Су электр станциялары су электр кешенінің құрамына кіреді. Гидроэнергетикалық кешен – су ресурстарын электр энергиясын өндіру, сумен жабдықтау, суару, сондай-ақ су тасқынынан қорғау, кеме жүзу, балық өсіру, демалыс және т.б. жағдайларды жақсарту үшін пайдалануды қамтамасыз ететін гидротехникалық құрылыстар кешені.
СЭС құрылымдарының құрамы мен мақсаты. Егер су электр кешенін құрудың негізгі міндеті электр энергиясын өндіру болса, онда оны әдетте су электр станциясы немесе гидроэнергетикалық нысан деп атайды. Гидроэнергетикалық кешеннің құрылыстар кешенінде негізгі және қосалқы құрылыстар ажыратылады. Құрылыс кезеңінде құрылыс-монтаждау жұмыстарын өндіруді қамтамасыз ету үшін уақытша құрылыстар салынады.
Орындалатын қызметтеріне байланысты негізгі құрылымдар мыналарға бөлінеді:
су және дренаждық құрылыстар,
су электр станциясының сұлбасына қарай су қоймасын құруға, су электр станциясының толық немесе оның бір бөлігін су тасқынына (соның ішінде әр түрлі типтегі бөгеттер мен су төгетін суларды қоса алғанда) төменгі ағынға пайдалану шығындарын беруге арналған. мұзды, шөгінділерді, шөгінділерді жууға қатысты (соның ішінде осы мақсаттар үшін кейбір жағдайларда арнайы құрылғылар). Суы жоғары өзендерде су тасқынының максималды ағыны 100 мың м3/с немесе одан да көп болуы мүмкін. Сонымен, өзендегі әлемдегі ең ірі «Үш шатқал» су электр станциясында. Янцзы (Қытай) ГЭС-і ФПУ-да максималды жобалық су тасқынына 102,5 мың м3/с мүмкіндік беруге арналған, Еділдегі Чебоксар ГЭС-інде 0,01% қауіпсіздікпен максималды жобалық ағын 48 мың м3/с, кезінде. Днепрогес – 25,9 мың м3/с.Электр энергиясын өндіруге және оны энергетикалық жүйеге беруге арналған және су қабылдағыштарды қамтитын энергетикалық объектілер; суды жоғарыдан ГЭС ғимаратындағы гидротурбиналарға жеткізетін және суды ГЭС ғимаратынан төменгі ағысқа бұратын құбырлар; энергетикалық жабдықтары (гидротурбиналар, гидрогенераторлар, трансформаторлар және т.б.), механикалық, жүк тиеу, қосалқы жабдықтары, басқару жүйесі бар ГЭС ғимараттары; электр энергиясын энергия жүйесіне қабылдауға және таратуға арналған ашық (ORU) немесе жабық (ZRU) тарату құрылғылары, сондай-ақ электр желілерін авариялық өшіру.
Кемелерді, салдарды гидроэлектр кешені арқылы өткізуге арналған кеме және ағаш өңдеу құрылыстары және құлыптарды, кіріс және шығыс каналдары бар кеме көтергіштерін, қайықтарды және т.б.
Суару, сумен қамтамасыз ету, қажетті сумен қамтамасыз ету үшін су қабылдағыштар және оның ішінде су алғыштар, сорғы станциялары және т.б.
Өтпелі балық түрлерін уылдырық шашатын жерлерге ағыстың жоғарғы жағындағы және қарама-қарсы бағытта өткізуге арналған балық өткізетін және қорғайтын құрылыстар, оның ішінде балық өткелдері мен элеваторлар.
Су электр кешенінің құрылымдарын бір-бірімен байланыстыруға, сондай-ақ олар арқылы автомобиль және темір жолдарды өткізуге арналған көлік құралдары, оның ішінде көпірлер, автомобиль және темір жолдар және т.б.
Су электр кешенінің орналасуының табиғи жағдайларына (гидрологиялық, топографиялық, геологиялық, климаттық), қысым жасау схемасына, су электр станциясының түріне, гидроэлектр кешенінің кейбір негізгі құрылымдарын бір-бірімен біріктіруге болады. (мысалы, су электр станциясының ғимараты су төгетін құбырмен біріктірілген су электр станциясының су төгетін ғимараттары).
Көмекші құрылыстар су электр кешенінің қалыпты жұмыс істеуі және қызмет көрсетуші персоналдың жұмысы үшін қажетті жағдайларды қамтамасыз етуге арналған және әкімшілік ғимараттарды, сумен жабдықтау жүйелерін, канализация жүйелерін және т.б.
Құрылыс-монтаж жұмыстарын өндіруге қажетті уақытша құрылымдарды екі топқа бөлуге болады.
Бірінші топқа құрылыс кезінде өзеннің ағуын қамтамасыз ететін, салынып жатқан шұңқырлар мен құрылыстарды айналып өтетін және оларды су басудан қорғайтын құрылыстар, соның ішінде құрылыс арналары, өткізгіштер, тоннельдер, бөгеттер, суды азайту жүйелері және т.б.
Екінші топқа қосалқы өндіріс кәсіпорындары жатады, оның ішінде цемент қоймалары бар бетон зауыттары, бетонға арналған толтырғыштар, арматура, ағаш өңдеу және механикалық цехтар, механикаландыру және автокөлік базалары, қоймалар, уақытша жолдар, уақытша электрмен жабдықтау жүйелері, коммуникациялар, су құбырлары және т.б.
Көптеген жағдайларда құрылыс аяқталғаннан кейін уақытша құрылымдардың бір бөлігі ГЭС-ті пайдалану кезінде пайдаланылады. Сонымен, бірінші топтағы құрылымдардың ішінен құрылыс арналары мен туннельдерін толық немесе ішінара су электр станцияларының су төгетін немесе өткізгіштеріне, ал бөгеттердің құрылымына линтельдерді жатқызуға болады.
Екінші топтағы құрылымдар су электр станциялары негізіндегі аумақтық өндірістік кешендердің бастапқы инфрақұрылымы ретінде толық немесе ішінара пайдаланылуы мүмкін.
Кешенді пайдалануды ескере отырып, пайдалану жағдайында ГЭС-тің сенімді және ұзақ жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін шығындарды азайту, құрылыс уақытын қысқарту және гидроагрегаттарды іске қосуды жеделдету арқылы максималды экономикалық тиімділікке қол жеткізу үшін ұтымды схеманы және гидроагрегаттардың түрлерін таңдау маңызды. табиғи жағдайларға, су қоймаларының және су электр станцияларының параметрлеріне, жұмыс режимдеріне негізделген құрылымдар.
Ірі СЭС-тердің 5–10 жылға жететін ұзақ құрылыс мерзімін ескере отырып, әдетте құрылысы аяқталмаған, қысымы төмен, экономикалық тиімділікті арттыратын құрылымдарды тұрғызу және гидроагрегаттарды кезең-кезеңімен пайдалануға беру көзделеді.
СЭС және ЖСҚ мыналарға бөлінеді:
Гидроэнергияны СЭС-те пайдаланудың негізгі сұлбаларына негізделген қысымды құру әдісі бойынша СЭС ғимаратының құрылымдардың бір бөлігі ретінде орналасуы: өзен ағысы ғимараттары бар ГЭС; бөгет ғимараттары бар ГЭС; диверсиялық ГЭС.
Орнатылған қуаттылық бойынша (генераторлық режимдегі қуат бойынша айдалатын жинақтаушы электр станциялары үшін): қуатты – 1000 МВт-тан жоғары, орташа қуаттылық 30-дан 1000 МВт-қа дейін, төмен қуат – 30 МВт-тан аз.
Басы бойынша (максималды): жоғары қысымды - 300 м-ден жоғары, орташа қысымды - 30-50-ден 300 м-ге дейін, төмен қысымды - 30-50 м-ден аз.
Арналық ғимараттары бар су электр станциялары әдетте тегіс өзендерде басы 50 м-ге дейінгі жұмсақ және тасты іргетастарда қолданылады және су электр станцияларының ғимараттары қысым фронтының бөлігі болып табылатындығымен және су қысымын жоғары ағыс жағынан қабылдайтындығымен сипатталады. СЭС құрылымдарының кешеніне әдетте бетон конструкциялары кіреді, соның ішінде ГЭС ғимараты, бөгет бөгеті және кеме құлпы, қысымды фронттың көп бөлігін құрайтын топырақ бөгеттері. Көптеген жағдайларда ГЭС-тің өзен бойындағы ғимараттары су төгетін су қоймаларымен біріктіріледі. Киевская, Каневская, Днестрская (Украина), Плявинская (Латвия), Саратовская (Ресей) СЭС-терінде және басқа да бірқатар өзендердің біріккен ағынды ғимараттарын пайдалану су төгетін бетон бөгеттерінен бас тартуға, бетонның алдыңғы бөлігін қысқартуға мүмкіндік берді. құрылымдарды құру және айтарлықтай үнемдеу. Құрылыс кезеңінде су тасқынының болжамды ағындары 10–20 мың м3/с жетуі мүмкін суы жоғары өзендерде пайдаланылатын өзен ағысы ғимараттары бар ГЭС құрылыстарының жалпы схемасын таңдауға өткізіп жіберу схемасы айтарлықтай әсер етеді. құрылыс кезеңіндегі өзен ағындары.
СЭС-тің бетон конструкцияларының орналасуына байланысты келесі схемалар бөлінеді (4.1-сурет):
Жағалау және жайылманың орналасуы.
Мұндай орналасулар негізгі бетонды құрылымдардың (ГЭС ғимараты, су төгетін бөгет және т.б.) өзен арнасынан тыс орналасуымен, олардың қазылған жерлерінің бөренелермен қорғалуымен және оларды салу кезінде құрылыс шығындарының, соның ішінде су тасқынының өтуімен ерекшеленеді. өзен арнасының бойында. Бетон конструкцияларын тұрғызған кезде арна соқыр бөгетпен жабылады, көбінесе топырақ, ал өзен ағындары бетон конструкциялары арқылы өтеді. Жағалау схемасы кезінде линтелдердің биіктігі аз болады, ал шұңқыр құрылыс кезеңінде су тасқыны болмаған жағалау аймағында орналасқан кезде линтельдердің мүлдем қажеті жоқ. Жағалауды орналастырудың маңызды кемшілігі шұңқырда, кіріс және шығыс арналарында қазба жұмыстарын жүргізу үшін үлкен көлемдегі жер жұмыстарын орындау қажеттілігі болып табылады. Су тасқынының схемасы кезінде бетон конструкцияларының шұңқыры су тасқынында арнаға жақын орналасады, бұл бір жағынан шұңқырды қоршап тұрған линтельдердің биіктігінің ұлғаюына, ал екінші жағынан қазу жұмыстары көлемінің төмендеуі.
