نیروگاه های برق آبی کوچک - قسمت پنجم(محل كاربرد هیدروتوربین‌های کوچک)

محل كاربرد هیدروتوربین‌های کوچک:

 

1.      Inclined axis, very low head Kaplan gear turbine

اين مدل توربين در محل‌هایي با زواياي شيب 15 تا 45 درجه نسبت به افق و در سايت‌هاي به‌كار مي روند که هد بسيار كمی با ارتفاع خالص بين 2 تا 8  متر دارند. اين توربين‌ها در محدوده‌ی توان‌هاي حداكثر تا 2.6MW  به‌كار گرفته مي‌شوند.

 

2.      Horizontal axis “S” type Kaplan turbine

اين توربين‌ها در محدوده‌ی هدهاي از 5 متر تا 25 متر وهمچنين در محدوده‌ی توان‌هاي حداكثر تا12MW به‌كار گرفته مي شوند.

 

5.      Horizontal axis “S” type propeller turbine.

6.      Horizontal axis pit type propeller turbines.

از مدل‌هاي 5  و 6  كه در فهرست بالا آورده شده‌اند به‌خاطر مشخصه‌ی بسيار حساس راندمان اين توربين‌ها  نسبت به تغييرات هد و فلو به ندرت استفاده مي‌شود و اين توربين‌ها تنها در سايتهايي به‌كار گرفته مي‌شوند كه كمترين تغيير در ميزان هد و فلوي آب را دارند.

 

7. Unit #7. Horizontal axis Francis turbine

اين توربين‌ها عمدتاٌ با رانرهايي با قطر كمتر از 1.8 متر بكار مي روند. براي به‌كارگيري اين توربين‌ها به هد خالص بين 20 تا 100 متر نياز دارند و در محدوده‌ی تواني حداكثر تا 12MW به‌كار گرفته مي‌شوند. در بيشتر كاربردهايي كه از اين نوع توربين استفاده شده است، توان خروجي كمتر از 5MW بوده است.

 

8. Unit #8. Horizontal axis, double runner Francis turbine

در برخي از سايت‌ها كه هد  نيروگاه براي نصب يك رانر بسیار كم است، براي افزايش سرعت رانر از اين نوع توربين استفاده مي شود. در بيشتر كاربردهاي به‌كار رفته، توان اين نوع توربين كمتر از 5MW بوده است . اصولاٌ اين نوع توربين در محدوده‌ی توان 1MW تا 15MW و ارتفاع يا هدهاي 15 تا 100 متر به‌كار مي‌روند.

 

9. Unit #9. Vertical axis “Saxo” axial flow Kaplan turbine

تا كنون تعداد بسیار كمي از اين نمونه توربين ساخته شده‌اند. در اين نمونه توربين، با افزايش ميزان فلو، راندمان توربين افت مي كند كه در نتيجه باید از رانری با قطر بزرگ‌تر در اين موارد استفاده شود.

 

تهیه شده توسط محمد.ا و عباس

 

" Turbine selection for small low-head hydro developments", J. L. Gordon, P. Eng.

Hydropower consultant, Organized by: NATURAL RESOURCES CANADAAt WATERPOWER XIII July 29, 2003, Buffalo, New York, U.S.A.

 

 

نیروگاه های برق آبی کوچک - قسمت چهارم (انواع هیدروتوربین های کوچک)

انواع تجاري هيدرو توربين هاي کوچک[4] :

توربين‌ نيروگاه‌هاي آبي کوچک را مي توان از هرکدام از انواع توربين‌هاي تجاري انتخاب کرد. حتي مي توان از پمپ هم به‌جاي توربين استفاده کرد. در يك دسته‌بندي كلي، هيدروتوربين‌ها، به دو دسته توربين‌هاي عكس العملي و ضربه‌اي  تقسيم مي‌شوند كه هر كدام از اين انواع، نمونه‌هاي تجاري مختلفي دارند كه ما در اين‌جا 10 نمونه‌ی متداول توربين به‌كار گرفته شده در نيروگاه‌هاي برق آبي كوچك را ذكر مي‌كنيم:

1. Inclined axis, very low head Kaplan gear turbine.

2. Horizontal axis bulb or pit Kaplan turbine.

3. Horizontal axis “S” type Kaplan turbine.

4. Vertical axis small Kaplan turbine with elbow draft tube.

5. Horizontal axis “S” type propeller turbine.

6. Horizontal axis pit type propeller turbines.

7. Horizontal axis Francis turbine.

8. Horizontal axis, double runner Francis turbine.

9. Vertical axis “Saxo” axial flow Kaplan turbine.

10. Horizontal axis, angled inlet, axial flow Kaplan turbine.

 

تهیه شده توسط محمد و عباس

 

4-" Turbine selection for small low-head hydro developments", J. L. Gordon, P. Eng.

