जलविद्युत संयंत्र में हाइड्रोलिक टरबाइन का सिद्धांत और प्रक्रिया

जल टरबाइन को संभावित ऊर्जा या गतिज ऊर्जा से फ्लश करें, और जल टरबाइन घूमने लगेगा। यदि हम जनरेटर को जल टरबाइन से जोड़ते हैं, तो जनरेटर बिजली उत्पन्न करना शुरू कर सकता है। यदि हम टरबाइन को फ्लश करने के लिए जल स्तर बढ़ाते हैं, तो टरबाइन की गति बढ़ जाएगी। इसलिए, जल स्तर का अंतर जितना बड़ा होगा, टरबाइन द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी, और परिवर्तनीय विद्युत ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी। यह जल विद्युत का मूल सिद्धांत है।

ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया है: अपस्ट्रीम पानी की गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा को पानी के प्रवाह की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जब पानी टरबाइन से होकर बहता है, तो गतिज ऊर्जा टरबाइन में स्थानांतरित हो जाती है, और टरबाइन गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए जनरेटर को चलाता है। इसलिए, यह यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया है।

जलविद्युत स्टेशनों की विभिन्न प्राकृतिक स्थितियों के कारण, हाइड्रो जनरेटर इकाइयों की क्षमता और गति में व्यापक रूप से भिन्नता होती है। आम तौर पर, छोटे हाइड्रो जनरेटर और आवेग टर्बाइनों द्वारा संचालित उच्च गति वाले हाइड्रो जनरेटर ज्यादातर क्षैतिज संरचनाओं को अपनाते हैं, जबकि बड़े और मध्यम गति वाले जनरेटर ज्यादातर ऊर्ध्वाधर संरचनाओं को अपनाते हैं। चूंकि अधिकांश जलविद्युत स्टेशन शहरों से बहुत दूर हैं, इसलिए उन्हें आमतौर पर लंबी ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है, इसलिए, बिजली प्रणाली हाइड्रो जनरेटर की संचालन स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखती है: मोटर मापदंडों को सावधानीपूर्वक चुनने की आवश्यकता होती है; रोटर की जड़ता के क्षण की आवश्यकताएं बड़ी हैं। इसलिए, हाइड्रो जनरेटर की उपस्थिति भाप टरबाइन जनरेटर से अलग है। इसका रोटर व्यास बड़ा है और इसकी लंबाई छोटी है। हाइड्रो जनरेटर इकाइयों को शुरू करने और ग्रिड कनेक्शन के लिए आवश्यक समय अपेक्षाकृत कम है, और ऑपरेशन डिस्पैचिंग लचीला है। सामान्य बिजली उत्पादन के अलावा, यह विशेष रूप से पीक शेविंग इकाइयों और आपातकालीन स्टैंडबाय इकाइयों के लिए उपयुक्त है। जल टरबाइन जनरेटर इकाइयों की अधिकतम क्षमता 700000 किलोवाट तक पहुँच गई है।

जनरेटर के सिद्धांत के लिए, हाई स्कूल भौतिकी बहुत स्पष्ट है, और इसका कार्य सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कानून और विद्युत चुम्बकीय बल के कानून पर आधारित है। इसलिए, इसके निर्माण का सामान्य सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय शक्ति उत्पन्न करने और ऊर्जा रूपांतरण के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए चुंबकीय सर्किट और पारस्परिक विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के लिए सर्किट बनाने के लिए उपयुक्त चुंबकीय चालकता और प्रवाहकीय सामग्री का उपयोग करना है।

जल टरबाइन जनरेटर जल टरबाइन द्वारा संचालित होता है। इसका रोटर छोटा और मोटा होता है, यूनिट स्टार्टअप और ग्रिड कनेक्शन के लिए आवश्यक समय कम होता है, और ऑपरेशन डिस्पैचिंग लचीला होता है। सामान्य बिजली उत्पादन के अलावा, यह पीक शेविंग यूनिट और इमरजेंसी स्टैंडबाय यूनिट के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। जल टरबाइन जनरेटर इकाइयों की अधिकतम क्षमता 800000 किलोवाट तक पहुंच गई है।

डीजल जनरेटर एक आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित होता है। इसे शुरू करना और संचालित करना आसान है, लेकिन इसकी बिजली उत्पादन लागत अधिक है। इसका उपयोग मुख्य रूप से आपातकालीन बैकअप पावर के रूप में किया जाता है, या उन क्षेत्रों में जहां बड़े पावर ग्रिड नहीं पहुंचते हैं और मोबाइल पावर स्टेशन हैं। क्षमता कई किलोवाट से लेकर कई किलोवाट तक होती है। डीजल इंजन शाफ्ट पर टॉर्क आउटपुट आवधिक स्पंदन के अधीन है, इसलिए अनुनाद और शाफ्ट टूटने की दुर्घटनाओं को रोका जाना चाहिए।

हाइड्रो जनरेटर की गति उत्पन्न होने वाली प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति निर्धारित करेगी। इस आवृत्ति की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, रोटर की गति को स्थिर किया जाना चाहिए। गति को स्थिर करने के लिए, प्राइम मूवर (पानी टरबाइन) की गति को बंद लूप नियंत्रण मोड में नियंत्रित किया जा सकता है। बाहर भेजे जाने वाले एसी पावर के आवृत्ति संकेत का नमूना लिया जाता है और नियंत्रण प्रणाली को वापस खिलाया जाता है जो पानी टरबाइन की आउटपुट पावर को नियंत्रित करने के लिए पानी टरबाइन के गाइड वेन के उद्घाटन और समापन कोण को नियंत्रित करता है। फीडबैक नियंत्रण सिद्धांत के माध्यम से, जनरेटर की गति को स्थिर किया जा सकता है।