3.0 SANTRALLAR
3.1 Alçak Düşülü Santrallar
Şekil-33
Yukarıdaki
krokide, su akış yönüne paralel, klasik bir santralın kesiti
verilmiştir. Resmin soldan sağına doğru, yani suyun akış yönünde
şunlar bulunur.
*Su Alış Donanımı: Bir çoklarında bu donanım
sadece basit bir ızgara ve vanadan oluşur. Izgara yüzen
cisimleri durdurmaya yarar, çünkü bunlar santrale girecek
olursa, türbin kanatçıklarını bozabilirler. Vana türbin
kanatçıklarının temizlenmesi için türbine su giriş yolunu
ayırmaya yarar.
*Kumanda Donanımı: Suyun türbine girişi, biçimi
dolayısıyla Salyangoz denilen bir dağıtıcı kanal vasıtasıyla
olur. Salyangoz içinde çepeçevre sabit kanatlar türbin girişinde
de hareketli ayar kanatları vardır. Ayar kanatları bir daire
etrafına sıralanmış kanatçıklarda oluşmuştur. Bu kanatçıklara
yağ basınçlı bir hidrolik mekanizma ile kumanda edilir.
*Mekanik
Enerji Üretim Donanımı: Türbin, ağırlığı dolayısıyla
geçen suyun potansiyel enerjisinin dönüşümü ile mekanik
enerji üretir. Çok düşük ( yalnızca birkaç metre ) seviye
farkından faydalanan alçak düşülü santraller büyük
debileri gerektirir; türbinlerde bu yüzden büyük çaplı
olurlar (Bazen 6m.). Türbini barajın temellerine dökülmüş
kuvvetli bir beton taşır.
3.1.1 1. Tip - Baraj Santral
Kısa mesafede seviye farkı gösteren vadilerde, yüksek debili
sularda, elektrik üretimi için baraj gibi suyu tutan bir
santral tesis edilir.Türbin ve alternatörler barajı teşkil
ederler.Bu düzene "Baraj-Santral Düzeni" denir.
Su düşüleri genellikle 10-25 m arasındadır.Su kaplan türbinleri
denilen helisli türbinleri harekete geçirir.Barajın fazla yüksek
olmaması su birikimine imkan vermez.Su geldikçe türbinlerden
geçer.Bunun için buna küçük su santralleri denmiştir.Nehir
gidiş-gelişe müsait ise buraya ayrıca vapurlar için birde
kapaklı havuz ilave edilir.
Konu ile ilgili şekil aşağıdadır.(Şekil-34)
Şekil-34
3.1.2 2. Tip - Sevk Kanallı, Küçük Su Santralı
Şekil-35
Alçak rakımlı
vadilerde, kuvvetli debili bazı sular hidro-elektrik düzen için
yaralı bir seviye farkı gösterir.Boyuna profilde meyil tabii
şeklindedir.
Su kanala alınarak, meyil kesintisi meydana getirilir, türbin
önünde su birikimi sağlanır.
Tesiste su üstünde bir baraj, kanal üzerinde bir santral ve
elektrik enerjisi çıkış trafoso vardır.Çok kere santrala
bir kanal ilave edilir.
Bu Tiplere : Rhin'de Ottmanheim, Fissenheim v.s. deRhone Nehri Üzerinde
: Donzere ve Montelimar'de rastlarız.
Rezervuar olmadığına göre, su geldikçe türbinden geçirilir.Enerji
üretimi doğal debi değişimine bağlı olur.
3.2 Orta Düşülü Santrallar
Şekil-36
Orta düşülü
bir santralın tarifini yapabilmek için barajın hemen önüne
yerleştirilmiş bir santral seçilir.Fakat şüphesiz santral
ile baraj birbirlerinden ayrıda olabilirler.
Yukarıdaki krokide klasik tipte orta düşülü bir santralın
kesiti gösterilmiştir.Kesit, su yatağı eksenine göre alınmıştır.Resimde
soldan sağına doğru yani su tutulmasından salıverilmesine
kadar şunlar görülür(Şekil-14)
1. Su Alış Donanımı: Burası bir ızgara ve cevri borudan oluşmuştur.Bu sonuncusu baraj dolgusunda ve biri girişte diğeride cebri boru çıkışında bulunan iki vana ile kapatılmıştır.
2. Kumanda Donanımı: Suyun türbine girişi distribütörlerle (salyangoz, sabit kanallar, ayar kanatları) sağlanır.
3.2.1 Dolu Savaklı Santral
Şekil-37
Yeterli debili
ve büyük bir seviye farkı gösteren bir çay, dar bir vadide
aktığı zaman, arazi uygunsa vadi boğazın en dar yerinde
kapatılır.
Büylelikle, barajın üstünde küçük bir yapma göl oluşturulur.Gölün
dolma kapasitesi birkaç saat veya birkaç gün olabilir.Biriktirlen
bu su sadece günün aşırı yük saatlerinde kullanılabilir.
Diğer bir deyişle,
baraj arkasında birkaç saat su biriktirilir, bu suda çok kısa
bir süre içerisinde türbinden geçer.Bu nedenle bu tip bir
santrala, dolu savaklı santral denir.
Orta düşüde denilen bu tip barajların, 25-200 m yüksekliği
vardır.Memleketimizdeki santrallar genellikle bu türdedir.
Santrallar barajların hemen önünde veya arazi durumuna göre
belirli bir mesafede bulunurlar.
