atestat hidro

7/30/2019 ATESTAT hidro

1/12

CUPRINS

Argument 2

1. Aspecte generale ..4

1.1. Generaliti despre centralele hidroelectrice 41.2. Elemente generale despre energia hidraulic.. 41.3. Noiuni hidroenergetice.61.4. Impactul asupra mediuluisi asupra economiei..7

2. Amenajrile Centralei Hdidroelectrice .92.1. Scopul unei amenajri... 92.2. Scheme de amenajare a Centralei Hidroelectrice..9

2.2.1. Scheme de amenajare a CHE pe firul apei..92.2.2. Scheme de amenajare a CHE n derivaie..102.2.3. Amenajrile centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompare13

3. Instalaiile centralei hidroelectrice si turbine..163.1. Instalaiile centralei hidroelectrice163.2. Turbine hidraulice17

Bibliografie..22


2/12

Argument

Centralele hidroelectrice sunt niste mecanisme folosite la uzinele electrice unde

sunt nvrtite de turbine sau motoare puternice i folosesc puterea apelor pentru

producerea electricitii.

Capacitatea unei centrale hidroelectrice depinde de cantitatea de ap care trece pe

secund prin turbine, precum i de nlimea de cdere a apei (n general, nu este

vorba de o cdere n sensul propriu-zis, ci de o curgere). n natur ns, de cele mai

multe ori exist fie cantiti mari de ap (la fluvii), fie nlimi mari de cdere (n regiuni

muntoase).

n consecin, centralele hidroelecrice se clasific n: centrale cu o nlime de

cdere pn la 50 m, numite instalaii de joas presiune, i centrale cu nlimi de

cdere de peste 50 m, denumite instalaii de nalt presiune.

Pentru acest tip de central exist turbine hidraulice corespunztoare pentru

acionarea generatoarelor. n instalaii de joas presiune, axul turbinei adeseori este

aezat vertical; n mod corespunztor trebuie s fie montat i generatorul. Acest

generator are n general o turaie mai mic dect un turbogenerator i c este nzestratcu un rotor cu diametru mare i poli apareni.

Centralele hidroelectrice de joas presiune le gsim n primul rnd pe lng cursuri

de ap. Apa este acumulat printr-un baraj i curge la turbine. Dac nu vrem s

inundm prin baraj regiuni ntinse de pmnt, se realizeaz nlimi de cdere de numai

civa metri. Adeseori, pentru a nu se mpiedica navigaia, sunt necesare construcii

suplimentare voluminoase.

Cele mai cunoscute centrale hidroelectrice de mare presiune sunt situate la piciorul

unor baraje zidite pentru crearea unui lac de acumulare. Acestea nchid o vale sau un

loc ngust pe cursul unei ape i formeaz lacuri de acumulare, care aproape

ntotdeauna servesc i pentru alte scopuri (alimentarea cu ap, eliminarea pericolului

viiturilor de ap mari).


3/12

Barajul este o construcie care oprete cursul unui ru spre a ridica nivelul apei n

amonte, a crea o rezerv de ap, o cdere de ap pentru hidrocentrale.

Lucratea este structurata in trei capitol care trateaza separate aspectele teoretice

generale, sistemul amenajarilor centralelor hidroelectrice si in , in ultimul capitol,

instalatiile si turbinele.


4/12

1. Aspecte generale

1.1. Generaliti despre centralele hidroelectrice

Producerea energiei electrice n centrale hidroelectrice, alaturi de producereaenergiei electrice n centrale termo si nuclearo electrice, sta la baza asigurariiconsumului de energie electrica.

n tarile dezvoltate, aproape toate resursele hidraulice rentabile au fost sau suntutilizate. Din acest motiv, practic asigurarea cresterii cererii de energie electrica naceste tari (cu exceptia tarilor nordice) se realizeaza din alte surse dect celehidraulice.

De remarcat ca producerea energiei electrice n centrale hidroelectrice se bucurade o serie de atuuri :- energia obtinuta poate fi considerata curata si regenerativa;- costuri practic nule pentru combustibil si deci un cost mai redus al energiei furnizate;- disponibilitate practic tot timpul anului;- un timp de raspuns foarte scurt la solicitarile consumatorilor practic pornirea siatingerea puterii maxime se poate face n cteva minute;- marile acumulari de apa servesc si altor scopuri: irigatii, alimentare cu apa industrialasi apa potabila, turism etc.

O amenajare hidroelectrica consta n principal din urmatoarele componente:baraj, priza de apa, lucrari pentru aductiunea apei la centrala (uzina) propriuzisa, lucraripentru evacuarea apei, statie si linii de evacuare a energiei produse.

1.2. Elemente generale despre energia hidraulic

Centralele hidroelectrice (CHE) utilizeaz ca resurse energetice primare cderilede ap naturale sau artificiale sau mareele, valurile i presiunea

osmotic, transformnd energia hidraulic a acestora n energie electric prin formaintermediar de energie mecanic. Majoritatea centralelorhidroelectrice construite pn nprezent folosesc energia hidraulic a cursurilor de ap.


5/12

Pe poriunea A B a acestui curs de ap considerm c debitul se pstreazconstant. n raport cu sistemul de referin adoptat, energia hidraulictotal a cantitii de apm care se scurge printr-o seciune transversal a cursului de ap ntimpul tsedetermin casumadintreenergiapoteniali cinetic corespunztoare:

unde vA i vB sunt vitezele apei n punctul A respectiv B, iar hA i hB, sunt nlimile ape

deasupra unui nivel de referin, de exemplu nivelul mrii.

Energia hidraulic total, dezvoltat de cantitatea de apm, curgnd ntre dou puncte situatela distanta li o diferen de nivel h este:

unde h=hA-hB. La centralele hidroelectrice cu cdere mare, diferena de nivel

h este cu mult mai mare dect diferena de nlime dinamichd

astfel nct diferena de energie cinetic poate fi neglijat. n acest caz:

Puterea hidraulic teoretic sau potenialul hidroenergetic teoretic al cderii de ap este dat de


6/12

relaia:

unde D este debitul cursului de ap n m3/s iarh estecdereadeap n m.

Dac se ine cont c densitatea apei este =1000 kg/m3 i acceleraia

gravitaionalg=9.8 m/s2, atunci se poate scrie puterea hidraulicteoretic:

Energia maxim teoretic ce poate fi furnizat de sectorul considerat este:

unde Dmed reprezintdebitulmediuanualalcursuluideap n m3/s; h

estecdereadeap n m, iar tot este randamentul global alcentralei n jur de 90 95% (85 92% randamentul turbinei hidraulice, 95 97%randamentul generatorului i n jur de 1% consumul serviciilor interne.Puterea hidraulic specific,pl estedatde relaia:

1.3. Noiuni hidroenergetice

Potenialul hidroenergetic teoretic, reprezint resurseledeenergiehidraulic fr a ine seama de posibilitile tehnice i economice de amenajare.

Potenialul hidroenergetic amenajabil, corespunde produciei de energiereal posibil a tuturor amenajrilor hidroelectrice realizabile pe un anumit curs de ap. Elpoate fi la rndul lui tehnic-amenajabil sau economic amenajabil.

Potenialul hidroenergetic tehnic amenajabil reprezintenergiasauputerea ce pot fi obinute prin amenajarea unui curs de ap i se calculeaz pe baza unei


7/12

scheme de amenajare.Potenialul hidroenergetic economic amenajabil reprezintenergiasau

puterea tuturor amenajrilor care se pot realiza n condiii economice. Acest potenialeste cel mai susceptibil de modificri, fiind influenat de progresultehnologic n construcia CHE, costul altor categorii de centrale,amplasarea teritorial a

surselor de energie primar etc.CHE au unele particulariti fa de alte tipuri de centrale electrice:-sunt dependente de debitul de ap al rului, variabil n timp;-sunt dependente de nlimea de cdere a apei;-sunt dependente de configuraia geografic a zonei i de geologia ei.

Caracteristicile unei cderi de ap :- puterea instalat P (n kW), care se calculeaz cu relaia:

P k D h [kW] (4.11)

unde k este un coeficient care depinde de randamentul global al instalaiei;

- productivitatea anual Wpm (kWh) este cantitatea de energie electric

anual care poate fi obinut lund n considerare o valoare medie a debituluin condiii ideale de exploatare (fr pierderi de energie sau instalaii n repaos);- producia medie pe an Wap (kWh), corespunde unei producii calculate lund n

considerare debitele zilnice utilizabile;-

indicele de productivitate Ip=Wap/Wpm ;- producia realanual Waa (kWh) este cantitatea de energie produs n

mod real, innd cont de evenimente nepravzute n ceea ce privete nivelelede acumulare i pierderile legate de indisponibilitatea unor echipamente;- puterea garantatPg (W) este puterea disponibil n mod sigur pe odurat determinat. Are o importan deosebit n ceea ce privete modul de conducere asistemelor electroenergetice;- coeficientul energetic a echipamentului, Ce este valoarea n kWh a unui metru cub de

turbin.

1.4. Impactul asupra mediuluisi asupra economiei

A. Efecte produse de baraje n amonte-inundarea unor suprafee de teren construcia barajului i realizarea acumulrilor de


8/12

ap au un impact social i funciar prin inundarea unorterenuri agricole, forestiere sau chiar prin transmutarea unor comuniti. Pede alt parte aceste amenajri hidraulice pot provoca modificri n pnza freaticiasupra surselor de ap. Este posibil apariia unor alunecri de teren sau chiar aunor microseisme la umplerea lacurilor de acumulare;

-riscuri de rupre (spargere) a barajului

barajulajutlastocareaunei energii poteniale enorme.Principalele cauze care pot produce ruperi sunt: insuficiena posibilitii evacuarii apei n

cazul apariiei unor viituri (cazul barajelor de pmnt i anrocamente) i un comportamentneadecvat al fundaiilor;-obstacol mpotriva corpurilor solide obiectele flotante sunt oprite astfel nctbarajele pot contribui la curarea unor ruri, bineneles cu condiia ca aceastcurire s se fac regulat,astfl nct s nu apar obstrucionrii n alimentarea cuap a centralelor;-

consecine ale acumulrilor de ap

acumul

a

rea

apei conduc

e

la

modific

rii termice ichimice n adncimea lacurilor de acumulare. Depunerile, sedimentele, ajunse pe fundulacumulrilor pot ncuraja dezvolatrea unei flore acvatice (plancton, alge) care n anumitecondiii poate provoca atrofierea acumulrii reducerea cantitii de oxigen i moarteafaunei . Totodat marile acumulri pot provoca modificri climatice locale n primul rnddatorate evaporrii apei (cea).

B. Efecte produse de baraje n aval-eroziunea sedimentele sunt reinute n spatele barajelor astfel nct malurilerrilor n aval de baraje sunt supuse erodrilor;

-consecinele lucrrilor subterane galeriile de aduciune constituie adevrate drenajepentru masivii traversai n cazul n care acestea nu sunt pline. n cazul umplerii acestoraele devin surse de presiune asuprastructurilor geologice pe care le traverseaz;-eliminarea viiturilor mediimarileacumulripermit preluarea viiturilordin amonte pn n anumite limite. Consecinele pot fi favorabile n cazulapariiei unor inundaii, sau defavorabile pentru faun, flori chiar un pericol

n cazul apariiei unor viituri mari

Impactul economic localnafara producerii de energie electic, amenajrile hidrotehnice pot avea i

alte consecine asupra dezvoltrii locale prin: construcia de echipamente, dezvoltareainfrastructurii, dezvolatrea turismului, crearea de locuri de munc, irigaii, navigaie,creterea volumului taxelor locale etc


9/12

2. Amenajrile Centralei Hdidroelectrice

2.1. Scopul unei amenajri

Scopul unei amenajari hidroelectrice este:

-de a asigura o cdere de ap ct mai mare;-de a asigura un debit de ap ct mai mare;-de a asigura conducerea apei spre turbine;-de a uniformiza debitul de ap prin compensarea variaiilor acestuia.

Din punct de vedere al cderii de ap centralele hidroelectrice pot fi:-cu cadere de apa mica h


10/12

-n exploatare sunt supuse unor variaii mari de putere disponibil, n funciede nivelul apei din amonte de baraj.

n figura 4.2 este prezentat o schem de amenajare a unei CHE pe firul apei. Existi CHEamplasate la piciorul barajului.

Fa de axa barajului exist posibilitatea amplasrii centralelor n axa barajului, la oextremitate a acestuia sau la ambele extremiti cte una cum e cazul CHE de la Porile de fierI (una pentru Romnia pe malul stng al Dunrii i una pentru Serbia pe malul drept alDunrii).

La noi n ar astfel de centrale hidroelectrice sunt foarte rspndite. O ntlnim la CHEde pe Dunre de la Porile de fieri la zecile de centrale hidroelectrice

din aval de centralele mari, pe rurile: Bistria, Some, Olt, Arge etc.

2.2.2. Scheme de amenajare a CHE n derivaie

Realizarea derivaiei de la cursul normal al rului se face n dou scopuri:fie pentru CHE de putere mic, cnd nu se utilizeaz tot debitul cursului de ap, fie pentruCHE de putere mare n scopul mririi cderii de ap.

Realizarea schemei este posibil fie prin ridicarea nivelului amonte sau prin coborrea

nivelului aval.Prin ridicarea nivelului amonte senelege mutarea barajului de lng

central mult mai n amonte de central, pentru ridicarea nivelului amonte.

Cderea total de aphtotalsecompunedindoucomponente: hB i hnatural,

prima obinut cu ajutorul barajului iar cea de a doua prin amenajarea unei poriuni a cursuluirului i depinde de panta natural a rului.


11/12

Acest tip de amenajare este cu att mai convenabil cu ct pantalongitudinal arului este mai mare, de aceea este potrivit pentru ruri de munte cu pante mari idebite mici.

n figura 4.3 se prezint schema unei CHE cu ridicarea nivelului amonte.La acest tip de centrale, apele cursului de ap sunt deviate pe un traseu care are o pant maimic dect panta natural a rului, iar nlimea (cderea) total a amenajrii este suma dintrectigul de nlime obinut pe traseul amenajat i nlimea barajului.

O astfel de amenajare se poate vedea la noi n ar la CHE Bicaz de pe rul Bistria.Mai existi alte tipuri de amenajri CHE n derivaie, cu proprieti asemntoare.

n figura 4.4 este prezentat o amenajare CHE n derivaie cu coborrea nivelului

aval. Prin coborrea nivelului aval se nelege amplasarea centralei electrice n subteranmult sub nivelul barajului, evacuarea apei din central realizndu-se prin o galerie de fugcu pant mic care readuce apa la suprafa.


12/12

Realizarea CHE n subteran are mai multe avantaje:-creterea cderii de ap;-are o importan strategic;-este la adpost de condiii dificile de clim (de exemplu temperaturile sczute de iarn).

Astfel de amenajri sunt mult ntlnite n rile nordice, Norvegia, Suedia,pornind tocmai de la condiiile deosebite de clim ale acestor ri, de aceea ele mai poartdenumirea de soluia suedez.

Mult mai utilizat este totui amenajarea CHE mixt, o combinaie ntre celedou amenajri n derivaie prezentate anterior. n acest caz, amenajareaconine o aduciune, un castel de echilibru i un puforat prin care apa ajunge

n sala mainilor amplasat n subteran. n acest caz diferena de nivel lacderea apei este asigurat pe trei ci: prin baraj, prin ridicarea niveluluiamonte dari prin coborrea nivelului aval (figura 4.5).

Astfel de amenajri sunt ntlnite la noi n ar la CHE Argei CHE Mrielu de pe rulSome. La aceasta din urm, lacul de acumulare se afl la Beli, castelul de echilibru se afl ndreptul localitii Mrielu la 9 Km n aval, apa ajungnd aici printr-o galerie de aduciune cupant mic spat n munte. De aici apa este adus la turbine, amplasate ntr-o centralsubteran la 100 m sub nivelul albiei Someului, cderea total fiind de aproximativ 500 m.

Accesul n central este posibil prin o galerie de acces cu panta de 10%, deci lung de

1 Km.

atestat hidro

Documents