हायड्रोइलेक्ट्रिक प्लांटच्या ऑपरेशनचे साधन आणि तत्त्व

प्राचीन काळापासून, लोकांनी पाण्याची प्रेरक शक्ती वापरली आहे. ते पाण्याच्या प्रवाहाने चालणाऱ्या गिरण्यांमध्ये पीठ ग्राउंड करतात, जड झाडांच्या खोडांना खाली उतरवतात आणि सामान्यतः औद्योगिक कामांसह विविध कामांसाठी जलविद्युत वापरतात.

पहिले जलविद्युत प्रकल्प

19व्या शतकाच्या शेवटी, शहरांच्या विद्युतीकरणाच्या सुरुवातीसह, जलविद्युत प्रकल्पांना जगात खूप लवकर लोकप्रियता मिळू लागली. 1878 मध्ये, जगातील पहिला जलविद्युत प्रकल्प इंग्लंडमध्ये दिसला, ज्याने नंतर शोधक विल्यम आर्मस्ट्राँगच्या आर्ट गॅलरीत फक्त एक चाप दिवा चालविला ... आणि 1889 पर्यंत, एकट्या युनायटेड स्टेट्समध्ये आधीच 200 जलविद्युत संयंत्रे होती.

1930 च्या दशकात यूएसए मध्ये हूवर धरण बांधणे हे जलविद्युत विकासातील सर्वात महत्वाचे पाऊल होते. रशियासाठी, आधीच 1892 मध्ये, 200 किलोवॅट क्षमतेचा पहिला चार-टर्बाइन जलविद्युत प्रकल्प येथे बेरेझोव्का नदीवरील रुदनिया अल्ताई येथे बांधला गेला होता, जो झिरयानोव्स्की खाणीच्या खाणीतील निचरा करण्यासाठी वीज पुरवण्यासाठी डिझाइन केलेला होता.तर, मानवजातीद्वारे विजेच्या विकासासह, जलविद्युत प्रकल्पांनी औद्योगिक प्रगतीचा वेग वाढवला.

जलविद्युत प्रकल्पाच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

आज, आधुनिक जलविद्युत प्रकल्प हे स्थापित क्षमतेच्या गिगावॅटसह प्रचंड संरचना आहेत. तथापि, कोणत्याही जलविद्युत प्रकल्पाच्या ऑपरेशनचे तत्त्व सामान्यतः अगदी सोपे आणि सर्वत्र जवळजवळ सारखेच असते. हायड्रॉलिक टर्बाइनच्या ब्लेडवर लागू केलेल्या पाण्याच्या दाबामुळे ते फिरते आणि हायड्रॉलिक टर्बाइन, यामधून, जनरेटरला जोडलेले, जनरेटर फिरवते. जनरेटर वीज निर्माण करतो जे आणि ट्रान्सफॉर्मर स्टेशनला आणि नंतर पॉवर लाइनला दिले.

हायड्रो जनरेटर रोटर:

हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांटच्या टर्बाइन हॉलमध्ये, हायड्रॉलिक युनिट्स स्थापित केली जातात जी पाण्याच्या प्रवाहाची उर्जा विजेमध्ये रूपांतरित करतात आणि सर्व आवश्यक वितरण उपकरणे तसेच जलविद्युत प्रकल्पाच्या ऑपरेशनसाठी नियंत्रण आणि देखरेख साधने आहेत. थेट जलविद्युत प्रकल्पाच्या इमारतीत.

जलविद्युत प्रकल्पाचे उत्पादन टर्बाइनमधून जाणाऱ्या पाण्याचे प्रमाण आणि दाब यावर अवलंबून असते. पाण्याच्या प्रवाहाच्या निर्देशित हालचालीमुळे थेट दाब प्राप्त होतो. जेव्हा नदीवर विशिष्ट ठिकाणी धरण बांधले जाते तेव्हा हे धरणावर बांधलेले पाणी असू शकते किंवा प्रवाह वळवल्यामुळे दाब येतो-म्हणजेच, जेव्हा जलवाहिनीतून पाणी विशेष बोगद्याद्वारे किंवा कालव्याद्वारे वळवले जाते. तर, जलविद्युत प्रकल्प हे धरण, व्युत्पन्न आणि धरण आहेत.

