ജലവൈദ്യുത നിലയത്തിലെ ഹൈഡ്രോളിക് ടർബൈനിന്റെ തത്വവും പ്രക്രിയയും

പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി അല്ലെങ്കിൽ ഗതികോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് വാട്ടർ ടർബൈൻ ഫ്ലഷ് ചെയ്യുക, വാട്ടർ ടർബൈൻ കറങ്ങാൻ തുടങ്ങും. ജനറേറ്ററിനെ വാട്ടർ ടർബൈനുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ, ജനറേറ്ററിന് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങാം. ടർബൈൻ ഫ്ലഷ് ചെയ്യാൻ ജലനിരപ്പ് ഉയർത്തിയാൽ, ടർബൈൻ വേഗത വർദ്ധിക്കും. അതിനാൽ, ജലനിരപ്പ് വ്യത്യാസം വലുതാകുമ്പോൾ, ടർബൈൻ ലഭിക്കുന്ന ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുകയും, കൺവെർട്ടിബിൾ വൈദ്യുതോർജ്ജം കൂടുതലാകുകയും ചെയ്യും. ഇതാണ് ജലവൈദ്യുതിയുടെ അടിസ്ഥാന തത്വം.

ഊർജ്ജ പരിവർത്തന പ്രക്രിയ ഇപ്രകാരമാണ്: മുകളിലേക്ക് ഒഴുകുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി ജലപ്രവാഹത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. വെള്ളം ടർബൈനിലൂടെ ഒഴുകുമ്പോൾ, ഗതികോർജ്ജം ടർബൈനിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ടർബൈൻ ജനറേറ്ററിനെ ഗതികോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. അതിനാൽ, മെക്കാനിക്കൽ എനർജിയെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണിത്.

ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത സ്വാഭാവിക സാഹചര്യങ്ങൾ കാരണം, ജലവൈദ്യുത ജനറേറ്റർ യൂണിറ്റുകളുടെ ശേഷിയും വേഗതയും വ്യാപകമായി വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. സാധാരണയായി, ചെറിയ ജലവൈദ്യുത ജനറേറ്ററുകളും ഇംപൾസ് ടർബൈനുകളാൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഹൈ സ്പീഡ് ഹൈഡ്രോ ജനറേറ്ററുകളും കൂടുതലും തിരശ്ചീന ഘടനകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു, അതേസമയം വലുതും ഇടത്തരവുമായ ജനറേറ്ററുകൾ കൂടുതലും ലംബ ഘടനകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു. മിക്ക ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളും നഗരങ്ങളിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയായതിനാൽ, അവ സാധാരണയായി നീണ്ട ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകളിലൂടെ ലോഡുകളിലേക്ക് വൈദ്യുതി എത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ, ജലവൈദ്യുത ജനറേറ്ററുകളുടെ പ്രവർത്തന സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ പവർ സിസ്റ്റം മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു: മോട്ടോർ പാരാമീറ്ററുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്; റോട്ടറിന്റെ മൊമെന്റ് ഓഫ് ഇനേർഷ്യയ്ക്കുള്ള ആവശ്യകതകൾ വലുതാണ്. അതിനാൽ, ഹൈഡ്രോ ജനറേറ്ററിന്റെ രൂപം നീരാവി ടർബൈൻ ജനറേറ്ററിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിന്റെ റോട്ടർ വ്യാസം വലുതും നീളം കുറവുമാണ്. ഹൈഡ്രോ ജനറേറ്റർ യൂണിറ്റുകളുടെ സ്റ്റാർട്ടിംഗിനും ഗ്രിഡ് കണക്ഷനും ആവശ്യമായ സമയം താരതമ്യേന കുറവാണ്, കൂടാതെ ഓപ്പറേഷൻ ഡിസ്പാച്ചിംഗ് വഴക്കമുള്ളതുമാണ്. പൊതുവായ വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തിന് പുറമേ, പീക്ക് ഷേവിംഗ് യൂണിറ്റുകൾക്കും അടിയന്തര സ്റ്റാൻഡ്ബൈ യൂണിറ്റുകൾക്കും ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. വാട്ടർ ടർബൈൻ ജനറേറ്റർ യൂണിറ്റുകളുടെ പരമാവധി ശേഷി 700000 കിലോവാട്ടിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു.

