జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క పరికరం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

పురాతన కాలం నుండి, ప్రజలు నీటి చోదక శక్తిని ఉపయోగించారు. వారు నీటి ప్రవాహాల ద్వారా నడిచే మిల్లులలో పిండిని రుబ్బుతారు, దిగువన ఉన్న భారీ చెట్ల ట్రంక్‌లను తెప్పలుగా తయారు చేస్తారు మరియు సాధారణంగా పారిశ్రామిక వాటితో సహా అనేక రకాల పనుల కోసం జలవిద్యుత్‌ను ఉపయోగిస్తారు.

మొదటి జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు

19 వ శతాబ్దం చివరిలో, నగరాల విద్యుదీకరణ ప్రారంభంతో, జలవిద్యుత్ మొక్కలు ప్రపంచంలో చాలా త్వరగా ప్రజాదరణ పొందడం ప్రారంభించాయి. 1878 లో, ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి జలవిద్యుత్ కర్మాగారం ఇంగ్లాండ్‌లో కనిపించింది, ఇది ఆవిష్కర్త విలియం ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ యొక్క ఆర్ట్ గ్యాలరీలో కేవలం ఒక ఆర్క్ ల్యాంప్‌ను మాత్రమే శక్తివంతం చేసింది ... మరియు 1889 నాటికి, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో మాత్రమే 200 జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు ఉన్నాయి.

జలవిద్యుత్ అభివృద్ధిలో అత్యంత ముఖ్యమైన దశల్లో ఒకటి 1930లలో USAలో హూవర్ డ్యామ్ నిర్మాణం. రష్యా విషయానికొస్తే, ఇప్పటికే 1892 లో, జిరియానోవ్స్కీ గని యొక్క గని డ్రైనేజీకి విద్యుత్తును అందించడానికి రూపొందించబడిన బెరెజోవ్కా నదిపై రుడ్నియా ఆల్టైలో 200 kW సామర్థ్యంతో మొదటి నాలుగు-టర్బైన్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ ఇక్కడ నిర్మించబడింది.కాబట్టి, మానవజాతి విద్యుత్ అభివృద్ధితో, జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు పారిశ్రామిక పురోగతి యొక్క వేగవంతమైన వేగాన్ని గుర్తించాయి.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

నేడు, ఆధునిక జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు ఒక గిగావాట్ వ్యవస్థాపిత సామర్థ్యంతో భారీ నిర్మాణాలు. ఏదేమైనా, ఏదైనా జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం సాధారణంగా చాలా సరళంగా ఉంటుంది మరియు దాదాపు ప్రతిచోటా ఒకే విధంగా ఉంటుంది. హైడ్రాలిక్ టర్బైన్ యొక్క బ్లేడ్‌లకు వర్తించే నీటి పీడనం దానిని తిప్పడానికి కారణమవుతుంది మరియు హైడ్రాలిక్ టర్బైన్, జనరేటర్‌కు అనుసంధానించబడి, జనరేటర్‌ను మారుస్తుంది. జనరేటర్ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ స్టేషన్‌కు ఆపై విద్యుత్ లైన్‌కు అందించారు.

హైడ్రో జనరేటర్ రోటర్:

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క టర్బైన్ హాల్‌లో, నీటి ప్రవాహం యొక్క శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చే హైడ్రాలిక్ యూనిట్లు వ్యవస్థాపించబడ్డాయి మరియు అవసరమైన అన్ని పంపిణీ పరికరాలు, అలాగే జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం నియంత్రణ మరియు పర్యవేక్షణ పరికరాలు ఉన్నాయి. నేరుగా జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ భవనంలో.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క అవుట్పుట్ టర్బైన్ల గుండా వెళుతున్న నీటి పరిమాణం మరియు పీడనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. నీటి ప్రవాహం యొక్క నిర్దేశిత కదలిక కారణంగా ప్రత్యక్ష ఒత్తిడి పొందబడుతుంది. ఇది నదిపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో ఆనకట్టను నిర్మించినప్పుడు ఆనకట్ట వద్ద నిర్మించిన నీరు కావచ్చు లేదా ప్రవాహ మళ్లింపు కారణంగా ఒత్తిడి ఏర్పడుతుంది-అంటే, ఛానెల్ నుండి నీటిని ప్రత్యేక సొరంగం లేదా కాలువ ద్వారా మళ్లించినప్పుడు. కాబట్టి, జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు ఆనకట్ట, ఉత్పన్నం మరియు ఆనకట్ట.

