ГЭС и гидроаккумулирующие подстанции: технологические схемы, характеристика, условия применения, примеры.
ГЭС - комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, преобразуется в электрическую.
ГЭС по установленной мощности: мощные (св. 250 МВт), средние (до 25) и малые (до 5).
Мощность ГЭС зависит от напора (разности уровней верхнего и нижнего бьефа), расхода воды, используемых в турбинах и КПД гидроагрегата.
По max используемому напору ГЭС делят: Высоконапорные (более 60 м); Средненапорные (25-60 м); Низконапорные (3-25 м).
По ряду причин (сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта и т. п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а, кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС.
По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.
Гидроэлектростанции обычно имеют водохранилища, позволяющие аккумулировать воду и регулировать ее расход и рабочую мощность станции.
|
Технологическая схема гидравлической электростанции:
УВБ – уровень верхнегобъефа;
|
|
|
УНБ – уровень нижнегобъефа;
Н – перепад высот; ГТ – гидротурбина
Мощность гидроэлектростанции (кВт) может быть определена по выражению:
Гидроаккумулирующие станции (ГАЭС).
ГАЭС нужны для выравнивания графика нагрузки. Сооружение ГАЭС обусловлено ростом потребности в пиковой мощности в крупных энергетических системах, что и определяет генераторную мощность, требующуюся для покрытия пиковых нагрузок. Способность ГАЭС аккумулировать энергию основана на том, что свободная в энергосистеме в некоторый период времени электрическая энергия используется агрегатами ГАЭС, которые, работая в режиме насоса, нагнетают воду из водохранилища в верхний аккумулирующий бассейн. В период пиков нагрузки аккумулированная энергия возвращается в энергосистему (вода из верхнего бассейна поступает в напорный трубопровод и вращает гидроагрегаты, работающие в режиме генератора).
Время пуска и смены режимов работы ГАЭС измеряется несколькими минутами, следовательно их можно эффективно использовать в пиковых режимах.
η=0,75; но в реальных условиях не более 0,65
Ветроэлектростанции: основные типы и особенности конструкций современных ветроагрегатов.
|
|
|
Ветродвигатель- устройство, преобразующее энергию ветра в энергию вращательного движения. Основным рабочим органом ветродвигателя является вращающийся агрегат – колесо, приводимое в движение ветром и жестко связанное с валом, вращение которого приводит в действие оборудование, выполняющее полезную работу ( чем больше диаметр колеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и быстрее вращается). Вал устанавливается горизонтально или вертикально.
В мире широко распространены ветродвигатели двух типов:
· ветродвигатели с горизонтальной осью вращения (крыльчатые) (2-4);
· ветродвигатели с вертикальной осью вращения (карусельные: лопастные (1) и ортогональные (5)).
Встречаются еще барабанные и некоторые другие оригинальные конструкции. Типы крыльчатых ветродвигателей отличаются только количеством лопастей.
Крыльчатые ВЭС – представляют собой лопастные механизмы с горизонтальной осью вращения. Ветроагрегат вращается с максимальной скоростью, когда лопасти расположены перпендикулярно потоку воздуха. Поэтому в конструкции предусмотрены устройства автоматического поворота оси вращения: на малых ВЭС – крыло-стабилизатор, а на мощных станциях, работающих на сеть, – электронная система управления рысканием. Мощность ВЭС зависит от скорости ветра и размаха лопастей ветроколеса. Коэффициент использования энергии ветра у крыльчатых намного выше, чем у других ветряков, недаром они занимают более 90% рынка.
|
|
|
Основные элементы: ветроколесо (может иметь одну или много лопастей, которые устанавливаются под некоторым углом к плоскости вращения ветроколеса), головка (представляет собой сопротивления, на которой монтируют вал ветроколеса и верхний передаточный механизм. Форма определяется системой передаточного механизма), хвост (закрепляется за головкой, предназначен для установки ветроколеса на ветер) и башня (служит для поднятия ветроколеса на высоту).Карусельные, или роторные, ВЭС с вертикальной осью вращения, в отличие от крыльчатых, могут работать при любом направлении ветра, не изменяя своего положения. Когда ветровой поток усиливается, карусельные ВЭС быстро наращивают силу тяги, после чего скорость вращения ветроколеса стабилизируется. Ветродвигатели этой группы тихоходны, поэтому не создают большого шума. В них используются многополюсные электрогенераторы, работающие на малых оборотах, что позволяет применять простые электрические схемы без риска потерпеть аварию при случайном порыве ветра.
|
|
|
Конструкция лопастных ВЭУ роторной схемы обеспечивает максимальную скорость вращения при запуске и ее автоматическое саморегулирование в процессе работы. С увеличением нагрузки скорость вращения ветроколеса уменьшается, а вращающий момент возрастает.
В ортогональных установках используется один и тот же профиль крыла, что и в дозвуковом самолете. К ортогональной установке сначала нужно подвести энергию - раскрутить и привести к определенным аэродинамическим параметрам, а уже потом она сама перейдет из режима двигателя в режим генератора. Отбор мощности начинается при скорости ветра приблизительно 5 м/с, а номинальная мощность достигается при скорости 14...16 м/с. Предварительные расчеты ветроустановок предусматривают их использование в диапазоне от 50 до 20 тыс. квт. В реальной установке мощностью 2 тыс. квт диаметр кольца, по которому двигаются крылья, составит около 80 метров.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 529; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!