सर्वात सामान्य धरण जलविद्युत संयंत्रे धरणावर आधारित आहेत जे नदीचे पात्र अडवतात.धरणाच्या मागे, पाणी वाढते, साचते, एक प्रकारचे पाणी स्तंभ तयार करते जे दाब आणि दाब प्रदान करते. धरण जितके जास्त असेल तितका दाब जास्त असेल. जगातील सर्वात उंच धरण, 305 मीटर उंच, नैऋत्य चीनमधील पश्चिम सिचुआनमधील यालोंगजियांग नदीवरील 3.6 GW चे जिनपिंग धरण आहे.

जलविद्युत प्रकल्प दोन प्रकारचे असतात. जर नदीत थोडीशी डुबकी असेल, परंतु तुलनेने मुबलक असेल, तर नदीला रोखणाऱ्या धरणाच्या मदतीने, पाण्याच्या पातळीत पुरेसा फरक निर्माण केला जातो.

धरणाच्या वर एक जलाशय तयार झाला आहे, जो वर्षभर स्टेशनचे एकसमान कामकाज सुनिश्चित करतो. धरणाखालील किनार्‍याजवळ, जवळच, पाण्याची टर्बाइन बसवली आहे, ती विद्युत जनरेटरला जोडलेली आहे (धरण स्थानकाजवळ). जर नदी जलवाहनीय असेल, तर नदीच्या विरुद्ध बाजूस जाण्यासाठी कुलूप लावले जाते. जहाजे

जर नदी पाण्याने खूप समृद्ध नसेल, परंतु मोठ्या प्रमाणात विसर्जन आणि वेगवान प्रवाह असेल (उदाहरणार्थ, पर्वतीय नद्या), तर पाण्याचा काही भाग एका विशेष वाहिनीसह वळविला जातो, ज्याचा उतार नदीपेक्षा खूपच कमी आहे. ही जलवाहिनी काही वेळा अनेक किलोमीटर लांब असते. कधीकधी फील्ड परिस्थिती चॅनेलला बोगद्याने (पॉवर स्टेशनसाठी) बदलण्यास भाग पाडते. यामुळे कालव्याच्या आउटलेट आणि नदीच्या खालच्या प्रवाहात पातळीत लक्षणीय फरक निर्माण होतो.

चॅनेलच्या शेवटी, पाणी एका उंच उतार असलेल्या पाईपमध्ये प्रवेश करते, ज्याच्या खालच्या बाजूला जनरेटरसह हायड्रॉलिक टर्बाइन असते. पातळीतील महत्त्वपूर्ण फरकामुळे, पाणी एक मोठी गतिज ऊर्जा प्राप्त करते, जे स्टेशनला (व्युत्पन्न स्टेशन्स) उर्जा देण्यासाठी पुरेसे आहे.

अशा स्टेशन्सची क्षमता मोठी असू शकते आणि ते प्रादेशिक ऊर्जा प्रकल्पांच्या श्रेणीशी संबंधित असू शकतात (cf. लहान जलविद्युत संयंत्रे).सर्वात लहान वनस्पतींमध्ये, टर्बाइन कधीकधी कमी कार्यक्षम, स्वस्त वॉटर व्हीलद्वारे बदलले जाते.

झरे पासून झिगुलेव जलविद्युत प्रकल्पाची इमारत

झिगुलेव्ह एचपीपीच्या इलेक्ट्रिकल कनेक्शनचे योजनाबद्ध आकृती

झिगुलेव्ह हायड्रोइलेक्ट्रिक प्लांटच्या इमारतीमधून एक विभाग. 1 — आरयू 400 केव्ही उघडण्यासाठी आउटपुट; 2 — 220 आणि 110 केव्ही केबल्सचा मजला; 3 — विद्युत उपकरणे मजला, 4 — ट्रान्सफॉर्मर कूलिंग उपकरणे; 5 — "त्रिकोण" मध्ये ट्रान्सफॉर्मरच्या जनरेटरच्या व्होल्टेज विंडिंगला जोडणारे बस चॅनेल; 6 — 2X125 टन लोड क्षमता असलेली क्रेन; 7 - 30 टन लोड क्षमता असलेली क्रेन; 8 — 2X125 t लोड क्षमता असलेली क्रेन; 9 - कचरा धारणा रचना; 10 - 2X125 टन लोड क्षमता असलेली क्रेन; 11 - धातूची जीभ; 12 — 2X125 टन लोड क्षमता असलेली क्रेन.