అత్యంత సాధారణ ఆనకట్ట జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు నదీ గర్భాన్ని అడ్డుకునే ఆనకట్టపై ఆధారపడి ఉంటాయి.ఆనకట్ట వెనుక, నీరు పెరుగుతుంది, పేరుకుపోతుంది, ఒత్తిడి మరియు ఒత్తిడిని అందించే ఒక రకమైన నీటి కాలమ్‌ను సృష్టిస్తుంది. ఆనకట్ట ఎంత ఎత్తులో ఉంటే ఒత్తిడి అంత బలంగా ఉంటుంది. నైరుతి చైనాలోని పశ్చిమ సిచువాన్‌లోని యాలోంగ్‌జియాంగ్ నదిపై 3.6 GW జిన్‌పింగ్ డ్యామ్, 305 మీటర్ల ఎత్తుతో ప్రపంచంలోనే అత్యంత ఎత్తైన ఆనకట్ట.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు రెండు రకాలు. నదిలో కొంచెం తగ్గుదల ఉన్నప్పటికీ, సాపేక్షంగా సమృద్ధిగా ఉంటే, నదిని అడ్డుకునే ఆనకట్ట సహాయంతో, నీటి మట్టాలలో తగినంత వ్యత్యాసం సృష్టించబడుతుంది.

ఆనకట్ట పైన ఒక రిజర్వాయర్ ఏర్పడుతుంది, ఇది ఏడాది పొడవునా స్టేషన్ యొక్క ఏకరీతి ఆపరేషన్ను నిర్ధారిస్తుంది. ఆనకట్ట కింద ఒడ్డుకు సమీపంలో, దానికి సమీపంలో, ఒక నీటి టర్బైన్ వ్యవస్థాపించబడింది, విద్యుత్ జనరేటర్‌కు (డ్యామ్ స్టేషన్ సమీపంలో) అనుసంధానించబడి ఉంది. నది నౌకాయానానికి అనువుగా ఉంటే, నదికి వెళ్లడానికి ఎదురుగా ఉన్న ఒడ్డున తాళం వేయబడుతుంది. నౌకలు.

నది నీటిలో చాలా సమృద్ధిగా ఉండకపోయినా, పెద్ద ఇమ్మర్షన్ మరియు వేగవంతమైన కరెంట్ (ఉదాహరణకు, పర్వత నదులు) కలిగి ఉంటే, అప్పుడు నీటిలో కొంత భాగం ఒక ప్రత్యేక ఛానెల్ వెంట మళ్లించబడుతుంది, ఇది నది కంటే చాలా తక్కువ వాలును కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఛానెల్ కొన్నిసార్లు అనేక కిలోమీటర్ల పొడవు ఉంటుంది. కొన్నిసార్లు ఫీల్డ్ పరిస్థితులు ఛానెల్‌ని టన్నెల్ (పవర్ స్టేషన్ల కోసం) ద్వారా భర్తీ చేయవలసి వస్తుంది. ఇది కాలువ యొక్క అవుట్‌లెట్ మరియు నది దిగువకు మధ్య స్థాయిలో గణనీయమైన వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది.

ఛానెల్ చివరిలో, నీరు నిటారుగా ఉన్న వాలుతో పైపులోకి ప్రవేశిస్తుంది, దాని దిగువ చివరలో ఒక జనరేటర్తో హైడ్రాలిక్ టర్బైన్ ఉంటుంది. స్థాయిలో గణనీయమైన వ్యత్యాసం కారణంగా, నీరు పెద్ద గతి శక్తిని పొందుతుంది, ఇది స్టేషన్‌కు శక్తినివ్వడానికి సరిపోతుంది (ఉత్పన్న స్టేషన్లు).

ఇటువంటి స్టేషన్లు పెద్ద సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ప్రాంతీయ పవర్ ప్లాంట్ల వర్గానికి చెందినవి (cf. చిన్న జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు)చిన్న ప్లాంట్లలో, టర్బైన్ కొన్నిసార్లు తక్కువ సమర్థవంతమైన, చౌకైన నీటి చక్రం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది.

స్ప్రింగ్స్ నుండి జిగులేవ్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క భవనం

జిగులేవ్ HPP యొక్క విద్యుత్ కనెక్షన్ల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం

జిగులేవ్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ భవనం ద్వారా ఒక విభాగం. 1 - RU 400 kV తెరవడానికి అవుట్‌పుట్‌లు; 2 - 220 మరియు 110 kV కేబుల్స్ యొక్క అంతస్తు; 3 - విద్యుత్ పరికరాలు నేల, 4 - ట్రాన్స్ఫార్మర్ శీతలీకరణ పరికరాలు; 5 - "త్రిభుజాలు" లో ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ యొక్క జనరేటర్ యొక్క వోల్టేజ్ వైండింగ్లను కనెక్ట్ చేసే బస్ చానెల్స్; 6 - 2X125 టన్నుల లోడ్ సామర్థ్యం కలిగిన క్రేన్; 7 - 30 టన్నుల లోడ్ సామర్థ్యం కలిగిన క్రేన్; 8 - 2X125 t లోడ్ సామర్థ్యం కలిగిన క్రేన్; 9 - చెత్త నిలుపుదల నిర్మాణం; 10 - 2X125 టన్నుల లోడ్ సామర్థ్యం కలిగిన క్రేన్; 11 - మెటల్ నాలుక; 12 - 2X125 టన్నుల లోడ్ సామర్థ్యం కలిగిన క్రేన్.

