Pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Pilihan lokasi dan susun atur stesen janakuasa hidroelektrik mikro ditentukan oleh keadaan semula jadi, keupayaan dan keinginan pengguna masa depan. Semua isu ini bersifat kompleks dan termasuk kedua-dua parameter hidrologi dan isu elektrik, pembinaan dan ekonomi. Patut difikirkan isu utama pembinaan loji kuasa hidroelektrik mikro.

Talian kuasa

Adalah lebih baik untuk menjalankan pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro lebih dekat dengan perumahan, kepada pengguna, kerana dengan peningkatan dalam jarak dan panjang talian kuasa yang sepadan, kedua-dua kos pembinaan, pemasangan dan penyelenggaraan talian ini, sebagai serta kehilangan elektrik akibat rintangan dalam talian penghantaran kuasa (PTL) meningkat.

 Rintangan elektrik ialah kuantiti fizikal (dinyatakan dalam Ohms) yang mencirikan rintangan konduktor kepada arus elektrik (wayar talian kuasa). Nilai ini berbeza-beza bergantung pada bahan, keratan rentas dan panjang konduktor

Rajah 34 menunjukkan kerugian menggunakan contoh stesen janakuasa hidroelektrik mikro 10 kW. Pengiraan yang ditunjukkan dalam rajah membandingkan kerugian dalam talian kuasa dengan panjang 3 km dan 200 meter (bahan wayar - aluminium dengan keratan rentas 25 mm).

Rajah 34. Pengiraan kehilangan elektrik bergantung kepada panjang talian kuasa

Seperti yang anda lihat, pengurangan voltan dalam talian kuasa dengan panjang 3 km adalah 68%, manakala dalam talian kuasa 200 meter ia hanya 5%.

Di stesen janakuasa hidroelektrik yang cukup besar (atau stesen janakuasa hidroelektrik kecil yang berkuasa), masalah ini diselesaikan dengan menghantar elektrik ke pencawang, di mana voltannya dinaikkan kepada ratusan kilovolt, yang membolehkan kuasa besar dihantar melalui talian kuasa dengan salib minimum. -bahagian wayar dan dengan kerugian yang minimum. Secara teknikalnya, sistem transformer (untuk meningkatkan dan kemudian menurunkan voltan) juga boleh dibekalkan untuk stesen janakuasa hidroelektrik mikro, tetapi ini akan meningkatkan kos keseluruhan stesen janakuasa hidroelektrik mikro.

Faktor kedua dalam mengurangkan penunjuk voltan/kuasa yang sampai kepada pengguna ialah bahan dan keratan rentas wayar talian kuasa.

Mengapa anda perlu mengira wayar dan kabel untuk arus yang dibenarkan jangka panjang? Pertama sekali, pengiraan dilakukan untuk bekalan kuasa yang selamat dan boleh dipercayai. Faktor yang sama penting ialah bahagian ekonomi. Ia akan menjadi mudah untuk mengambil wayar tembaga tebal dan, tanpa mengira apa-apa, pastikan bahawa arus elektrik akan melalui wayar tersebut tanpa kehilangan. Tetapi kos talian kuasa sedemikian tidak akan dibenarkan secara ekonomi.

Difahamkan bahawa dengan arus yang sama dalam talian kuasa dan dengan peningkatan voltan, lebih banyak kuasa boleh dihantar. Ini bermakna bahawa dengan keratan rentas berterusan wayar talian kuasa, adalah mungkin untuk menghantar kuasa besar pada jarak jauh.

Oleh itu, untuk stesen janakuasa hidroelektrik mikro yang cekap dari segi teknikal dan ekonomi, adalah perlu untuk memilih tempat untuk pembinaannya sedekat mungkin dengan pengguna dan menggunakan bahan yang sesuai untuk talian kuasa.