Hydropower consultant, Organized by: NATURAL RESOURCES CANADAAt WATERPOWER XIII July 29, 2003, Buffalo, New York, U.S.A.

 

نیروگاه های برق آبی کوچک - قسمت سوم

۴-تجهیزات:

تجهيزات نيروگاه برق آبي كوچك را مي‌توان به دو دسته‌ی كلي تقسيم نمود:

·     تجهیزات  اصلی(major)  :  مستقیماً در ارتباط با توزیع و انتقال توان هستند مانند: توربین ،ژنراتور ، سیستم تحریک ، سیستم کنترل بار و سرعت واحد(گاورنر) ، ترانس ها، تجهیزات پست و ...

·     تجهیزات کمکی(ancillary)  : به تجهیزاتی گفته می‌شود که از عملکرد تجهیزات اصلی پشتیبانی می‌کنند. مثل تجهیزات کنترل واحد، سیستم‌های حفاظتی، سیستم مصرف داخلی  و ...

 

 4-1-انواع هيدرو ژنراتورهاي کوچک :

     در نيروگاه‌هاي برق آبي كوچك براي تبديل انرژي مكانيكي به انرژي الكتريكي  از ژنراتور القايي(آسنکرون) يا ژنراتور سنكرون استفاده مي شود. غالباٌ ملاحظات اقتصادي در تعيين نوع ژنراتور نقش اساسي دارد.[1]

 

ژنراتور سنکرون

    مهم‌ترين مزيت ژنراتورسنكرون اين است كه با كنترل مقدار جريان تحريك مي‌تواند بصورت پيش فاز يا پس‌فاز كار كند. مزيت ديگر ژنراتورهاي سنكرون در اين است كه مي توانند در حالت ايزوله از شبكه هم، ولتاژ  و فركانس كاري خود را كنترل كنند. تحريك ژنراتورهاي سنكرون در واحدهايي كه ظرفيت‌هاي كم وسرعت‌هاي بالايي دارند به روش" بدون جاروبك" (Brushless) و در واحدهايي كه ظرفيت‌هاي بزرگ وسرعت‌هاي كمتري دارند با جاروبك  و نيز استفاده از يكسو ساز (استاتیکی) تامين مي شود.[1]

 

ژنراتور آسنکرون

    اصلي‌ترين دليل استفاده از ژنراتورهاي القايي در نيروگاه‌هاي برق آبي كوچك، هزينه‌ی سرمايه‌گذاري اندك اين نوع از ژنراتورهاست. اساساٌ عملكرد اين ژنراتور به تجهيز كنترلي خاصي نياز ندارد. اين نوع ژنراتورها بصورت ايزوله كار نمي‌كنند. به‌‌علاوه، به تجهيزات حفاظتي خاصي هم نياز ندارند زيرا ژنراتور القايي منبع تامين توان راكتيو مغناطيس‌كننده‌ی خود را در صورت بروز خطا در شبكه،  از دست مي‌دهد. تنها وسيله‌ی ابزار دقيق مورد نياز، يك آمپرمتر است تا مقدار بار را اندازه گيري و دنبال كند. مقادير ولتاژ و فركانس از طرف شبكه به ژنراتور تحميل مي‌شوند. تواني كه ژنراتور به شبكه تحويل مي دهد به لغزش وابسته است و در صورت بروز خطا در شبكه هيچ‌گونه خود تحريكي امكان پذير نمي‌باشد. همچنين جريان مورد نياز ژنراتور براي مغناطيس‌كردن ماشين به‌خاطر طبيعت غيرخطي منحني مغناطيسي، هارمونيك‌هاي بيشتري دارد. [5] از این نوع ژنراتورها به ندرت در نیروگاه‌های آبی استفاده می‌شود.

 

سال نو مبارک

پروردگارا

این سرزمین را

از دروغ، خشکسالی و رشک دشمنان

در امان بدار

 

عید بر عاشقان مبارک بـاد            عاشقان عیدتــان مبــارک بــاد

عیــد بویی ز جــان مــا دارد            بر جهان همچو جان مبارک باد

بر تو ای ماه آسمان و زمین            تا به هفت آسمان مبارک بــاد

عید آمد بکف نـــشان وصال           عاشقان این نشــان مبارک باد

روزه مگشای به جزقند لبش         قند او بر دهـــــــان مبــارک باد

عید بنوشت بر کنــــــار لبش          کاین می بی کران مبارک باد

عید تا آمد ای سبک روحان            رطلهای گران مبارک بــــــــاد

گر نصیبی به من دهی گویم           بر من و بر فلان مبارک بـــــاد

شمس تبریز همچو عید آمد           بر من و بر دوستان مبارک باد

 

                      دیوان شمس تبریزی