Waterkrag is om die waterenergie van natuurlike riviere om te skakel in elektrisiteit vir mense om te gebruik.Daar is verskeie bronne van energie wat in kragopwekking gebruik word, soos sonenergie, waterkrag in riviere en windkrag wat deur lugvloei opgewek word.Die koste van hidrokragopwekking met behulp van hidrokrag is goedkoop, en die bou van hidrokragstasies kan ook gekombineer word met ander waterbewaringsprojekte.Ons land is baie ryk aan waterkragbronne en die toestande is ook baie goed.Waterkrag speel 'n belangrike rol in die bou van die nasionale ekonomie.
Die stroomop watervlak van 'n rivier is hoër as sy stroomaf watervlak.As gevolg van die verskil in die watervlak van die rivier, word waterenergie opgewek.Hierdie energie word potensiële energie of potensiële energie genoem.Die verskil tussen die hoogte van die rivierwater word die druppel genoem, ook genoem die watervlakverskil of die waterkop.Hierdie daling is 'n basiese voorwaarde vir die vorming van hidrouliese krag.Daarbenewens hang die grootte van hidrouliese krag ook af van die grootte van die vloei van water in die rivier, wat nog 'n basiese toestand is wat so belangrik is soos die druppel.Beide die val en die vloei beïnvloed die hidrouliese krag direk;hoe groter die watervolume van die druppel, hoe groter is die hidrouliese krag;as die daling en die watervolume relatief klein is, sal die uitset van die hidrokragstasie kleiner wees.
Die daling word gewoonlik in meter uitgedruk.Gradiënt is die verhouding van daling en afstand, wat die graad van druppelkonsentrasie kan aandui.Die daling is meer gekonsentreer, en die gebruik van hidrouliese krag is geriefliker.Die druppel wat deur 'n hidrokragstasie gebruik word, is die verskil tussen die stroomop wateroppervlak van die hidrokragstasie en die stroomafwateroppervlak nadat dit deur die turbine gegaan het.
Vloei is die hoeveelheid water wat in 'n rivier vloei per tydseenheid, en dit word uitgedruk in kubieke meter in een sekonde.Een kubieke meter water is een ton.Die vloei van 'n rivier verander te eniger tyd, so wanneer ons oor die vloei praat, moet ons die tyd verduidelik van die spesifieke plek waar dit vloei.Die vloei verander baie aansienlik in tyd.Die riviere in ons land het oor die algemeen 'n groot vloei in die reënseisoen in die somer en herfs, en relatief klein in die winter en lente.Oor die algemeen is die vloei van die rivier relatief klein in die stroomop;omdat die sytakke saamsmelt, neem die stroomaf vloei geleidelik toe.Dus, alhoewel die stroomop val gekonsentreer is, is die vloei klein;die stroomaf vloei is groot, maar die druppel is relatief verspreid.Daarom is dit dikwels die mees ekonomies om hidrouliese krag in die middellope van die rivier te benut.
Met die kennis van die daling en vloei wat deur 'n hidrokragstasie gebruik word, kan die uitset daarvan bereken word deur die volgende formule te gebruik:
N= GQH
In die formule kan N–uitset, in kilowatt, ook drywing genoem word;
Q–vloei, in kubieke meter per sekonde;
H – daling, in meter;
G = 9.8 , is die versnelling van swaartekrag, eenheid: Newton/kg
Volgens bogenoemde formule word die teoretiese drywing bereken sonder om enige verliese af te trek.Trouens, in die proses van hidrokragopwekking het turbines, transmissietoerusting, kragopwekkers, ens. almal onvermydelike kragverliese.Daarom moet die teoretiese drywing verdiskonteer word, dit wil sê, die werklike drywing wat ons kan gebruik, moet vermenigvuldig word met die doeltreffendheidskoëffisiënt (simbool: K).
