હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના સંચાલનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત

પ્રાચીન કાળથી, લોકો પાણીના ચાલક બળનો ઉપયોગ કરે છે. તેઓ પાણીના પ્રવાહોથી ચાલતી મિલોમાં લોટ બાંધે છે, ભારે ઝાડના થડને નીચે તરફ ખેંચે છે અને સામાન્ય રીતે ઔદ્યોગિક સહિત વિવિધ કાર્યો માટે હાઇડ્રોપાવરનો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રથમ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ

19મી સદીના અંતમાં, શહેરોના વિદ્યુતીકરણની શરૂઆત સાથે, જળવિદ્યુત પ્લાન્ટોએ વિશ્વમાં ખૂબ જ ઝડપથી લોકપ્રિયતા મેળવવાનું શરૂ કર્યું. 1878 માં, વિશ્વનો પ્રથમ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ ઇંગ્લેન્ડમાં દેખાયો, જેણે પછી શોધક વિલિયમ આર્મસ્ટ્રોંગની આર્ટ ગેલેરીમાં ફક્ત એક આર્ક લેમ્પને સંચાલિત કર્યો ... અને 1889 સુધીમાં, એકલા યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પહેલેથી જ 200 હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ હતા.

1930 ના દાયકામાં યુએસએમાં હૂવર ડેમનું નિર્માણ એ હાઇડ્રોપાવરના વિકાસમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ પગલાઓમાંનું એક હતું. રશિયાની વાત કરીએ તો, પહેલેથી જ 1892 માં, 200 કેડબલ્યુની ક્ષમતા સાથેનો પ્રથમ ચાર-ટર્બાઇન હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ અહીં બેરેઝોવકા નદી પર રુડનિયા અલ્તાઇમાં બનાવવામાં આવ્યો હતો, જે ઝિરિયાનોવસ્કી ખાણના ખાણ ડ્રેનેજ માટે વીજળી પ્રદાન કરવા માટે રચાયેલ છે.તેથી, માનવજાત દ્વારા વીજળીના વિકાસ સાથે, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટોએ ઔદ્યોગિક પ્રગતિની ઝડપી ગતિને ચિહ્નિત કર્યું.

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના સંચાલનનો સિદ્ધાંત

આજે, આધુનિક હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ સ્થાપિત ક્ષમતાના ગીગાવોટ સાથે વિશાળ માળખાં છે. જો કે, કોઈપણ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના સંચાલનનો સિદ્ધાંત સામાન્ય રીતે એકદમ સરળ અને દરેક જગ્યાએ લગભગ સમાન જ રહે છે. હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇનના બ્લેડ પર લાગુ પાણીનું દબાણ તેને ફેરવવાનું કારણ બને છે, અને હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇન, બદલામાં, જનરેટર સાથે જોડાયેલ, જનરેટરને ફેરવે છે. જનરેટર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે જે અને ટ્રાન્સફોર્મર સ્ટેશન અને પછી પાવર લાઇનને ખવડાવવામાં આવે છે.

હાઇડ્રો જનરેટર રોટર:

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટના ટર્બાઇન હોલમાં, હાઇડ્રોલિક એકમો સ્થાપિત છે જે પાણીના પ્રવાહની ઊર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને તમામ જરૂરી વિતરણ ઉપકરણો, તેમજ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટના સંચાલન માટે નિયંત્રણ અને દેખરેખ ઉપકરણો સ્થિત છે. સીધા જ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટની ઇમારતમાં.

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટનું આઉટપુટ ટર્બાઇનમાંથી પસાર થતા પાણીના જથ્થા અને દબાણ પર આધારિત છે. પાણીના પ્રવાહની નિર્દેશિત હિલચાલને કારણે સીધો દબાણ પ્રાપ્ત થાય છે. જ્યારે નદી પર કોઈ ચોક્કસ સ્થાન પર ડેમ બાંધવામાં આવે ત્યારે આ ડેમ પર બનેલું પાણી હોઈ શકે છે, અથવા પ્રવાહ ડાયવર્ઝનને કારણે દબાણ આવે છે - એટલે કે, જ્યારે પાણીને કોઈ ખાસ ટનલ અથવા નહેર દ્વારા ચેનલમાંથી વાળવામાં આવે છે. તેથી, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ ડેમ, ડેરિવેટિવ અને ડેમ છે.