Арнаның орналасуы. Осындай орналасу арқылы өзен арнасына бетон конструкциялары қойылады. Бұл жағдайда оларды салу үшін келесі схемалар қолданылады:
Бір шұңқырда, қоршаумен қоршалған, құрылыс шығындарының өтуімен жағалауда жасалған арна арқылы.
Екі (сирек үш) кезеңде, арнаның бір бөлігі секіргіштермен қоршалған және оған 1-кезеңнің бетон конструкциялары салынған кезде, ал құрылыс шығындары арнаның басқа бөлігі арқылы өтеді. 1-кезеңнің құрылыстары тұрғызылғанда, олар арқылы өзен ағыны өткізіліп, арнаның екінші бөлігі секіргіштермен қорғалып, 2-кезеңнің бетон конструкциялары тұрғызылады.
Аралас орналасу. Бұл орналасумен бетон конструкциялары ішінара арнаға және жағаға (жаймаға) немесе арнаға оның бүкіл еніне және ішінара жағаға (жаймаға) орналастырылады.
Әрбір нақты жағдайда ГЭС орналасу нұсқасын таңдау СЭС учаскесінің табиғи жағдайларымен, қолайлы пайдалану жағдайларымен қамтамасыз етілуімен, құрылыс уақытының қысқаруымен, су электр кешенінің құнымен анықталады және техникалық-экономикалық көрсеткіштер негізінде жүзеге асырылады. нұсқаларды салыстыру.
Мысал ретінде күріш. 4.2 Киев ГЭС-інің схемасын көрсетеді. Оң жағалауда орналасқан бетон конструкцияларына мыналар жатады: жалпы орнатылған қуаты 360 МВт, орташа жылдық өнімділігі жылына 0,64 млрд кВт сағ болатын 20 көлденең капсулалық гидроагрегаты бар өзен ағынындағы ГЭС ғимараты, жер үсті ағынды сулармен біріктірілген, а бір камералы құлып. Арнаны жауып тұрған топырақ бөгет пен сол жағалау бөгетінің жалпы ұзындығы 54 км-ге жуық. СЭС-тің максималды көтерілуі 11,8 м, есептік көрсеткіші 7,6 м.СЭС объектілері арқылы өтетін су тасқынының есептік максималды шығыны 14,8 мың м3/с, ал судың үзілу кезіндегі максималды меншікті шығыны 90 м3/с құрайды. Құмды негіз жағдайында ГЭС-тің өзен ғимаратының сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін су өткізбейтін шаралар қарастырылған, оның ішінде сазды еңіс, ГЭС ғимаратының іргетас тақтасының астындағы қаңылтыр шымылдық, оның артында а. дренаж ұйымдастырылған, төменгі ағысқа қосылған. Су электр станциясын пайдалану кезінде түбінің қауіпті эрозиясын және төменгі ағысында су тасқынының өтуін болдырмау үшін су үзуін және қалыңдығы 2,5-тен 1,5 м-ге дейінгі темірбетон плиталарынан жасалған алжапқышты қамтитын бекіту және бекіту жұмыстары жүргізілді. тау жыныстары толтырылған шөміш, егер эрозия шұңқыры пайда болса, одан әрі эрозияны болдырмайды.
Нысандар кешеніне Киев су қоймасының жағасында, ГЭС-тен 3,5 км қашықтықта орналасқан Киев ПСП кіреді.
Бөгет құрылыстары бар ГЭСтер жазық және таулы өзендерде, негізінен басы 30-дан 300 м-ге дейінгі тасты іргетастарда салынады және ГЭС ғимаратының бөгеттің артында орналасуымен сипатталады.
Қысымды өткізгіштердің ұзындығы және ГЭС ғимаратының схемасы бөгеттің түріне, биіктігіне және басқа параметрлеріне, учаскенің табиғи жағдайларына байланысты.
Жазық өзендердің жағдайында бөгет құрылыстары бар ГЭС-тің сызбасы өзен бойындағы құрылыстары бар сызбаларға ұқсас және олардың алдында су алатын және тұғырлары бар бетон бөгетінің (станция бөгетінің) болуымен ерекшеленеді. СЭС ғимаратынан компенсатор арқылы бөлінген ғимарат. Мұндай орналасудың қызықты мысалы - Днепрогес (4.3-сурет).
Днепр ағынының маусымдық реттелуін қамтамасыз ететін пайдалы сыйымдылығы 9 км3 су қоймасы бар Кременчуг су электр станциясының құрылысы аяқталғаннан кейін реттелетін ағын жағдайында Днепрогес су тасқынының есептік максималды ағыны 40-тан 25,9 мың м3-ге дейін төмендеді. / с, соның арқасында бөгеттің су төгетін жерлерінің (аралықтарының) бір бөлігі босатылды, бұл оларды жалпы қуаттылығы 888 МВт екінші ГЭС ғимаратының су құятын құймалары ретінде пайдалануға және Днепрогестің жалпы қуатын ұлғайтуға мүмкіндік берді. 1595 МВт. Әр турбинаға су бөгетпен бекітілген және СЭС ғимаратынан компенсатор арқылы бөлінген екі темірбетон қысымды құбырлар арқылы екі аралықтан (су құятын тесіктер) беріледі.
а 
б 
жылы 
Күріш. 4.3. Днепрогес: а - жоспар; b, c – тиісінше ГЭС-1 және ГЭС-2 турбиналық залы; 1 - ГЭС-1 ғимараты; 2 - гравитациялық бөгет; 3 - ГЭС-2 ғимараты; 4 - шлюз
Жоғары қысымда, әдетте, тау өзендері жағдайында, бетон бөгеттермен және топырақ материалдарынан жасалған бөгеттермен су электр станцияларының схемасы ерекшеліктері бар.
Бетон бөгеттері бар сызбалар, әдетте, канал ретінде орындалады немесе ГЭС ғимаратын гравитациялық, тірек немесе арка бөгетінің артына орналастырумен араласады және бөгет корпусында, оның жоғарғы жағында қысым өткізгіштердің орналасуымен сипатталады. немесе төменгі ағын жақтары (4.4-сурет). Гидроэнергетикалық кешеннің құрылымына су электр станциясының бөгет құрылысы бар станциялық бөгет, су төгетін бөгет және бетон болуы мүмкін және топырақ материалдарынан жасалған соқыр бөгеттер кіреді.
Тар учаскелерде су электр станциясының ғимаратын және су төгетін суды орналастыруда қиындықтар бар. Бұл жағдайларда су төгетін суды жағада бөлек (мысалы, Чиркей ГЭС) немесе бөгет ғимаратының жанындағы су электр станциясының еденінде орналасқан жер үсті су төгетін құбыр түрінде (мысалы, Токтогул ГЭС) орындалуы мүмкін. . Су электр станциясының турбиналық залының бөгет корпусында орналасуы өте сирек кездеседі (мысалы, Франциядағы Монтейнар су электр станциясы, мұнда жалпы қуаты 320 МВт төрт гидроагрегаты бар турбиналық зал орналасқан. биіктігі 153 м және ұзындығы 210 м биіктіктегі арка-гравитациялық бөгет ішіндегі қуыста, ал беткі су төгетін су ағыстың төменгі жағындағы бөгеттерде). Бетон бөгет ішіндегі қуысқа орналастырылған мұндай кіріктірілген ғимараттар (4.4, г-суретті қараңыз) жеке топты құрайды және шартты түрде бөгет ғимараттарына жатады.
а 
б
жылы 
Г
Күріш. 4.4. Бөгет ғимараттары және бетон бөгеттері бар ГЭС схемалары: а - арна схемасы - «Үш шатқал» ГЭС: 1 - су төгетін бөгет; 2 - сол жағалаудағы және оң жағалаудағы станция бөгеттері мен ГЭС ғимараттары; 3 - кемені көтеру; 4 - екі желілік шлюз; б - аралас схема - Итайпу ГЭС: 1 - топырақ материалдарынан жасалған сол жағалау бөгет; 2 - құрылыс шығындарын өткізіп жіберуге арналған арна; 3 - уақытша су төгетін жер; 4 - төменгі секіргіш; 5 - ГЭС ғимараты; 6 - жоғарғы секіргіш; 7 және 8 - бетон бөгет; 9 - су төгетін жол; 10 - топырақ материалдарынан жасалған оң жағалау бөгет; в - бөгет құрылысы бар ГЭС қысым өткізгіштерін орналастыру нұсқалары; d - кіріктірілген ғимараты бар опция
б 
Күріш. 4.5. Красноярск ГЭС: а - жоспар; b - станция бөгетінің және ГЭС ғимаратының көлденең қимасы; 1 - ГЭС ғимараты; 2 – станция бөгеті; 3 - су төгетін бөгет; 4–7 – соқыр бөгеттер; 8 - орнату платформасы; 9 және 10 - жоғары және төмен ағынды тасымалдау маршруттары; 11 - айналмалы құрылғы; 12 - кеме камерасы; 13 - толқынды қорғау қабырғасы
Салыстырмалы түрде кең учаскелерде құрылыс әдетте екі кезеңде жүзеге асырылады бетон су төгетін бөгет (немесе бөгеттің бір бөлігі) бірінші кезекте және құрылыс шығындарын тар өзен арнасынан өткізумен, ал оны бітеп тастағаннан кейін екінші кезек – салынған су төгетін бөгеттегі су төгетін саңылаулар арқылы және су электр қондырғыларының құрылысын аяқтау.
Тар учаскелерде құрылыс шығындарын өтеу үшін құрылыс туннелі салынуда, оны пайдалану жағдайында су тасқынын төгу үшін пайдалануға болады.
