చిన్న జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు - రకాలు మరియు ప్రాజెక్టులు

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన భాగాల సమితి మరియు శక్తిని (కైనటిక్ మరియు పొటెన్షియల్) విద్యుత్ శక్తిగా లేదా వైస్ వెర్సాగా మార్చడానికి ఉపయోగపడతాయి.

ప్రస్తుతం ఉన్న వర్గీకరణ ప్రకారం, చిన్నవి జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు (HPP) 10-15 MW వరకు శక్తి, వీటిలో:

• చిన్న జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు - 1 నుండి 10 MW వరకు.

• చిన్న-జలవిద్యుత్ మొక్కలు - 0.1 నుండి 1 MW వరకు.

• మైక్రో-హైడ్రోఎలెక్ట్రిక్ ప్లాంట్ - 0.1 MW వరకు సామర్థ్యంతో.

జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ సామర్థ్యంలో ప్రవాహం మరియు తల నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తాయి. నీటి ఎగువ భాగంలో ముందుగా సేకరించిన నీటి సరఫరాను ఉపయోగించి ప్రవాహం మరియు పీడనం నియంత్రించబడతాయి. ట్యాంక్లో ఎక్కువ నీరు, అధిక ఒత్తిడి నీటి స్థాయి మరియు, తదనుగుణంగా, తల.

జలశక్తిలో ఉపయోగించే జలవిద్యుత్ సంభావ్యత యొక్క మూలం పెద్ద మధ్యస్థ మరియు చిన్న నదులు, నీటిపారుదల మరియు నీటి సరఫరా వ్యవస్థలు, హిమానీనదాల వాలు ప్రవాహం మరియు శాశ్వత మంచు.HPPలు ప్రధానంగా అవి ఒత్తిడిని సృష్టించే విధానం, ప్రవాహ నియంత్రణ స్థాయి, ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ప్రధాన పరికరాల రకం, నీటి ప్రవాహాన్ని ఉపయోగించడంలో సంక్లిష్టత (సింగిల్ లేదా మల్టీ-ఫంక్షనల్) మొదలైన వాటిలో ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి.

చిన్న జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు (చిన్న జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు) విద్యుత్ లైన్లకు దూరంగా ఉన్న స్వయంప్రతిపత్త వినియోగదారులకు విద్యుత్తును సరఫరా చేయడంలో ప్రత్యేకించి ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. వ్యాసం చిన్న ప్రవాహాల శక్తిని ఉపయోగించే సాధారణ ప్రాజెక్టులను చర్చిస్తుంది.

ప్రస్తుత వాతావరణాన్ని ఉపయోగించడం కోసం సెటప్ అంజీర్‌లో చూపబడింది. 1 ఎ. ఇది క్రింది విధంగా పనిచేస్తుంది. నిలువు వ్యాన్లు 1 ప్రవహించే మాధ్యమం ద్వారా ప్రభావితమైనప్పుడు, బ్యాలస్ట్ రిమ్‌లను నడిపించే హైడ్రోడైనమిక్ శక్తి ఏర్పడుతుంది. కినిమాటిక్ లింక్ 3 ద్వారా, మద్దతు జనరేటర్ షాఫ్ట్‌కు టార్క్‌ను ప్రసారం చేస్తుంది, అయితే జనరేటర్ స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ జలవిద్యుత్ కర్మాగారం లోతట్టు నీటి వనరులపై పనిచేస్తుంది, దీని పరిమాణం మరియు శక్తి దాని సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

అన్నం. 1. ఫ్లాట్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క పథకాలు: ఎ) ఫ్లాట్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ ప్లాంట్, బి) బి) జలవిద్యుత్ ప్లాంట్.

జలవిద్యుత్ కర్మాగారం (Fig. 1, b), కదులుతున్నప్పుడు, ప్రేరేపకుడు 6 ద్వారా ద్రవ శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది. ఇంపెల్లర్ 1 దానిపై ఉన్న షాఫ్ట్ మరియు వ్యాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. సంస్థాపన చట్రంలో అమర్చబడి ఉంటుంది 7 pontoons 6. బ్లేడ్లు, నీటి ప్రవాహం యొక్క దిశకు లంబంగా వంపుతిరిగిన, వీల్ 4 సహాయంతో ప్రవాహానికి వారి ధోరణిని మారుస్తాయి.

