Микро- и малые гидроэлектростанции. Оборудование для микро- и малых гидроэлектростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

"МНТО ИНСЭТ" специализируется на разработке, серийном изготовлении и комплектной поставке гидроагрегатов для малых ГЭС до 5000 кВт и микроГЭС мощностью от 3 до 100 кВт (рис.1.2).

Микрогидроэлектростанции и гидроагрегаты для малых ГЭС, выпускаемые "МНТО ИНСЭТ", обладают высокими энергетическими характеристиками и предназначены для эксплуатации в широком диапазоне напоров и расходов. Это - автономные, экологически чистые, быстроокупаемые источники электроэнергии для населения отдаленных и труднодоступных районов, а также небольших производств.

Рис.1.2. Гидроагрегаты для малых ГЭС

Оборудование изготавливается серийно, отличается надежностью, высокими технико-эксплуатационными показателями и доступными ценами. Основные технические решения, использованные при создании оборудования, выполнены на уровне изобретений и защищены патентами.

Имеется успешный опыт эксплуатации оборудования с использованием существующих плотин, каналов, систем водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий и объектов городского хозяйства, очистных сооружений, оросительных систем и питьевых водоводов.

Гидротурбины для малых ГЭС

ОАО "Тяжмаш" проектирует, изготавливает и поставляет гидротурбины для малых ГЭС. В настоящее время ОАО "Тяжмаш" разработал ряд унифицированных радиально-осевых гидроагрегатов для малых ГЭС в вертикальном и горизонтальном исполнении (рис.1.3) и вертикальных пропеллерных турбин. Унифицированные гидроагрегаты могут быть использованы, как при строительстве новых ГЭС, так и при модернизации уже существующих или восстановлении законсервированных. Особенностями разработанных гидроагрегатов являются:

• комплексная поставка, как правило, включающая гидротурбину, генератор, систему автоматического управления и предтурбинный затвор;
• экологическая чистота поставляемого оборудования исключающая попадание масла в водоемы;
• поставка в моноблочном и крупноблочном исполнении, позволяющая резко сократить затраты на монтаж и сроки ввода оборудования в эксплуатацию;
• применение современных решений и материалов в конструкции турбин, значительно улучшающих эксплуатацию турбин на ГЭС.

Гидрооборудование для малых гидроэлектростанций, разработанное и поставляемое ОАО "Тяжмаш", создано с учетом специфических условий его работы. Весь гидроагрегат работает в автоматическом режиме, при минимальном надзоре и периодическом обслуживании. Конструкция оборудования исключает возможность загрязнения водоемов отходами масла систем гидроагрегата.

С целью упрощения и удешевления монтажа оборудования осуществляется его поставка укрупненными блоками, а для небольших типоразмеров - единым агрегатом, что значительно экономит средства на процесс монтажа и сокращает сроки ввода оборудования в эксплуатацию. Гидротурбины комплектуются контрольно-измерительными приборами и системой автоматического управления агрегатом, что позволяет эксплуатировать оборудование в автоматическом режиме без присутствия на ГЭС обслуживающего персонала.

Рис.1.3. Гидротурбины

Вертикальная пропеллерная гидротурбина (Полукаплан)

Вертикальная пропеллерная гидротурбина (полукаплан) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды на рабочее колесо из водоприемника прямоугольного сечения проходит через направляющие лопатки. Направляющие лопатки предназначены для регулирования расхода воды через турбину при изменении нагрузки на гидрогенератор. Направляющие лопатки являются также запорным органом турбины.

Рабочее колесо турбины имеет четыре лопасти, переустановка лопастей по напору производится при остановленном гидроагрегате.

Отвод воды от турбины осуществляется отсасывающей трубой (вертикально расположенный конус). Отсасывающая труба предназначена для более полного использования турбиной энергии водного потока.

Поворот лопаток направляющего аппарата осуществляется сервомотором через плавающее регулирующее кольцо. Управление сервомоторами направляющего аппарата осуществляется системой автоматического управления гидроагрегатом.