а 
б
Күріш. 4.6. Чиркей ГЭС: а – қима; b - жоспар; 1 - бөгет; 2 - су қабылдау; 3 - қысымды өткізгіштер; 4 - ГЭС ғимараты; 5 - кіру туннелі; 6 - құрылыс туннелімен біріктірілген эксплуатациялық төгінді
Салыстырмалы түрде кең трассадағы бөгет құрылысы бар ГЭС мысалдары қуаттылығы 18,2 млн кВт әлемдегі ең ірі «Үш шатқал» СЭС-і (4.4, а-суретті қараңыз), қуаты 12,6 млн кВт/сағ Итайпу СЭС-і (қараңыз). 4.4-сурет, б), Саяно-Шушенская ГЭС-і қуаттылығы 6,4 млн кВт, Красноярск ГЭС-і 6 млн кВт, жылдық орташа өнімділігі 20,4 млрд кВт/сағ. Красноярск ГЭС-нің құрылымдарына ұзындығы 1065 м және ең жоғары биіктігі 125 м болатын гравитациялық бөгет кіреді (4.5-сурет), стансадан және соқыр бөгеттерден тұратын, су тасқыны ағынының өтуін қамтамасыз ететін су төгетін бөгет. 14,6 мың м3/с (деңгей мәжбүрлеген кезде су тасқынының резервуарға айналуын ескере отырып), сондай-ақ кеме көтергіші.
Тар қатардағы бөгет құрылысы бар ГЭС мысалы ретінде төбесі ұзындығы 333 м, ең жоғары биіктігі 233 м, екі қатарлы орналасуы бар арка тәрізді бөгеті бар қуаты 1,0 млн кВт Шіркей СЭС-ін келтіруге болады. ғимараттағы гидроагрегаттар (4.6-сурет). Сол жағалауда 3,5 мың м3/с су тасқынын өткізуге есептелген туннельдік эксплуатациялық су төгетін құбыр жасалды.
Қуаттылығы 1,2 млн кВт Токтогул ГЭС-інде ГЭС ғимаратындағы гидроагрегаттардың екі қатарлы орналасуымен тар қатардағы бөгет құрылысы және максималды биіктігі 216 м гравитациялық бөгет, ГЭС қысым өткізгіштері және терең су төгетін су бөгеттің корпусында, ал беткі су төгетін су бөгеттің төменгі жағында орналасқан (4.7-сурет).
Бетон бөгеттері бар тар учаскелерде және топырақ материалдарынан жағалаудағы және жер асты ГЭС ғимараты бар макеттер қолданылуы мүмкін.
Топырақ материалдарынан жасалған бөгеттері бар ГЭС-тердің негізгі схемалары күріш. 4.8. Бұл жағдайда ГЭС ғимараты тікелей бөгеттің артында орналасуы мүмкін (а) немесе құрлықтағы (б) және жер асты (в) ГЭС ғимараты бар ең жиі қолданылатын схемалар қолданылады.
Топырақ материалдарынан жасалған бөгеттері бар ГЭС-тердің сызбалары үшін су тасқыны ағындарын өткізу үшін эксплуатациялық суағарларды жағалауға орналастыру тән: жылдам ағыны бар жағалау бетіндегі су төгетін немесе туннельдік су төгетін су құбыры түрінде. Құрылыс туннельдері әдетте құрылыс шығындарын өткізіп жіберу үшін қолданылады.
Бөгеттен тыс жасалған су қабылдағышты, су өткізгіштерді, су электр станциясының ғимаратын қамтитын гидроэнергетикалық құрылыстар кешені су электр станциясының қысымды станциясы (НСУ) деп аталады.
Плотинасы және топырақ материалдарынан жасалған бөгеттері бар жоғары қысымды ГЭС мысалы ретінде жылына орташа өнімділігі 11,2 млрд кВт/сағ болатын қуаты 2,7 млн кВт Нұрек ГЭС-ін келтіруге болады (4.9-сурет). Турбиналарға су қысымды туннельдер арқылы мұнара типті су құятын құбырлардан беріледі. СЭС-ті іске қосуды жеделдету үшін бөгет тек 143 м биіктікке (жобалық биіктігі 300 м) салынған кезде алғашқы үш гидроагрегат төмендетілген қысыммен жұмыс істеді, ол үшін уақытша су алу және туннель жасалды. Құрылыс кезеңінде өзеннің ағысы сол жағалауда орналасқан үш ярусты құрылыс туннельдері арқылы өтті. Пайдалану кезеңінде су тасқыны ағындары (максималды ағызу 5,4 мың м3/0,01% ықтималдықпен) үшінші деңгейлі құрылыс тоннелінің соңғы учаскесіне қосылған туннельдік төгілу арқылы өтеді.
Диверсиялық СЭС-тер шағын ГЭСтерде бірнеше метрден 2000 м-ге дейін (Австриядағы Рейсек ГЭС-інің биіктігі 1767 м) болатын бастардың кең диапазонында қолданылады және әдетте тау етегі мен таулы аймақтарда салынады.
Су қоймасындағы су деңгейінің шамалы ауытқуымен ауырлық күші бар су электр станциясын пайдалануға болады. Мұндай ГЭСтерде су су қабылдағыштан жағалау бойымен өтетін бұру арнасына (тиісті топографиялық-геологиялық жағдайларда) немесе қысымсыз бұру туннельіне беріледі.
Су қоймасындағы су деңгейінің үлкен және шамалы ауытқулары үшін қысымды бұру су электр станциясы қолданылады. Мұндай ГЭСтерде су су қабылдағыштан жер бетінде орналасқан қысымды бұру құбырына немесе қысымды бұру тоннеліне беріледі (4.10-сурет). Су бұру ГЭС-інің, сондай-ақ қысымы бөгет пен бұру арқылы жасалатын бөгет-туынды (біріктірілген) схемасы бар су электр станциясының құрылымдарына (2.4-ті қараңыз) мыналар жатады:
Өзендегі кері суды құруға және ағынды өзенге бағыттауға, сондай-ақ суды шөгінділерден, қоқыстан, кейбір жағдайларда мұздан, лайдан тазартуға арналған бас қондырғы бөгеттен, су төгетін жерден, судан тұрады. қабылдағыш, су жинағыш, жуу және мұзды төгу қондырғылары.
Әдетте тау өзендерінде салынған төмен қысымды бөгеттері бар бас қондырғыларда көлемі шектеулі су қоймалары болады, сондықтан олардың шөгінділермен толтырылуын болдырмау шаралары қабылданады. Ол үшін су электр кешенінің бөлігі ретінде су тасқыны өткізіп алған кезде шөгінділерді жууды қамтамасыз ететін төмен табалдырықты және су төгетін жердің алдыңғы жағының жеткілікті ені бар қақпалармен жабдықталған су төгетін бетон бөгеті жасалады. Сағат көп мөлшердеГидравликалық турбиналардың ағын бөлігінің тез тозуына әкеп соғуы мүмкін аспалы шөгінділердің суында тұндырғыштар ағын жылдамдығының төмендеуімен ілмелі бөлшектер түбіне, содан кейін шөгетін камера түрінде орналасады. жойылады.
Бөгеттің соқыр бөлігі бетоннан немесе жер материалдарынан жасалуы мүмкін. Су алуды бөгетпен біріктіруге немесе жағада жасауға болады.
Резервуарлар әдетте тәуліктік реттеуді жүзеге асырады және аз тарту тереңдігімен сипатталады, бұл еркін ағынды да, қысымды шығаруды да орындауға мүмкіндік береді.
Орташа және жоғары қысымды бөгеттері бар бас қондырғылар коллектордың үлкен көлемімен (өлі көлем шегінде шөгінділердің шөгу мүмкіндігімен) және маусымдық немесе ұзақ мерзімді ағынды реттеу кезінде қабаттың айтарлықтай тартылуымен сипатталады. Осыған байланысты су алу орындары терең, ал туынды қысым болып табылады.
Бөгеттерді бетоннан (гравитациялық, тіректік, арка тәрізді) су төгетін және көп жағдайда су электр станциясының су алғышы, сондай-ақ бөгет корпусының сыртында орналасқан су төгетін және су алатын жері бар жергілікті материалдардан жасауға болады.
Станция торабын сумен қамтамасыз ететін олардың трассасындағы (деривациясындағы) туынды құбырлар мен құрылыстар қысымды (туннельдер, құбырлар) және қысымсыз (каналдар, туннельдер) болып бөлінеді, олардың трассасы бойымен су төгетін жерлер, сифондар және басқа құрылыстар болуы мүмкін. реттелуі.
Станция торабы қысымсыз бұрылу жағдайында алдыңғы камерасы бар қысымды бассейнді, су қабылдағышты, апаттық төгіндіні және туынды түріне қарамастан жалпы құрылымдарды қамтиды: қажет болған жағдайда асқын кернеу резервуары бар турбиналық штольнялар. , электр станциясының ғимараты, арна немесе туннель түріндегі бұру құбырлары (қысым немесе қысымсыз), тарату құрылғысы.
Станция торабының бөлігі ретінде ГЭС ғимараттары ашық, жер асты және сирек жартылай жер асты болып табылады.
Бөгеттік ГЭС-тің типтік мысалы қуаттылығы 1,3 млн кВт Ингури СЭС-і (Грузия) болып табылады (4.11-сурет), оның бас блогына ағын жылдамдығына есептелген биіктігі 271 м су тасқыны бар арка бөгет кіреді. 1900 м3/с. Су қоймасының пайдалы көлемі 0,68 км3, су тарту тереңдігі 70 м.450 м3/с шығынға есептелген терең су алғыштан диаметрі 9,5 м және ұзындығы 15,3 болатын бұру қысымды туннель басталады. км. СЭС стансасының қондырғысы білік түріндегі кернеулі резервуарды, көбелек клапан бөлмесін, туннельдік турбиналық өткізгіштерді, жер асты ГЭС ғимаратын, ағынды ағынды туннельді және жалпы ұзындығы 3,2 км каналды қамтиды.
Ингури ГЭС-інің жалпы статикалық басы 409,5 м, бөгет (226 м) және туынды (183,5 м) жасаған қысымнан қалыптасады. Есептелген басы 325 м, ал орташа жылдық өнім жылына 5,4 млрд кВт/сағ.
СЭС ғимараттарының түрлері және олардың негізгі элементтері. СЭС ғимараты – гидроэнергетикалық, электрлік, гидромеханикалық, қосалқы жабдықтар, басқару жүйелерінің көмегімен судың механикалық энергиясы тұтынушыларға энергетикалық жүйеге берілетін электр энергиясына түрленетін гидротехникалық құрылыс. Бұл ретте сыртқы жүктемелер (гидростатикалық және гидродинамикалық қысым, фильтрация қысымы, температура, сейсмикалық әсерлер және т.б.) әсерінен ГЭС ғимаратының сенімді жұмысы, беріктігі мен орнықтылығы, сондай-ақ технологиялық жабдықтың жұмысынан түсетін жүктемелер, қамтамасыз етілуі тиіс.