Die ontwerpte krag van die kragopwekker in die hidrokragstasie word die nominale drywing genoem, en die werklike drywing word die werklike drywing genoem.In die proses van energietransformasie is dit onvermydelik om 'n deel van die energie te verloor.In die proses van hidrokragopwekking is daar hoofsaaklik verliese aan turbines en kragopwekkers (daar is ook verliese in pypleidings).Die verskillende verliese in die landelike mikro-hidrokragstasie maak ongeveer 40-50% van die totale teoretiese krag uit, dus kan die uitset van die hidrokragstasie eintlik net 50-60% van die teoretiese krag gebruik, dit wil sê die doeltreffendheid is ongeveer 0.5-0.60 (waarvan die turbinedoeltreffendheid 0.70-0.85 is, die doeltreffendheid van kragopwekkers 0.85 tot 0.90 en die doeltreffendheid van pyplyne en transmissietoerusting 0.80 tot 0.85 is).Daarom kan die werklike krag (uitset) van die hidrokragstasie soos volg bereken word:
K–die doeltreffendheid van die hidrokragstasie, (0.5~0.6) word gebruik in die rowwe berekening van die mikro-hidrokragstasie;hierdie waarde kan vereenvoudig word as:
N=(0.5～0.6)QHG Werklike drywing=doeltreffendheid×vloei×daling×9.8
Die gebruik van hidrokrag is om waterkrag te gebruik om 'n masjien aan te dryf, wat 'n waterturbine genoem word.Die antieke waterwiel in ons land is byvoorbeeld 'n baie eenvoudige waterturbine.Die verskillende hidrouliese turbines wat tans gebruik word, is aangepas vir verskeie spesifieke hidrouliese toestande, sodat hulle meer doeltreffend kan roteer en waterenergie in meganiese energie kan omskakel.’n Ander soort masjinerie, ’n kragopwekker, word aan die turbine gekoppel, sodat die rotor van die opwekker saam met die turbine roteer om elektrisiteit op te wek.Die kragopwekker kan in twee dele verdeel word: die deel wat saam met die turbine roteer en die vaste deel van die kragopwekker.Die deel wat aan die turbine gekoppel is en draai, word die rotor van die kragopwekker genoem, en daar is baie magnetiese pole om die rotor;'n sirkel om die rotor is die vaste deel van die kragopwekker, wat die stator van die opwekker genoem word, en die stator is met baie koperspoele toegedraai.Wanneer baie magnetiese pole van die rotor in die middel van die koperspoele van die stator roteer, word 'n stroom op die koperdrade opgewek, en die generator skakel meganiese energie om in elektriese energie.
Die elektriese energie wat deur die kragstasie opgewek word, word omgeskakel in meganiese energie (elektriese motor of motor), ligenergie (elektriese lamp), termiese energie (elektriese oond) ensovoorts deur verskeie elektriese toerusting.
die samestelling van die hidrokragstasie
Die samestelling van 'n hidrokragstasie sluit in: hidrouliese strukture, meganiese toerusting en elektriese toerusting.
(1) Hidrouliese strukture
Dit het keerwalle (damme), inlaathekke, kanale (of tonnels), drukvoortenks (of reguleertenks), drukpype, kragsentrales en uitlopers, ens.
'n Stuwwal (dam) word in die rivier gebou om die rivierwater te blokkeer en die wateroppervlak te verhoog om 'n reservoir te vorm.Op hierdie manier word 'n gekonsentreerde druppel tussen die wateroppervlak van die reservoir op die keerwal (dam) en die wateroppervlak van die rivier onder die dam gevorm, en dan word die water deur die gebruik van waterpype in die hidroëlektriese kragstasie ingevoer. of tonnels.In relatief steil riviere kan die gebruik van afleidingskanale ook 'n druppel vorm.Byvoorbeeld: Oor die algemeen is die daling per kilometer van 'n natuurlike rivier 10 meter.As 'n kanaal aan die boonste punt van hierdie gedeelte van die rivier oopgemaak word om rivierwater in te voer, sal die kanaal langs die rivier uitgegrawe word, en die helling van die kanaal sal platter wees.As die daling in die kanaal per kilometer gemaak word Dit het net 1 meter gedaal, sodat die water 5 kilometer in die kanaal gevloei het, en die wateroppervlak het slegs 5 meter geval, terwyl die water 50 meter geval het nadat dit 5 kilometer in die natuurlike kanaal gereis het .Op hierdie tydstip word die water uit die kanaal deur die rivier met 'n waterpyp of tonnel teruggelei na die kragsentrale, en daar is 'n gekonsentreerde val van 45 meter wat gebruik kan word om elektrisiteit op te wek.Figuur 2
Die gebruik van afleidingskanale, tonnels of waterpype (soos plastiekpype, staalpype, betonpype, ens.) om 'n hidrokragstasie met 'n gekonsentreerde druppel te vorm, word 'n afleidingskanaal hidrokragstasie genoem, wat 'n tipiese uitleg van hidrokragstasies is. .
(2) Meganiese en elektriese toerusting
Benewens bogenoemde hidrouliese werke (stuwwalle, kanale, voorhowe, drukpype, werkswinkels), benodig die hidrokragstasie ook die volgende toerusting:
(1) Meganiese toerusting
Daar is turbines, goewerneurs, hekkleppe, transmissietoerusting en nie-genererende toerusting.
(2) Elektriese toerusting
Daar is kragopwekkers, verspreidingsbeheerpanele, transformators en transmissielyne.
Maar nie alle klein hidrokragstasies het bogenoemde hidrouliese strukture en meganiese en elektriese toerusting nie.As die waterkop minder as 6 meter in die lae-kop hidrokragstasie is, word die watergeleidingskanaal en die oopkanaalwaterkanaal gewoonlik gebruik, en daar is geen drukvoorpoel en drukwaterpyp nie.Vir kragstasies met 'n klein kragtoevoerreeks en kort transmissieafstand word direkte kragoordrag aangeneem en geen transformator word benodig nie.Waterkragstasies met reservoirs hoef nie damme te bou nie.Die gebruik van diep inlate, dambinnepype (of tonnels) en oorstromings skakel die behoefte aan hidrouliese strukture soos stuwwalle, inlaathekke, kanale en drukvoorpoele uit.