బ్లేడ్‌లలో ఒకటి ఇంటర్‌లాకింగ్ అంతర్గత మరియు బయటి భాగాల మిశ్రమంతో తయారు చేయబడింది, అక్షానికి కోణంలో ఒక విలోమ కనెక్టర్ ఉంటుంది మరియు భాగాలు మరియు సాగే కనెక్షన్ మధ్య ఉంచబడిన సాగే ప్యాడ్‌తో బలహీనపడుతుంది.సాగే కనెక్షన్ మీడియం యొక్క ప్రవాహాన్ని ఎదుర్కొంటున్న ప్లేట్ల ప్యాకేజీ రూపంలో, వేరియబుల్ పొడవు, బ్లేడ్కు కట్టుబడి మరియు దాని బయటి భాగంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. పరికరం ఫ్లాట్ వాటర్ ప్రవాహానికి ఉద్దేశించబడింది. అప్లైడ్ పవర్ జనరేటింగ్ మెషీన్లు సింక్రోనస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్ రకంగా ఉంటాయి.

అంజీర్ లో చూపిన లో. 2, నియంత్రణ వాల్వ్ 1 నుండి ద్రవ ప్రవాహం ప్రత్యామ్నాయంగా 2 మరియు 3 గదుల్లోకి మళ్లించబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

అన్నం. 2. సిప్హాన్ యొక్క ప్రవాహ మార్గంలో టర్బైన్

గదులలోని ద్రవం యొక్క భ్రమణ కదలిక గాలి డోలనాలను కలిగిస్తుంది మరియు టర్బైన్ 5 మరియు దానికి కనెక్ట్ చేయబడిన జనరేటర్ యొక్క క్రియాశీలతతో పైప్లైన్లు 4 మరియు 6 ద్వారా వారి ఓవర్ఫ్లో. మొత్తం పరికరం యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ఇది సిప్హాన్ యొక్క ప్రవాహ మార్గంలో ఇన్స్టాల్ చేయబడింది. సమస్య-రహిత ఆపరేషన్ కోసం ముందస్తు అవసరాలు ద్రవ ప్రవాహం, పెద్ద భిన్నాలు లేకుండా శుభ్రంగా ఉంటాయి. ఈ ఇన్‌స్టాలేషన్ కోసం ట్రాష్ రాక్ అవసరం.

16 kW (Fig. 3) శక్తితో తేలియాడే నీటి టర్బైన్ ప్రవాహం యొక్క గతి శక్తిని యాంత్రికంగా మరియు తరువాత విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి రూపొందించబడింది. టర్బైన్ అనేది ఉపరితలంపై హెలికల్ రెక్కలతో కాంతి (నీటి కంటే తేలికైన) పదార్థంతో తయారు చేయబడిన పొడుగుచేసిన వృత్తాకార మూలకం. మూలకం జనరేటర్‌కు టార్క్‌ను ప్రసారం చేసే రాడ్‌ల ద్వారా రెండు వైపులా సస్పెండ్ చేయబడింది.

అత్తి. 3. ఫ్లోటింగ్ వాటర్ టర్బైన్

హైడ్రాలిక్ పవర్ ప్లాంట్ (Fig. 4) మినీ-జనరేటర్ ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి రూపొందించబడింది, ఇది నీటి బకెట్లు 2తో అంతులేని డ్రైవ్ బెల్ట్ 1 ద్వారా భ్రమణంలో నడపబడుతుంది. బకెట్లు 2తో కూడిన బెల్ట్ 1 ఫ్రేమ్‌పై అమర్చబడి ఉంటుంది. 3 తరంగాలపై మోసుకెళ్లగల సామర్థ్యం. ఫ్రేమ్ 3 జనరేటర్ 5 ఉన్న మద్దతు 4కి జోడించబడింది.

బకెట్లు నీటి ప్రవాహం యొక్క క్షితిజ సమాంతర దిశను ఎదుర్కొంటున్న ఓపెన్ వైపులా బెల్ట్ వెలుపల ఉన్నాయి.జనరేటర్ యొక్క భ్రమణాన్ని నిర్ధారించే షరతు ద్వారా బకెట్ల సంఖ్య నిర్ణయించబడుతుంది. జోడించిన బ్లేడ్‌లతో "నిచ్చెన" రకం పరికరాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క వైవిధ్యం సాధ్యమవుతుంది.

అన్నం. 4. బెల్ట్ మరియు బకెట్ యొక్క అసెంబ్లీ

ప్రవాహాల యొక్క గతి శక్తిని ఉపయోగించడం కోసం పరికరం ఎదురుగా ఉన్న ఒడ్డున నీటిలో ఉన్న నిలువు సిలిండర్లను కలిగి ఉంటుంది, దానిపై రోలర్ ఉంచబడుతుంది (Fig. 5).

