| Су электр станциясы (СЭС) – бұл, энергияның негізгі көзі ретінде су ағынының энергиясын қолданатын электр станциясы. Әдетте, су электр станцияларын бөгеттер мен су қоймаларын салу арқылы өзендердің бойына орналастырады. Су электр станциясының құрылысы. 2-суретте көрсетілген. Су электр станцияларында электр энергиясын тиімді өндіру үшін 2 негізгі фактор қажет: су құрылысында жыл бойына сумен кепілді қамтамасыздандыру және мүмкіндігінше су еңістерін үлкейту, жер бедерін каньон тәрізді түрге ауыстырады. Су электр станцияларының негізгі жұмыс істеу принципі – биіктіктің өзгеруіне байланысты судың механикалық энергиясын турбиналар мен генераторлардың көмегімен электр энергиясына алмастыру болып табылады. Өкінішке орай, су электр станцияларының жұмыс принципі айтарлықтай қарапайым. Гидротехникалық құрылыстардың тізбегі – электр энергиясын өндіретін генераторларды іске қосатын су турбиналарынан ағып өтетін қажетті су қысымын қамтамасыз етеді. Қажетті су қысымы бөгеттердің көмегімен, сондай-ақ белгілі бір аймақтағы су концентрациясының әсерінен немесе ауытқығыш – табиғи судың тоғымен пайда болады. Кейбір жағдайларда қажетті су ағынын алу үшін бөгеттерді де, табиғи судың тоғын да қолданады
.
2-сурет. Су электр станциясының сұлбасы
Тікелей су электр станциясының өзінде барлық энергетикалық жабдықтар орналасады. Тағайындамасына байланысты ол белгілі бір бөліктерге бөлінеді. Машина залында су тоғының энергиясын электр энергиясына тікелей айналдыратын су агрегаттары орналасқан. Су электр станцияларында сондай-ақ түрлі қосымша құрылғылар бар, басқару және су электр станциясының жұмысын бақылау құрылғылары, трансформаторлық станция, тарату құрылғылары және тағы басқалары. Су электр станциялары өндіретін қуаттарына қарай келесідей бөлінеді: қуатты – 25 МВт-тан 250 МВт және одан жоғары қуатты өндіреді; орташа – 25 МВТ-қа дейінгі қуатты өндіреді; шағын су электр станциялары – 5 МВт-қа дейінгі қуатты өндіреді. Сондай-ақ су электр станциялары су қысымын максималды қолдануына байланысты: жоғары қсымды – 60 м-ден жоғары; орташа қысымды – 25 м-ден бастап; төменгі қысымды – 3 м-ден 25 м-ге дейін болып бөлінеді. . Су қысымына байланысты су электр станцияларында турбиналардың көптеген түрлері қолданылады. Жоғары қысымдылары үшін – металдық спиралды камералары бар шөмішті және радиалды осьтік турбиналар қолданылады. Орташа қысымды су электр станцияларында кері қалақты және радиалды осьтік турбиналар, төменгі қысымдыларда – темір-бетонды камераларды орналасқан кері қалақты турбиналар қондырылған. Турбиналардың барлық түрлерінің жұмыс принципі ұқсас – үлкен қысымдағы су(су ағыны) айналатын турбина арқылы өтеді. Осылайша, механикалық энергия электр энергиясын өндіретін су генераторына жіберіледі. Турбиналар кейбір техникалық сипаттамаларымен, сондай-ақ судың әр түрлі қысымына есептелген темір немесе темір-бетонды камераларымен ажыратылады. Су электр станцияларының бірнеше түрлері бар: бөгетті, арналық, ауытқығыш және сужинағыш, жайылма, толқындық станция және теңіз ағындық станция.
Арналық су электр станциясы. Бұл су электр станцияларының көптеп таралған түрі. Бұл станцияда судың ағыны өзендерді толығымен бөлетін немесе су деңгейін қажетті белгіге дейін көтеретін бөгеттерді орналастыру арқылы пайда болады. Бұндай су электр станцияларын суы мол өзендерге, сондай-ақ тау өзендеріне, арналары тар, қысқа болып келетін өзендердің бойына салады.
Бөгетті су электр станциялары. Бұл станция судың үлкен ағыны бар өзендерде салынады. Бұл жағдайда өзен толығымен бөгеттеледі, ал су электр станциясы бөгеттен кейін, төменгі жақта орналысады. Бұл жағдайда, су тікелей емес, арналық су электр станцияларындағыдай арнайы ағындық тоннелдерде орналасқан турбиналар арқылы өтеді. Бөгетті су элект станциялары ең көп таралған және қуатты станциялардың бірі. Бұл станцияда өзен арнасын бөлуге және су айдынын салуға бөгеттер қолданылады. Судың жіберілуі – не су деңгейін ұстап қалу қажет болғанда, не электр энергиясына сұраныс туындағанда іске асады.
Ауытқығыш су электр станциялары. Бұндай электр станцияларын еңісі үлкен өзендердің бойына салады. Су электр станцияларының бұл түріндегі судың қажетті концентрациясы ауытқудың көмегімен туындайды. Бұл жерде, су өзен арнасынан арнайы су шығару құрылғылары арқылы өтеді. Соңғылары – жазық, және олардың еңістігі өзеннің орташа еңістігіне қарағанда кішірек. Нәтижесінде су элект станциясының ғимаратына тікелей шығарылады. Ауытқығыш су электр станциялары әр түрлі түрде бола алады: ағынсыз, немесе ағынды ауытқу станциялары. Ағынды ауытқу кезінде, су тартқыш үлкен бойлық еңіс бойында орналасады. Екінші жағдайда, ауытқудың басында өзенде биік бөгет құрылады, және су қоймасы пайда болады – бұндай сұлба қажетті су концентрациясын алудың екі әдісі де қолданылғандықтан, аралас ауытқу деп аталады. Ауытқығыш түрінде, бөгетті су электр станцияларындағыдай барлық өзеннің ағаны қолданылмайды, керісінше каналдар мен су бұрғыштардың көмегімен турбинаға жеткізу үшін өзен суының жарты бөлігін ғана алады. Сәйкесінше, бұндай станциялардың құрылысына бөгеттердің қажеті болмайды.
Су жинағыш электр станциялары. Бұндай су жинағыш электр станциялары өндірілген электр энергиясын жинауға қабілетті, және ең жоғарғы жүктеме кезінде оны іске қоса алады. Сонымен қатар, ағындардың және толқындардың энергиясымен жұмыс жасайтын теңіз станциялары бар.
Қазақстандағы су электр станцияларының потенциалы жылына 30 млрд.кВт сағ/жыл-мен бағаланған[5].
Достарыңызбен бөлісу: |