Подшипник направляющий на водяной смазке фиксирует положение вала турбины и воспринимает радиальные нагрузки, возникающие от механического, гидравлического и электрического дисбаланса ротора.

Вертикальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис)

Вертикальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды через спиральную камеру и направляющий аппарат подается на лопастную систему рабочего колеса и создает на роторе турбины и жестко соединенным с ним роторе генератора крутящий момент.

Отвод воды от рабочего колеса производится по прямоосной конической отсасывающей трубе.

Поддержание стабильной частоты вращения вала турбины осуществляется изменением расхода воды, проходящей через рабочее колесо, с помощью поворота направляющих лопаток, установленных в проточном тракте турбины перед рабочим колесом.

Управление лопатками направляющего аппарата осуществляется с помощью гидромеханического сервопривода, включающего в себя два сервомотора, регулирующее кольцо и детали механизма поворота лопаток. Управление сервомоторами направляющего аппарата осуществляется системой автоматического управления гидроагрегатом.

Для исключения радиальных смещений ротора при работе турбина снабжена направляющим подшипником на водяной смазке.

Для предотвращения образования вакуума за лопатками направляющего аппарата при их резком закрытии в крышку турбины встроены клапаны срыва вакуума.

Горизонтальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис)

Горизонтальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды через спиральную камеру и направляющий аппарат подается на лопасти рабочего колеса и создает крутящий момент на валу турбины. Вал турбины соединяется с валом генератора. Генератор преобразует механическую энергию вращения в электрическую.

Поддержание стабильной частоты вращения вала турбины осуществляется изменением расхода воды, проходящей через рабочее колесо, с помощью поворота направляющих лопаток. Поворот направляющих лопаток, установленных перед рабочим колесом, осуществляется системой автоматического управления гидроагрегата посредством гидромеханического привода-сервомотора. Сервомотор

поворачивает регулирующее кольцо, связанное с рычагами поворота направляющих лопаток при помощи серег. На тяге сервомотора и на направляющих лопатках установлены датчики, позволяющие контролировать положение направляющих лопаток.

Отвод воды от рабочего колеса производится через конус отсасывающей трубы.

Вал турбины вращается в подшипниках скольжения, снабженных циркуляционной системой жидкой смазки. Для обеспечения плавности регулирования заданной частоты вращения при изменении нагрузки на валу турбины установлен маховик. На рис. 1.4. показан внешний вид различных рабочих колес, а на рис 1.5 и 1.6 расчетные диаметры турбин.

Рис.1.4. Рабочие колеса реактивных турбин: а - радиально-осевой; б - пропеллерной, в - поворотно-лопастной; г - диагональной

Рис.1.5. Расчетные диаметры турбин: а - осевых и диагональных; б и в - радиально-осевых; г - ковшовых

Рис.1.6. Направляющий аппарат: а - радиальный направляющий аппарат для вертикальных реактивных турбин; б - конический направляющий аппарат горизонтальной капсульной турбины; в - схема работы лопаток направляющего аппарата ( ао - проходное сечение между лопатами; До- диаметр расположения осей лопаток)

Поперечно-струйные или двукратные гидротурбины

Назначение

Поперечно-струйные (рис.1.7) или двукратные гидротурбины производства ООО "Энерго-Альянс" могут быть широко использованы в любой сфере народного хозяйства, от фермерских хозяйств питьевых водоводов до утилизации технологических сбросов воды промышленных предприятий, ГРЭС, канализационных стоков.

Рис.1.7. Внешний вид поперечно-струйной гидротурбины

Установки с поперечно-струйными турбинами могут найти применение при использовании высотных перепадов уровней воды (напорная деривация) и скоростей течения береговых водотоков, энергии морских волн и скорости течений воды в прибрежных акваториях морей и океанов, а также волновой энергии прибоя.

Для работы этих электростанций не требуется дорогостоящее горючее, смазочные материалы, проведение дорогостоящих линий электропередачи, даже плотины нужны не во всех случаях. Производство электроэнергии - экологически чистое. Качество электроэнергии позволяет реализовывать ее в сеть. Существует возможность демонтажа гидротурбины и монтажа ее на новом месте.

