நீர்மின் நிலையத்தின் செயல்பாட்டின் சாதனம் மற்றும் கொள்கை

பழங்காலத்திலிருந்தே, மக்கள் தண்ணீரை உந்து சக்தியைப் பயன்படுத்தினர். அவர்கள் நீர் நீரோட்டங்களால் இயங்கும் ஆலைகளில் மாவு அரைத்து, கீழே உள்ள கனரக மரத்தின் டிரங்குகளை ராஃப்ட் செய்தார்கள், மேலும் பொதுவாக தொழிற்சாலைகள் உட்பட பல்வேறு பணிகளுக்கு நீர்மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

முதல் நீர்மின் நிலையங்கள்

19 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், நகரங்களின் மின்மயமாக்கலின் தொடக்கத்தில், நீர்மின் நிலையங்கள் உலகில் மிக விரைவாக பிரபலமடையத் தொடங்கின. 1878 ஆம் ஆண்டில், உலகின் முதல் நீர்மின் நிலையம் இங்கிலாந்தில் தோன்றியது, பின்னர் கண்டுபிடிப்பாளர் வில்லியம் ஆம்ஸ்ட்ராங்கின் கலைக்கூடத்தில் ஒரே ஒரு வில் விளக்கு மட்டுமே இயங்கியது ... மேலும் 1889 வாக்கில், அமெரிக்காவில் மட்டும் ஏற்கனவே 200 நீர்மின் நிலையங்கள் இருந்தன.

1930 களில் அமெரிக்காவில் ஹூவர் அணை கட்டப்பட்டது நீர்மின்சாரத்தின் வளர்ச்சியின் மிக முக்கியமான படிகளில் ஒன்றாகும். ரஷ்யாவைப் பொறுத்தவரை, ஏற்கனவே 1892 ஆம் ஆண்டில், 200 கிலோவாட் திறன் கொண்ட முதல் நான்கு விசையாழி நீர்மின் நிலையம் இங்கு பெரெசோவ்கா ஆற்றின் ருட்னியா அல்தாயில் கட்டப்பட்டது, இது ஜிரியானோவ்ஸ்கி சுரங்கத்தின் சுரங்க வடிகால்க்கு மின்சாரம் வழங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.எனவே, மனிதகுலத்தின் மின்சார வளர்ச்சியுடன், நீர் மின் நிலையங்கள் தொழில்துறை முன்னேற்றத்தின் விரைவான வேகத்தைக் குறித்தன.

நீர்மின் நிலையத்தின் செயல்பாட்டின் கொள்கை

இன்று, நவீன நீர்மின் நிலையங்கள் ஒரு ஜிகாவாட் நிறுவப்பட்ட திறன் கொண்ட பெரிய கட்டமைப்புகள். இருப்பினும், எந்தவொரு நீர்மின் நிலையத்தின் செயல்பாட்டின் கொள்கை பொதுவாக மிகவும் எளிமையானது மற்றும் எல்லா இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக உள்ளது. ஹைட்ராலிக் விசையாழியின் கத்திகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் நீர் அழுத்தம் அதைச் சுழற்றச் செய்கிறது, மேலும் ஹைட்ராலிக் விசையாழி, ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கப்பட்டு, ஜெனரேட்டரைத் திருப்புகிறது. ஜெனரேட்டர் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது மற்றும் மின்மாற்றி நிலையத்துக்கும் பின்னர் மின்கம்பிக்கும் வழங்கப்பட்டது.

ஹைட்ரோ ஜெனரேட்டர் ரோட்டார்:

நீர் மின் நிலையத்தின் விசையாழி மண்டபத்தில், நீர் ஓட்டத்தின் ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும் ஹைட்ராலிக் அலகுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, மேலும் தேவையான அனைத்து விநியோக சாதனங்களும், நீர்மின் நிலையத்தின் செயல்பாட்டிற்கான கட்டுப்பாடு மற்றும் கண்காணிப்பு சாதனங்களும் அமைந்துள்ளன. நேரடியாக நீர்மின் நிலைய கட்டிடத்தில்.

நீர்மின் நிலையத்தின் வெளியீடு விசையாழிகள் வழியாக செல்லும் நீரின் அளவு மற்றும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது. நீர் ஓட்டத்தின் இயக்கம் காரணமாக நேரடி அழுத்தம் பெறப்படுகிறது. இது ஆற்றின் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் அணை கட்டப்படும் போது அணையில் கட்டப்படும் தண்ணீராக இருக்கலாம் அல்லது பாய்ச்சல் திசைதிருப்பல் காரணமாக அழுத்தம் ஏற்படுகிறது-அதாவது, ஒரு சிறப்பு சுரங்கப்பாதை அல்லது கால்வாய் வழியாக சேனலில் இருந்து தண்ணீர் திருப்பி விடப்படும் போது. எனவே, நீர்மின் நிலையங்கள் அணை, வழித்தோன்றல் மற்றும் அணை.

