ژنراتور سدی

سیستم الکتریکی یک نیروگاه آبی معمولاً می‌تواند به چندین بخش تقسیم شود، مانند توربین‌های آبی، تجهیزات ولتاژ تولیدکننده، تransformers اصلی، دستگاه‌های توزیع قدرت فشار بالا، سیستم‌های توان کمکی و سیستم‌های زمین‌دار، همانطور که در شکل زیر با جعبه‌های خط‌چین نشان داده شده است.

ژنراتور هیدروالکتریک و برق آبی اصلی مانند قلب و عروق اصلی سیستم برق هستند. ژنراتور هیدروالکتریک انرژی مکانیکی چرخانه را که توسط توربین آبی تولید می‌شود، به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که منبع انرژی الکتریکی خروجی نیروگاه هیدروالکتریک است. کارایی ژنراتورهای بزرگ هیدروالکتریک معمولاً تا حدود 98 درصد می‌رسد. در حال حاضر، ظرفیت حداکثر ژنراتورهای هیدروالکتریک فعال در چین 889MVA است. تجهیزات برق اصلی برای اتصال ژنراتور هیدروالکتریک، تجهیزات ولتاژ ژنراتور، ترانسفورمر اصلی، دستگاه توزیع ولتاژ بالا، سیستم برق، و غیره به شکل مناسبی طراحی شده‌اند تا عملکرد انتقال، افزایش، جمع‌آوری، توزیع، و ارسال انرژی الکتریکی را انجام دهند.

تجهیزات ولتاژ جنرатор انرژی برق تولید شده توسط جنرатор هیدروالکتریک را به تransformer اصلی منتقل می کند. جریان بازگشتی ویژگی های ولتاژ بالا و جریان قوی دارد. سیستم توان کمکی و دستگاه تحریک یونیت معمولاً از اینجا به تغذیه الکتریکی متصل می شود. در حال حاضر، سطح ولتاژ جنرаторها در نیروگاه های برق آبی تا 24kV در عمل قرار گرفته است. با توجه به عواملی مانند شرکت در پیک بار نیروگاه هیدروالکتریک و تغییر مکرر یونیت، گردنه شکسته جنرатор-جنرатор معمولاً در خروجی جنرатор توربین نصب می شود. هدایت کننده اتصال حلقه ولتاژ جنرатор یونیت های ظرفیت بالا معمولاً یک خط بوس بسته فاز است.

ترانسفورمر اصلی، محل اتصال تجهیزات ولتاژ جنراتور و دستگاه توزیع برق فشار بالا است. این ترانسفورمر ولتاژ جنراتور را به ولتاژ انتقالی افزایش می‌دهد تا جریان انتقالی کاهش یابد و در نتیجه، از ضیاع انرژی و هزینه‌های مواد شبکه برق کاهش می‌یابد. به طور کلی، هرچه ظرفیت نصبی بیشتر و فاصله انتقال بلند‌تر باشد، ولتاژ انتقال بالاتر خواهد بود. در حال حاضر، سطح ولتاژ انتقال در نیروگاه‌های آبی چین به 750 کیلوولت (kV) می‌رسد.

دستگاه توزیع قدرت فشار بالا برای جمع آوری انرژی برقی ارسال شده توسط ترانسفورمر اصلی و ارسال آن به سیستم قدرت از طریق میدان خروجی استفاده می‌شود. این دستگاه عمدتاً شامل سه نوع دستگاه توزیع باز، تجهیزات کلیدکاری فوم‌گیر معاین‌بندی شده (GIS) و دستگاه توزیع ترکیبی است. چون بیشتر نیروگاه‌های آبی در مناطق کوهستانی و دره‌ای قرار دارند، تنظیم دستگاه‌های توزیع فشار بالا معمولاً محدود می‌شود. بنابراین، GIS که بالاترین قابلیت اعتماد و تنظیم فشرده‌تر را دارد اما هزینه نسبتاً بالایی دارد، اولین انتخاب برای دستگاه‌های توزیع فشار بالا در نیروگاه‌های آبی چین شده است. 800kV. خطوط خروجی فشار بالا نیروگاه‌های آبی معمولاً از کابل‌های قدرت فشار بالا یا خطوط انتقال فوم‌گیر معاین‌بندی شده فلزی (GIL) استفاده می‌کنند.