સૌથી સામાન્ય ડેમ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ ડેમ પર આધારિત છે જે નદીના પટને અવરોધે છે.ડેમની પાછળ, પાણી વધે છે, એકઠું થાય છે, એક પ્રકારનું પાણીનું સ્તંભ બનાવે છે જે દબાણ અને દબાણ પૂરું પાડે છે. ડેમ જેટલો ઊંચો છે, તેટલું મજબૂત દબાણ. વિશ્વનો સૌથી ઊંચો ડેમ, 305 મીટર ઊંચો, દક્ષિણપશ્ચિમ ચીનમાં પશ્ચિમ સિચુઆનમાં યાલોંગજિયાંગ નદી પર 3.6 GW જિનપિંગ ડેમ છે.

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ બે પ્રકારના હોય છે. જો નદીમાં થોડો ડૂબકી હોય, પરંતુ પ્રમાણમાં વિપુલ પ્રમાણમાં હોય, તો નદીને અવરોધતા બંધની મદદથી, પાણીના સ્તરમાં પૂરતો તફાવત સર્જાય છે.

ડેમની ઉપર એક જળાશય રચાય છે, જે આખા વર્ષ દરમિયાન સ્ટેશનની એકસરખી કામગીરી સુનિશ્ચિત કરે છે. ડેમ હેઠળના કાંઠાની નજીક, તેની નજીકમાં, એક વોટર ટર્બાઇન સ્થાપિત થયેલ છે, જે ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર (ડેમ સ્ટેશનની નજીક) સાથે જોડાયેલ છે. જો નદી નેવિગેબલ હોય, તો પસાર થવા માટે વિરુદ્ધ કાંઠે એક લોક બનાવવામાં આવે છે. જહાજો

જો નદી પાણીમાં ખૂબ સમૃદ્ધ નથી, પરંતુ તેમાં મોટી નિમજ્જન અને ઝડપી પ્રવાહ છે (ઉદાહરણ તરીકે, પર્વતીય નદીઓ), તો પછી પાણીનો ભાગ એક ખાસ ચેનલ સાથે વાળવામાં આવે છે, જે નદી કરતાં ઘણી ઓછી ઢોળાવ ધરાવે છે. આ ચેનલ કેટલીકવાર કેટલાક કિલોમીટર લાંબી હોય છે. કેટલીકવાર ક્ષેત્રની પરિસ્થિતિઓ ચેનલને ટનલ (પાવર સ્ટેશનો માટે) દ્વારા બદલવાની ફરજ પાડે છે. આ કેનાલના આઉટલેટ અને નદીના ડાઉનસ્ટ્રીમ વચ્ચેના સ્તરમાં નોંધપાત્ર તફાવત બનાવે છે.

ચેનલના અંતે, પાણી એક ઢાળવાળી પાઈપમાં પ્રવેશે છે, જેના નીચલા છેડે જનરેટર સાથે હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇન છે. સ્તરમાં નોંધપાત્ર તફાવતને લીધે, પાણી એક મોટી ગતિ ઊર્જા મેળવે છે, જે સ્ટેશન (વ્યુત્પન્ન સ્ટેશનો) ને પાવર કરવા માટે પૂરતી છે.

આવા સ્ટેશનોમાં મોટી ક્ષમતા હોઈ શકે છે અને તે પ્રાદેશિક પાવર પ્લાન્ટ્સ (cf. નાના હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ).સૌથી નાના છોડમાં, ટર્બાઇનને ક્યારેક ઓછા કાર્યક્ષમ, સસ્તા વોટર વ્હીલ દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

ઝરણામાંથી ઝિગુલેવ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટનું નિર્માણ

ઝિગુલેવ એચપીપીના વિદ્યુત જોડાણોની યોજનાકીય રેખાકૃતિ

ઝિગુલેવ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટની ઇમારત દ્વારા એક વિભાગ. 1 — RU 400 kV ખોલવા માટે આઉટપુટ; 2 — 220 અને 110 kV કેબલનો માળ; 3 — ઇલેક્ટ્રિકલ ઇક્વિપમેન્ટ ફ્લોર, 4 — ટ્રાન્સફોર્મર કૂલિંગ ઇક્વિપમેન્ટ; 5 — "ત્રિકોણ" માં ટ્રાન્સફોર્મર્સના જનરેટરના વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ્સને જોડતી બસ ચેનલો; 6 — 2X125 ટનની લોડ ક્ષમતા ધરાવતી ક્રેન; 7 - 30 ટનની લોડ ક્ષમતાવાળી ક્રેન; 8 — 2X125 t ની લોડ ક્ષમતા ધરાવતી ક્રેન; 9 - કચરો રીટેન્શન માળખું; 10 — 2X125 ટનની લોડ ક્ષમતા ધરાવતી ક્રેન; 11 - ધાતુની જીભ; 12 — 2X125 ટનની લોડ ક્ષમતા ધરાવતી ક્રેન.