மிகவும் பொதுவான அணை நீர்மின் நிலையங்கள் ஆற்றின் படுகையைத் தடுக்கும் அணையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.அணையின் பின்னால், நீர் உயர்ந்து, குவிந்து, அழுத்தம் மற்றும் அழுத்தத்தை வழங்கும் ஒரு வகையான நீர் நிரலை உருவாக்குகிறது. அணை அதிகமாக இருந்தால் அழுத்தம் அதிகமாகும். உலகின் மிக உயரமான அணை, 305 மீட்டர் உயரத்தில், தென்மேற்கு சீனாவின் மேற்கு சிச்சுவானில் உள்ள யாலோங்ஜியாங் ஆற்றின் மீது 3.6 GW ஜின்பிங் அணை உள்ளது.

நீர்மின் நிலையங்கள் இரண்டு வகைப்படும். ஆற்றில் சிறிது சரிவு இருந்தாலும், ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமாக இருந்தால், ஆற்றைத் தடுக்கும் அணையின் உதவியுடன், நீர் மட்டங்களில் போதுமான வேறுபாடு உருவாக்கப்படுகிறது.

அணைக்கு மேலே ஒரு நீர்த்தேக்கம் உருவாகிறது, இது ஆண்டு முழுவதும் நிலையத்தின் சீரான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது. அணையின் கீழ் கரைக்கு அருகில், அதன் அருகாமையில், ஒரு நீர் விசையாழி நிறுவப்பட்டு, ஒரு மின்சார ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (அணை நிலையத்திற்கு அருகில்) நதி செல்லக்கூடியதாக இருந்தால், அதன் எதிர் கரையில் ஒரு பூட்டு செய்யப்படுகிறது. கப்பல்கள்.

நதி நீரில் மிகவும் வளமாக இல்லை, ஆனால் ஒரு பெரிய மூழ்கி மற்றும் வேகமான மின்னோட்டம் (உதாரணமாக, மலை ஆறுகள்) இருந்தால், நீரின் ஒரு பகுதி ஒரு சிறப்பு சேனலில் திருப்பி விடப்படுகிறது, இது ஆற்றை விட மிகக் குறைந்த சாய்வைக் கொண்டுள்ளது. இந்த சேனல் சில நேரங்களில் பல கிலோமீட்டர் நீளம் கொண்டது. சில நேரங்களில் கள நிலைமைகள் சேனலை ஒரு சுரங்கப்பாதையால் (மின் நிலையங்களுக்கு) மாற்றும்படி கட்டாயப்படுத்துகின்றன. இது கால்வாயின் வெளியேற்றத்திற்கும் ஆற்றின் கீழ் நீரோட்டத்திற்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டை உருவாக்குகிறது.

சேனலின் முடிவில், நீர் ஒரு செங்குத்தான சாய்வுடன் ஒரு குழாயில் நுழைகிறது, அதன் கீழ் முனையில் ஒரு ஜெனரேட்டருடன் ஒரு ஹைட்ராலிக் டர்பைன் உள்ளது. மட்டத்தில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு காரணமாக, நீர் ஒரு பெரிய இயக்க ஆற்றலைப் பெறுகிறது, இது நிலையத்தை (வழித்தோன்றல் நிலையங்கள்) ஆற்றுவதற்கு போதுமானது.

இத்தகைய நிலையங்கள் அதிக திறன் கொண்டவை மற்றும் பிராந்திய மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் வகையைச் சேர்ந்தவை (cf. சிறிய நீர்மின் நிலையங்கள்)மிகச்சிறிய ஆலைகளில், விசையாழி சில நேரங்களில் குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட, மலிவான நீர் சக்கரத்தால் மாற்றப்படுகிறது.

நீரூற்றுகளிலிருந்து ஜிகுலேவ் நீர்மின் நிலையத்தின் கட்டிடம்

ஜிகுலேவ் ஹெச்பிபியின் மின் இணைப்புகளின் திட்ட வரைபடம்

ஜிகுலேவ் நீர்மின் நிலையத்தின் கட்டிடத்தின் வழியாக ஒரு பகுதி. 1 - RU 400 kV திறப்பதற்கான வெளியீடுகள்; 2 - 220 மற்றும் 110 kV கேபிள்களின் தளம்; 3 - மின் உபகரணங்கள் தளம், 4 - மின்மாற்றி குளிரூட்டும் உபகரணங்கள்; 5 - "முக்கோணங்களில்" மின்மாற்றிகளின் ஜெனரேட்டரின் மின்னழுத்த முறுக்குகளை இணைக்கும் பஸ் சேனல்கள்; 6 - 2X125 டன் சுமை திறன் கொண்ட ஒரு கிரேன்; 7 - 30 டன் சுமை திறன் கொண்ட ஒரு கிரேன்; 8 - 2X125 t சுமை திறன் கொண்ட ஒரு கிரேன்; 9 - குப்பைத் தக்கவைப்பு அமைப்பு; 10 - 2X125 டன் சுமை திறன் கொண்ட ஒரு கிரேன்; 11 - உலோக நாக்கு; 12 - 2X125 டன் சுமை திறன் கொண்ட ஒரு கிரேன்.

