فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 91

مقدمه

فصل اول

آب به عنوان منبعي جهت توليد انرژي الكتريكي 4

فصل دوم

طراحي و ساخت شير پروانه اي 10

فصل سوم

طراحي و ساخت توربين18

فصل چهارم

طراحي و ساخت ژنراتور32

فصل پنجم

ترانسفورماتور –با س داكت 44

فصل ششم

معرفي برخي ازتست‌ها وتابلوهاي كنترلي واحدهاي نيروگاه52

تقدير و تشكر:

سپاس بي كران خداي بزرگ را كه در حساب انديشه ما ثبت خرد را به ثبت رساند و درود بي كران بر محمد و آل محمد كه درگيرودار اين ثبت بي حساب تراز نامه اي به وسعت همه دقت و حقيقت ارائه دادند براي تصميم گيري صحيح در پهنه زندگي تشكر مي كنيم و از همه اساتيد بزرگوار گروه برق كه با صبر و تحمل چگونه آموختن را به من آموختند و با سپاس و قدر داني از استاد ارجمندم جناب آقاي مهندس حاجتي كه از راهنمايي و زحمات بي دريغشان بهره ها بردم .

مقدمه :

دستاوردهاي پروژه ملي كارون 3

با توجه به محدوديت هاي توپو گرافيك و تكنيكي سهم توليد انرژي بوسيله نيروي آب در جريان هم اكنون حدود 25% است. اين ميزان در كشور ما حدود 5% است اما با توجه به پتانسيل طبيعي و دانش و تجربه ساليان اخير امكان توسعه آن تا 40% نيز وجود دارد.

نيروگاه 2000MW مگاواتي كارون 3 نقش عمده اي را در اين زمينه بر عهده دارد. اين نيروگاه علاوه بر تامين 4172 ميليون كيلو وات ساعت انرژي ساليانه در زمان اوج مصرف برق بار پيك شبكه را تامين مي‌كند، متوازن كننده توان راكتيو جهت بهبود ضريب توان انرژي الكتريكي شبكه سراسري برق كشور است و وظيفه كنترل فركانس برق سراسري را بر عهده دارد كه از لحاظ اين موارد در بين نيروگاههاي موجود در كشور منحصر به فرد است. با توجه به اهميت پروژه ملي سد و نيروگاه كارون 3 ضمن در اختيار قرار گرفتن دانش روز دنيا و استفاده از تجربيات شركت هاي معتبر بين المللي از تمام پتانسيل داخلي جهت برنامه ريزي و كنترل و مديريت پروژه استفاده شده است.

تاريخچه طراحي و ساخت نيروگاه آبي كارون 3

سد و نيروگاه كارون 3 در استان خوزستان بر روي رودخانه كارون و در فاصلهkm 140هوايي شمال شرق اهواز واقع شده است. نوع سد كارون 3 بتني نازك دو قوسي است. طول تاج سد 462 متر و ارتفاع آن از پي 205 متر است. آغاز فعاليت هاي ساختماني اصلي كارون3 در سال1377 بوده و نصب تجهيزات نيروگاهي اين پروژه از اسفند ماه 1377 آغاز شده است، احداث اين سد باعث بوجود آمدن درياچه اي به وسعت48Km.m و حجمي در حدود3 ميليارد ميشود.

هدف اصلي اين پروژه توليد انرژي الكتريكي با استفاده از نيروي آب است، با توجه به شرايط توپوگرافي منطقه، نيروگاه كارون 3 زيرزميني طراحي شده و در تكيه گاه راست و حدود m400پائين تر از محور سد ، در دل صخره هاي سخت زاگرس واقع شده است.

دو پارامتر اصلي در شناخت و طراحي يك نيروگاه آبي متوسط حجم عبوري آب رودخانه و اختلاف ارتفاع آب بين درياچه سد و پاياب نيروگاه است. پس از محاسبات صورت گرفته و با توجه به اهداف سد و نيروگاه كارون 3 نهايتا ظرفيت كل 2040 مگاوات با 8 واحد 255 مگاواتي بهترين گزينه ممكن تشخيص داده شد.

