የጄነሬተር ዋና ዋና ክፍሎች እና በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫ ውስጥ እንዴት እንደሚሰራ

የጄነሬተር ዋና ዋና ክፍሎች እና በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫ ውስጥ እንዴት እንደሚሰራ

የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ (PLTA) ኤሌክትሪክ ለማመንጨት የውሃን አቅም እና ኪነቲክ ኃይል ይጠቀማል። በዚህ ስርዓት ውስጥ ካሉት በጣም አስፈላጊ ክፍሎች አንዱ ጀነሬተር ሲሆን ይህም በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን መርህ አማካኝነት ከተርባይን ሽክርክሪት ሜካኒካል ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀይር ማሽን ነው። ቀልጣፋ የኃይል ልወጣን ለማረጋገጥ የሃይድሮኤሌክትሪክ ጀነሬተር በተቀናጀ መንገድ የሚሰሩ በርካታ ቁልፍ ክፍሎችን ያቀፈ ነው። ይህ ጽሑፍ እነዚህን ክፍሎች ያብራራል እና ጀነሬተር በሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ አውድ ውስጥ እንዴት እንደሚሰራ ያብራራል።

የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ስርዓት አጭር መግለጫ

የጄነሬተሩን ክፍል ከመፈተሽዎ በፊት፣ በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ውስጥ ያለውን የኃይል ፍሰት መረዳት አስፈላጊ ነው። ከማጠራቀሚያ ወይም ግድብ የሚወጣው ውሃ በፔንስቶክ በኩል ወደ ተርባይን ይፈሳል። የውሃው ግፊት እና የፍሰት መጠን ተርባይኑ እንዲሽከረከር ያደርገዋል። የተርባይኑ ሽክርክሪት በቀጥታ ከጄነሬተሩ ጋር ወደተገናኘ ዘንግ ይተላለፋል። ከዚያም ጀነሬተሩ ኤሌክትሪክ ያመነጫል፣ ከዚያም በቮልቴጅ በትራንስፎርመር በኩል ከፍ ብሎ ወደ ማስተላለፊያ ኔትወርክ ይሰራጫል።

የዚህ ጽሑፍ ዋና ትኩረት ከሜካኒካል ወደ ኤሌክትሪክ የሚቀየርበት ደረጃ ነው፣ በተለይም በጄነሬተሩ ውስጥ።

የጄነሬተሮች መሰረታዊ መርሆዎች፡ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን

ጀነሬተሮች የሚሰሩት በፋራዴይ ህግ ላይ በመመስረት ሲሆን ይህም በኮንዳክተር ውስጥ የመግነጢሳዊ ፍሰት ለውጥ የኤሌክትሮሞቲቭ ኃይል (EMF) ይፈጥራል ይላል። በጄነሬተር ውስጥ ይህ የመግነጢሳዊ ፍሰት ለውጥ የሚፈጠረው በማግኔቲክ መስክ እና በኮንዳክተር ኮይሎች መካከል ባለው አንጻራዊ እንቅስቃሴ ነው። ሮተሩ ሲሽከረከር፣ መግነጢሳዊ መስክ ከስታተር ኮይሎች ጋር ሲነጻጸር ይሽከረከራል፣ በኮይሎቹ ላይ ቮልቴጅ ይፈጥራል። ከዚያም ይህ ቮልቴጅ ከጭነት ወይም ከኔትወርክ ሲስተም ጋር ሲገናኝ የኤሌክትሪክ ፍሰት ያመነጫል።

በሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ፣ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው ጀነሬተር ለትልቅ፣ ለተረጋጋ ኃይል እና ለከፍተኛ ቅልጥፍና ተስማሚ ስለሆነ ባለ ሶስት ፎቅ ሲንክሮናይዘር ጀነሬተር ነው።

በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ የጄነሬተሮች ዋና ዋና ክፍሎች

1. ስቴተር (የጽህፈት ክፍል)
ስቴተሩ የጄነሬተሩ የማይሽከረከር ክፍል ነው። ዋናው የሚፈጠረው ቮልቴጅ የሚመነጨው እዚህ ነው። ስቴተሩ የሚከተሉትን ያካትታል፡