СЭС ғимараттарының типі мен жобалық шешімдері СЭС құрылымдарының жалпы схемасымен және негізгі энергетикалық жабдықпен анықталады. Қысым мен жұмыс жағдайына байланысты ГЭС ғимараттарында айналмалы-қалақты, осьтік, радиалды-осьтік, диагональды және шөмішті турбиналар орнатылады.
Спиральды камераны, сорғыш құбырды, турбиналық жабдықты және бірқатар технологиялық жүйелерді қамтитын ағын жолы орналасқан ғимараттың төменгі бөлігі агрегаттық бөлік деп аталады, ал жоғарғы құрылымы бар ғимараттың үстіңгі бөлігі; гидрогенераторлар мен кран жабдықтары, сондай-ақ күштік трансформаторлары бар машина залы орналасқан жерде су алудың крандық жабдығы (өзендегі ғимараттарда), сорғыш құбырлардың жөндеу қақпалары және басқа да технологиялық жабдықтар - жоғарғы агрегат бөлігі.
СЭС ғимаратының жоспардағы және биіктіктегі конструкциясы мен өлшемдеріне, негізге енуіне гидроагрегаттың, спиральды (турбиналық) камераның және сорғыш құбырдың өлшемдері, гидротурбинаның жұмыс дөңгелегінің осінің астына енуі айтарлықтай әсер етеді. құйрық суының деңгейі және гидроагрегаттардың саны. Әдетте, ГЭС ғимаратында екі немесе одан да көп гидроагрегат орнатылады (мысалы, Саратов ГЭС ғимаратында – 23 гидроагрегат, Каневская ГЭС – 24 гидроагрегат), сирек – бір гидроагрегат, ол кезден бері жөнделсе, ГЭС толық жұмысын тоқтатады.
СЭС ғимаратының құрылымына гидроагрегаттарды монтаждау және пайдалану кезінде оларды жөндеу жүзеге асырылатын монтаждау учаскесі кіреді. Құрастыру алаңында қосалқы жүйелердің бір бөлігі де орналасқан.
Ұзындығы едәуір болатын көп блокты ГЭС ғимараттары компенсаторлар арқылы жеке учаскелерге бөлінеді: жұмсақ табаны бар температуралы-шөгінді, тасты табаны бар температура. Осылайша, қуаттылығы 2530 МВт Волжская ГЭС-нің 22 гидроагрегаты бар ғимараты ұзындығы 60 м секцияларға бөлінген, олардың әрқайсысында дөңгелек диаметрі 9,3 м (конструкторлық басы бар) айналмалы турбиналары бар екі агрегаттық блок орналасқан. 19 м және қуаты 115 МВт).
Монтаждау платформасының блогы әдетте ғимараттан тігіс арқылы бөлінеді.
СЭС ғимаратының жиынтық бөлігі айтарлықтай массивтілігімен сипатталады. Ол ағын жолындағы гидростатикалық және гидродинамикалық қысымды, жабдықтардан және ғимараттың жоғары ағындық құрылымдарынан түсетін жүктемелерді қабылдайды және оларды негізге береді. Ғимараттың агрегаттық бөлігін жобалауға геологиялық жағдайлар айтарлықтай әсер етеді. Осылайша, тасты негізбен бұл өте жеңілдетілген. Ғимараттың агрегаттық бөлігінде техникалық сумен қамтамасыз ету жүйелері, ағып жатқан бөлікті дренаждау, ғимараттың су ағызу және т.б.
Толық бөліктің дизайны ГЭС ғимаратының түріне байланысты.
Су электр станцияларының түрлеріне сәйкес:
Қысым фронтының құрамдас бөлігі болып табылатын және жоғары ағыс жағынан қысымды қабылдайтын су электр станцияларының өзен бойындағы ғимараттары. Басы 50 м-ге дейінгі өзен ағысы ғимараттарында айналмалы қалақтарды, ал биіктігі 30 м-ден асатын радиалды-осьтік турбиналарды пайдалануға болады.
Бөгет құрылыстары бөгеттің артында орналасқан, олар ағыстың жоғарғы жағынан қысым алады. Оларға су беру турбиналық құбырлар арқылы жүзеге асырылады. Бағасы 30-дан 300 м-ге дейінгі бөгет ғимараттарында негізінен радиалды осьті турбиналар, сондай-ақ белгілі бір жағдайларда жоғары қысымды айналмалы қалақ турбиналары (мысалы, Өрлік СЭС-інде 45-тен жоғары қысыммен) қолданылады. 71 м және бірлік қуаты 90 МВт) және диагональды (мысалы, бас диапазоны 78,5–97 м және блок қуаты 215 МВт Зея ГЭС).
СЭС-тің бөгет және бұру схемаларында қолданылатын жағалау ғимараттары бөгет құрылыстарынан іс жүзінде ерекшеленбейді.
СЭС-тің бөгеттерінде және бұру схемаларында да қолданылатын жерасты ғимараттарында ағызатын туннельдер (қысым немесе қысымсыз) болады. Диверсиялық ГЭС ғимараттарында жоғары бағаналары бар радиалды-осьтік турбиналар 600 м-ге дейін және 500 м және одан жоғары шөмішті турбиналар қолданылады. Ғимараттардың жоғарыда аталған барлық түрлері су электр станцияларының схемаларында да, сорапты жинақтаушы электр станцияларында да қолданылады.
СЭС ғимараттарының агрегаттық бөлігінің негізгі диаграммалары (жер асты СЭС ғимараттарынан басқа) күріш. 4.12. I және II сұлбаларда тік гидроагрегаттары және сәйкесінше біріктірілмеген және аралас үлгідегі иілген сорғыш құбырлары бар төмен қысымды өзен ағысы ГЭС ғимаратының агрегаттық бөліктері, су төгетін терең өткізгіштері бар, ал IV және V диаграммаларда көлденең және үстіңгі су төгетін суы бар аралас үлгідегі көлбеу гидроагрегаттар.
ІІІ сұлбада дөңгелек қимадағы металл турбиналық (спиральды) камерасы бар ГЭС бөгетінің немесе бұру ғимаратының агрегаттық бөлігі көрсетілген.
VII сұлбада тік конустық және розеткалы сорғыш құбырларды пайдаланатын аз қуатты гидроагрегаттары бар бұру ГЭС-інің агрегаттық бөлігі көрсетілген. Бұл ретте суды ағызу үшін көлденең қимасы тік бұрышты ағызу арнасы жасалады.
VI сұлбада шөмішті (активті) гидравликалық турбиналары бар бұру су электр станциясының агрегаттық бөлігі көрсетілген, ол кәдімгі турбиналық камералардың және сорғыш құбырлардың болмауымен ерекшеленеді, соның арқасында агрегаттық бөлік айтарлықтай жеңілдетілген.
СЭС ғимаратының агрегаттық бөлігінің параметрлері жоғарғы құрылымның конструкциясы мен өлшемдеріне байланысты.
СЭС ғимараты мен монтаж алаңы шегінде жоғары машина бөлмесі бар жабық типтегі үстіңгі құрылыммен әртүрлі климаттық жағдайларда негізгі жабдықты пайдалану, орнату және жөндеу үшін ең қолайлы жағдайлар қамтамасыз етіледі. Бұл ретте турбиналық залдың биіктігі мен ені ондағы жабдықты орналастыру шарттарымен де, монтаждау немесе жөндеу кезінде оны турбиналық залдың крандарымен агрегаттық блокқа немесе орнату орнына жеткізу үшін де анықталады. негізгі жабдықтардан.
Қондырғы әдетте кран арқалықтары мен едендік фермалар, қабырғалар, плиталар және еден төбелері тірек болатын бағандар жүйесі түріндегі тірек жақтаудан тұрады.
СЭС ғимараттарының көпшілігі жоғары турбиналық залмен жасалған (4.13 - 4.15-сурет).
СЭС ғимараты мен монтаж алаңы шегінде қысқартылған машина бөлмесі бар үстіңгі жартылай ашық құрылыммен оның сыртында орналастырылған негізгі ауыр жүк көтергіш краннан басқа негізгі жабдық машина бөлмесінде орналасады. Монтаждау және жөндеу кезінде гидроагрегаттарды құрастыру және бөлшектеу сыртқы порталды кранның көмегімен әрбір гидроагрегаттың үстіндегі алынбалы төбе арқылы (алынбалы қақпақтар түрінде) жүзеге асырылады. Ірі су электр станцияларында, көп жағдайда, төмендетілген турбиналық залда қуаттылығы төмендетілген кран орнатылады, оның көмегімен негізгі кранды пайдалануды қажет етпейтін монтаждау және жөндеу жұмыстары жүргізіледі (4.16-сурет -). 4.18).
Машина бөлмесі жоқ ашық типті үстіңгі құрылымда гидрогенератор алынбалы қақпақ астында орналасады, ал қалған жабдықтар электр станциясы ғимаратының агрегаттық бөлігінің технологиялық бөлмелерінде және орнату алаңында болады. Орнату және жөндеу жұмыстары сыртқы кран арқылы жүзеге асырылады. Гидроагрегаттарды монтаждау және жөндеу, пайдалану жағдайларының күрделілігін ескере отырып, қондырманың бұл түрі өте сирек қолданылады.
Өзеннің ағысындағы ГЭС ғимараттары(4.19-сурет). СЭС-тің өзен бойындағы ғимараттары бетон бөгеттермен бірдей жүктемелерге ұшырайды және олар ғимараттың сәйкес өлшемдерімен қамтамасыз етілген беріктік, тұрақтылық, іргетастағы фильтрация жағдайлары бойынша бірдей талаптарға бағынады, су өткізбейтін және негіздегі дренаждық құрылғылар. Арна ғимараттары біріктірілмеген және су төгетін құбырмен біріктірілген болып бөлінеді.
Біріктірілмеген және әсіресе біріктірілген ғимараттан шығатын арнаға түсетін ағын эрозияны болдырмау үшін артық кинетикалық энергияға ие болғандықтан, бекіту шығыс арнасында орындалады (4.2-суретті қараңыз).
Күріш. 4.17. Киев ГЭС-інің көлденең капсулалық гидроагрегаттары бар өзен ағынды су төгетін құрылыс: а - қимасы; b - машина бөлмесі; 1 - порталдық кран; 2 - капсулалық гидравликалық қондырғы; 3 - қоқыс торының ойығы
СЭС ғимараты мен оған іргелес жатқан топырақ бөгетінің арасындағы немесе жағалаумен байланыс тірек қабырғалар түріндегі (гравитациялық, бұрыштық, тіректік, ұялы және басқа түрлері) интерфейстік тіректердің көмегімен жүзеге асырылады.