در پروژه سد و نيروگاه كارون 3 اختلاف ارتفاع خالص بين مخزن سد با پاياب حدود 161متر وdb عبوري آب از هر واحد است. آبگير نيروگاه كه در سمت راست بدنه سد واقع شده اولين سازه ايست كه وظيفه كنترل و هدايت آب را در مسير نيروگاه بر عهده دارد، اين سازه به تونل آبگير با قطر12.6 متر متصل است. يكي از اين تونل‌ها جهت طرح توسعه نيروگاه در آينده پيش بيني شده و هم اكنون در طول200 متري مسدود است. هر يك از دو تونل بتني آبگير در يك دو راهي به يا بي‌فوركيشن به دو تونل آب‌بر با فطر9.5 متر تبديل مي‌شود. در مسير اين دو تونل آب بعد از عبور از موقعيت دريچه هاي‌اضطراري وارد شفت‌هاي عمودي مي شود. در انتهاي شفت‌هاي عمودي 4 تونل آب بر هريك با رسيدن به يك دو راهي ديگر تبديل به دو تونل با پوشش فلري بنام پنستاك با قطر 5 متر مي شود. و آب پس از طي مسيري نزديك به 600 متر به اولين تجهيزات اصلي نيروگاه يعني شيرهاي ورودي مي‌رسد. آب پس از گذشتن از شيرهاي ورودي به توربين مي‌رسد و با به چرخش در آوردن توربين باعث به حركت در آوردن بخش متحرك ژنراتور مي‌شود. آبي كه از ميان پره‌هاي توربين گذر كرده بوسيله لوله مكش يا درافت تيوب از توربين خارج شده از طريق تونل‌هاي پاياب به رودخانه هدايت مي‌شود .

فصل اول

آب به عنوان منبعي جهت توليد انرژي الكتريكي

ادامه زندگي براي بشر امروزه بدون انرژي الكتريكي ناممكن است صنايع سنگين و سبك تجهيزات كشاورزي بيمارستان ها و سيستم هاي امدادي خطوط نقل و انتقال هوايي، زميني و دريايي، رسانه‌هاي جمعي و شبكه‌هاي ارتباطي و حتي روزمره‌ترين و ضروري‌ترين وسايل خانگي و زندگي شهري بدون الكتريسيته كارايي خود را از دست مي دهند. در مقابل دسترسي مطمئن و هميشگي به برق، رشد اقتصادي، توسعه صنعتي و رفاه عمومي را امكان پذير مي‌سازد و اين نكته در مورد كشور رو به رشدي چون ايران اهميتي مضاعف مي‌يابد.

1-1: چگونه مي توان انرژي الكتريكي را توليد كرد؟

امروزه روش‌هاي مصنوعي براي توليد الكتريسيته وجود دارد. در فرايند توليد انرژي الكتريكي يكي از فرم‌هاي مختلف انرژي به انرژي الكتريكي تبديل مي شود، اين فرايند تبديل انرژي در نيروگاه انجام مي‌شود. از انواع انرژي كه مي‌توان با تبديل آنها انرژي الكتريكي را توليد نمود، مي‌توان به انرژي آب ، باد، شيميايي، فسيلي، اتمي و... اشاره كرد.

بسته به انرژي كه براي توليد انرژي الكتريكي استفاده مي‌شود، نيروگاه‌ها به اشكال زير دسته بندي مي شوند:

1-1-1-نيروگاه آبي:

در اين نوع نيروگاه انرژي پتانسيل آب پشت سد به انرژي جنبشي و سپس به انرژي الكتريكي تبديل مي‌شود. اين نيروگاه‌ها داراي راندمان بالا بيش از 85%مي باشند.

نيروگاه هاي آبي را بسته به ارتفاع آبي كه جهت چرخش توربين مورد استفاده قرار مي‌گيرد به سه دسته زير تقسيم مي‌كنند :

الف- نيروگاه آبي با فشار كم : در اين نيروگاه ارتفاع آب هنگام ريزش 25 تا 30 متر است .

