Elektr energiyani ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlash

Sinov savollari:

1. 
   Renkin sikli deganda nimani tushunasiz?
   
2. 
   Kondensatsion issiqlik elektr stansiyalarining ishlash prinsipini tushuntirib bering?
   
3. 
   Kondensatsion issiqlik elektr stansiyasining issiqlik balansi deganda nimani tushunasiz?
   
4. 
   Issiqlik elektr markazlarini ishlash prinsipini tushuntirib bering?
   
5. 
   Atom elektr stansiyalari va ularning IES dan farqi?
   
6. 
   Gaz-turbina qurilmali elektr stansiyalari ishlash sikli bo‘yicha nechaga bo‘linadi?
   
7. 
   Kondensatsion issiqlik elektr stansiyalarining afzallik va kamchiliklari.
   
8. 
   Issiqlik elektr markazlarining afzallik va kamchiliklari.
   
9. 
   Bug‘-gaz va gaz-turbina qurilmali issiqlik elektr stansiyalarining afzallik va kamchiliklari.
   

3. ELEKTR ENERGIYANI GIDROELEKTR STANSIYALARDA ISHLAB CHIQARISH

1. 
   Gidroelektr stansiyasida suvning mexanik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish
   

Suv energiyasini elektr energiyasiga aylantiruvchi gidroelektr stansiya (GES)larning ishlashini o‘rganuvchi fan gidravlika deb yuritiladi. U ikki qismdan – suyuqliklar muvozanatini o‘rganuvchi gidrostatika va suyuqliklar harakatini o‘rganuvchi gidrodinamikadan tashkil topgan.

Ixtiyoriy kesim yuza orqali oquvchi suvning quvvati uning sarfi Q , yuqori va quyi byeflardagi suv sathlari bilan belgilanadi. Yuqori va quyi byeflar sathlari orasidagi farq H napor deb ataladi. Oqib tushuvchi suvning quvvatini (kVt) uning sarfi (m³/s) va napori (m) orqali ifodalash
mumkin:
P  9,81QH _{, (3.1)}
GESlarda gidrotexnik inshootlar, turbinalar va generatorlarda yuz beruvchi isroflarga bog‘liq ravishda suv oqimi quvvatining faqat bir qismidan foydalanish mumkin. Shunday qilib, GESning taxminiy quvvati quyidagicha hisoblanishi mumkin:
P  9,81QH _{. (3.2)}
bu yerda, Q – suv sarfi, H – napor, – GESning FIK.

3.1-rasm. Naporni hosil qilish sxemalari: a)- naporni to‘g‘on yordamida hosil qilish;

b)- naporni derevatsion kanal yordamida hosil qilish: 1- kanal; 2- napor basseyni; 3- turbinalarga suv o‘tkazgichlar; 4- GESning binosi; 5- daryo o‘zani; 6- to‘g‘on.
Tekis joylardagi daryolarda H napor tug‘on yordamida, tog‘li joylarda esa maxsus aylanib oquvchi – derevatsion kanallar yordamida hisol qilinadi (3.1-rasm).
Gidravlik turbinalarda suvning energiyasi turbina vali aylanishining mexanik energiyasiga o‘zgartiriladi. Agar bunda suvning dinamik bosimidan foydalanilsa, turbina aktiv, statik bosimidan foydalanilsa – reaktiv turbina deb yuritiladi.
Cho‘michli aktiv turbinada (3.2,a- rasm) toraygan uch – soplodagi gidrostatik bosimning potensial energiyasi suv harakatining kinetik energiyasiga to‘liq aylanadi. Turbinaning ishchi g‘ildiragi aylanasi bo‘ylab cho‘michsimon parraklar joylashtirilgan disk ko‘rinishida yasalgan (3.2,b-rasm). Suv parraklarning sirti bo‘ylab oqib o‘tish jarayonida yo‘nalishini o‘zgartiradi. Bunda parraklarning sirtiga ta’sir etuvchi markazdan qochma kuch paydo bo‘ladi va suv harakatining energiyasi turbina g‘ildiragining aylanish energiyasiga o‘zgartiriladi.
Energiyaning saqlanish qonuniga asosan, agar turbinadan oqib chiquvchi suvning tezligi nolga teng bo‘lsa, u holda suvning butun kinetik energiyasi to‘liq (isrofni e’tiborga olmasak) turbinaning mexanik energiyasiga o‘zgartiriladi.
Soploning ichida rostlovchi igna joylashgan bo‘lib (3.2- rasm), uni ko‘chirish orqali soploning chiqish teshigini kattaligi va mos holda suvning sarfi o‘zgartiriladi.

3.2- rasm. Aktiv turbinaning ishlash sxemasi : a)- turbina qurilmasining sxemasi; b)- ishchi g‘ildirak; 1- yuqori byef; 2- quvur; 3- soplo; 4- ishchi
g‘ildirak; 5- qoplama; 6- og‘dirgich;
7- parraklar (cho‘michlar).
Reaktiv gidravlik turbinada ishchi g‘ildirakning parraklarida suvning kinetik va potensial energiyalari turbinaning mexanik energiyasiga o‘zgartiriladi. Turbinaning ishchi g‘ildiragiga oqib kiruvchi suv katta bosimga ega bo‘lib, u ishchi g‘ildirakning oqim yo‘lidan oqib o‘tigani sari kamayib boradi. Bunda suv turbinaning parraklariga reaktiv bosim beradi va energiyaning potensial tashkil etuvchisi ishchi g‘ildirakning mexanik energiyasiga o‘zgartiriladi.
Parraklarning egriligi hisobiga suv oqimining yo‘nalishi o‘zgaradi va markazdan qochma kuchlarning ta’siri natijasida suvning kinetik energiyasi, aktiv turbinadagi singari, turbinaning mexanik energiyasiga o‘zgaradi. Reaktiv turbinaning ishchi g‘ildiragi, aktiv turbinadan farqli holda, suvning ichida joylashadi, ya’ni ularda suv oqimi ishchi g‘ildirakning barcha parraklariga kirib keladi. Reaktiv turbina ishchi g‘ildiraklarining turlicha tuzilishlari 3.3- rasmda tasvirlangan.