Zhigulev HPP ఐరోపాలో రెండవ అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ ప్లాంట్, 1957-1960లో ఇది ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ ప్లాంట్.

105 వేల KW సామర్థ్యం కలిగిన స్టేషన్ యొక్క మొదటి యూనిట్ 1955 చివరిలో అమలులోకి వచ్చింది, 1956 లో మరో 11 యూనిట్లు 10 నెలలపాటు పనిలో ఉంచబడ్డాయి. 1957 — మిగిలిన ఎనిమిది యూనిట్లు.

పెద్ద సంఖ్యలో కొత్త, కొన్ని సందర్భాల్లో ప్రత్యేకమైన, శక్తి సౌకర్యాలు వ్యవస్థాపించబడ్డాయి మరియు జలవిద్యుత్ కేంద్రాలలో పనిచేస్తున్నాయి.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల రకాలు మరియు వాటి పరికరాలు

డ్యామ్‌తో పాటు, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్‌లో భవనం మరియు స్విచ్‌గేర్ ఉన్నాయి. జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ప్రధాన పరికరాలు భవనంలో ఉన్నాయి, టర్బైన్లు మరియు జనరేటర్లు ఇక్కడ వ్యవస్థాపించబడ్డాయి. ఆనకట్ట మరియు భవనంతో పాటు, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్‌లో తాళాలు, స్పిల్‌వేలు, చేపల మార్గాలు మరియు పడవ లిఫ్ట్‌లు ఉండవచ్చు.

ప్రతి జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ ఒక ప్రత్యేకమైన నిర్మాణం, కాబట్టి ఇతర రకాల పారిశ్రామిక విద్యుత్ ప్లాంట్ల నుండి జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల యొక్క ప్రధాన ప్రత్యేక లక్షణం వారి వ్యక్తిత్వం. మార్గం ద్వారా, ప్రపంచంలోని అతిపెద్ద రిజర్వాయర్ ఘనాలో ఉంది, ఇది వోల్టా నదిపై ఉన్న అకోసోంబో రిజర్వాయర్. ఇది 8,500 చదరపు కిలోమీటర్ల విస్తీర్ణంలో ఉంది, ఇది మొత్తం దేశ వైశాల్యంలో 3.6%.

నదీ గర్భం వెంబడి గణనీయమైన వాలు ఉన్నట్లయితే, ఉత్పన్న జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మించబడుతుంది. డ్యామ్‌ల కోసం పెద్ద రిజర్వాయర్‌ను నిర్మించాల్సిన అవసరం లేదు, బదులుగా నీరు ప్రత్యేకంగా ఏర్పాటు చేయబడిన నీటి మార్గాలు లేదా సొరంగాల ద్వారా నేరుగా పవర్ ప్లాంట్ భవనానికి పంపబడుతుంది.

చిన్న డైలీ రెగ్యులేషన్ బేసిన్‌లు కొన్నిసార్లు డెరివేటివ్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ స్టేషన్‌లలో అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇవి పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఓవర్‌లోడ్‌పై ఆధారపడి ఒత్తిడిని నియంత్రించడానికి మరియు తద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే విద్యుత్ మొత్తాన్ని అనుమతిస్తుంది.

పంప్డ్ స్టోరేజీ ఫెసిలిటీస్ (PSPP) అనేది ఒక ప్రత్యేక రకం జలవిద్యుత్ ప్లాంట్. ఇక్కడ, స్టేషన్ రోజువారీ హెచ్చుతగ్గులు మరియు పీక్ లోడ్‌లను సున్నితంగా చేయడానికి రూపొందించబడింది శక్తి వ్యవస్థ, అందువలన పవర్ గ్రిడ్ యొక్క విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తుంది.

పంపులు దిగువ బేసిన్ నుండి ఎగువ బేసిన్లోకి నీటిని పంప్ చేసినప్పుడు, ఇటువంటి స్టేషన్ జనరేటర్ మోడ్‌లో మరియు నిల్వ మోడ్‌లో పని చేస్తుంది. ఈ సందర్భంలో బేసిన్ అనేది రిజర్వాయర్‌లో భాగమైన మరియు ఒక జలవిద్యుత్ ప్లాంట్‌కు ఆనుకొని ఉండే బేసిన్ వస్తువు.

పంప్ చేయబడిన నిల్వ సదుపాయానికి ఉదాహరణ మిస్సౌరీలోని టౌమ్ సాక్ రిజర్వాయర్, మిస్సిస్సిప్పి నుండి 80 కిలోమీటర్ల దూరంలో 5.55 బిలియన్ లీటర్ల సామర్థ్యంతో నిర్మించబడింది, విద్యుత్ వ్యవస్థ 440 మెగావాట్ల గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని అందించడానికి అనుమతిస్తుంది.