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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Снижение высоты полета самолетов поможет экологии 19.02.2020 Группа ученых из британского Имперского колледжа Лондона и немецкого Института физики атмосферы предлагает отрегулировать высоту полета отдельных авиарейсов, чтобы снизить влияние инверсионного следа на глобальное потепление. За каждым летящим самолетом образуется инверсионный след, состоящий из плотного слоя мелких кристаллов льда, которые не рассеиваются на протяжении десятков часов и мешают теплу отражаться от Земли. Особенно вредны инверсионные следы ночью, когда они возвращают отражающееся от поверхности тепло обратно. Воспользовавшись собранными властями Японии с 2002 по 2013 годы данными о движении самолетов, ученые нашли конкретные высоты, на которых пролетающие лайнеры оставляют самые стойкие инверсионные следы. Чтобы избавиться от них, необходимо поменять высоту полета самолетов - даже с учетом повышения расхода топлива и уровня выбросов углекислого газа и прочих парниковых газов эффект для природы будет положительным. Авторы исследования подчеркнули, что корректировке высоты подвергнется относительно небольшая часть рейсов, которые преимущественно проходят во второй половине дня. Если реализовать предложенные меры, сила воздействия инверсионных следов на глобальное потепление снизится на 91%, авиация уменьшит свое вред на 56%.

Другие интересные новости:

▪ Миниатюрный ракетный двигатель, работающий на воде

▪ Индикаторы на полимерных светодиодах

▪ Электрический горный велосипед Vitus E-Mythique LT

▪ Языки будущего

▪ Включение и отключение обжорства

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Жить в обществе и быть свободным от общества нельзя. Крылатое выражение

▪ статья В честь какого города назван сливочный сыр Филадельфия? Подробный ответ

▪ статья Определение высоты предмета по своему росту. Советы туристу

▪ статья Доработка мультиметра MY-67. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Светящийся шарик. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026