అన్నం. 5. మైక్రో డ్యామ్ యొక్క సంస్థాపన

రోలర్ యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ అక్షం మధ్య బ్లేడ్లు అమర్చబడి ఉంటాయి. వేన్‌లు మరియు వెలాసిటీ వెక్టార్ మధ్య దాడి కోణం కారణంగా, ప్రవహించే నీరు సిలిండర్‌లను భ్రమణంలో నడిపిస్తుంది మరియు రోలర్ ద్వారా విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్.

ప్రవాహాల శక్తిని ఉపయోగించుకునే పరికరం నీటి ప్రవాహంలో నిలువుగా ఉన్న ఇంపెల్లర్ 1ని కలిగి ఉంటుంది, ఎగువ 1 మరియు దిగువ 3 రిమ్స్‌లో హింగ్డ్ వేన్స్ 2 ఉంటుంది (Fig. 6). ఎగువ అంచు 1 జనరేటర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది 4. వేన్స్ 2 యొక్క స్థానం ప్రవాహం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది: ముందు ప్రవాహానికి లంబంగా మరియు అప్‌స్ట్రీమ్ కదలికకు సమాంతరంగా ఉంటుంది.

అన్నం. 6. నీటి ప్రవాహం యొక్క శక్తిని మార్చే పరికరం

స్లీవ్ మైక్రో-హైడ్రోఎలెక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్ 1 kW (MHES-1) స్క్విరెల్ వీల్ 1 రూపంలో ఒక టర్బైన్, ఒక గైడ్ వేన్ 2, 150 మిమీ వ్యాసం కలిగిన ఫ్లెక్సిబుల్ పైప్‌లైన్ 3, నీటి చూషణ పరికరం 4, a జనరేటర్ 5, ఒక నియంత్రణ యూనిట్ 6 మరియు ఫ్రేమ్ 7 (Fig. 7).

అన్నం. 7. బుషింగ్ మైక్రో హైడ్రోపవర్ 1 kW

ఈ మైక్రోహెచ్‌పిపి యొక్క ఆపరేషన్ క్రింది విధంగా నిర్వహించబడుతుంది: నీటిని తీసుకునే పరికరం 4 హైడ్రాలిక్ మాధ్యమాన్ని కేంద్రీకరిస్తుంది మరియు పైప్‌లైన్ 3 ద్వారా ఎగువ నీటి స్థాయి మరియు పని చేసే టర్బైన్ 1 మధ్య ఎత్తు వ్యత్యాసాన్ని అందిస్తుంది, హైడ్రాలిక్ ద్రవం యొక్క నిర్దిష్ట పీడనం యొక్క పరస్పర చర్య టర్బైన్‌తో రెండోది భ్రమణంలో డ్రైవ్ చేస్తుంది.టర్బైన్ 1 యొక్క టార్క్ ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్‌కు ప్రసారం చేయబడుతుంది.

డ్యామ్ నుండి 1.75 మీటర్ల ఎత్తులో లేదా సహజ పరిస్థితుల ఫలితంగా హైడ్రాలిక్ ద్రవం యొక్క డ్రాప్ ఉన్న చోట సిఫోన్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ ప్లాంట్ (Fig. 8) ఉపయోగించబడుతుంది.

అన్నం. 8. సిఫోన్ హైడ్రాలిక్ యూనిట్

ఈ సంస్థాపనల యొక్క ఆపరేషన్ క్రింది విధంగా ఉంటుంది: టర్బైన్ 1 ద్వారా హైడ్రాలిక్ ద్రవం యొక్క గడిచే ఆనకట్ట యొక్క శిఖరం ద్వారా పెరుగుతుంది, అత్తి. 9, టార్క్ షాఫ్ట్ 2 మరియు బెల్ట్ గేర్ 3 ద్వారా విద్యుత్ జనరేటర్కు ప్రసారం చేయబడుతుంది 4. గడిపిన ద్రవ మాధ్యమం విస్తరిస్తున్న నీటి లైన్ ద్వారా వెనుక నీటిలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

తక్కువ-పీడన మైక్రో-హైడ్రోఎలెక్ట్రిక్ ఇన్‌స్టాలేషన్ (Fig. 9) కనీసం H = 1.5 m ద్రవ కాలమ్ యొక్క నామమాత్రపు తలతో పనిచేస్తుంది. డ్రాప్ తగ్గినప్పుడు, అవుట్పుట్ శక్తి తగ్గుతుంది. సిఫార్సు చేయబడిన డ్రాప్ ఎత్తు 1.4-1.6 మీ.