ب- نيروگاه آبي با فشار متوسط: در اين نيروگاه ارتفاع آب هنگام ريزش 30 تا 100متر است .

ج- نيروگاه آبي با فشار زياد: در اين نيروگاه ارتفاع آب هنگام ريزش 100 تا 400 متر است .

1-1-2- نيروگاههاي حرارتي

نيروگاههايي هستند كه با سوخت فسيلي كار مي‌كنند كه به سه دسته زير تقسيم مي شوند:

الف- نيروگاه بخار : در اين نيروگاه توسط سوخت فسيلي آب به بخار با درجه حرارت بالا حدود 560 درجه سانتيگراد تبديل شده و توسط آن توربين ژنراتور به چرخش در مي‌آيد. اين نيروگاهها داراي راندمان 30 تا 40 درصدي مي‌باشند .

ب- نيروگاه گازي : در اين نيروگاه توسط سوخت فسيلي هوا را به عنوان گاز گرم كرده و به توربين ژنراتور اعمال مي‌شود. نيروگاه‌هاي گازي در اندازه‌هاي كوچك 50 تا 300 مگاوات ساخته مي‌شوند و بيشتر به صورت نيروگاه پشتيبان مورد استفاده قرار مي گيرند. اين نيروگاهها داراي راندمان 20 تا 30 درصدي مي‌باشد .

ج- نيروگاه سيكل تركيبي: اين نوع نيروگاه تركيبي از دو نيروگاه بخار و گازي مي باشد. گاز خروجي توربين نيروگاه گازي كه داراي دماي بالا حدود 500 درجه سانتيگراد مي‌باشد جهت گرم كردن آب يا بخار آب در نيروگاه بخار استفاده مي شود.

1-1-3-نيروگاه هسته اي

در اين نيروگاه‌ها از انرژي نهفته در هسته اتم براي توليد انرژي الكتريكي استفاده مي‌شود. اگر هسته اتم شكسته شود جرم اتصالي به انرژي‌اي مطابق انرژي انيشتين تبديل مي‌شود (E=MC2) اين كار در راكتور اتمي انجام مي‌شود .

1-1-4-نيروگاه بادي

1-1-5-ژنراتور خورشيدي

1-1-6-ژنراتور ترموكوپل

1-1-7-ژنراتور جزر و مد

. . .

1-2-دلايل استفاده از نيروگاه آبي

اما طبيعي است اگر همه ي نگاهها به سوي استحصال اين انرژي از طريق اقتصادي تر معطوف گردد در اين عرصه يكي از مهمترين روشهاي توليد انرژي الكتريكي از نيروي آب يا هيدر‌‌ ‌‌‌‌و الكتريك است . در اين شيوه با تبديل انرژي پتانسيل آب به انرژي جنبشي و سپس تبديل آن به انرژي مكانيكي و با استفاده از تجهيزات هيدرو الكتريكي و الكترو مكانيكي انرژي الكتريكي بدست مي آيد. به نيروگاه‌هايي كه به اين روش توليد الكتريسيته مي‌كنند، نيروگاه آبي مي‌گويند .

در اين روش علاوه بر مزايايي چون عدم آلودگي محيط زيست و برگشت پذير بودن انرژي مورد نياز نيروگاه‌هاي آبي نسبت به ساير اشكال نيروگاهي بهره دهي بسيار بالاتري دارد و الا رقم مدت اجرا و راه اندازي زياد و سرمايه گذاري اوليه بالا با توجه به دامنه توان مناسب عمر مفيد و هزينه نگهداري پايين بسيار اقتصادي‌تر است .

در نيروگاههاي آبي دستيابي به حجم مخزن مطمئن آب و ارتفاع مناسب آن شرطي لازم است و اين شرط احداث يك سد بر روي جريان رودخانه را ضروري مي نمايد به همين جهت از ديرباز رودخانه‌هاي ايران با هدف احداث سد و توسعه نيروگاه‌هاي آبي مخزني مورد مطالعه قرار گرفته اند.