3.3- rasm. Reaktiv turbinalar ishchi g‘ildiraklarining umumiy ko‘rinishlari: a)- radial-bo‘ylama; b)- parrakli; d)- buriluvchan-parrakli; e)- ikki parrakli; f)- diagonal.

Radial-bo‘ylama turbinalarda ishchi g‘ildirakning parraklari murakkab egrilikka ega bo‘lib, yo‘naltiruvchi apparatdan kirib keluvchi suv ketma-ket tarzda radial yo‘nalishini o‘q bo‘ylab yo‘nalishga o‘zgartirib boradi. Bunday turbinalar naporning katta diapazonida, ya’ni u 30 m dan 600 m gacha bo‘lgan hollarda qo‘llanilishi mumkin.

Parrakli turbinalar sodda tuzilish va yuqori FIKga ega. Biroq ularda yuklamaning nominal qiymatdan o‘zgarishi bilan FIK keskin kamayadi.
Buriluvchan-parrakli turbinalarda parrakli turbinalardan farqli holda FIKning yuqori qiymatini ta’minlash uchun ishchi g‘ildirakning parraklari ish rejimining o‘zgarishiga bog‘liq holda buriladi.
Ikki parrakli turbinalarda ishchi g‘ildirakda parraklar juftlangan bo‘ladi. Ularning keng qo‘llanilishi tuzilishidagi murakkabliklar bilan cheklangan. Xuddi shunday murakkab tuzilish ishchi parraklari o‘z o‘qiga nisbatan buriluvchan bo‘lgan diagonal turbinalar uchun ham xarakterlidir.
GESning prinsipial sxemasi 3.4- rasmda tasvirlangan.
GESlar quriladigan joylarda tabiiy sharoitlarning turlichaligi ularda o‘rnatiluvchi turbinalarning tuzilishlarini turlicha bo‘lishini belgilaydi. Turbinalarning quvvatlari bir necha kilovattdan yuzlab mega- vattlargacha, aylanish chastotalari esa, 16²/₃ dan 1500 ayl./min. gacha o‘zgaradi.
So‘nggi 30-40 yil davomida ayrim GESlarda gorizontal qobiqli agregatlar ham qo‘llanilmoqda. Bunday agregatlarning elektr generatori atrofidan suv oqib o‘tuvchi germetik yopilgan qobiqning ichida joylashtiriladi. Gidravlik sharoitlarning yaxshiligi hisobiga bunday agregatlarning FIK 0,95-0,96 dan kattadir.
Tekis hududlarda oquvchi daryolarda to‘g‘onli GESlar ikkita turga bo‘linadi: o‘zan va to‘g‘onorti GESlar. Odatda, napor 30 m gacha bo‘lganda stansiyaning binosi daryoning o‘zanida qurilib, ular to‘g‘on singari naporni o‘ziga qabul qiladi. Bunday GESlar o‘zan GESlar deb yuritiladi. Napor 25-30 m dan katta bo‘lgan hollarda stansiyaning binosi to‘g‘onning ortida quriladi. Bunday GESlar to‘g‘onorti GESlar deb yuritiladi.
GESlar quvvatiga bog‘liq holda bir necha turga bo‘linadi. Bular

• 
  katta quvvatli – 25 MVt va undan yuqori;
  
• 
  o‘rtacha quvvatli – 5 MVtdan 25 MVtgacha;
  
• 
  kichik GESlar – 1000 kVtgacha quvvatli GESlardir.
  

GESning quvvati suv oqimining bosimi va GESning FIKga bog‘liq. Bu esa, o‘z navbatida, tabiat qonunlariga mos holda suv miqdorining doimiy o‘zgarib turishi, fasl o‘zgarishi va boshqa bir qancha sabablarga bog‘liq. Shu sababli GESlarning ish holatlarini rejalashtirish va boshqarish yillik, oylik, haftalik va sutkalik sikllarda amalga oshiriladi.

41

3.4- rasm. GESning prinsipial sxemasi: 1- to‘g‘on poydevori; 2- to‘g‘on 3- suv qabul qilgich; 4– suv qabul qilgichning zatvorlari; 5- suv qabul qilgich zatvorlarining kranlari; 6- mashina zali; 7- mashina zali kranlari ; 8- gidroturbina kamerasi; 9- gidroturbina; 10- suvni chiqarib yuborish kanali;

11- gidrogenerator; 12- gidrogeneratorning qo‘zg‘atkichi; 13- blokning oshiruvchi transformatori; 14- izolatorlar shodasi; 15- elektr uzatish linyasi;
16- avtomobil yo‘li; 17- yuqori byef; 18- quyi byef.

41

2.