అన్నం. 9. అల్పపీడన జలవిద్యుత్ ప్లాంట్

ఆపరేషన్ సూత్రం సంభావ్య శక్తితో హైడ్రాలిక్ ద్రవం యొక్క పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది రోటరీగా మరియు తరువాత విద్యుత్ రూపంలోకి మార్చబడుతుంది. చూషణ పరికరం 1లో, ద్రవం టర్బైన్ 2లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ద్రవం ముందుగా సుడిగుండంగా ఉంటుంది మరియు పడే ద్రవం కారణంగా బ్రాంచ్ పైప్‌లోకి మరింతగా చొచ్చుకుపోయి, టర్బైన్ 2 బ్లేడ్‌లతో సంకర్షణ చెందుతుంది, ద్రవం యొక్క గతి శక్తిని ఒక శక్తిగా మారుస్తుంది. షాఫ్ట్ 3 పై టార్క్, తర్వాత ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్‌కు.

అల్ప పీడన స్టేషన్ యొక్క బరువు P = 200 W శక్తితో 16 కిలోలు. ప్రొపెల్లర్ సెమీ డైరెక్ట్ హైడ్రోపవర్ కన్వర్టర్‌లో ప్రెజర్ పైప్‌లైన్ 1, గైడ్ గ్రిడ్ 2, ప్రొపెల్లర్ టర్బైన్ 3, గుండ్రని అవుట్‌లెట్ ఛానల్ 4, టార్క్ ఉంటాయి. ట్రాన్స్మిషన్ షాఫ్ట్ 5 మరియు ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ 6 (Fig. 10).

అన్నం. 10. సెమీ డైరెక్ట్ ఫ్లో కన్వర్టర్

ఈ డిజైన్ యొక్క విద్యుత్ శక్తి 1-10 kW ఎత్తులో తేడాతో Nm = 2.2-5.7 m. నీటి వినియోగం QH = 0.05-0.21 m 3m / s. ఎత్తులో వ్యత్యాసం Nm = 2.2-5.7 m. టర్బైన్ యొక్క భ్రమణ వేగం wn = 1000 rpm అవుతుంది.

2PEDV-22-219 ఎలక్ట్రిక్ మోటారు (Fig. 11) ఆధారంగా క్యాప్సూల్ హైడ్రాలిక్ కన్వర్టర్ మునుపటి జలవిద్యుత్ పవర్ ప్లాంట్‌తో సమానంగా పనిచేస్తుంది H = 2.5-6.3 m మరియు నీటి ప్రవాహం రేటు Q = 0.005-0.14 m 3 / s. విద్యుత్ శక్తి 1-5 kW. నీటి టర్బైన్ల యొక్క వ్యాసం 0.2 నుండి 0.254 m వరకు ఉంటుంది.హైడ్రాలిక్ చక్రం యొక్క వ్యాసం Dk = 0.35-0.4 m.

అన్నం. 11. క్యాప్సూల్ మైక్రో-హైడ్రోఎలెక్ట్రిక్ ప్లాంట్

డైరెక్ట్ ఫ్లో హైడ్రాలిక్ కన్వర్టర్ (Fig. 12) ఒక ప్రొపెల్లర్ టర్బైన్ 1, ఒక గైడ్ గ్రిడ్ 2, ఒక టార్క్ ట్రాన్స్మిషన్ షాఫ్ట్ 3, ఒక ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ 4, ఒక ఎగ్జాస్ట్ పైప్‌లైన్ 5. ఇది ఒత్తిడి పైప్‌లైన్‌ని ఉపయోగించి పనిచేస్తుంది.

అన్నం. 12. డైరెక్ట్ ఫ్లో హైడ్రాలిక్ కన్వర్టర్

హైడ్రోకాన్వర్టర్ (Fig. 13) వేగంగా కదిలే ద్రవ మాధ్యమం యొక్క శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి రూపొందించబడింది.

అన్నం. 13. వేగవంతమైన నీటి ప్రవాహం కోసం హైడ్రాలిక్ శక్తి కన్వర్టర్

ఇది క్యాప్సూల్ 2లో ఉన్న ప్రొపెల్లర్ టర్బైన్ 1ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది "త్వరిత ప్రవాహాలు" అని పిలువబడే నీటి ప్రవాహాలపై వ్యవస్థాపించబడుతుంది. క్యాప్సూల్ గైడ్ వేన్ 4లో ఉంది, ఇది ద్రవ మాధ్యమం లోపల అమర్చబడి ఉంటుంది. టర్బైన్ నుండి వచ్చే టార్క్ షాఫ్ట్ 5కి, ఆపై ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ 6కి ప్రసారం చేయబడుతుంది.