Penilaian parameter hidrologi

Kuasa potensi stesen janakuasa hidroelektrik mikro dikira berdasarkan dua petunjuk utama:

• tekanan air dalam meter;
• penggunaan air dalam liter (atau meter padu) sesaat.

Penunjuk ini digunakan dalam formula berikut untuk mengira kapasiti produktif kawasan yang dipilih:

,

di mana: P = kuasa elektrik, kW; Q = kadar aliran, m3/s; H = nilai kepala, m; g = pecutan akibat graviti (9.81 m/s2); η = kecekapan keseluruhan (menggunakan 70%).

Seperti yang anda lihat, untuk pengiraan adalah perlu untuk memasukkan nilai tekanan air dan mengalir ke dalam formula. Untuk mendapatkan data ini, terdapat banyak kaedah yang sesuai untuk mengira kuasa - mudah dan kompleks, tepat dan anggaran.

Nilai tekanan dan aliran air adalah penunjuk utama untuk memilih lokasi untuk pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik. Dalam praktiknya, terdapat tempat yang menarik untuk pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro, di mana agak mudah untuk membuat penilaian awal tekanan dan aliran. Walau bagaimanapun, terdapat juga sering tempat di mana parameter saluran air tidak begitu jelas kelihatan. Ini mungkin terhalang oleh cerun kecil alur air atau aliran air yang tidak teratur (apabila sungai atau sungai terdiri daripada beberapa saluran atau banyak aliran masuk dan keluar). Untuk tidak melakukan pengukuran terperinci tekanan dan aliran air di tempat yang berbeza setiap kali, adalah dinasihatkan untuk membuat penilaian awal di beberapa tempat di mana pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro boleh dilaksanakan secara visual. Ini adalah perlu untuk memilih lokasi terbaik untuk menjalankan tinjauan terperinci.

Untuk ini, kaedah yang berbeza digunakan. Sebagai contoh, anda boleh menggunakan:

Data kartografi yang menunjukkan tanda ketinggian di atas tanah. Peta sedemikian boleh didapati daripada ahli geologi, Daftar Negeri tempatan, pihak berkuasa kerajaan tempatan atau badan yang bertanggungjawab untuk pengairan. Peta sedemikian menunjukkan semua perubahan ketara dalam ketinggian di tanah dan tepi air (tebing sungai). Dengan bantuan mereka, anda boleh menganggarkan perbezaan ketinggian dan, dengan itu, potensi tekanan. Anda juga boleh menganggarkan secara kasar panjang saluran lencongan yang diperlukan (dalam kes stesen janakuasa hidroelektrik mikro jenis lencongan).

• Meratakan di atas tanah.
• Anggaran ketinggian rupa bumi dan tepi air menggunakan peranti GPS, istimewa dan tersedia dalam beberapa model telefon mudah alih.
• Anggaran purata pelepasan air jangka panjang berdasarkan data stesen pengukur.
• Data penggunaan air daripada pihak berkuasa yang bertanggungjawab untuk pengairan.

Penilaian ini akan membolehkan kami menyingkirkan tempat yang kurang menarik dan memulakan penyelidikan yang lebih terperinci di satu atau dua tempat.

Tolok tekanan air

Untuk membina stesen janakuasa hidroelektrik mikro yang cukup berkuasa (contohnya, lebih daripada 10 kW), adalah lebih baik untuk menjalankan tinjauan dengan bantuan pakar dan peralatan mereka. Jika ini tidak mungkin, atau jika pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro kecil dirancang, maka anda boleh menjalankan penyelidikan anda sendiri menggunakan cara yang agak mudah.

Rajah 35. Penentuan tekanan menggunakan hos dengan air

Kaedah ini (Rajah 35) menggunakan tiub lutsinar (contohnya, hos pengairan) yang diisi dengan air dan prinsip saluran komunikasi. Paras air pada satu hujung tiub hendaklah berada di paras atas; dalam kes ini, adalah perlu untuk mengukur jarak dari paras air di hujung tiub yang lain ke tanah (tanda bawah). Pada pengukuran seterusnya, paras tanda atas hendaklah di mana markah bawah berada pada ukuran sebelumnya. Jumlah ketinggian ini akan memberikan jumlah ketinggian antara hulu dan hilir (iaitu kepala).