Тік гидравликалық қондырғылары бар біріктірілмеген типтегі өзен ағынындағы ғимараттарда ағын бөлігіне су қабылдағыш, спиральды камера, негізінен тройник бөлігі және өлшемдері толтырғыш блоктың өлшемдерін анықтайтын сорғыш құбыр кіреді. . Бұл жағдайда Каплан турбинасы бар блоктың ені турбина дөңгелегі диаметрінің (D1) 2,6–3,2 болуы мүмкін. Су алудың өлшемдері ULV астында қажетті тереңдікпен, кіре берісте қолайлы гидравликалық жағдайларды қамтамасыз етумен және спиральды камерамен жұптастырылған кезде, торлардағы ағынның рұқсат етілген жылдамдықтарымен (әдетте 0,8-1,2 м/с) анықталады. торды орналастыру, авариялық жөндеу және жөндеу қақпалары , оның ойықтары тордың ойықтарымен біріктірілуі мүмкін. Су қабылдағыштың кіріс бөлігінде, әдетте, судың біркелкі берілуін қамтамасыз ететін қабырғасы бар розетка жасалады.
СЭС ғимаратын құйрық суы деңгейінен тереңдету жұмыс дөңгелегі осін құйрық суының деңгейінен (сору биіктігі) және сору құбырының өлшеміне қажетті тереңдетуге, сондай-ақ іргетастың инженерлік-геологиялық жағдайларына байланысты.
Негізгі күшейткіш трансформаторлар төменгі ағыс жағынан технологиялық үй-жайлардың үстіндегі еденге орнатылады.
Турбиналық өткізгіштерден басқа су төгетін құбырлар да орналасқан аралас типтегі өзен ағыны ғимараттарын жасауға болады: сорғыш құбырлардың үстіндегі спиральды камераның астына орналастырылған төменгі су төгетін су құбырлары - Волгоградская, Новосибирская, Каховская ГЭС (сур. 4.19, b);
- түбіндегі су төгетін құбырлармен және турбиналық өткізгіштердің жоғары қабылдауымен - Чебоксарская, Головная ГЭС (4.13-суретті қараңыз);
- спиральды камераның үстінде орналасқан терең су төгетін құбырлармен (оның және генератордың арасында) - Иркутск, Саратов, Дубоссары ГЭСтері (4.16-суретті қараңыз);
- тік гидроагрегаттары бар су төгетін жол – Павловская, Плявинская (4.14-суретті қараңыз), Днестр ГЭС;
- көлденең гидроагрегаттары бар бөгендер – Киев, Каневская ГЭС (4.17-суретті қараңыз);
- су төгетін бөгет бөгеті – Орточальская (Грузия), Уэллс (АҚШ) төбешіктерінде гидроагрегаттарды орналастыру бар гобилер.
Біріктірілген үлгідегі ғимараттар су төгетін бөгеттердің ұзындығын айтарлықтай қысқартуы немесе оларды толығымен тастауы мүмкін, бұл әсіресе жұмсақ іргетастарда СЭС салу кезінде маңызды болып табылады, құрылыс шығындарын азайтады. Мәселен, Новосібір су электр станциясында су төгетін бөгеттің ұзындығы 50%-ға қысқарды. Иркутск, Павловская, Плявинская, Днестр СЭС-терінде ГЭС ғимаратының су төгетін арналарының өткізу қабілеттілігі су тасқынының есептік ағынының су төгетін бөгеттерсіз өтуін қамтамасыз етеді. Біріктірілген ГЭС ғимараттарында су қабылдағышқа турбиналық су қабылдағыш пен су төгетін құбырлардың су алатын бөлігі кіреді.
Мұндай ғимараттардың кемшіліктеріне жобаның күрделілігі, су төгетін құбырларды пайдалану кезінде айтарлықтай қосымша гидродинамикалық жүктемелер және пайдалану жағдайларының қиындауы жатады.
Төмен қысымда (25 м-ге дейін) қолданылатын көлденең капсула қондырғылары бар аралас типтегі ғимараттарда спиральды камераның болмауына және түзу осьті конустық сорғыш құбырды қолдануға байланысты толтырғыштың енінің айтарлықтай төмендеуі блок және ғимарат табанының іргетасының ұлғаюына қол жеткізілді. Бұдан басқа, ағын жолының геометриясын және гидравликалық жағдайын жақсарту, оның ішінде күрделі конфигурацияның спиральды камерасы жоқ кіріс бөлігін және майысқан сору құбырын энергетикалық өнімділігі жоғары түзу осьтік конустық құбырға ауыстыру қысымның жоғалуын азайтуға, көлденең блоктың өткізу қабілеті 20-30% және, тиісінше, сол қуатта жұмыс дөңгелегі диаметрін азайтады. Тұтастай алғанда, көлденең капсула қондырғыларын пайдалану, тік қондырғылармен салыстырғанда, агрегаттық блоктың енін 35% -ға дейін қысқартады, тиімділікті арттырады. 2–4%-ға.
Күріш. 4.19. Рустикалық ғимараттар. Төменгі ағыннан көлденең қималар мен көріністер: а - Кременчуг және б - Каховская ГЭС: 1 - іргетас тақтасы; 2 - металл қаңылтыр қада; 3 - төменгі су төгетін құбыр
Жер үсті су тасқыны су тасқынының өтуі үшін қолайлы жағдайларды қамтамасыз етеді және көп жағдайда су төгетін бөгетті орнатудан бас тартуға мүмкіндік береді. Мұндай ғимараттарда ғимараттың жоғарғы жағынан ағып жатқан бөлігіне гидрогенераторы бар металл капсула орналастырылады. Капсулаға кіру тік бұқадағы арнайы қуыстар арқылы жүзеге асырылады. Гидравликалық қондырғыны монтаждау және демонтаждау су төгетін жердің астындағы машина бөлмесінде орналасқан аспалы кран және су төгетін жердің табалдырығында алынбалы қақпақтары бар люктер арқылы сыртқы порталдық кран арқылы жүзеге асырылады (4.17-суретті қараңыз).
Бірқатар шағын су электр станцияларында генератор турбиналық залда ашық орналасады, гидравликалық қондырғының осі көлбеу, су генератордың астынан өтетін құбыр арқылы турбинаға беріледі (4.12-суретті қараңыз, V схеманы қараңыз). )
Гоби типіндегі өзен ағыны ғимараттары өте сирек пайдаланылады, негізінен мұздың, шөгінділердің және су тасқынының су төгетін арналар арқылы өтуі үшін қолайлы жағдайларды қамтамасыз ететін, көп мөлшерде шөгінділерді тасымалдайтын өзендерде. Қуаты 870 МВт және қуаты 30 м болатын Уэллс бука типті СЭС-інде (АҚШ) бөгеттің төбелеріне 10 гидроагрегат орнатылған, су тасқынының болжамды ағыны 33,4 мың м3/с құрайды. Мұндай СЭС-тердің кемшіліктеріне жалпы машина бөлмесінің болмауы, технологиялық коммуникациялардың ұзаруы және жалпы алғанда, жұмыс жағдайларының қиындауы жатады.
Су электр станциясының бөгет құрылыстары.СЭС-тің бөгет ғимараттарында су турбиналық құбырлар арқылы (металл немесе темірбетон), негізінен корпуста немесе бетон бөгеттердің төменгі беткейінен өтетін, су қабылдағышты жоғарғы жағында орналастыра отырып, турбиналарға беріледі. бөгеттердің беті, бөгетке тікелей іргелес жатқан ГЭС ғимараты және жеке тігіс (4.3, 4.5–4.7-суреттерді қараңыз). Жоспары түзу сызықты бөгеттермен ГЭС ғимараты да түзу сызықты болады; ол арка тәрізді немесе доғалы гравитациялық бөгеттердің артында орналасқанда, ГЭС ғимаратының төменгі ағыс бетінің контурына сәйкес келетін доғаның бойымен түзу сызықты немесе қисық сызық болуы мүмкін. бөгет.
Турбиналық құбырдан спиральды камераға судың біркелкі берілуін қамтамасыз ету үшін әдетте оның алдында ұзындығы (4-6) D 1 болатын құбырдың көлденең қимасы жасалады, оның ішінде технологиялық бөлмелер сатылы жабынмен орналастырылған. жоғарғы қабатқа орналастырылған трансформаторлар.
Жергілікті материалдардан жасалған бөгеттерде турбиналарға су бөгет корпусы арқылы өтетін немесе оны туннельдер немесе ашық өткізгіштер түрінде айналып өтетін турбиналық құбырлар арқылы, жоғары ағысында бөлек су алу және электр станциясының ғимараты орналасқан кезде беріледі. бөгеттен біршама қашықтықта.
Өзен бөгетінің ғимараттарынан айырмашылығы, олар жоғары ағыстың қысымын сезбейді, ал турбиналық құбырлар арқылы оларға берілетін қысым аз, бұл ғимараттың құрылысын жеңілдетуге мүмкіндік береді.
Мұндай ғимараттардың спиральды камералары дөңгелек қимасы бар және металл қаптамалары бар металл немесе болат темірбетоннан жасалған.
Тік радиалды-осьтік (немесе диагональды) гидравликалық турбиналары бар агрегат блогының ені турбиналық (волюционды) камераның өлшемдерімен анықталады және кемінде 4D 1 (дөңгелек диаметрі) құрайды.
Бөгет құрылысының типтік мысалы ретінде жалпы ұзындығы 428,5 м монтаж алаңымен бірге Краснояр ГЭС-інің ғимараты табылады, мұнда жалпы қуаты 6 млн кВт 12 гидроагрегат орнатылған (4.5-суретті қараңыз). Стационарлық бөгеттің 24 саңылаулары бар су алатын орны бар. Агрегатқа су диаметрі 7,5 м екі темірбетонды құбыр арқылы беріледі.
Тар шатқалда салынған арка бөгені бар Чиркей ГЭС-інде бөгет құрылысының ұзындығын қысқарту гидроагрегаттардың екі қатарлы орналасуы арқылы жүзеге асырылады (4.6-суретті қараңыз). Екі турбиналық залға бір аспалы кран қызмет көрсетеді, ол бір турбиналық залдан екіншісіне орнату алаңындағы кранның ұшу-қону жолақтары бойымен ауыстырылады. Сорғыш құбырларды екі ярусқа орналастыру ГЭС ғимаратын қосымша тереңдетуге әкеледі.