سیستم برق نیروگاه از واحدها، شبکه‌های برق و غیره تغذیه می‌شود و برق را بر اساس نیاز تأسیسات برقی به مصارفی مانند بهره‌برداری واحدهای نیروگاه، روشنایی، تجهیزات عمومی و تجهیزات برقی منطقه سد تأمین می‌کند. سیستم ارت‌بندی برای اطمینان از عملکرد عادی سیستم الکتریکی نیروگاه برق آبی و ایمنی افراد و تجهیزات استفاده می‌شود. در حال حاضر، سیستم ارت‌بندی نیروگاه برق آبی از آب ذخیره‌شده در مخزن، سازه‌های فولادی زیرآب و بدنه‌های طبیعی ارت به‌طور کامل استفاده می‌کند تا مقاومت ارت را کاهش دهد. سیستم برق کمکی و سیستم ارت‌بندی از ضروری‌ترین تضمین‌کننده‌های ایمنی، قابلیت اطمینان و اقتصادی‌بودن بهره‌برداری نیروگاه‌های برق آبی هستند. تجهیزات و سیم‌کشی این سیستم‌ها در سراسر بخش‌های مختلف نیروگاه برق آبی پراکنده‌اند.

دوچرخه سوار

واحدهای نوع فرانسیس محدودهٔ سرعت سرپا از ۴۰ تا ۶۰۰ متر (۱۳۰ تا ۲۰۰۰ فوت) را پوشش می‌دهند و توان خروجی ژنراتور متصل به آن‌ها از چند کیلووات تا ۸۰۰ مگاوات متغیر است. توربین‌های بزرگ فرانسیس برای هر محل به‌صورت جداگانه طراحی می‌شوند تا با توجه به منبع آب و سرعت سرپای موجود، با بالاترین بازده ممکن — معمولاً بیش از ۹۰ درصد — کار کنند.

پلتون رانر بهترین عملکرد خود را در محدودهٔ سرعت سرپای ۱۵ تا ۱۸۰۰ متر (۵۰ تا ۵۹۱۰ فوت) دارد.

کlepأره تنظیم فشار یک دستگاه ایمنی ایستگاه برق آبی با تونل فشاری بلند است. به طور کلی، وقتی نسبت ΣLV/H بیشتر از 15 تا 30 باشد، باید یک ذخیره‌ای نصب شود. به علت مقدار زیاد کارهای عمرانی و دوره ساخت طولانی، استفاده از کlepأره تنظیم فشار به جای چاه تنظیم فشار، سرمایه‌گذاری را کاهش می‌دهد و دوره ساخت را کوتاه می‌کند.

بدن اصلی درب کاهش فشار به طور افقی تنظیم شده است، یعنی خط مرکزی لوله ورودی آب و سیلندر روغن موازی با زمین است، که عمدتاً از کف درب، گیره درب، سیلندر اصلی روغن، سیلندر راهنمای روغن و درب تکمیل هوا تشکیل شده است.

کف چرخ که از فولاد جوشیده یا اسپری شده ساخته شده است، از دو لوله نیمه ولوتی متقارن چپ و راست تشکیل شده است. سه سوراخ باز وجود دارد، یک طرف ورودی آب، طرف دیگر خروجی آب است و طرف سوم برای اتصال به سیلندر اصلی محفوظ است. در داخل لوله ولوتی بدن چرخ، راهنماهای ثابت وجود دارد تا پس از ورود آب، جریان دایره‌ای ایجاد شود و درون بدنه چرخ با هم برخورد کند تا انرژی را محو کند و سپس به آب عقب خارج شود که عملکرد مayarبرداری خوبی دارد. به منظور کاهش نوسان، دستگاهی برای تکمیل هوای فراهم شده است تا هوا به صورت یکنواخت به منطقه فشار منفی در انتهای ورودی کانال تخلیه دستگاه تنظیم فشار وارد شود.

