Fonctionnement d'une centrale hydraulique
Un barrage est un ouvrage artificiel (ou naturel), généralement établi en travers d'une vallée, transformant en réservoir d'eau un site naturel approprié. Si sa hauteur est supérieure ou égale à 20 m et la retenue d'eau supérieure à 15 millions de m3, il est appelé grand barrage.
Dans une cuvette qui doit être géologiquement étanche, le barrage est constitué d'une fondation : étanche en amont, perméable en aval, d'un corps, de forme variable, d'ouvrages annexes : évacuateurs de crue, vidanges de fond, prises d'eau.
Dans une cuvette qui doit être géologiquement étanche, le barrage est constitué d'une fondation : étanche en amont, perméable en aval, d'un corps, de forme variable, d'ouvrages annexes : évacuateurs de crue, vidanges de fond, prises d'eau.
Dépendant de la topologie du terrain, les ingénieurs civils détermineront la place idéale et la production d'énergie électrique qui pourra être exploité dans le terrain.
Pour cette raison la taille des différentes centrales varie selon les régions du monde.
Le centre de commande est l'endroit où l'information des barrages et de la centrale de transformation sont réunis pour renvoyer des ordres à celles-ci et elle supervise le bon fonctionnement des liens entre les sub-stations.
Le barrage hydroélectrique obtiendra de l'énergie de l'eau et l'envoiera vers la centrale de transformation d'énergie qui elle à son tour l'envoiera à une ville ou peuplement.
Une centrale hydroélectrique doit être organisée et donc possède une hiérarchie au niveau du personnel. La coordination du système se fait par des ingénieurs qui dirigent la centrale avec des opérateurs qui actionne le système.
Ces opérateurs donnent des ordres aux différents mécaniciens qui se chargent de la maintenance manuelle des différents appareils.
De même chaque ingénieur peut avoir sa spécialité, comme les opérateurs et mécaniciens dépendant du budget le personnel est choisi pour contrôler l'usine électrique.
Le personnel doit être en constante communication car une erreur pourrait signifier une perte de temps qui finirait par se traduire en une perte d'argent.
Comment obtient ton de l'électricité à travers d'un barrage Hydroélectrique ?
Il faut d'abord mentionner que la fonction primaire d'un barrage est de retenir l'eau, dans son réservoir.
Une fois l'eau stockée, on ouvre les vannes qui laissent passer l'eau dans les canaux. Ces canaux conduisent l'eau jusqu'a la centrale hydroélectrique.
- L'énergie dans l'eau
Dans un barrage hydroélectrique on exploite l'énergie cinétique de l'eau.
Cette énergie provient de la force de gravitation, c'est-à-dire que plus la chute d'eau aura une hauteur importante plus l'énergie cinétique sera importante.
Cette énergie cinétique se manifeste donc par la vitesse et force de l'eau.
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Le fonctionnement d'une turbine
Une turbine est un moteur dont l'élément essentiel est une roue portant à sa périphérie des ailettes ou des aubes appelées augets, mise en rotation par l'eau du barrage.
Ainsi la pression et la vitesse de l'eau entraînent la rotation de la turbine.
L'arbre de cette turbine mettra en fonctionnement l'alternateur.
On a principalement deux types de turbine, les turbines à action et les turbines à réaction.
Ce sont donc des dispositifs destinés à obtenir l'énergie cinétique de l'eau et la transmettre à l'alternateur.
- L'alternateur, le transformateur d'énergie
Un moteur peut transformer l'énergie électrique en énergie motrice, imaginons qu'en lieu d'énergie électrique ce moteur recevait de l'énergie motrice il pourra produire de l'énergie électrique.
Un moteur peut ainsi fonctionner de façon inverse, on l'appellera alternateur.
L'alternateur a donc comme rôle principal de transformer l'énergie cinétique en énergie électrique.
Un alternateur se divise en 2 parties le stator et le rotor, le stator est la partie fixe de celui-ci et se compose d'un bobinage de fils de cuivres tandis que le rotor la partie mobile se compose d'électro-aimants.
Un alternateur se divise en 2 parties le stator et le rotor, le stator est la partie fixe de celui-ci et se compose d'un bobinage de fils de cuivres tandis que le rotor la partie mobile se compose d'électro-aimants.
En fin l'arbre relié au rotor le fera tourner à l'intérieur du stator, ceci formera un champ magnétique dans l'alternateur.
Ce champ magnétique provoquera un déplacement d'électrons donc un courant électrique récupérer au niveau du stator.
Un transformateur est ensuite utiliser pour élevée la tension du courant pour faciliter sa transportation dans les lignes à haute tension.
Enfin l'eau est évacuée vers la rivière.
- Les turbines hydroélectriques
Lors de sa conception les turbines hydroélectriques sont prises en charge à fin de déterminer laquelle est la plus appropriée pour le barrage selon sa taille, son rendement et son type.