Су электр станцияларын жағалық су төгетін суларды жүргізу қиын болатын тар шатқалға орналастырған кезде бөгеттің корпусында, оның төменгі жағында және ғимараттың еденінде су төгетін жолдар өтеді. Мұндай орналасу Токтогул ГЭС-інде ГЭС ғимаратындағы агрегаттардың екі қатарлы орналасуымен жасалған (4.7-суретті қараңыз). Бұл жағдайда күшейткіш трансформаторлар үй-жайға орналастырылады. Мұндай орналасу кезінде су төгетін құбыр арқылы өтетін ағын СЭС ғимаратынан ұшты-трамплинмен айтарлықтай қашықтыққа лақтырылады және энергия негізінен ағынның аэрациясының есебінен сөнеді.
Су туннельдер арқылы берілетін жергілікті материалдардан жасалған бөгеттің артында орналасқан бөгет құрылысының типтік мысалы Нұрек ГЭС-інің ғимараты болып табылады (4.9, 4.18-суреттерді қараңыз). СЭС ғимаратында әрқайсысының қуаттылығы 300 МВт болатын 9 блок бар, максималды биіктігі 275 м.Су диаметрі 9 м болатын үш туннель арқылы беріледі, әрқайсысы 3 турбиналық құбырға бөлінген. Ғимарат гидроагрегаттардың және орнату алаңының үстіндегі төбеде алынбалы қақпақтары бар төмендетілген турбиналық залмен жасалған. Аспалы крандар турбиналық залда және клапан бөлмесінде жабдыққа техникалық қызмет көрсету және жөндеу үшін орнатылады, ал гидравликалық қондырғы мен шар клапанын орнату және толық бөлшектеу үшін порталдық кран қолданылады.
Су бұру ГЭСтерінің ғимараттарырадиалды-осьтік турбиналарымен бөгет ғимараттарынан іс жүзінде ерекшеленбейді. Шөміш турбиналарын орнату кезінде ГЭС ғимаратының агрегаттық бөлігінің конструкциясы өзгереді. Турбиналық камераның орнына металл қаптама түрінде қысымды тарату құбыры жасалады, оның үстіне ағынды реттеу механизмдері бар турбиналық саптамалар орнатылады және суды турбинадан қысымсыз науа арқылы шығарады. Гидравликалық турбинаның қуатына және саптамалардың санына байланысты гидравликалық қондырғының осі тік немесе көлденең орналасуы мүмкін. Шөміш турбиналарының жұмыс дөңгелегі құйрық суының максималды деңгейінен жоғары орналасқандықтан, оларды орнату кезінде ғимараттың тереңдігі айтарлықтай төмендейді.
Жоғары қысымды бұру СЭС ғимараттарында үлкен ұзындықтағы немесе қысым өткізгіштері тармақталған, турбиналардың алдында қысымы мен диаметріне байланысты дискі немесе шар вентильдері орнатылады (600 м-ден астам қысымда тек шар клапандары. ), бағыттаушы қалақшаның істен шығуы кезінде, сондай-ақ қалыпты пайдалану және жөндеу жұмыстары кезінде авариялық жағдайда құбырларды өшіруге және гидравликалық қондырғыны тоқтатуға мүмкіндік береді.
Жақында турбиналық қақпалардың орнына статор бағаналары мен бағыттаушы қалақтардың арасына орналастырылған, ғимараттың өлшемдерін, салмағын және жабдықтың құнын азайтуға мүмкіндік беретін кіріктірілген сақиналы қақпалар қолданылады.
Жер асты ГЭС ғимараттары.Соңғы онжылдықтарда жерасты су электр станцияларының құрылысы кеңінен дамыды. Олардың ішінде ең ірілері Канадада салынған: қуаттылығы 5225 МВт Черчилль сарқырамасы 320 м басы, Мика - 2610 МВт 183 м. Усть-Хантайская - 441 МВт Ресейде және т.б. Жерасты ғимараттарында. , құрылыс жұмыстары климаттық жағдайларға байланысты емес, бұл қатты қысы бар солтүстік аймақтарда немесе ұзақ жаңбырлы маусымы бар тропикте құрылыс салу кезінде маңызды. Жер асты ғимараттары шатқалдағы қолайсыз табиғи жағдайларға байланысты (көшкінге бейім беткейлер, су тасқыны өткен кездегі су деңгейінің жоғары болуы), сондай-ақ турбина дөңгелегі осінің құйрық суының деңгейінен төмен тереңдету кезінде, сондай-ақ, ашық ғимараттарды салу жағалау беткейлерінің тұрақтылығын бұзуға, жұмыс көлемінің күрт өсуіне әкелуі мүмкін.
Жер асты құрылыстарының кемшіліктеріне мыналар жатады: қолайсыз инженерлік-геологиялық жағдайлар кезінде жер асты жұмыстарының айтарлықтай күрделенуі; технологиялық коммуникациялардың ұзаруына байланысты жұмыс жағдайларының күрделенуі, қуатты шығарудың күрделі схемалары; үй-жайларды тұрақты желдету, оларды жарықтандыру және т.б. қажеттілігінен туындаған өз қажеттіліктері үшін электр энергиясының құнының өсуі.
Жер асты ГЭС ғимараттарының өлшемдері мен схемасы ең алдымен гидроэнергетикалық, электр және гидромеханикалық жабдықтардың параметрлері мен орналасуына байланысты. Турбиналық залдардың жұмыс өлшемдері үлкен өлшемдерге (аралығы 30 м және одан да көп) жететін ірі су электр станцияларында негізгі гидравликалық энергетикалық жабдық әдетте аспалы крандар қызмет көрсететін турбиналық залға орналастырылады және турбиналық қақпалар турбиналық залдан біршама қашықтықта орналасқан бөлек бөлмеде жасалады. Ұзын ағызу туннельдерінде төменгі ағынды жөндеу қақпалары және сору құбырларын жабуға арналған оларға қызмет көрсететін механизмдер де бөлек бөлмеде орналасқан. Агрегаттардың көп санымен бірнеше ағызу туннельдері орналастырылған, көбінесе қысымсыз немесе қысымды (төменгі ағынның деңгейлерінің үлкен ауытқуларымен) кернеу резервуары бар. Әрбір қондырғыдан бөлек суды ағызатын қысқа туннельдер үшін тоннельдердің шығу порталдарында төменгі ағынды қақпалар орнатылады.
Жер асты су электр станциялары ғимараттарының схемасын анықтайтын маңызды факторлардың бірі негізгі күшейткіш трансформаторлардың схемасын таңдау болып табылады: жеке жер асты бөлмесінде (Зимбабведегі Кариба ГЭС-і, Вьетнамдағы Яли ГЭС-і), кеңейтілген жерасты қабатында. турбиналық зал (Австралиядағы СЭС Timet I және II), жер бетінде ашық тарату құрылғыларының алаңдарында (Борисоглебская, Ингурская).
Трансформаторлардың ашық орналасуы негізінен жер асты ғимаратын (200–300 м тереңдікте) таяз орналастыру және учаскенің қолайлы топографиялық және геологиялық жағдайлары үшін қолданылады. Бұл ретте ток өткізгіштердің үлкен жылу бөлінуіне байланысты жылуды кетіруге арналған арнайы шараларды жүзеге асыра отырып, айтарлықтай ұзындықтағы ток өткізгіштер генераторлардан трансформаторларға дейін арнайы галереялар мен біліктерге салынады.
Жер асты орналасуымен негізгі трансформаторлардан сыртқы тарату құрылғыларына және ішкі тарату құрылғыларына электр энергиясын беру 110-500 кВ кернеуде жылуды кетіруге арналған арнайы шаралары бар май толтырылған кабельдермен, сонымен қатар соңғы уақытта газ оқшауланған шиналар арқылы жүзеге асырылады. .
Жер асты ғимараттарында монтаждау алаңдары қарастырылған, олар көп жағдайда турбиналық залдың жалғасы болып табылады, әдетте оның соңында орналасқан және көлік туннельдері мен жүк оқпандары арқылы жерге қосылған.
Желдеткіштер мен кондиционерлер жылуды кетіру және ГЭС ғимаратының жер асты кеңістігін желдету үшін орнатылған.
Турбиналық залды төсеу конструкциялары инженерлік және геологиялық жағдайларға байланысты. Турбиналық залдардың көпшілігінде өкшелерде темірбетон төсемінің қалыңдығын ұлғайту арқылы дөңгелек пішінді тірек қоймасы жасалады. Жеткілікті берік жыныстарда қабырғалар бүріккіш бетонмен бекітіледі, ал аз беріктікте - якорьмен арматурамен қалыңдығы 0,5 м немесе одан да көп болатын үздіксіз бетон немесе темірбетон қаптамасы, әлсіреген жыныстардың учаскелерінде - нығайту цементтеуімен, ал кейбір жағдайларда дренаждық шаралар қарастырылған.
Ұзындығы 145,5 м, аралығы 21,2 м, кесілген биіктігі 53,7 м болатын Ингури су электр станциясының жерасты ғимаратында 5 гидроагрегат орнатылды. Агрегаттарға су жоспарда блоктардың бойлық осіне бұрышта орналасқан турбиналық өткізгіштер арқылы беріледі, бұл турбиналық залдың ішінде оның аралығын ұлғайтпай іс жүзінде турбиналық қақпаларды орналастыруға мүмкіндік берді (4.20-суретті қараңыз). ). Су қысымды туннель арқылы бұрылады.
Жартылай жерасты ГЭС ғимараттары. Қолайлы инженерлік-геологиялық және топографиялық жағдайларда және құйма су деңгейінің үлкен ауытқуларында траншеялық жұмыстарда жартылай жерасты ғимараттарын салуға болады, ал турбиналық залдардың жоғарғы құрылымдарын жер бетінде орналастыруға болады. Жартылай жер асты ғимараттарына арналған шешімдер бір немесе бірнеше блоктарды бөлек біліктерге орналастыру арқылы мүмкін болады, оның үстінде турбиналық залдың жоғарғы құрылымы Днестр ПСП-дегідей жер бетінде тұрғызылған.
Тереңдігі 60 м жұмыс істейтін траншеяда жасалған қуаттылығы 648 МВт Вилюй су электр станциясының жартылай жерасты ғимараты толығымен жер бетінің астында орналасқан (4.21-сурет).