قاب آبکش از فولاد جوشیده با سطح کروم‌پوش ساخته شده است تا ریزش جلوگیری شود. قاب آبکش دارای سوراخ‌های تعادل فشار است. هدف از این کار، تعادل فشار آب در دو طرف قاب آبکش برای کاهش فشار روغن عملیاتی است.

سیلندر روغن اصلی و سیلندر راهنما برای عملکرد چرخش قاب آبکش استفاده می‌شوند. سیلندر از فولاد جوشیده ساخته شده و دارای پیستون است. منبع روغن از کنترل‌کننده واحد به حجره‌های جلو و عقب پیستون سیلندر روغن اصلی متصل می‌شود. وقتی واحد به طور عادی کار می‌کند، روغن فشاری از طریق حفره بسته شدن عبور می‌کند تا تنظیم‌کننده فشار در حالت بسته نگهداری شود؛ زمانی که واحد در حال خاموشی ضروری است یا اندازه بار لحظه‌ای بیش از حدود ۱۵٪ فراتر می‌رود، روغن فشاری به طور خودکار از طریق حفره باز شدن عبور می‌کند تا تنظیم‌کننده فشار باز شود و جریان آب به اندازه مشخصی آزاد شود و امنیت واحد و سیستم تونل فشار را تضمین کند.

کلید هوا اضافی بر روی کف کلید نصب شده است، که می تواند هنگامی که کلید تنظیم فشار در حال صرفه جویی است، به طور مستقیم جو به منطقه فشار منفی در انتهای ورودی کانال صرفه جویی کلید تنظیم فشار وارد شود، به منظور کاهش خال رسانی کانال جریان و کاهش ارتعاش کلید تنظیم فشار.

چسب سخت بین چرم کلید و کف کلید استفاده می شود، یعنی حلقه آب بندی استیل را بر روی چرم کلید ثابت می کند و از حلقه آب بندی قابل جدا شدن استیل یا برنز استفاده می کند (استفاده از مواد استیل با سختی متفاوت از استیل بر روی چرم کلید بهتر است)، از طریق پردازش دقیق بین دو تا رسیدن به تماس نزدیک، با خاصیت آب بندی عالی. تمام قطعاتی که خواهند حرکت کرد به طور نسبی بین بدنه سیلندر و پیستون، بین عصاف پیستون و کف کلید، همه با حلقه مطاطی خاص محکم شده اند.

برای اجرای کنترل مقدار دهی فشار، نیاز است تا در سیستم هیدرولیک، یک مقدار دهنده فشار اصلی ویژه، یک کlep آب مصرف و یک کlep بررسی فشار روغن برای کنترل نصب شوند. از بین آنها، مقدار دهنده فشار اصلی ویژه در رگولاتور واحد نصب می‌شود، که این بهترین و قابل اتکا‌ترین شکل کنترل با رگولاتور مقدار دهنده فشار است. ساختار مقدار دهنده فشار اصلی ویژه شامل افزودن یک دیسک آبیاب اضافی برای کنترل مقدار دهنده فشار است.

ویژگی‌های مقدار دهنده فشار عمدتاً شامل ویژگی‌های جریان (برای جزئیات بیشتر به مجموعه اطلاعات طراحی مراجعه کنید) است.

