Гидроэлектростанции

Гидроэлектростанции (ГЭС) предназначены для преобразования энергии воды в электрическую энергию.

Технологический процесс преобразования энергии воды в электрическую энергию показан на рисунке 1.

Рис. 1. Технологический процесс ГЭС

Вода из верхнего бьефа (ВБ) по напорному водоводу подводится к турбине и из неё выпускается в нижний бьеф (НБ). В турбине энергия воды преобразуется в механическую энергию вращения вала, от которого приводится во вращение ротор электрического генератора (гидрогенератора), где механическая энергия преобразуется в электрическую. Турбина, соединенная с генератором, называется агрегатом ГЭС, или гидроагрегатом. Характерными его параметрами являются напор (он определяется в основном разностью отметок ВБ и НБ) и мощность. Напоры на различных ГЭС изменяются в широком пределе – от нескольких метров (низконапорные ГЭС) до 700 – 1000 м.

ГЭС классифицируются по также по типу турбин.

1. Осевые турбины (за рубежом их обычно называют турбины Каплана) являются низконапорными турбинами, они используются при малых напорах – от 1-3 до 60-70 м.

2. Диагональные турбины, разработанные в последние десятилетия, отличаются от осевых турбин тем, что лопасти рабочего колеса установлены с наклоном к оси вращения (угол 45 – 60º). Они используются при напорах до 200 м.

3. Радиально – осевые турбины (за рубежом их обычно называют турбины Френсиса) являются средненапорными турбинами. Они используются при напорах в диапазоне от 40-60 до 500-700 м.

4. Ковшовые турбины (за рубежом их называют турбины Пельтона, иногда «свободноструйные») – это высоконапорные турбины, используемые при напорах более 400 – 600м.

Области использования турбин различных классов и видов по напорам представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Области использования турбин различных классов