Многоступенчатые ГЭС

Недавно я случайно наткнулся на информацию о том, что можно значительно увеличить мощность, снимаемую с одной плотины ГЭС (перейти по ссылке). Достаточно установить несколько гидроагрегатов последовательно:





Это якобы позволит получить значительную экономию средств на строительной части ГЭС.
Единственный недостаток такой схемы заключается в необходимости отключения всей последовательной цепочки гидроагрегатов при необходимости ремонта одного из них.

Сообщение отредактировал Ваня Иванов - 20.3.2024, 10:48

Ваня, это ты к чему ?

Для ремонта любого гидроагрегата в такой системе имеются шлюзы и обходные водоводы.
Экономическая выгода в такой системе есть, когда узкое ущелье для дамбы.

Это я к тому, что ни в одном учебнике по ГЭС такого варианта расположения гидроагрегатов нет от слова совсем.
Возникает следующий вопрос:
Как распределится мощность потока воды между гидроагрегатами P1, P2 и P3?
1) P₁ = P₂ = P₃ = P;
2) P₁ = P₂ = P₃ = P/3;
3) P₁ < P₂ < P₃ < P;
4) P > P₁ > P₂ > P₃;
5) Возможно как-то иначе.
Где P – мощность гидроагрегата одноступенчатой ГЭС.

Как на картинке нарисовано:
P₁ > P₂ > P₃
Каждый агрегат имеет гидравлическое сопротивление на преодоление которого тратиться часть энергии потока, соответственно следующему агрегату достается энергии меньше.
1. ГЭС такого варианта расположения гидроагрегатов рассматривать особого смысла нет, автор не договаривает, что для работы такой ГЭС нужен большой напор (проще перепад высот), а где его взять у нас.
2. С экономив на строительстве, во что обойдется все остальное - доп. агрегаты, системы синхронизации частоты, стабилизации напряжения и т.д.
3. При наличии нужного напора и отсутствии одного мощного гидрогенератора от слова - совсем, можно и больше 3 малых агрегатов ставить.
Для обоснования этих вариантов уже напрашивается целый трактат, но это уже по твоей части.

с чего бы это?

С одним мощным водоводом и последовательным расположением гидроагрегатов возможно и имеет смысл только в том случае, если поток воды распределяется равномерно на каждый агрегат, т.е. параллельной подачей потока на горизонтальном участке.
Для предложенного варианта, при последовательной подаче потока воды от агрегата к агрегату, потенциальная энергия столба воды, превращаясь в кинетическую перед рабочим колесом потеряет свою энергию на 1 агрегате, далее для остальных агрегатов энергии для их раскрутки будет не достаточна.

Сообщение отредактировал gomed12 - 15.3.2024, 22:40

Автором идеи последовательного соединения гидроагрегатов (перейти по ссылке) является довольно необычный и странный человек по имени Виталий Нариманович Власов (1952 г.р.), с весьма забавными трудами и мыслями которого можно ознакомиться здесь (перейти по ссылке), а также на его ещё более забавном персональном сайте (тыц).

Однако если вдуматься глубже в физический смысл этой идеи, можно прийти к следующему неутешительному выводу:
В гидравлике существует аналог известного в электротехнике закона Ома, заключающийся в том, что расход воды через водовод Q (аналог силы тока в электротехнике) прямопропорционален напору воды H (аналог напряжения в электротехнике) и обратнопропорционален гидравлическому сопротивлению S_Г (аналог активного сопротивления R в электротехнике) водовода.

Следовательно, при последовательном соединении гидроагрегатов никакого увеличения мощности не получится, т.к. при этом неизбежно увеличится общее гидравлическое сопротивление потоку воды, что вызовет в свою очередь снижение его скорости и соответствующее уменьшение расхода воды через водовод. Поэтому максимальная мощность может быть получена только на одноступенчатой ГЭС, что и делается повсеместно и неоднократно проверено на практике.

Таким образом, на заданный в сообщении #4 вопрос напрашивается следующий ответ:
P > P₁ > P₂ > P₃,
причём обязательно должно выполняться условие: (P₁ + P₂ + P₃) < P,
где Р - максимально возможная мощность одноступенчатой ГЭС.

Ставить свои ГЭС (без необходимой разницы высот) можно до самого упора, т.е. покуда вода в речке не остановится вовсе. И никаких формул тут не надо, это очевидность. Тему - в помойку.

Прочитал оригинал этого "ноу-хау" - это что-то, такого бреда давно не встречал. Заинтересовало, а кто-же этот колосс мысли. Человек работал врачом, потом программистом т.е. уже проясняется что, для него гидравлика это темный лес. Остальные его публикации читать не стал - этого вполне хватило.
Но тебе СПАСИБО за информацию, оказывается в России такие "гиганты мысли" не перевелись.

Немного похвалюсь, в строительстве этой гэс принял участие в те далекие годы по комсомольской путевке после службы в гсвг.
https://yandex.ru/video/preview/6429189629087585249

Работал на строительстве водоводов, кстати внутренняя гильза диаметром 5 м не считая оболочки около 2 м из железобетона.

Сообщение отредактировал gomed12 - 20.3.2024, 0:49