Prinsip yang sama digunakan apabila mengukur tekanan menggunakan aras bangunan dan bar pengukur (Rajah 36).

Rajah 36. Penentuan tekanan menggunakan aras bangunan

Adalah perlu bahawa papan diletakkan secara mendatar dengan ketat (ini dipastikan menggunakan aras bangunan) dan tekanan diukur mengikut prinsip yang sama seperti yang ditunjukkan dalam contoh dengan tiub.

Pengukuran aliran air

Penggunaan air di sungai gunung dan sungai Kyrgyzstan diperhatikan:

• yang terbesar - pada bulan Jun ... Ogos;
• yang terkecil - pada bulan Januari ... Mac.

Kadar aliran maksimum biasanya 3 hingga 5 kali kadar aliran minimum. Oleh itu, semasa membuat penilaian, adalah perlu untuk mengambil tempoh penggunaan air minimum sebagai asas. Sebagai peraturan, penggunaan air adalah minimum pada musim sejuk, apabila kebanyakan tenaga elektrik diperlukan. Rajah di bawah (Rajah 37) menggambarkan hubungan ini menggunakan contoh sungai Taldy-Suu dan kampung Taldy-Suu (daerah Tyupsky).

Rajah 37. Nisbah aliran air di sungai Taldy-Suu dan penggunaan elektrik di kampung Taldy-Suu

Sama seperti dalam kes menilai tekanan air, apabila menilai aliran, anda boleh menggunakan dua pendekatan - dengan bantuan pakar dan peralatan mereka, atau secara bebas, menggunakan cara improvisasi (Rajah 38).

Kaedah a) lebih bertujuan untuk saluran air kecil (aliran, parit) dan menggunakan bekas rumah (baldi, tong). Adalah perlu untuk mengambil perhatian masa mengisi bekas (isipadu tepat yang diketahui) dan menentukan penggunaan air.

Rajah 38. Pengukuran aliran air menggunakan: a) baldi; b) terapung.

Untuk volum yang besar adalah dinasihatkan untuk menggunakan kaedah b). Untuk mengukur aliran air menggunakan kaedah ini, perlu memilih tempat di dasar sungai, 5-10 m panjang, paling sekata dalam dan lebar, dan dengan aliran yang tenang. Ia adalah perlu untuk mengukur kedalaman dan lebar aliran di kawasan di beberapa tempat dan menentukan nilai purata. Langkah kedua ialah menentukan kadar aliran. Untuk melakukan ini, baling apungan (sebarang objek terapung ringan, contohnya, kertas, plastik buih, dsb.) pada permulaan bahagian yang dipilih dan ukur masa yang diperlukan untuk mengapungkan bahagian sungai ini.

Penunjuk penggunaan air ditentukan oleh formula:

,

di mana: Q - aliran air, m3/s; h - kedalaman aliran, meter; b - lebar aliran, meter; v - kelajuan aliran, meter sesaat; f ialah pekali aliran.

Untuk formula ini, perlu menggunakan penunjuk pekali aliran (f = 0,5...0,8). Lebih kasar tebing, lebih berbatu bahagian bawah, lebih cetek kedalaman dan lebih besar lebar saluran, lebih kecil nilai f mesti digunakan dalam formula.

Contoh:

• kedalaman aliran h ialah 0,4 m;
• lebar aliran b - 1,0 m;
• halaju aliran v - 0,5 m/s;
• faktor fluks f diambil sebagai 0,6

Penggunaan air (Q) akan sama dengan: Q \u0,4d 1 x0,5 x 0,6 x 0,12 \u3d XNUMX mXNUMX / s.

