|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Гідроелектростанція. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Гідроелектростанція (ГЕС) - електростанція, яка як джерело енергії використовує енергію водного потоку. Гідроелектростанції зазвичай будують на річках, споруджуючи греблі та водосховища. Для ефективного виробництва електроенергії на ГЕС необхідні два основні фактори: гарантована забезпеченість водою цілий рік і можливо великі ухили річки, сприяють гідробудівництву каньйоноподібні види рельєфу.
Люди дуже давно навчилися використовувати енергію води для того, щоб крутити робочі колеса млинів, верстатів, пилорам. Але поступово частка гідроенергії у загальній кількості енергії, використовуваної людиною, зменшилась. Це з обмеженою можливістю передачі енергії води великі відстані. З появою електричної турбіни, що рухається водою, у гідроенергетики з'явилися нові перспективи. Першою електростанцією трифазного струму була Лаутенська гідроелектростанція. На ній були встановлені два однакові трифазні синхронні генератори. Фазна напруга з допомогою трансформаторів підвищувалася з 50 до 5000 вольт. Її електроенергія використовувалася для живлення освітлювальної мережі міста Хейльбронн, а також ряду невеликих заводів та майстерень. Знижувальні трансформатори встановлювалися безпосередньо у споживачів. Ця перша у світі промислова установка трифазного струму була запущена в експлуатацію на початку 1892 року. Використання енергії вод у цій установці показало можливість використання гідроресурсів віддалених від промислових центрів. З того часу кількість гідроелектричних установок постійно зростає. Наприклад, в 1892 р. Н. Н. Бенардос запропонував організувати електропостачання Петербурга шляхом утилізації енергії Неви на спеціально побудованих електричних станціях (потужністю до 20 000 к. с.). У 1893 р. М. С. Лелявський розробив схему використання гідроенергії Дніпровських порогів. В. Н. Чиколєв, який пропагував ще на початку 80-х років XIX ст. використання водяних турбін як первинних двигунів електростанцій, в 1896 р. разом з Р. Е. Классоном побудував у Петербурзі на р. Петербурзі. Охта гідроелектростанцію та лінію електропередач трифазного струму. Протягом 90-х років ХІХ ст. З кожним роком зростала кількість великих гідроелектростанцій. Наприкінці ХІХ ст. були споруджені: Рейнфельдська гідроелектростанція (Німеччина, 1898) потужністю 16 800 кВт при натиску води 3,2 м, Ніагарська (США) потужністю 50 тис. л. с. при натиску 41,2 м, Жоназька (Франція, 1901 р.) потужністю 11 л. с. На початку другого десятиліття XX ст. були пущені в хід гідроелектростанції АугстВіллен (Німеччина, 200) потужністю 1911 тис. л. с., Кеокук (США, 44 р.) потужністю 1912 тис. л. с. Якість турбінного обладнання була ще недостатньо високою, ККД коливався в межах 180-0,8. Недосконалими були форми та конструкції гідроспоруд, що пояснюється недостатньою вивченістю питань інженерної гідравліки та гідротехніки. Тому деякі ГЕС, побудовані в ці роки, в подальшому зазнали більш менш серйозної реконструкції. У дореволюційній Росії гідроелектростанцій було замало. Першою була установка на Охтінському заводі у Петербурзі потужністю 350 л. с. (1896). Крім того, діяли ГЕС "Біле вугілля" на нар. Підкумок (1903 р.) потужністю 990 л. с., напругою 8000 В, Гіндукуська ГЕС (1909) на нар. Мургаб, потужністю 1 л. с. Крім того, діяли кілька дрібніших за потужністю (Сашнінська, Аллавердинська, Тургусунська, Сестрорецька та ін.). Загальна потужність гідростанцій дореволюційної Росії становила 590 квт. Розглянемо основні види ГЕС. Дериваційні ГЕС. Вони істотна (а іноді й велика) частина напору створюється за допомогою дериваційних водоводів, які є штучними спорудами у вигляді відкритих каналів, лотків, тунелів або трубопроводів. Водяні турбіни ставляться на дериваційному водоводі. Такі ГЕС підходять для гірських річок. Прищільні ГЕС. Вони влаштовані так, що натиск у них створюється за допомогою спеціально спорудженої греблі, яка підпираючи рівень води, утворює верхній б'єф. Будівля ГЕС зазвичай розташовується поблизу греблі: вода з водосховища надходить до турбін по напірних водопроводах, що проходять через тіло греблі, або під греблею, або безпосередньо з верхнього б'єфу. Після використання вода з турбін відводиться у русло. Для пропуску надлишків води влаштовуються спеціальні водозливні греблі. До цього типу ГЕС належать ДніпроГЕС