– የስታተር ፍሬም፡- ውስጣዊ ክፍሎችን የሚደግፍ ሜካኒካል መዋቅር።
– የስቴተር ኮር፡- የኤዲ ጅረት ብክነትን ለመቀነስ ከሲሊኮን ብረት ላሚኔሽን የተሰራ። ላሚኔሽንዎቹ የኤዲ ጅረትን መንገድ ለመስበር የተደረደሩ ቀጭን ወረቀቶች ናቸው።
– የስቴተር ጠመዝማዛ፡- በስቴተር ኮር ክፍተቶች ውስጥ የተቀመጠ የኮንዳክተር ሽቦ (ብዙውን ጊዜ የመዳብ) ጥቅል። ይህ ኮይል ብዙውን ጊዜ የሶስት-ደረጃ ውጤት ለማምረት የተነደፈ ነው።

ስቶተር የኤሌክትሪክ ኃይል የሚወጣበት "ቦታ" ሆኖ ያገለግላል፣ ምክንያቱም የተፈጠረው ቮልቴጅ በኮይሉ ውስጥ ይታያል።

2. ሮተር (የሚሽከረከር ክፍል)
ሮተሩ ከተርባይን ዘንግ ጋር የሚሽከረከረው የጄነሬተሩ አካል ነው። በተመሳሳይ ሃይድሮኤሌክትሪክ ጀነሬተር ውስጥ ሮተሩ ዋናውን መግነጢሳዊ መስክ ያመነጫል። ሁለት የተለመዱ የሮተሮች ዓይነቶች አሉ፡

– ጨዋ የሆነ የዋልታ ሮተር፡- በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ የተለመደ ነው ምክንያቱም የሃይድሮ ተርባይኖች በአብዛኛው በአንጻራዊ ሁኔታ በዝቅተኛ ፍጥነት ይሽከረከራሉ። ይህ ዓይነቱ ሮተር ለብዙ ምሰሶዎች ተስማሚ የሆኑ መግነጢሳዊ ምሰሶዎች አሉት፣ ይህም የሚፈለገውን ድግግሞሽ በዝቅተኛ ፍጥነት እንዲኖር ያስችላል።
– ሲሊንደራዊ ሮተር (ጨዋማ ያልሆነ): በከፍተኛ ፍጥነት ባለው የሙቀት ማመንጫዎች ውስጥ በጣም የተለመደ ነው፣ ነገር ግን በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥም ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

ሮተሩ መግነጢሳዊ መስክ ለማመንጨት በዲሲ ጅረት የሚቀርብ የመስክ ጠመዝማዛ የተገጠመለት ነው።

3. የማነቃቂያ ስርዓት
ሮተሩ መግነጢሳዊ መስክ እንዲያመነጭ፣ ጀነሬተሩ ለሮተር ኮይሎች የዲሲ ጅረት የሚያቀርብ የማነቃቂያ ስርዓት ይፈልጋል። የማነቃቂያ ስርዓቱ ወሳኝ ነው ምክንያቱም የሚከተሉትን ይወስናል፡

- የጄነሬተሩ የውጤት ቮልቴጅ መጠን፣
– የጄነሬተሩ ምላሽ ሰጪ ኃይል (VAR) የማቅረብ ወይም የመምጠጥ ችሎታ፣
- ጭነቱ ሲቀየር የአሠራር መረጋጋት።

የተለመዱ የትንፋሽ ዓይነቶች:
– ብሩሽ አልባ አነቃቂ፡ የበለጠ አስተማማኝ፣ ዝቅተኛ ጥገና ያለው፣ በዘመናዊ የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የሚውል።
- ብሩሽ (ብሩሽ/የተንሸራታች ቀለበት) በመጠቀም ማነቃቂያ፡ ቀላል ነገር ግን የእውቂያ ክፍሎቹ ስለሚበላሹ ጥገና ያስፈልገዋል።

በተጨማሪም፣ መነቃቃት ብዙውን ጊዜ ቮልቴጅ የተረጋጋ እንዲሆን በAVR (አውቶማቲክ ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ) ቁጥጥር ይደረግበታል።

4. ዘንግ እና ክላች
ዘንግ በተርባይኑ እና በጄነሬተሩ ሮተር መካከል ያለው ሜካኒካል ግንኙነት ነው። በትላልቅ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫዎች ውስጥ ዘንግ የሚከተሉትን ሊኖረው ይገባል፡