3.3 Yüksek
Düşülü Santraller
Şekil-38
Dağlardaki dereler barajlar vasıtasıyla yüksek düzeyde toplanır.Toplanan su açık kanallar veya dağlarda oyulan tünellerle yükleme odasına sevk edilir.Santral, yüksek düşüden yararlanmak maksadıyla vadinin altına kurulmuştur.Yükleme odasından santraldeki türbinlere kadar su "Cebri Boru" lar ile sevk edilir.
3.3.1 Türbo-Alternatör Gruplarına Göre Yüksek Dikey Düşülü Santral Kesiti
Şekil-39
Yukarıdaki
krokide, klasik tipte yüksek düşülü bir santralın kesiti
verilmiştir.Burada türbine kadar suyun girişi ile türbinden
çıkışı kesintilidir.Türbo-Alternatör yatay eksenli olarak
gerçekleştirilmiştir.Fakat ileride de görüleceği gibi,
dikey eksenli pelton türbinlerid e yapılmaktadır.
Resmin solundan sağına doğru, yani cebri borudan boşaltma
suyuna kadar şunları buluruz.
· Su Alış: Genellikle santralden oldukça uzaktadır.Vanalardan
biri başa diğeri cebri borunun sonuna yerleştirilmiştir.
· Kumanda: Enjektör denilen ve çok yüksek basınca
dayanması gereken çok
özel bir vanadan oluşmuştur.
· Mekanik Enerji Üretimi: Pelton türbin, bir cebri
boru ile kendisine iletilen
suyun potansiyel enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek
suretiyle enerji üretir.
· Türbin Suyu Çıkış Bölümü: Türbinden geçen
suyun boşaltılmasına yarayan
bölüm suyun türbin altından geçerek, kendini dere veya çağlayana
sevk eden bir dehlizden ibarettir.
· Güvenlik Organı: Güvenlik organı genellikle cebri
boru başına yerleştirilmiş
bir otomatik kapama vanasından oluşmuştur.
· Elektrik Enerjisi Üretimi: Alternatör, türbinin sağladığı
mekanik enerjinin
dönüşümü ile elektrik enerjisi üretir.
· Elektrik Enerjisinin Dağıtımı: Üretilen elektrik
enejisinin dağıtımı havai
hatlar ve santral yakınına konan gerilim yükseltici trafo ile
gerçekleştirilir.
· Dış Tesirlerden Koruma: Personel ve makinalar, dış
tesirlerden umumiyetle
küçük bir bina ile korunurlar.Vana, alternatör, türbin gibi
aygıtlarından elle idaresi gezer köprü tesisatıyla kolaylaşır.
4.0 İŞLETME BÖLÜMLERİ
Savaklar, barajdaki su seviyesi normalin üzerine çıktığı
zaman, yükselen suyun tahliye edilmesi amacı ile ve türbinlerin
bakımı yada elektriğin üretilmediği zamanlarda türbinlere
su akışını engellemek amacı ile kullanılırlar. Çeşitli
tiplerde savaklar vardır ve bunlardan bir kaçı bu konu içerisinde
incelenmiştir.
4.1 Aktarma Tipi Savak
Taşkınları çok olan akarsularda baraj rezervuarı
dolu iken türbinlerden, geçenlerden fazla suyun barajdan boşaltılması
gerekir. Bunun için yapılan işleme "Aktarma" işlemi
denir. Aşağıdaki şekilde aktarma tipi baraj verilmiştir ( Şekil-40
).
Şekil-40
4.2 Tepe Savağı
Bazı barajlar, su aktarması baraj tepesinde yapılacak
şekilde projelendirilmiştir.Bu tip tepe savaklarının yapımında
önemli olan, suyun akışı sırasında baraj temelinde
tehlikeli oyuklar meydana getirmeyecek şekilde projenin hazırlanması
ve inşaatın yapılmasıdır.
4.3 Kaymalı Atlamalı Savak
Önemli tesislerde su fazlası kayak tranplamlerinde
olduğu gibi biçimlendirilmiş savaklardan boşaltılır. Bu
tranplenler ya doğrudan doğruya baraj üstünde yada baraj
civarında başka bir bölümde inşa edilirler. Kaymalı
savaklarda su kinetik enerjisini kaybedecek şekilde savrularak
çıkış suyuna düşmelidir. Aşağıdaki şekilde Kaymalı
Dolu Savak Tipi Baraj verilmiştir ( Şekil-41 ).
Şekil-41
4.4 Sifonlu Savak
Bazı barajların yapımında, baraj su seviyesi belirli
bir kota (düzeye) ulaşınca, seviyeyi vanasız ayarlayan bir
veya birkaç sifon tesis edilir. Bu şekilde savaklara Sifonlu
Savak ismi verilmiştir.
4.5 Kule Şeklindeki Savak
Bazen su fazlasını boşaltmak için beton erme kuleler inşa edilir. Yahut da kayalar arasından tüneller açılır. Bu tiplerde aktarma için vanalar kullanılır ( Şekil-42).
Şekil-42
4.4 Galeri Savak
Baraj inşaatı sırasında, inşaat alanından suyu
uzaklaştırmak maksadıyla derivasyon tünelleri (galerileri) açılır.İnşaat
bitiminde bazen bu galerilere vanalar konularak icabında dolu
savak olarak kullanılırlar.
