Система управления микро гидроэлектростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Система управления микро ГЭС необходима для регулирования основных технологических параметров станции. Важнейшими из них являются устойчивый режим работы гидроагрегата (скорость вращения турбины), стабилизация выходного напряжения и частоты тока.

Регулирование скорости вращения турбины

Системы с подключением к общей сети

Скорость вращения турбины в микро ГЭС необходимо поддерживать постоянной, чтобы генератор мог производить электричество стандартного качества, т.е. с частотой в 50 Гц и напряжением 220-230 вольт (В).

В системах с подсоединением к общей сети главным параметром является мощность турбины и соответствующий водопоток. В этом случае - нагрузка на генераторе не является критически важным вопросом, поскольку почти любая мощность может передаваться в общую сеть для потребителей.

Обычно проводится контроль за уровнем воды в напорном бассейне и регулирование водопотока при помощи направляющего аппарата (посредством изменения положения его лопаток) или игольчатого клапана на сопле (в случае с ковшовой турбиной).

Изолированные системы

В изолированных системах регулирование скорости вращения турбины усложняется, поскольку здесь решающее значение имеет не параметры потока воды, а мощность, проходящая через центр нагрузки, то есть электрическая нагрузка, возникающая в связи подключением или выключением электроприборов (потребление).

Стандартные регуляторы улавливают отклонения в скорости и регулируют водопоток при помощи направляющего аппарата (посредством изменения положения его лопаток) или игольчатого клапана на сопле (в случае с ковшовой турбиной).

В изолированных системах могут возникать быстрые изменения нагрузки и регулирование потока становится очень сложным. Установка махового колеса может до определенной степени облегчить эту задачу.

Регуляторы нагрузки (для установок <100 кВт) включают и отключают балластные нагрузки в зависимости от изменений нагрузок потребителей при постоянном потоке на турбине и следовательно постоянной мощности турбины/ генератора. Для этого большинство микро ГЭС оборудуется регулятором электрической нагрузки в виде балластной нагрузки. Балластная нагрузка предназначена для поглощения избыточной мощности при работе микро ГЭС в изолированной системе.

Пример: мощность микро ГЭС составляет 5 кВт, но ваши электроприборы потребляют только 3 кВт. В результате, не имея достаточной нагрузки на генераторе, увеличатся обороты турбины, что, в свою очередь, приведет к увеличению напряжения и частоты электрического тока в системе. Такая ситуация может привести к поломке генератора ГЭС и электробытовых приборов потребителей. Для решения этой проблемы можно уменьшить подачу воды на турбину и, тем самым, снизить ее обороты или же - включить дополнительные электроприборы на 2 кВт или подключить балластную нагрузку на эту величину, повысив нагрузку на генератор, а значит и на турбину. Как только нагрузка увеличится и превысит, к примеру, вышеуказанные 3 кВт, то соответственно уменьшиться потребление в балластной нагрузке, так, чтобы общее потребление в системе составляло 5 кВт.

Балластная нагрузка

Под балластной нагрузкой следует понимать какую-нибудь неполезную нагрузку, предусматривающую автоматическое перераспределение электрической мощности между некоторыми потребителями, к примеру, различными бытовыми электроприборами (рис. 33).

Рис.33. Схема использования балластной нагрузки

Достоинством балластной нагрузки является полное исключение электромеханических устройств из системы стабилизации частоты вращения турбины. Такая система регулирования может иметь высокое быстродействие, что положительно скажется на качестве выходного напряжения источника электропитания. Благодаря стабилизации частоты вращения гидрогенератора могут применяться общепромышленные генераторы, без большого запаса механической прочности ротора генератора.

Авторы: Картанбаев Б.А., Жумадилов К.А., Зазульский А.А.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Исследование картофеля фри в космическом пространстве 25.06.2023 Астронавты, направляющиеся в будущие миссии на Луну и Марс, могут быть рады узнать, что знакомая еда будет сопровождать их в экстранеатических путешествиях. Европейское космическое агентство (ESA) провело революционные эксперименты, демонстрируя возможность успешного приготовления пищи методом жарки в условиях микрогравитации. Это исследование имеет важное значение для определения процессов приготовления пищи и разнообразия питания, доступного астронавтам, которые исследуют чужие миры. Внедрение привычных методов кулинарии во время дальних космических путешествий может значительно облегчить жизнь астронавтов во время экспедиций. Жарка является распространенным кулинарным методом по всему миру, однако сложность этой техники связана с физикой и химией процесса. Как утверждает Тодорис Карапанциос, член исследовательской группы и профессор Университета Аристотеля в Салониках, Греция: "Спросите любого шеф-повара, и он подтвердит, что физика и химия, стоящие за приготовлением пищи, являются сложными и увлекательными темами, пересекающимися с другими научными дисциплинами". Сложность жарки в условиях микрогравитации вызвала интерес ученых. Некоторые предполагали, что без воздействия гравитации или при слабой гравитации пузырьки, образующиеся в процессе жарки, могут окружать картофель, образуя слой пара, который препятствует должному приготовлению, например, картофеля фри. Для изучения процесса жарки в условиях микрогравитации Карапанциос и его коллеги разработали новое экспериментальное устройство с карусельной конструкцией. Данное устройство обеспечивало безопасность в условиях невесомости, предотвращая расплескивание масла и поддерживая постоянное давление, что приводило к снижению необходимой температуры приготовления картофеля исследуемого образца. Во время проведения двух кампаний параболических полетов Европейского космического агентства (ESA), в которых самолеты совершали повторяющиеся дуговые полеты для создания коротких периодов невесомости, были проведены эксперименты по жарке. Во время испытаний процесс жарки был тщательно фиксирован с помощью высокоскоростной камеры высокого разрешения. Таким образом, исследователи смогли анализировать скорость роста, размер, распределение и направление пузырьков в масле. Кроме того, команда отслеживала температуру как растительного масла, так и внутренней части картофеля. Они также обратили внимание на особое явление - скорость выхода пузырьков из картофеля, напоминающую форму скорости побега, которая встречается в научных расчетах, связанных с побегом планет или черных дыр. Результаты исследования показали, что в условиях низкой гравитации пузырьки легко отрываются от поверхности исследуемого картофеля, вместо того чтобы покрывать и защищать его. Это отражает процесс жарки, происходящий в привычных земных условиях. Изучение процесса жарки в космосе может привести к прогрессу в различных областях, начиная от улучшения традиционных методов приготовления пищи до использования солнечной энергии для производства водорода в условиях микрогравитации. Как отметил Джон Лиумбас, еще один член команды и исследователь из Университета Аристотеля в Салониках, исследование сложностей приготовления пищи в условиях микрогравитации открывает новые возможности для научного прогресса. Кроме того, исследование жарки в космосе позволяет астронавтам насладиться вкусом домашней пищи и обеспечивает пищевой комфорт во время продолжительных космических миссий.

Другие интересные новости:

▪ Новейшие солнечные панели для космических кораблей

▪ Картины по требованию

▪ Cудоходная компания по транспортировке уловленного CO2

▪ Цифровые 30А DC-DC регуляторы IR38263/5

▪ 3D-печать внутри тела человека

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПУЭ. Подборка статей

▪ статья Здоровье человека и общества. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Где растет цейлонский чай? Подробный ответ

▪ статья Медсестра по массажу. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как сделать из монитора телевизор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Убери и подставь. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026