Penilaian keperluan elektrik

Penilaian yang betul tentang keperluan elektrik adalah sangat penting untuk menentukan sama ada kuasa stesen janakuasa hidroelektrik mikro anda akan mencukupi untuk memenuhi keperluan elektrik anda.

Pertama sekali, untuk menentukan jumlah penggunaan elektrik, adalah perlu untuk mengambil kira sistem mana ia akan digunakan - dalam rangkaian elektrik awam atau dalam rangkaian penggunaan anda sendiri.

Apabila dipindahkan ke sistem pusat, sebarang kuasa yang dihasilkan oleh stesen janakuasa hidroelektrik mikro akan pergi ke rangkaian awam dan, dalam kes ini, tidak perlu mengira nisbah penggunaan dan pengeluaran elektrik.

Dalam kes operasi stesen janakuasa hidroelektrik mikro dalam rangkaiannya sendiri, adalah perlu untuk menjalankan pengiraan untuk penggunaan dan pengeluaran elektrik. Ini adalah perlu untuk menghapuskan kedua-dua kekurangan pengeluaran elektrik dan lebihan pengeluarannya. Jika kekurangan pengeluaran boleh diimbangi dengan penggunaan elektrik selari daripada rangkaian penggunaan awam (RES), maka pembinaan kuasa yang lebih daripada yang diperlukan akan membawa kepada peningkatan yang tidak wajar dalam kos pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mikro. Di samping itu, seperti yang diterangkan dalam bahagian "Sistem kawalan loji kuasa hidroelektrik mikro," lebihan elektrik mesti digunakan oleh beban balast (contohnya, elemen pemanas untuk memanaskan air) untuk memastikan operasi normal unit hidraulik. Ini juga membawa kepada kos pembinaan yang lebih tinggi, kerana memasang beban balast memerlukan kerja dan bahan tambahan.

Kuasa potensi stesen janakuasa hidroelektrik mikro (pengeluaran elektrik) dikira dengan mengambil kira formula yang telah diketahui untuk mengira kuasa

Bagi penggunaan elektrik, setiap peranti mempunyai penunjuk penggunaan kuasa elektriknya sendiri.

Sebagai contoh, anda boleh menggunakan data dalam jadual di bawah untuk pengiraan. Jadual ini boleh ditambah dengan data tentang penggunaan peralatan elektrik lain.

Pada masa yang sama, jika dijangkakan tenaga elektrik akan digunakan oleh sebilangan besar pengguna, maka amat sukar untuk menentukan kuasa yang akan digunakan dan pada masa berapa. Dalam kes ini, adalah perlu untuk bersetuju dengan mekanisme penggunaan dengan pengguna. Contoh: semasa waktu sibuk (pagi dan petang), pengguna mesti mematikan (atau tidak menghidupkan) beberapa peralatan elektrik, seperti seterika, pembersih vakum, pemanas, dapur elektrik, dsb.

Perhatian khusus harus diberikan kepada motor elektrik dan mekanisme elektrik isi rumah berdasarkan motor elektrik (gergaji bulat, mesin jahit, pam, pemampat, dll.). Apabila menghidupkan motor elektrik, arus permulaan boleh meningkat sebanyak 3-5 kali berbanding dengan kuasa undian yang ditunjukkan pada motor elektrik. Pengaktifan serentak beberapa motor elektrik boleh membawa kepada fakta bahawa untuk jangka masa yang singkat beban pada SHPP meningkat melebihi tahap yang dibenarkan, yang boleh menjejaskan operasinya secara negatif.

Maklumat mengenai enjin ditunjukkan dalam pasportnya (dalam dokumentasi dan pada plat logam yang dipasang pada badan). Nilai nominal diberikan di sini, i.e. enjin yang direka bentuk semasa operasi biasa pada beban tertinggi yang dibenarkan.