- ቶርሽንን ለመቋቋም ከፍተኛ ጥንካሬ;
- የንዝረት መቋቋም፣
- ከመጠን በላይ መልበስን ለማስወገድ ጥሩ የአሰላለፍ ትክክለኛነት።

መገጣጠሚያው (ጥቅም ላይ ከዋለ) ተርባይንንና ጀነሬተሩን ለማገናኘት ይረዳል፣ እንዲሁም የንዝረት ወይም ጥቃቅን የተሳሳቱ አመለካከቶችን ተጽእኖ ይቀንሳል።

5. ተሸካሚዎች
የሮተሩ ከፍተኛ የማሽከርከር ፍጥነት የዘንግ መረጋጋትን ለመጠበቅ እና ግጭትን ለመቀነስ የመሸከሚያ ስርዓት ይፈልጋል። ሁለት ዋና ዋና የመሸከሚያ ዓይነቶች አሉ፡

- የመሪ ተሸካሚ፡- የዘንጉን አቀማመጥ ቀጥ አድርጎ ያቆያል እና ወደ ጎን አይንቀሳቀስም።
– የግፊት ተሸካሚ፡- በውሃ ተርባይኑ ላይ ባለው ኃይል እና በሮተሩ ክብደት ምክንያት የሚፈጠረውን የአክሲያል ኃይል (ግፊት) ይቋቋማል።

የቤይሪንግ ቅባት (የዘይት ቅባት) እና የማቀዝቀዣ ስርዓቶች ብዙውን ጊዜ ከመጠን በላይ ሙቀትን ለመከላከል የተዋሃዱ ናቸው።

6. የጄነሬተር ማቀዝቀዣ ስርዓት
የሃይድሮኤሌክትሪክ ማመንጫዎች ከፍተኛ የኃይል ማመንጫ ኃይል በመጠቀም የሚሰሩ ሲሆን ከኤሌክትሪክ እና ሜካኒካል ኪሳራዎች የሚመጣ ሙቀትን ያመነጫሉ። የኮይል መከላከያን ለመጠበቅ እና ከፍተኛ ቅልጥፍናን ለመጠበቅ፣ ማቀዝቀዝ ያስፈልጋል፣ ለምሳሌ፡

- ከውስጥ ማራገቢያ ጋር የአየር ማቀዝቀዣ፣
- በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ የውሃ ማቀዝቀዣ;
- በተወሰኑ ክፍሎች ላይ፣ እንደ አቅሙ የበለጠ ውስብስብ የሆነ የማቀዝቀዣ ስርዓት መጠቀም ይቻላል።

ጥሩ ቅዝቃዜ የስታተር እና የሮተር መከላከያዎችን ዕድሜ ያራዝማል።

7. የመነጠል እና የመከላከያ ስርዓት
የስቴተር እና የሮተር ኮይሎች ከፍተኛ ቮልቴጅን፣ የሙቀት መጠንን እና እርጥበትን መቋቋም የሚችል ጠንካራ የኢንሱሌሽን ስርዓት ሊኖራቸው ይገባል። በተጨማሪም ጀነሬተሩ ጉዳትን ለመከላከል የመከላከያ እርምጃዎች የተገጠመለት ሲሆን እነዚህም የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

- የአጭር ዑደት እና ከመጠን በላይ የኤሌክትሪክ መከላከያ;
- የሚሽከረከር የሙቀት መከላከያ፣
- የንዝረት መከላከያ፣
- የመሬት ጉድለት መከላከያ፣
- የንቃት መከላከያ ማጣት።

እነዚህ ስርዓቶች በአጠቃላይ ከመቆጣጠሪያ ፓነሎች እና ከSCADA ስርዓቶች ጋር የተገናኙ ናቸው።

8. የውጤት ተርሚናሎች እና የስቴፕ-አፕ ትራንስፎርመር (ተዛማጅ ክፍል)
የጄነሬተሩ ውጤት በተለምዶ መካከለኛ ቮልቴጅ (ለምሳሌ፣ እንደ ዲዛይኑ ከ6-20 ኪ.ቮ) ነው። ከዚያም የኤሌክትሪክ ኃይል ወደ ደረጃ-አፕ ትራንስፎርመር እንዲገባ ይደረጋል፤ ይህም የማስተላለፊያ ኪሳራዎችን ለመቀነስ ወደ ማስተላለፊያ ቮልቴጅ (ለምሳሌ፣ 70 ኪ.ቮ፣ 150 ኪ.ቮ፣ 275 ኪ.ቮ ወይም ከዚያ በላይ) ይጨምራል።