Использование

Турбины могут быть использованы при напорах от 1,5 до 200 метров. Мощностью гидротурбин можно варьировать, как за счет изменения диаметра рабочего колеса, так и за счет изменения его длины. Высокий кпд указанных турбин, в отличии от классических, сохраняется практически в диапазоне 25 - 100% мощности, что очень важно при эксплуатации агрегатов на частичных нагрузках.

Турбины снабжены устройством регулирования расходом воды через турбину в процессе эксплуатации, снабженным ручным или электромеханическим приводом. Турбины также снабжены противоразгонным устройством с грузовым приводом. Этот тип турбин является наиболее рациональным для агрегатов микро и малых ГЭС, особенно при низких напорах.

При одинаковых условиях (напор, мощность) гидроагрегаты с поперечно-струйными турбинами имеют меньшие размеры, а также значительно меньшие стоимости и затраты на сооружение гидротехнических сооружений, по сравнению с классическими турбинами.

Комплектность оборудования гидроустановки:

• турбина поперечно-струйная горизонтальная;
• генератор - синхронная машина или асинхронный электродвигатель;
• редуктор или плоскоременная передача;
• муфты соединительные;
• рама опорная (в случае необходимости);
• система автоматического управления, обеспечивающая работу агрегата, как в энергосистему, так и на изолированного потребителя;
• кабели соединительные (внутри помещения расположения оборудования установки);
• стандартный комплект запасных частей; -документация эксплуатационная.

Стоимость 1 кВт установленной мощности от 200 до 1300 долларов США, в диапазоне мощностей гидроагрегата 500 - 5 кВт.

Погружной гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа (модельный комплект) внешний вид которого показан на рис. 1.8 используется для выработки электроэнергии, использует скоростную энергию течения береговых водотоков, а также скоростную энергию прибрежных течений акватории морей и океанов. Скорость течения: от 2 м/сек; мощность: до 15 кВт; Параметры электрического тока: Постоянный -12, 24 В, переменный - 220, 380 В, 50 Гц. Проведены модельные испытания. Производство планируется начать с 2004 года.

Рис.1.8. Гидроагрегат погружной

Гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа (рис.1.9) использует статические напоры жидкости, создаваемые с помощью плотин или системы трубопроводов для выработки электроэнергии. Напоры: от 1,5 до 50 метров; Расходы: до 7 куб. м/сек; Мощность: до 500 кВт; Параметры электрического тока: 220, 380 В, частота 50 Гц.

Рис.1.9. Гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа

Автор: Магомедов А.М.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Лунный телескоп из подручных материалов 13.11.2008 Группа сотрудников Центра космических полетов имени Годдарда (США) проектирует на Луне гигантский телескоп-рефлектор из подручного материала - лунной пыли. Смешав порошок из земных минералов, по составу и размеру зерен имитирующий лунную пыль, с углеродными нанотрубками и эпоксидной смолой в качестве связующего, исследователи получили материал вроде бетона. Остается сформировать из этого материала чашу с ровной параболической поверхностью и напылить ее тонким отражающим слоем алюминия, что в условиях лунного вакуума будет не слишком трудно. Диаметр лунного рефлектора должен составить 50 метров, и в идеальных условиях Луны (нет атмосферы и всех связанных с ней помех) такой гигант позволит впрямую наблюдать планеты у других звезд.

Другие интересные новости:

▪ Удобрение из отходов кисломолочных бактерий

▪ Видеокамера записывает голос без микрофона

▪ MAX9730 - усилитель мощности звуковых частот класса G

▪ Микроэлектроды помогают узнать загаданное человеком слово

▪ Перспективы развития умных часов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители низкой частоты. Подборка статей

▪ статья Неизвестный солдат. Крылатое выражение

▪ статья Кто такие выдры? Подробный ответ

▪ статья Примула весенняя. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ремонт энергосберегающей лампы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фокус с календарем. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026