та Волзька імені В. І. Леніна. На деякі ГЕС у турбінних блоках зробили отвори для холостих скидів паводкових вод та підведення води до турбін. Ці ГЕС називають суміщеними. У гідроелектростанціях вбудованого типу агрегати розміщуються в тілі бетонної греблі, тому необхідність спорудження особливої машинної будівлі відпадає. На сучасних середніх та великих гідроелектростанціях, а також на багатьох дрібних ГЕС широко застосовуються методи автоматики та телемеханіки, причому на деяких ГЕС повністю автоматизовано пуск, регулювання, керування та зупинка агрегатів, а також керування затворами гідроспоруд та напірних водотоків. Ці операції можуть здійснюватися телемеханічно, т. е. диспетчерським персоналом пунктів управління. Багато ГЕС працюють без персоналу, керуються з відривом (наприклад, з іншої станції каскаду чи з диспетчерського пункту). На окремих автоматизованих ГЕС управління та підтримку необхідного режиму роботи здійснюються за допомогою автооператорів, що виконують свої функції за заздалегідь наміченими для них планами та графіками. На повністю автоматизованих ГЕС, які керуються дистанційно або за допомогою автооператорів, нагляд за обладнанням здійснюється шляхом періодичних інспекторських оглядів ГЕС. При будь-якій аварії подається черговий сигнал для відновлення нормального режиму роботи ГЕС.
Переваги та переваги гідроелектростанцій у порівнянні з тепловими електростанціями дуже значні і полягають насамперед у тому, що ГЕС економлять паливо, раціоналізують паливний баланс, сприяють економічному розвитку районів, які не забезпечені достатніми паливними ресурсами. Конструкція агрегатів гідроелектричних станцій простіше, ніж агрегатів теплових електричних станцій, а процес виробництва електричної енергії на гідростанціях значно менш складний, ніж теплових станціях. Робота гідроелектростанції не пов'язана з такою кількістю відходів, як ТЕС. Будівництво гідроелектростанцій призводить до раціонального вирішення не тільки енергетичної проблеми, а й низки інших проблем, що мають велике значення. Серед них - проблеми судноплавства, іригації та меліорації земель, водопостачання, рибного господарства та дуже важлива проблема перетворення природи. Досвід експлуатації перших гідроелектростанцій показав, що вони мають більшу маневреність, хорошу надійність роботи та малі експлуатаційні витрати, не вимагають численного обслуговуючого персоналу та допускають повну автоматизацію процесу виробництва електроенергії з вельми широкими можливостями телеуправління. Сучасні гідравлічні турбіни мають ККД, що сягає 0,93. Енергія, вироблена гідроелектростанціями, дешевше, ніж електроенергія, що доставляється тепловими електростанціями. У технічному та експлуатаційному відносинах дуже важливо, що гідроелектричні установки мають велику маневреність. Ця особливість гідроагрегатів має важливе значення для великих енергетичних систем, оскільки різкий приріст навантаження, у тому числі при аварійних збоях у системі, можна швидко компенсувати включенням резервних гідроагрегатів. Таким чином, гідроагрегати виявилися дуже зручними для покриття піків навантаження в системах, в яких працюють теплові, так і гідравлічні станції. Недоліком гідравлічних станцій є їхня "локальність", тобто можливість ефективного будівництва гідростанцій тільки в відносно небагатьох районах. Ця локальність долається передачею енергії на відстань електричним струмом, проте в деяких випадках транспорт енергії шляхом перевезення палива є економічно ефективнішим, особливо при застосуванні нафтопроводів та газопроводів. Початкові витрати на спорудження ГЕС вищі, ніж на теплові електростанції. Великим недоліком рівнинних ГЕС є відчуження земель, що затоплюються водосховищем. Поступово відбувається розмивання берегів штучних водойм, їх замулювання, порушення екологічної рівноваги у зоні водоймищ. Автор: Пристінський В.Л.
▪ лазер
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Карбід-кремнієвих пристроїв випускають все більше ▪ І в льодовиковому періоді були потепління ▪ Оптичний прискорювач нейронної мережі ▪ Samsung продовжує підтримувати Rambus
▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей ▪ стаття Розбрід і хитання. Крилатий вислів ▪ стаття Чому цінність грошей визначається золотом? Детальна відповідь ▪ стаття Черкез. Легенди, вирощування, способи застосування
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page