Sebagai contoh, plat menunjukkan: P = 1,1 kW; U = 220 V; I = 4,3 A; f = 50 Hz; = 2810 rpm; Kecekapan = 77,5%; cos f = 0,87. Ia bermaksud:

• P = 1,1 kW kuasa bersih berkadar pada aci motor ialah 1,1 kW, atau 1100 W
• Voltan talian U = 220 V ialah 220 V
• I = 4,3 Arus talian ialah 4,3 A
• f = 50 Hz frekuensi sesalur mestilah 50 Hz
• n = 2810 rpm kelajuan putaran nominal, i.e. kelajuan enjin pada beban terkadar ialah 2810 rpm
• Kecekapan = 77,5% kecekapan nominal (nisbah kuasa aci berguna kepada kuasa dibelanjakan elektrik yang diterima daripada rangkaian, dibayar mengikut meter) ialah 77,5%
• cos f = 0,87 Faktor kuasa (juga dipanggil "cosine phi") ialah 0,87. Faktor kuasa ialah nisbah kuasa aktif elektrik, i.e. satu yang boleh ditukar kepada bentuk lain, dalam kes ini - menjadi mekanikal, kepada kuasa penuh elektrik.

Oleh itu, dengan mengambil kira pekali yang ditunjukkan, penggunaan kuasa elektrik motor elektrik semasa operasi akan menjadi kira-kira 1,5 kW.

Pengarang: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Menemui lubang hitam yang paling hampir dengan kami 23.09.2022 Pasukan saintis antarabangsa mengkaji 168065 bintang dan mendapati salah seorang daripada mereka mengorbit lubang hitam. Kini ia adalah lubang hitam paling hampir dengan sistem suria. Di samping itu, para penyelidik mencadangkan bahawa terdapat lubang hitam lain yang tidak aktif bersembunyi berdekatan yang belum kami temui. Pasukan astrofizik antarabangsa yang mencari lubang hitam mengkaji trajektori bintang di Bima Sakti. Menggunakan data dari Balai Cerap Gaia Agensi Angkasa Eropah, saintis mengkaji kesemua 168 bintang yang mereka fikir mempunyai teman. Bintang Gaia DR3 4373465352415301632 (disingkatkan sebagai Gaia BH1) menarik perhatian mereka. Selepas mengkaji pergerakannya, saintis mendapati bahawa bintang itu berputar mengelilingi lubang hitam kecil, yang jisimnya adalah 10 kali ganda jisim Matahari (hampir jisim minimum yang mungkin bagi lubang hitam). Untuk mengesahkan penemuan itu, para saintis menganalisis gerakan Gaia BH1 dengan teleskop lain, mengkaji bagaimana graviti badan lain mempengaruhi bintang. Ini mengesahkan syak wasangka saintis, kerana Gaia BH1 nampaknya dipengaruhi oleh badan komik lain. Para saintis percaya mereka telah menemui lubang hitam pertama di Bima Sakti yang tidak kami kesan dengan sinar-Xnya atau pelepasan bertenaga yang lain. Menurut simulasi, terdapat 100 juta lubang hitam di galaksi kita, yang mana kami telah mengesan hanya 20. Sehingga kini, ini disebabkan oleh sinar-X yang muncul apabila lubang hitam "memakan" bintang pendamping. Para saintis percaya bahawa kajian mereka adalah yang pertama daripada banyak yang dibuat berdasarkan analisis pergerakan bintang.

Berita menarik lain:

▪ Lukisan Menara Babel ditemui

▪ Hak kecerdasan buatan terhadap kandungan yang diciptanya

▪ Pencetakan inkjet untuk sen

▪ Kincir angin anda sendiri di atas bumbung

▪ Sistem Muzik DJ Tanpa Wayar Logitech

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Juruelektrik. PUE. Pemilihan artikel

▪ artikel Biant. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Apakah cantuman tumbuhan? Jawapan terperinci

▪ artikel Konsep Perlindungan buruh

▪ Artikel relay. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Suis Antena Elektronik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024