Шағын су электр станцияларының ғимараттары.Шағын ГЭСтерге әдетте қуаты 10–30 МВт-қа дейінгі су электр станциялары жатады. Көп жағдайда ірі су қоймаларын құруды талап ететін және біртұтас энергетикалық жүйелерде жұмыс істейтін орта және ірі су электр станцияларында ірі өзендердің су энергетикалық ресурстарын пайдаланумен қатар, дүние жүзінде шағын су электр станциялары кеңінен дамыды. Мұндай СЭС-тер шағын өзендердің, салалардың, қалдық арналардың гидроэнергетикалық әлеуетін пайдаланады және қоршаған ортаға өте шектеулі әсер етеді. Олар электр желісін электрмен қамтамасыз ете алады немесе нақты тұтынушы үшін жұмыс істей алады, бұл әсіресе дамыған электр беру желісі жоқ шалғай аудандар үшін маңызды.
Кіші ГЭСтер ірі ГЭСтер сияқты өзен және бөгет ғимараттары бар ГЭСтерге және су бұру ГЭСтеріне бөлінеді.
Шағын ГЭСтерде тік гидроагрегаттарды орнату арқылы ғимараттардағы құрылымдарды жеңілдету үшін көлденең қондырғыларды, соның ішінде капсулаларды, сондай-ақ қондырғы осінің көлбеу орналасуы бар түзу осьті конустық сорғыш құбырларды пайдалануға болады (суретті қараңыз). 4.12, IV, V, VII) диаграммалары кеңінен қолданылады.
283-бетте (фото) және күріш. 4.22 су бұру СЭС-терін көрсетеді - қуаттылығы 27 МВт Теребля-Рикская 215 м басы және Егорлыкская 30 МВт қуаттылығы 32 м.
Су электр станцияларының құрылысында қолданылатын нұсқалардың әртүрлілігі мен техникалық шешімдердің бірегейлігі таң қалдырады. Негізі екі бірдей станцияны табу оңай емес. Бірақ әлі де олардың белгілі бір белгілерге негізделген жіктелуі бар - критерийлер.
Қысым жасау тәсілі
Мүмкін, ең айқын критерий қысым жасау тәсілі:
- өзен су электр станциясы (СЭС);
- диверсиялық су электр станциясы;
- сорғылы жинақтау электр станциясы (ПЭС);
- толқындық электр станциясы (ЖЭС).
Су электр станцияларының осы төрт негізгі түрлерінің арасында тән айырмашылықтар бар. өзен су электр станциясы өзенде орналасқан, қысым мен су қоймасын жасау үшін бөгетпен оның ағынын жауып тастайды. Туынды ГЭС әдетте өзеннің тармақтары ағынның бір бөлігін қысқа жолға жіберу үшін су өткізгішпен қосылуы мүмкін бұралған тау өзендерінде орналасқан. Бұл жағдайда қысым рельефтің табиғи айырмашылығымен жасалады, ал резервуар мүлдем болмауы мүмкін. Гидросақтау электр станциясы әртүрлі деңгейде орналасқан екі бассейннен тұрады. Бассейндер құбырлар арқылы жалғасады, олар арқылы су төменгі бассейнге жоғарыдан ағып, кері айдалуы мүмкін. толқындық электр станциясы су қоймасын жасау үшін бөгетпен жабылған шығанақта орналасқан. Қарағанда сорғылы жинақтау электр станциясы PES жұмыс циклі толқын құбылысына байланысты.
Бас құны
Гидротехникалық құрылыс (ГТҚ) жасайтын қысымның шамасы бойынша су электр станциялары 4 топқа бөлінеді:
- төмен қысымды - 20 м дейін;
- орташа қысым - 20-дан 70 м-ге дейін;
- жоғары қысымды - 70-тен 200 м-ге дейін;
- ультра жоғары қысым - 200 м-ден.
Айта кету керек, жіктеу бассалыстырмалы болып табылады және бір көзден екіншісіне қарай өзгереді.
Орнатылған қуаты
Станцияның белгіленген қуаты бойынша – онда орнатылған генерациялайтын жабдықтың номиналды қуаттарының қосындысы. Бұл классификация 3 топқа бөлінеді:
- шағын су электр станциялары - 5 кВт-тан 1 МВт-қа дейін;
- шағын СЭС - 1 кВт-тан 10 МВт-қа дейін;
- ірі су электр станциялары – 10 МВт-тан астам.
бойынша жіктеу орнатылған қуатсондай-ақ қысымның шамасы, қатаң емес. Әртүрлі көздердегі бір станция әртүрлі топтарға тағайындалуы мүмкін.
Бөгет жобасы
Гидроэлектр бөгеттерінің 4 негізгі тобы бар:
- ауырлық;
- тірек;
- арка тәрізді;
- арка-гравитация.
гравитациялық бөгет салмағына байланысты су қоймасында суды ұстап тұратын массивтік құрылым. тірек бөгеті сәл басқаша механизмді қолданады - ол бөгеттің көлбеу беткейіне ағыстың жоғарғы жағынан басатын су салмағымен салыстырмалы түрде аз салмағын өтейді. Арка бөгеті , бәлкім, ең талғампаздығы, оның негізімен және резервуарға қарай дөңес дөңгелек бөлігімен жағалауларға тірелген арка пішініне ие. Арқа бөгетінде судың сақталуы бөгеттің алдыңғы жағынан өзен жағасына қысымның қайта бөлінуіне байланысты болады.
Машина бөлмесінің орналасуы
Дәлірек айтқанда, арқылы машина бөлмесінің бөгетке қатысты орналасуы, макетпен шатастырмау керек! Бұл классификация тек өзен, су бұру және толқынды электр станцияларына қатысты.
- арна түрі;
- бөгет түрі.
Сағат арна түрі машина бөлмесі тікелей бөгет корпусында орналасқан, бөгет түрі - бөгеттің корпусынан бөлек тұрғызылған және әдетте оның артында орналасқан.
Орналасу
Бұл контексте «макет» сөзі машина бөлмесінің өзен арнасына қатысты орналасуын білдіреді. Осы тақырып бойынша басқа әдебиеттерді оқығанда абай болыңыз, өйткені макет сөзі кеңірек мағынаға ие. Классификация тек өзен ағыны және бұру электр станциялары үшін жарамды.
- арна;
- жайылма;
- жағалау.
Сағат арна орналасуы машина залының ғимараты өзен арнасында орналасқан, жайылманың орналасуы - өзеннің жайылмасында және ат жағалау орналасуы - өзен жағасында.
Артық реттеу
Атап айтқанда, өзен ағынының реттелу дәрежесі. Классификация тек өзен ағынындағы және бұру су электр станцияларына қатысты.
- күнделікті реттеу (жұмыс циклі – бір күн);
- апталық реттеу (жұмыс циклі – бір апта);
- жылдық реттеу (операциялық цикл – бір жыл);
- ұзақ мерзімді реттеу (жұмыс циклі – бірнеше жыл).
Классификация өзеннің жылдық ағынының көлеміне қатысты су электр тоғанының қаншалықты үлкен екенін көрсетеді.
Жоғарыда аталған барлық критерийлер бірін-бірі жоққа шығармайды, яғни бір ГЭС өзен типті, жоғары қысымды, орташа қуатты, бөгет типті турбиналық үй-жайы бар өзен ағысы, арка бөгет және су қоймасы болуы мүмкін. жылдық регламент.
Пайдаланылған көздер тізімі
- Брызгалов, В.И. Су электр станциялары: оқу құралы. жәрдемақы / В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон – Красноярск: ҚарМТУ ЦПИ, 2002. – 541 б.
- Гидротехникалық құрылыстар: 2 томда / М.М. Гришин [i д-р.]. - Мәскеу: Жоғары мектеп, 1979. - В.2 - 336 б.
Анықтама
Ерекшеліктер
Жұмыс принципі
Әлемдегі гидроэнергетика
Дүние жүзіндегі ең ірі су электр станциялары
Тукуруи су электр станциясы
Гранд Кули
Саяно-Шушенская су электр станциясы
Красноярск ГЭС
Черчилль сарқырамасы (ГЭС)
Гувер бөгеті
Асуан бөгеттері
Су электр станциялары (ГЭС) Ресей Федерациясы
Гидротехниканың даму тарихы Ресей Федерациясы
Ең ірі су электр станциялары (СЭС) Ресей Федерациясы
Братск ГЭС
Усть-Илимская ГЭС
Богучанская ГЭС
Волжская ГЭС
Жигулевская ГЭС
Бурейская ГЭС
Су электр станцияларындағы апаттар мен оқыс оқиғалар
Вайонт бөгеті
Новосибирск су электр станциясы
Саяно-Шушенск ГЭС-індегі апаттар
Шағын су электр станциясы (СЭС)
Су электр станциясы (ГЭС).) - энергия көзі ретінде су ағынының энергиясын пайдаланатын электр станциясы. Су электр станциялары (СЭС) әдетте өзендерде бөгеттер мен су қоймаларын салу арқылы салынады.
Су электр станцияларында электр энергиясын тиімді өндіру үшін екі негізгі фактор қажет: жыл бойына кепілдік берілген сумен қамтамасыз ету және гидроқұрылыс каньон тәрізді топографияға қолайлы өзеннің ықтимал үлкен беткейлері.
Ерекшеліктер
Бастапқы құн электр энергиясыресейлік ГЭСтерде жылу электр станцияларына қарағанда екі есе төмен.
Су электр генераторларын энергияны тұтынуға байланысты тез қосуға және өшіруге болады
Жаңартылатын энергия көзі
Электр станцияларының басқа түрлеріне қарағанда ауа ортасына айтарлықтай аз әсер етеді
СЭС құрылысы әдетте көп капиталды қажет етеді
Көбінесе тиімді СЭС тұтынушылардан алшақ орналасқан
Су қоймалары көбінесе үлкен аумақтарды қамтиды
Бөгеттер көбінесе балық шаруашылығының сипатын өзгертеді, өйткені олар қоныс аударатын балықтардың уылдырық шашатын жерлеріне жолды жауып тастайды, бірақ көбінесе су қоймасының өзінде балық қорын көбейтуге және балық өсіруді жүзеге асыруға қолайлы.
Принцип жұмыс
Принцип жұмыс HPS өте қарапайым. Гидравликалық құрылыстар тізбегі гидротурбинаның қалақтарына түсетін судың қажетті қысымын қамтамасыз етеді, ол генераторларды генерациялайды. электр энергиясы.
Судың қажетті қысымы бөгет салу арқылы, ал өзеннің белгілі бір жерге шоғырлануы нәтижесінде немесе деривация арқылы – судың табиғи ағыны арқылы қалыптасады. Кейбір жағдайларда судың қажетті қысымын алу үшін бөгет те, деривация да бірге қолданылады.
