. Bochuganskaya (2997 MW).
4. Волжская (2660 MW).
5. Zhigulevskaya (2450 MW).

Въпреки огромния брой такива станции, те произвеждат само 47 700 MW, което представлява 20% от общия обем на цялата произведена енергия в Русия.

В заключение

Сега разбирате принципа на работа на ВЕЦ, трансформирайки механичната енергия на потока вода в електричество. Въпреки сравнително простата идея за получаване на енергия, комплекс от оборудване и нови технологии правят тези структури трудни. Въпреки това, в сравнение с атомни електроцентрали те са наистина примитивни.