وظیفه کلید تنظیم فشار این است که همزمان با بسته شدن سریع واندای راهبردی واحد، کلید تنظیم فشار را به سرعت باز کند و جریانی که نیاز به کاهش دارد زمانی که واحد بسته می‌شود از طریق کلید تنظیم فشار آزاد کند. یعنی پس از نصب کلید تنظیم فشار، تغییر در نرخ جریان در سیستم راه اندازی آب به طور ک绶ی صورت می‌گیرد، که این موضوع منجر به کاهش مقدار افزایش فشار آب می‌شود. از طرف دیگر، چون واحد هنوز به سرعت بسته می‌شود، که اطمینان می‌دهد مقدار افزایش نرخ واحد بالا نخواهد رفت، بنابراین کلید تنظیم فشار یکی از اندازه‌گیری‌های مؤثر برای کاهش مقدار افزایش فشار سیستم راه‌اندازی و مقدار افزایش نرخ واحد است. نقش حوضچه اضطراب.

«متخصصان بازسازی و خدمات ما دارایی اثبات‌شدهٔ انرژی آبی شما را با درخششی نوین مجدداً روشن می‌کنند.»

هر نیروگاه هیدروالکتریک موجود دارای تاریخچه عملیاتی خاص خود و استراتژی مشخصی برای عملیات آینده دارد. امروزه، نیاز به مفاهیم خدماتی و بازسازی هدفمند وجود دارد تا کارایی کلی را بهبود بخشند، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهند، طول عمر را افزایش دهند و نیروگاه‌های هیدروالکتریک را برای آینده آماده کنند.

افزایش تولید انرژی سالانه

بازده توربین‌ها و ژنراتورها در دهه‌های اخیر افزایش قابل‌توجهی یافته است. در نتیجه، امکان انجام بازسازی برای بهبود عملکرد نیروگاه فراهم شده و این کار از نظر هزینه بسیار مقرون‌به‌صرفه است. بسته به شرایط، به‌روزرسانی پروانهٔ توربین ۴۰ ساله می‌تواند تا ۵ درصد افزایش بازده و افزایش بزرگ‌تری در تولید انرژی سالانه ایجاد کند. بازده کلی یک نیروگاه انرژی آبی را می‌توان مثلاً با استفاده از کنترل‌کننده‌های دیجیتال بهینه‌سازی کرد.

افزایش طول عمر

هنگامی که تجهیزات هیدرو الکتریک قدیمی می‌شود، خستگی و سایه زدن به کارایی نیروگاه تأثیر می‌گذارد. پیر شدن توسط رژیم‌های عملیاتی خاصی مثل چرخه‌های شروع و متوقف شدن، سایش ناشی از حجم زیاد مواد معلق مثل رس، و فرسودگی شتاب می‌یابد. همه این عوامل بر روی عمر خدماتی تأثیر دارند. قطعات مرتبط با محصولات بازار مصرف‌کننده و/یا سیستم‌های اتوماسیون و کنترل معمولاً نیاز به جایگزینی قبل از بقیه دارند. قطعات الکتریکی فشار بالا مانند کابل‌ها، ایستگاه‌های تبدیل، و ترانسفورماتورها عمر بیشتری دارند. در حالی که فرسودگی مکانیکی یک فرآیند بسیار آهسته است، اما همچنان بر قسمت‌های ثابت توربین و جنراتور و همچنین عناصر ساختاری مانند لوله‌های ورودی آب تأثیر می‌گذارد.

نیازهای بازار مدرن

امروزه، بسیاری از نیروگاه‌های آبی به چالش کشیده می‌شوند توسط چرخه‌های شروع و متوقف شدن متعددتر، در حالت بارهای جزئی بسیار کم عمل کرده یا به عنوان ذخیره چرخان یا ظرفیت پاسخ سریع، برای مثال برای ثابت نگه داشتن شبکه انتقال. معمولاً، تجهیزات نصب‌شده از زمانی که فرض شده بود سریعتر شیره می‌شوند زیرا برای نیازهای شبکه مدرن طراحی نشده بودند.