झिगुलेव्ह एचपीपी हा युरोपमधील दुसरा सर्वात मोठा जलविद्युत प्रकल्प आहे, 1957-1960 मध्ये हा जगातील सर्वात मोठा जलविद्युत प्रकल्प होता.

105 हजार किलोवॅट क्षमतेचे स्टेशनचे पहिले युनिट 1955 च्या शेवटी कार्यान्वित करण्यात आले, 1956 मध्ये आणखी 11 युनिट 10 महिन्यांसाठी कार्यान्वित करण्यात आले. 1957 - उर्वरित आठ युनिट्स.

मोठ्या संख्येने नवीन, काही प्रकरणांमध्ये अद्वितीय, ऊर्जा सुविधा स्थापित केल्या गेल्या आहेत आणि जलविद्युत केंद्रांवर कार्यरत आहेत.

जलविद्युत प्रकल्पांचे प्रकार आणि त्यांची उपकरणे

धरणाव्यतिरिक्त, जलविद्युत प्रकल्पामध्ये एक इमारत आणि स्विचगियरचा समावेश आहे. हायड्रोइलेक्ट्रिक प्लांटची मुख्य उपकरणे इमारतीमध्ये स्थित आहेत, येथे टर्बाइन आणि जनरेटर स्थापित केले आहेत. धरण आणि इमारती व्यतिरिक्त, जलविद्युत प्रकल्पामध्ये कुलूप, स्पिलवे, फिश पॅसेज आणि बोट लिफ्ट असू शकतात.

प्रत्येक हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट ही एक अनोखी रचना असते, म्हणून इतर प्रकारच्या औद्योगिक पॉवर प्लांट्समधील जलविद्युत प्रकल्पांचे मुख्य वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांचे व्यक्तिमत्व. तसे, जगातील सर्वात मोठा जलाशय घानामध्ये आहे, तो व्होल्टा नदीवरील अकोसोम्बो जलाशय आहे. हे 8,500 चौरस किलोमीटर क्षेत्र व्यापते, जे संपूर्ण देशाच्या क्षेत्रफळाच्या 3.6% आहे.

नदीपात्राच्या बाजूने लक्षणीय उतार असल्यास, व्युत्पन्न जलविद्युत प्रकल्प उभारला जातो. धरणांसाठी मोठा जलाशय तयार करणे आवश्यक नाही, त्याऐवजी पाणी केवळ विशेष उभारलेल्या जलवाहिन्या किंवा बोगद्यांद्वारे थेट पॉवर प्लांटच्या इमारतीकडे दिले जाते.

व्युत्पन्न जलविद्युत केंद्रांमध्ये लहान दैनंदिन नियमन बेसिनची व्यवस्था केली जाते, ज्यामुळे दाब नियंत्रित करणे शक्य होते आणि त्यामुळे वीज ग्रीडच्या ओव्हरलोडवर अवलंबून वीज निर्मिती होते.

पंप स्टोरेज सुविधा (PSPP) हा एक विशेष प्रकारचा जलविद्युत प्रकल्प आहे. येथे, दैनंदिन चढउतार आणि कमाल भार सुलभ करण्यासाठी स्टेशन स्वतःच डिझाइन केले आहे ऊर्जा प्रणाली, आणि अशा प्रकारे पॉवर ग्रिडची विश्वासार्हता सुधारते.

जेव्हा पंप खालच्या बेसिनमधून वरच्या बेसिनमध्ये पाणी पंप करतात तेव्हा असे स्टेशन जनरेटर मोडमध्ये आणि स्टोरेज मोडमध्ये दोन्ही कार्य करू शकते. या संदर्भात बेसिन ही एक बेसिन वस्तू आहे जी जलाशयाचा भाग आहे आणि जलविद्युत प्रकल्पाला लागून आहे. अपस्ट्रीम अपस्ट्रीम आहे, डाउनस्ट्रीम डाउनस्ट्रीम आहे.

पंप केलेल्या स्टोरेज सुविधेचे उदाहरण म्हणजे मिसूरी मधील टॉम सॉक जलाशय, मिसिसिपीपासून 80 किलोमीटर अंतरावर बांधले गेले, 5.55 अब्ज लिटर क्षमतेसह, वीज प्रणालीला 440 मेगावॅटची सर्वोच्च क्षमता प्रदान करण्यास अनुमती देते.