ജനറേറ്ററിന്റെ തത്വത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഹൈസ്കൂൾ ഭൗതികശാസ്ത്രം വളരെ വ്യക്തമാണ്, അതിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണ നിയമത്തെയും വൈദ്യുതകാന്തിക ശക്തിയുടെ നിയമത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ, പരസ്പര വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണയ്ക്കായി ഒരു കാന്തിക സർക്യൂട്ടും സർക്യൂട്ടും രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉചിതമായ കാന്തിക ചാലകതയും ചാലക വസ്തുക്കളും ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ നിർമ്മാണത്തിന്റെ പൊതു തത്വം. വൈദ്യുതകാന്തിക ശക്തി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും ഊർജ്ജ പരിവർത്തനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിനും പരസ്പര വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണയ്ക്കായി ഒരു കാന്തിക സർക്യൂട്ടും സർക്യൂട്ടും രൂപപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ നിർമ്മാണത്തിന്റെ പൊതു തത്വം.

വാട്ടർ ടർബൈൻ ജനറേറ്റർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് വാട്ടർ ടർബൈൻ ആണ്. ഇതിന്റെ റോട്ടർ ചെറുതും കട്ടിയുള്ളതുമാണ്, യൂണിറ്റ് സ്റ്റാർട്ടപ്പിനും ഗ്രിഡ് കണക്ഷനും ആവശ്യമായ സമയം കുറവാണ്, കൂടാതെ ഓപ്പറേഷൻ ഡിസ്പാച്ചിംഗ് വഴക്കമുള്ളതുമാണ്. പൊതുവായ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനത്തിന് പുറമേ, പീക്ക് ഷേവിംഗ് യൂണിറ്റിനും അടിയന്തര സ്റ്റാൻഡ്‌ബൈ യൂണിറ്റിനും ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. വാട്ടർ ടർബൈൻ ജനറേറ്റർ യൂണിറ്റുകളുടെ പരമാവധി ശേഷി 800000 കിലോവാട്ടിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു.

ഡീസൽ ജനറേറ്റർ ഒരു ആന്തരിക ജ്വലന എഞ്ചിനാണ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത്. ഇത് വേഗത്തിൽ ആരംഭിക്കാനും പ്രവർത്തിക്കാനും എളുപ്പമാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ വൈദ്യുതി ഉൽപാദന ചെലവ് കൂടുതലാണ്. ഇത് പ്രധാനമായും അടിയന്തര ബാക്കപ്പ് പവർ ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ വലിയ പവർ ഗ്രിഡ് എത്താത്ത പ്രദേശങ്ങളിലും മൊബൈൽ പവർ സ്റ്റേഷനുകളിലും. ശേഷി നിരവധി കിലോവാട്ട് മുതൽ നിരവധി കിലോവാട്ട് വരെയാണ്. ഡീസൽ എഞ്ചിൻ ഷാഫ്റ്റിലെ ടോർക്ക് ഔട്ട്പുട്ട് ആനുകാലിക പൾസേഷന് വിധേയമാണ്, അതിനാൽ റെസൊണൻസ്, ഷാഫ്റ്റ് ബ്രേക്കേജ് അപകടങ്ങൾ തടയണം.

ജല ജനറേറ്ററിന്റെ വേഗത സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റിന്റെ ആവൃത്തി നിർണ്ണയിക്കും. ഈ ആവൃത്തിയുടെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ, റോട്ടറിന്റെ വേഗത സ്ഥിരപ്പെടുത്തണം. വേഗത സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന്, പ്രൈം മൂവറിന്റെ (വാട്ടർ ടർബൈൻ) വേഗത ഒരു ക്ലോസ്ഡ് ലൂപ്പ് കൺട്രോൾ മോഡിൽ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. അയയ്ക്കേണ്ട എസി പവറിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നൽ സാമ്പിൾ ചെയ്ത് വാട്ടർ ടർബൈനിന്റെ ഗൈഡ് വെയ്നിന്റെ തുറക്കൽ, അടയ്ക്കൽ ആംഗിൾ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിലേക്ക് തിരികെ നൽകുന്നു, ഇത് വാട്ടർ ടർബൈനിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഫീഡ്‌ബാക്ക് നിയന്ത്രണ തത്വത്തിലൂടെ, ജനറേറ്ററിന്റെ വേഗത സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.