ትራንስፎርመሩ የጄነሬተሩ ውስጣዊ አካል ባይሆንም፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማከፋፈያ ሰንሰለት አስፈላጊ አካል ነው።

ጀነሬተሮች በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫዎች ውስጥ እንዴት እንደሚሠሩ፡ የሂደት ቅደም ተከተል

1. የተጨመቀ ውሃ ተርባይንን ያሽከረክራል
የውሃ ኃይል በተርባይን ዘንግ ሽክርክሪት መልክ ወደ ሜካኒካል ኃይል ይቀየራል።

2. የተርባይኑ ዘንግ የጄነሬተሩን ሮተር ያሽከረክራል።
መግነጢሳዊ መስክ ያለው ሮተር በተወሰነ ፍጥነት ይሽከረከራል። ይህ ፍጥነት ከስርዓቱ ድግግሞሽ ጋር እንዲዛመድ ቁጥጥር ይደረግበታል (በኢንዶኔዥያ 50 Hz)።

3. የሮተር መግነጢሳዊ መስክ የስታተር ኮይሎችን "ይቆርጣል"
ሮተሩ ሲሽከረከር፣ መግነጢሳዊ ፍሰቱ ከስታተር ኮይሎች አቀማመጥ አንፃር ይለወጣል። ይህ የሚሆነው በስታተር ጠመዝማዛዎች ውስጥ የተፈጠረው ቮልቴጅ የሚታየው እዚህ ነው።

4. የሶስት-ደረጃ ቮልቴጅ በስታተር ተርሚናሎች ላይ ይታያል።
የስታቶር ኮይል እንደ ሶስት-ደረጃ የተነደፈ ሲሆን በ120 ዲግሪ የኤሌክትሪክ ሽግግር የተነደፈ ስለሆነ፣ የጄነሬተሩ ውጤት ለትላልቅ ጭነቶች የተረጋጋ የሶስት-ደረጃ AC ስርዓት ነው።

5. AVR ቮልቴጅን ለመጠበቅ መነሳሳትን ይቆጣጠራል
ጭነቱ ሲለዋወጥ፣ AVR የውጤት ቮልቴጅን በስርዓቱ ደረጃ ውስጥ ለማቆየት የሮተር ማነቃቂያ ጅረትን ይለውጣል።

6. የኤሌክትሪክ ኃይል ወደ ትራንስፎርመር እና ኔትወርክ ይሰራጫል
የጄነሬተሩ ውጤት ወደ ደረጃ-አፕ ትራንስፎርመር ይገባል፣ ከዚያም በማስተላለፊያ እና በማከፋፈያ ኔትወርክ በኩል ለሸማቾች ይላካል።

መዝጊያ

ሃይድሮኤሌክትሪክ ጀነሬተር ከተርባይኑ የሚወጣውን ሜካኒካል ኃይል በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን በኩል ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀይር ቁልፍ መሳሪያ ነው። ዋና ዋናዎቹ ክፍሎቹ ስቴተር፣ ሮተር፣ የማነቃቂያ ስርዓት፣ ዘንግ፣ ተሸካሚዎች፣ ማቀዝቀዣ፣ መከላከያ እና የመከላከያ መሳሪያዎችን ያካትታሉ። እነዚህ ሁሉ ክፍሎች ወደ ፍርግርግ ለማስተላለፍ የተረጋጋ፣ ቀልጣፋ እና ደህንነቱ የተጠበቀ ባለ ሶስት-ደረጃ ኤሌክትሪክ ለማምረት አብረው ይሰራሉ። የሃይድሮኤሌክትሪክ ጀነሬተር ክፍሎችን እና አሠራሮችን በመረዳት፣ የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ስኬታማ አሠራር በውሃ አቅርቦት ላይ ብቻ ሳይሆን በጄነሬተሩ ውስጥ ባለው ውስብስብ የኤሌክትሮሜካኒካል ስርዓት አስተማማኝነት ላይም የተመካ መሆኑን ማየት እንችላለን።