Om 'n hidrokragstasie te bou, moet eerstens noukeurige opname- en ontwerpwerk uitgevoer word.In die ontwerpwerk is daar drie ontwerpfases: voorlopige ontwerp, tegniese ontwerp en konstruksiebesonderhede.Om goeie werk in die ontwerpwerk te kan doen, is dit eers nodig om deeglike opnamewerk uit te voer, dit wil sê om die plaaslike natuurlike en ekonomiese toestande ten volle te verstaan – dit wil sê topografie, geologie, hidrologie, kapitaal ensovoorts.Die korrektheid en betroubaarheid van die ontwerp kan slegs gewaarborg word nadat hierdie situasies bemeester is en hulle ontleed is.
Die komponente van klein hidrokragstasies het verskillende vorme na gelang van die tipe hidrokragstasie.
3. Topografiese Opname
Die kwaliteit van die topografiese opnamewerk het 'n groot invloed op die ingenieursuitleg en die skatting van die ingenieurskwantiteit.
Geologiese eksplorasie (begrip van geologiese toestande) benewens algemene begrip en navorsing oor die geologie van die waterskeiding en langs die rivier, is dit ook nodig om te verstaan of die fondasie van die masjienkamer solied is, wat die veiligheid van die krag direk beïnvloed. stasie self.Sodra die spervuur met 'n sekere reservoirvolume vernietig is, sal dit nie net die hidrokragstasie self beskadig nie, maar ook groot verlies aan lewens en eiendom stroomaf veroorsaak.
4. Hidrologiese toets
Vir hidrokragstasies is die belangrikste hidrologiese data rekords van rivierwatervlak, vloei, sedimentinhoud, ystoestande, meteorologiese data en vloedopnamedata.Die grootte van die riviervloei beïnvloed die uitleg van die oorloop van die hidrokragstasie.Om die erns van die vloed te onderskat, sal die skade van die dam veroorsaak;die sediment wat deur die rivier gedra word, kan in die ergste geval die reservoir vinnig vul.Die invloeikanaal sal byvoorbeeld veroorsaak dat die kanaal toeslik, en die grofkorrelige sediment sal deur die turbine gaan en slytasie van die turbine veroorsaak.Daarom moet die konstruksie van hidrokragstasies oor voldoende hidrologiese data beskik.
Daarom, voordat ons besluit om 'n hidrokragstasie te bou, moet ons eers die rigting van ekonomiese ontwikkeling in die kragvoorsieningsgebied en die toekomstige vraag na elektrisiteit ondersoek.Skat terselfdertyd die situasie van ander kragbronne in die ontwikkelingsgebied.Eers na navorsing en ontleding van bogenoemde situasie kan ons besluit of die hidrokragstasie gebou moet word en hoe groot die skaal moet wees.
Oor die algemeen is die doel van hidrokragopnamewerk om akkurate en betroubare basiese inligting te verskaf wat nodig is vir die ontwerp en konstruksie van hidrokragstasies.
5. Algemene voorwaardes vir terreinkeuse
Die algemene voorwaardes vir die keuse van 'n perseel kan uit die volgende vier aspekte verduidelik word:
(1) Die geselekteerde perseel moet waterenergie op die mees ekonomiese manier kan benut en aan die beginsel van kostebesparing voldoen, dit wil sê, nadat die kragstasie voltooi is, word die minste hoeveelheid geld bestee en die meeste elektrisiteit opgewek .Dit kan gewoonlik gemeet word deur die jaarlikse kragopwekkingsinkomste en die belegging in die bou van die stasie te skat om te sien hoeveel tyd die belegde kapitaal verhaal kan word.Die hidrologiese en topografiese toestande verskil egter op verskillende plekke, en die elektrisiteitsbehoeftes verskil ook, dus moet die konstruksiekoste en belegging nie deur sekere waardes beperk word nie.
(2) Die topografiese, geologiese en hidrologiese toestande van die geselekteerde terrein moet relatief beter wees, en daar moet moontlikhede in ontwerp en konstruksie wees.By die konstruksie van klein hidrokragstasies moet die gebruik van boumateriaal soveel as moontlik in ooreenstemming wees met die beginsel van "plaaslike materiaal".
(3) Daar word van die geselekteerde perseel vereis om soveel as moontlik naby die kragtoevoer- en verwerkingsarea te wees om die belegging van kragoordragtoerusting en die verlies aan krag te verminder.
(4) Wanneer die terrein gekies word, moet die bestaande hidrouliese strukture soveel as moontlik gebruik word.Die waterdruppel kan byvoorbeeld gebruik word om 'n hidrokragstasie in 'n besproeiingskanaal te bou, of 'n hidrokragstasie kan langs 'n besproeiingsreservoir gebou word om elektrisiteit uit die besproeiingsvloei op te wek, ensovoorts.Omdat hierdie hidrokragsentrales kan voldoen aan die beginsel om elektrisiteit op te wek wanneer daar water is, is die ekonomiese betekenis daarvan duideliker.
Postyd: 19 Mei 2022