ઝિગુલેવ એચપીપી એ યુરોપનો બીજો સૌથી મોટો હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ છે, 1957-1960માં તે વિશ્વનો સૌથી મોટો હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ હતો.

105 હજાર કેડબલ્યુની ક્ષમતાવાળા સ્ટેશનનું પ્રથમ એકમ 1955 ના અંતમાં કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું, 1956 માં અન્ય 11 એકમો 10 મહિના માટે કાર્યરત કરવામાં આવ્યા હતા. 1957 - બાકીના આઠ એકમો.

મોટી સંખ્યામાં નવી, કેટલાક કિસ્સાઓમાં અનન્ય, ઉર્જા સુવિધાઓ સ્થાપિત કરવામાં આવી છે અને તે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનો પર કાર્યરત છે.

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ અને તેમના ઉપકરણોના પ્રકાર

ડેમ ઉપરાંત, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટમાં ઇમારત અને સ્વીચગિયરનો સમાવેશ થાય છે. હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના મુખ્ય સાધનો ઇમારતમાં સ્થિત છે, ટર્બાઇન અને જનરેટર અહીં સ્થાપિત થયેલ છે. ડેમ અને બિલ્ડિંગ ઉપરાંત, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટમાં તાળાઓ, સ્પિલવેઝ, ફિશ પેસેજ અને બોટ લિફ્ટ્સ હોઈ શકે છે.

દરેક હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ એક અનન્ય માળખું છે, તેથી અન્ય પ્રકારના ઔદ્યોગિક પાવર પ્લાન્ટ્સમાંથી હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સની મુખ્ય વિશિષ્ટ વિશેષતા તેમની વ્યક્તિત્વ છે. માર્ગ દ્વારા, વિશ્વનું સૌથી મોટું જળાશય ઘાનામાં સ્થિત છે, તે વોલ્ટા નદી પર અકોસોમ્બો જળાશય છે. તે 8,500 ચોરસ કિલોમીટરને આવરી લે છે, જે સમગ્ર દેશના વિસ્તારના 3.6% છે.

જો નદીના પટની સાથે નોંધપાત્ર ઢોળાવ હોય, તો વ્યુત્પન્ન હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ ઉભો કરવામાં આવે છે. ડેમ માટે મોટું જળાશય બનાવવું જરૂરી નથી, તેના બદલે પાણી ફક્ત ખાસ બાંધવામાં આવેલી પાણીની ચેનલો અથવા ટનલ દ્વારા સીધા પાવર પ્લાન્ટ બિલ્ડિંગ સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે.

ડેરિવેટિવ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનોમાં નાના દૈનિક નિયમન બેસિન ગોઠવવામાં આવે છે, જે પાવર ગ્રીડના ઓવરલોડને આધારે દબાણને નિયંત્રિત કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે અને આ રીતે ઉત્પન્ન થતી વીજળીનો જથ્થો.

પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ ફેસિલિટી (PSPP) એ એક ખાસ પ્રકારનો હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ છે. અહીં, સ્ટેશન પોતે દૈનિક વધઘટ અને પીક લોડને સરળ બનાવવા માટે રચાયેલ છે પાવર સિસ્ટમ, અને આમ પાવર ગ્રીડની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરે છે.

આવા સ્ટેશન જનરેટર મોડમાં અને સ્ટોરેજ મોડમાં બંને રીતે કામ કરી શકે છે, જ્યારે પંપ નીચલા બેસિનમાંથી ઉપલા બેસિનમાં પાણી પમ્પ કરે છે. આ સંદર્ભમાં બેસિન એ એક બેસિન ઑબ્જેક્ટ છે જે જળાશયનો ભાગ છે અને હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટની બાજુમાં છે. અપસ્ટ્રીમ અપસ્ટ્રીમ છે, ડાઉનસ્ટ્રીમ ડાઉનસ્ટ્રીમ છે.

પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ સુવિધાનું ઉદાહરણ મિઝોરીમાં તૌમ સૌક જળાશય છે, જે મિસિસિપીથી 80 કિલોમીટર દૂર બાંધવામાં આવ્યું છે, જેની ક્ષમતા 5.55 બિલિયન લિટર છે, જે પાવર સિસ્ટમને 440 મેગાવોટની ટોચની ક્ષમતા પ્રદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે.