МАЛАЯ ГИДРОСТАНЦИЯ С АКТИВНОЙ ТУРБИНОЙ

Полезная модель относится к гидростроительству и может быть применена при строительстве малых ГЭС в горной местности.
Известна бесплотинная гидроэлектростанция с активной турбиной включающая в себя водозабор, напорный водовод, активную турбину, генератор тока с приводом (патент РФ №2173745, МПК Е02В 9/00 за 2001 г.).
Для малых ГЭС существенной проблемой является небольшая мощность и проблема удержания постоянного числа оборотов генератора при постоянно меняющихся скоростном напоре и нагрузках на генератор от потребителя тока.
Задачей изобретения является повышение мощности малых ГЭС и обеспечение постоянства частоты тока при изменении нагрузок на генератор от потребителя тока и изменениях скоростного режима в водоводах.
Поставленная задача достигается тем, что в малой ГЭС с активной турбиной, включающей в себя водозабор, напорный водовод, активную турбину, генератор тока с приводом, согласно изобретению конец водозабора снабжен защитной сеткой, выполненной в виде конуса, и расположен в нижней части водопада, напорный водовод имеет задвижку, а активная турбина и генератор тока с приводом установлены на фундаменте на берегу, при этом в качестве активной турбины использована лопастная турбина, а водоотвод отработанной воды расположен в реке.
Отличительными признаками предлагаемой малой ГЭС с активной турбиной являются наличие защитной сетки на конце водозабора и выполнение ее в виде конуса, расположение водозабора в нижней части водопада, наличие задвижки на напорном водовозе, расположение активной турбины и генератора тока с приводом на фундаменте и на берегу, использование в качестве активной турбины лопастной турбины, расположение водоотвода отработанной воды в реке.
Благодаря наличию этих признаков повышается мощность малых горных ГЭС в десятки раз, стабилизируется число оборотов турбины за счет установки задвижки в качестве тормозной системы и как следствие частоты тока при изменяющихся в процессе работы станции параметрах напора и нагрузок на генератор.
На чертеже изображена схема малой гидростанции с активной турбиной.
Малая гидростанция содержит водозабор 1, напорный водовод 2, активную турбину 3, генератор тока 4 с приводом (на чертеже не показан). Конец водозабора 1 снабжен защитной сеткой 5, выполненной в виде конуса и расположен в нижней части водопада. Высота водопада составляет 20-30 метров. Напорный водовод 2 имеет задвижку 6 для регулировки подачи напора воды, а активная турбина 3 и генератор тока с приводом 4 установлены на фундаменте 7 на берегу. В качестве активной турбины 3 использована лопастная турбина, а водоотвод 8 отработанной воды расположен в реке.
Малая ГЭС работает следующим образом. Потоки воды, падая с высоты 20-30 метров имеют большую скорость и при открытой задвижки 6 через защитную сетку 5 напорного водовода 2 вода поступает на лопасти турбины 3, обеспечивая турбину необходимым количеством воды. Поток воды, с большой скоростью попадая на лопасти, начинает вращать турбину. Турбина 3, вращаясь от потока воды, вращает вал привода генератора 4.
При изменениях скоростного напора и нагрузках за счет задвижки 6, уменьшатся количество воды на лопасти турбины 3, и тем самым регулируется мощность генератора 4, отработанная вода проходит через водовод 8 и попадает снова в реку.
Таким образом, предлагаемая ГЭС позволяет существенно увеличить мощность за счет напора воды и высоты напорного водовода не строя плотин и повысить эффективность эксплуатации турбины и генератора.