小型水力发电厂 - 类型和项目

水力发电厂是一组相互连接的组件，用于将能量（动能和势能）转换为电能，反之亦然。

按照现有的分类，小的是水力发电厂 (HPP) 功率高达 10-15 MW，包括：

流量和水头对水电站的容量起着决定性的作用。使用预蓄积在水上部的供水来调节流量和压力。水箱中的水越多，压力水位就越高，水头也就越高。

水电利用的水电潜力来源是大中小河流、灌溉供水系统、冰川坡面径流和永久积雪。HPP之间的区别主要在于它们产生压力的方式、流量调节的程度、安装的主要设备的类型、使用水流的复杂性（单一或多功能）等。

小型水力发电厂（小型水力发电厂）在为远离电力线的自治消费者供电方面发挥着特别重要的作用。本文讨论了使用小溪流能量的常见项目。

使用当前环境的设置如图 1 所示。 1 一个。它的功能如下。当垂直叶片 1 受到流动介质的影响时，会产生驱动压载轮缘的流体动力。通过运动连杆 3，支架将扭矩传递到发电机轴，而发电机本身保持静止。该水力发电厂在低地水道上运行，其规模和能量决定了其容量。

米。 1. 平面水电站运行方案： a) 平面水电站， b) b) 水电站。

水力发电厂（图 1，b）在移动时通过叶轮 6 使用液体的能量。叶轮 1 包含一个轴和位于其上的叶片。该装置安装在固定在浮筒 6 上的框架 7 上。垂直于水流方向倾斜的叶片在轮子 4 的帮助下改变它们的方向以适应水流。

其中一个叶片由互锁的内部和外部部件的复合材料制成，具有与轴线成一定角度的横向连接器，并通过放置在部件和弹性连接之间的弹性垫削弱。弹性连接以板组的形式制成，板组面向介质流，长度可变，附着在叶片上并与其外部接触。该设备面向平坦的水流。应用的发电机可以是同步型和异步型。

在如图所示。如图 2 所示，来自控制阀 1 的流体交替地转移到腔室 2 和 3 中，反之亦然。

米。 2.涡轮在虹吸流道中

腔室中液体的旋转运动引起空气振荡，并且随着涡轮机5和与其连接的发电机的启动，它们通过管道4和6溢出。为了提高整个装置的效率，它被安装在虹吸管的流道中。无故障运行的先决条件是液体流动、清洁且无大碎片。此安装需要垃圾架。

功率为 16 kW 的浮式水轮机（图 3）旨在将水流的动能转化为机械能，然后再转化为电能。涡轮机是一个细长的圆形元件，由轻质（比水还轻）材料制成，表面有螺旋形翅片。该元件通过将扭矩传递给发电机的杆悬挂在两侧。

如图。 3.浮式水轮机

水力发电装置（图 4）设计用于通过微型发电机发电，该发电机由环形传动带 1 驱动旋转，其上装有水桶 2。带水桶 2 的皮带 1 安装在框架上3 能够随波逐流。框架3连接到支架4，发电机5位于该支架4上。

水桶位于皮带的外侧，开口面向水流的水平方向。桶数由保证发电机旋转的条件决定。使用附有刀片的“梯子”型装置的变体是可能的。

米。 4.皮带与铲斗的组装

利用水流动能的装置由位于对岸水中的垂直圆柱体组成，圆柱体上放置了一个滚筒（图 5）。

米。 5.安装微型水坝

刀片安装在滚筒的上下轴之间。由于叶片之间的攻角和速度矢量，流动的水驱动汽缸旋转，并通过滚筒，发电机发电。

利用水流能量的装置包括一个垂直位于水流中的叶轮 1，在上边缘 1 和下边缘 3 上有铰接的叶片 2（图 6）。上边缘1连接到发电机4。叶片2的位置由流动本身调节：垂直于前流并且平行于上游运动。

米。 6、水流能量转换装置

套筒微型水力发电站1kW(MHES-1)由鼠轮形式的水轮机1、导叶2、直径为150mm的柔性管道3、吸水装置4、发电机 5、控制单元 6 和框架 7（图 7）。

米。 7、套管微水电1千瓦

这种MicroHPP的运行是这样进行的：取水装置4将液压介质集中，并通过管道3提供上水位与工作涡轮1之间的高度差，一定压力的液压流体相互作用涡轮驱动后者旋转。涡轮机1的扭矩被传递至发电机。

虹吸式水力发电厂（图 8）用于在距离大坝 1.75 m 的高度处或由于自然条件而出现液压油滴的地方。

米。 8. 虹吸液压装置

这些装置的操作如下：通过涡轮机 1 的液压流体通道上升通过大坝的顶部，图 1。如图9所示，扭矩通过轴2和皮带轮3传递给发电机4。废液介质通过膨胀水管进入回水。

低压微型水力发电装置（图 9）以至少 H = 1.5 m 的标称液柱压头运行。随着压降降低，输出功率降低。推荐的跌落高度为 1.4-1.6 m。

低压水力发电厂

米。 9、低压水电站

工作原理基于液压流体与势能的相互作用，转化为旋转，然后转化为电能。在吸入装置1中，液体进入涡轮2，液体被预涡流，并因下落的液体进一步穿透支管，与涡轮2的叶片相互作用，将液体的动能转化为轴 3 上的扭矩，然后到发电机。

低压站重量为16 kg，功率P = 200 W。螺旋桨式半直接水电变流器由压力管路1、导向格栅2、螺旋桨水轮机3、圆形出水通道4、扭矩传动轴 5 和发电机 6（图 10）。

米。 10. 半直流转换器

本设计的电功率范围为 1-10 kW，高度差 Nm = 2.2-5.7 m。耗水量 QH = 0.05-0.21 m·3m / s。高度差 Nm = 2.2-5.7 m。涡轮机的转速将为 wn = 1000 rpm。

基于2PEDV-22-219电机的胶囊式水力变流器（图11）与之前的水力发电厂工作原理类似，水头H = 2.5-6.3 m，水流量Q = 0.005-0.14 m 3 / s电力 1-5 千瓦。水轮机直径为0.2～0.254米，水轮直径为Dk=0.35～0.4米。

胶囊微型水电站

米。 11. 胶囊微水电站

直流液力变流器（图12）由螺旋桨式水轮机1、导向栅2、扭矩传递轴3、发电机4、排气管路5组成，利用压力管路工作。

米。 12、直流油压转换器

水力转换器（图 13）旨在将快速流动的液体介质的能量转换为电能。

米。 13、快速水流的水力换能器

它由位于胶囊 2 中的螺旋桨涡轮机 1 组成，并安装在称为“急流”的水流上。胶囊位于安装在流体介质内部的导叶4中。来自涡轮机的扭矩传递到轴 5，然后传递到发电机 6。