Zhigulev HPP ஐரோப்பாவில் இரண்டாவது பெரிய நீர்மின் நிலையமாகும், 1957-1960 இல் இது உலகின் மிகப்பெரிய நீர்மின் நிலையமாக இருந்தது.

105 ஆயிரம் கிலோவாட் திறன் கொண்ட நிலையத்தின் முதல் அலகு 1955 இன் இறுதியில் செயல்பாட்டுக்கு வந்தது, 1956 இல் மேலும் 11 அலகுகள் 10 மாதங்களுக்கு இயக்கப்பட்டன. 1957 - மீதமுள்ள எட்டு அலகுகள்.

ஏராளமான புதிய, சில சந்தர்ப்பங்களில் தனித்துவமான, ஆற்றல் வசதிகள் நிறுவப்பட்டு, நீர்மின் நிலையங்களில் இயங்கி வருகின்றன.

நீர் மின் நிலையங்களின் வகைகள் மற்றும் அவற்றின் சாதனங்கள்

அணைக்கு கூடுதலாக, நீர்மின் நிலையத்தில் ஒரு கட்டிடம் மற்றும் சுவிட்ச் கியர் ஆகியவை அடங்கும். நீர்மின் நிலையத்தின் முக்கிய உபகரணங்கள் கட்டிடத்தில் அமைந்துள்ளன, விசையாழிகள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள் இங்கு நிறுவப்பட்டுள்ளன. அணை மற்றும் கட்டிடத்திற்கு கூடுதலாக, நீர்மின் நிலையத்தில் பூட்டுகள், கசிவுகள், மீன் வழிகள் மற்றும் படகு லிஃப்ட் இருக்கலாம்.

ஒவ்வொரு நீர்மின் நிலையமும் ஒரு தனித்துவமான கட்டமைப்பாகும், எனவே மற்ற வகை தொழில்துறை மின் உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து நீர்மின் நிலையங்களின் முக்கிய தனித்துவமான அம்சம் அவற்றின் தனித்துவமாகும். மூலம், உலகின் மிகப்பெரிய நீர்த்தேக்கம் கானாவில் அமைந்துள்ளது, இது வோல்டா ஆற்றின் அகோசோம்போ நீர்த்தேக்கம் ஆகும். இது 8,500 சதுர கிலோமீட்டர் பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது, இது நாட்டின் மொத்த பரப்பளவில் 3.6% ஆகும்.

ஆற்றங்கரையில் குறிப்பிடத்தக்க சாய்வு இருந்தால், ஒரு வழித்தோன்றல் நீர்மின் நிலையம் அமைக்கப்படுகிறது. அணைகளுக்கு ஒரு பெரிய நீர்த்தேக்கத்தை கட்ட வேண்டிய அவசியமில்லை, அதற்குப் பதிலாக நீர் விசேஷமாக அமைக்கப்பட்ட நீர் வழித்தடங்கள் அல்லது சுரங்கப்பாதைகள் மூலம் நேரடியாக மின் நிலைய கட்டிடத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது.

சிறிய தினசரி ஒழுங்குமுறைப் படுகைகள் சில சமயங்களில் வழித்தோன்றல் நீர்மின் நிலையங்களில் ஏற்பாடு செய்யப்படுகின்றன, அவை அழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்த உதவுகின்றன, இதனால் மின் கட்டத்தின் சுமையைப் பொறுத்து உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தின் அளவு.

உந்தப்பட்ட சேமிப்பு வசதிகள் (PSPP) என்பது ஒரு சிறப்பு வகை நீர்மின் நிலையமாகும். இங்கே, நிலையமே தினசரி ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் உச்ச சுமைகளை மென்மையாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது சக்தி அமைப்பு, இதனால் மின் கட்டத்தின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

அத்தகைய நிலையம் ஜெனரேட்டர் பயன்முறையிலும் சேமிப்பக முறையிலும் வேலை செய்ய முடியும், பம்புகள் கீழ் படுகையில் இருந்து மேல் படுகையில் தண்ணீரை பம்ப் செய்யும் போது. இந்த சூழலில் ஒரு பேசின் என்பது நீர்த்தேக்கத்தின் ஒரு பகுதியாகவும், நீர்மின் நிலையத்தை ஒட்டியதாகவும் இருக்கும் ஒரு பேசின் பொருள் ஆகும். மேல் நீரோடை, கீழ்நிலை கீழ்நிலை.

மிசோரியில் உள்ள டாம் சாக் நீர்த்தேக்கம், மிசிசிப்பியில் இருந்து 80 கிலோமீட்டர் தொலைவில் 5.55 பில்லியன் லிட்டர் கொள்ளளவைக் கொண்டு, 440 மெகாவாட் உச்ச ஆற்றலை வழங்குவதற்கு ஆற்றல் அமைப்பு அனுமதித்துள்ளது.