Барлық энергетикалық жабдықтар тікелей су электр станциясының (СЭС) ғимаратында орналасқан. Мақсатына қарай оның өзіндік ерекше бөлімі бар. Машина бөлмесінде су ағынының энергиясын тікелей электр энергиясына түрлендіретін гидроагрегаттар бар. Сондай-ақ су электр станцияларының, трансформаторлық станцияның, тарату құрылғыларының және т.б. жұмыс істеуге арналған қосымша жабдықтардың барлық түрлері, бақылау және бақылау құрылғылары бар.
Су электр станциялары өндірілетін қуатқа байланысты бөлінеді:
қуатты - 25 МВт-тан 250 МВт-қа дейін және одан да көп өндіреді;
орташа - 25 МВт-қа дейін;
шағын су электр станциялары (СЭС) – 5 МВт-қа дейін.
Су электр станциясының қуаты судың қысымына, сондай-ақ пайдаланылатын генератордың тиімділігіне тікелей байланысты. Табиғи заңдылықтарға сәйкес су деңгейі жыл мезгіліне байланысты үнемі өзгеріп отыратындықтан, сонымен қатар бірқатар себептерге байланысты су электр станциясының қуатын өрнек ретінде циклдік қуатты қабылдау әдетке айналған. Мысалы, су электр станциясының (СЭС) жылдық, айлық, апталық немесе тәуліктік жұмыс циклдері бар.
Су қысымын максималды пайдалануына байланысты су электр станциялары (СЭС) да бөлінеді:
жоғары қысым - 60 м-ден астам;
орташа қысым - 25 м-ден;
төмен қысымды - 3-тен 25 м-ге дейін.
Судың қысымына байланысты су электр станцияларында (СЭС) әртүрлі турбиналар қолданылады. Жоғары қысым үшін - металл волюты бар шелек және радиалды-осьтік турбиналар. Орта қысымды ГЭСтерде айналмалы қалақшалы және радиалды осьтік турбиналар, төмен қысымды ГЭСтерде темірбетонды камераларда айналмалы қалақшалы турбиналар орнатылады. Турбиналардың барлық түрлерінің жұмыс істеу принципі ұқсас - қысыммен (су қысымы) су айналу басталатын турбина қалақтарына түседі. Осылайша, механикалық энергия электр энергиясын өндіретін гидроэлектрлік генераторға беріледі. Турбиналар кейбір техникалық сипаттамалары бойынша ерекшеленеді, сондай-ақ камералар - темір немесе темірбетон және әртүрлі су қысымына арналған.
Табиғи ресурстарды пайдалану принципіне, сәйкесінше судың шоғырлануына байланысты су электр станциялары да бөлінеді. Міне, келесі ГЭСтер:
өзен және бөгет маңындағы ГЭС. Бұл су электр станцияларының ең көп таралған түрлері. Олардағы су қысымы өзенді толығымен жауып тұратын бөгет орнату арқылы жасалады немесе ондағы су деңгейін қажетті деңгейге дейін көтереді. Мұндай су электр станциялары (СЭС) суы жоғары ойпаңды өзендерде, сондай-ақ таулы өзендерде, өзен арнасы тар, қысылған жерлерде салынады.
бөгет су электр станциялары. Жоғары су қысымымен салынған. Бұл жағдайда өзен толығымен бөгетпен жабылады, ал ГЭС ғимаратының өзі бөгеттің артында, оның төменгі бөлігінде орналасқан. Бұл жағдайда су турбиналарға өзен су электр станцияларындағыдай тікелей емес, арнайы қысымды тоннельдер арқылы беріледі.
диверсиялық су электр станциялары (СЭС). Мұндай электр станциялары өзеннің еңісі үлкен жерлерде салынады. СЭС-тің бұл түріндегі судың қажетті концентрациясы туынды арқылы жасалады. Арнайы дренаждық жүйелер арқылы өзен арнасынан су бұрылады. Соңғылары түзетілген, ал олардың еңісі өзеннің орташа еңісінен әлдеқайда аз. Нәтижесінде су электр станциясының ғимаратына тікелей жіберіледі. Диверсиялық СЭС әртүрлі типті қысымсыз немесе қысымды бұрумен болуы мүмкін. Қысымды бұру жағдайында құбыр үлкен бойлық еңіспен төселеді. Басқа жағдайда, деривацияның басында өзенде жоғары бөгет жасалады, ал су қоймасы жасалады - бұл схема аралас деривация деп те аталады, өйткені екі әдіс судың қажетті концентрациясын жасау үшін қолданылады.
су қоймасы электр станциялары. Мұндай сорғылық электр станциялары өндірілген электр энергиясын жинақтап, ең жоғары жүктеме кезінде іске қосуға қабілетті. Мұндай электр станцияларының жұмыс істеу принципі келесідей: белгілі бір сәттерде (шың емес жүктеме уақытында) сорғылық жинақтау қондырғылары сорғылар ретінде жұмыс істейді және суды арнайы жабдықталған жоғарғы бассейндерге айдайды. Қажет болған кезде олардан су қысымды құбырға түседі және сәйкесінше қосымша турбиналарды қозғайды.
Су электр станцияларына олардың тағайындалуына байланысты қосымша құрылыстар, мысалы, су қоймасы арқылы жүзуді жеңілдететін құлыптар немесе кеме көтергіштері, балық өткелдері, суару үшін пайдаланылатын су алу құрылыстары және тағы басқалар болуы мүмкін.
Су электр станциясының құндылығы мынада: олар электр энергиясын өндіру үшін жаңартылатын энергияны пайдаланады. табиғат ресурстары. Су электр станциялары үшін қосымша отынның қажеті жоқ болғандықтан, өндірілген электр энергиясының түпкілікті өзіндік құны электр станцияларының басқа түрлерін пайдаланған кездегіден әлдеқайда төмен.
Әлемдегі гидроэнергетика
Сондай-ақ Канада бір азаматқа шаққанда су энергиясын өндіру бойынша көшбасшы болып табылады. 2000 жылдардың басындағы ең белсенді гидроқұрылыс жүргізілуде, ол үшін гидроэнергетика негізгі әлеуетті энергия көзі болып табылады, әлемдегі шағын су электр станцияларының (СЭС) жартысына дейін бір елде орналасқан.
Дүние жүзіндегі ең ірі су электр станциялары
2005 жылы гидроэнергетика әлемде жаңартылатын энергияның 63% дейін және барлық электр энергиясының 19% дейін өндіруді қамтамасыз етеді, орнатылған гидроэнергетикалық қуаттылық 715 ГВт-қа жетеді.
Бір азаматқа шаққанда су энергиясын өндіру бойынша көшбасшылар Норвегия, Исландияжәне Канада. 21 ғасырдың басындағы ең белсенді гидротехникалық құрылыс болып табылады Қытай, ол үшін гидроэнергетика негізгі әлеуетті энергия көзі болып табылады елдүние жүзіндегі шағын су электр станцияларының (СЭС) жартысына жуығы орналасқан.
Итайпу
Итайпу — Бразилия мен Парагвай шекарасындағы Фоз-ду-Игуаку қаласынан 20 шақырым жерде, Парана өзенінің бойындағы ірі су электр станциясы.
Жобалау және дайындау жұмыстары 1971 жылы басталды, жоспарланған 18 генератордың соңғы екеуі 1991 жылы, қосымша екі генератор 2007 жылы іске қосылды.
СЭС объектілерінің құрылымы:
Жалпы ұзындығы 7235 м, ені 400 м және биіктігі 196 м құрама бөгет;
Максималды ағыны 62 200 м/с болатын бетон төгіндісі.
Станцияның қуаты 14 000 МВт. Орташа жылдық өндіріс көлемі 69,5 млрд кВтсағ құрайды, 2007 жылы құрылыс аяқталғаннан кейін жылына 90-95 млрд кВтсағ.
Станцияның энергетикалық жабдығы әрқайсысының қуаты 700 МВт болатын 20 гидроагрегаттан тұрады, есептелген қысымның асып кетуіне байланысты генераторлар үшін қол жетімді қуат жұмыс уақытының жартысынан астамына 750 МВт жетеді.
Су электр станциясының (СЭС) бөгеті салыстырмалы түрде шағын – қуатына қатысты – ұзындығы 170 км, ені 7-ден 12 км, ауданы 1350 км² және көлемі бойынша 29 км² болатын су қоймасын құрады.
Оны салу үшін үкімет Парана жағалауында тұратын 10 мыңға жуық отбасын қоныстандырды, олардың көпшілігі Жерсіздер қозғалысына қосылды.
БағасыИтайпу құрылысын сарапшылар бастапқыда 4,4 миллиард долларға бағалаған, бірақ дәйекті диктаторлық режимдердің тиімсіз саясатының салдарынан ол іс жүзінде 15,3 миллиард долларды құрады.
Гури
Гури - Венесуэла Республикасындағы Карони өзеніндегі Боливар департаментінде, Оринокоға құятын жерге 100 км қалғанда орналасқан үлкен су электр станциясы.
Ресми атауы - Симон Боливар атындағы су электр станциясы (СЭС) (1978-2000 ж. - Рауль Леони атындағы).
Қуаты жөнінен дүние жүзінде қытайлық «Санся» мен бразилиялық «Итайпудан» кейінгі үшінші станса.
СЭС құрылысы 1963 жылы басталып, бірінші кезеңі 1978 жылы, екіншісі 1986 жылы аяқталды.
СЭС объектілерінің құрылымы:
жалпы ұзындығы 1300 м және биіктігі 162 м бөгет;
әрқайсысында 10 гидравликалық қондырғысы бар екі машина бөлмесі;
максималды өнімділігі 25 500 м3/с болатын бетон төгіндісі.
Станцияның қуаты 10 300 МВт. Бірінші турбиналық залда әрқайсысының қуаттылығы 400 МВт болатын 10 қондырғы, екіншісінде әрқайсысының қуаты 630 МВт болатын 10 қондырғы орнатылған. Жылдық өндірістің максималды көлемі 46 млрд кВт/сағ. СЭС-тің қысымды құрылымдары (жалпы ұзындығы 7000 м жетеді) ұзындығы 175 км, ені 48 км, ауданы 4250 км² дейін және жалпы көлемі 138 км² болатын үлкен Гури су қоймасын құрайды. Су қоймасының су шеті теңіз деңгейінен 272 м биіктікте орналасқан.
2000 жылдан бастап қайта құру жүргізілуде: 2007 жылға дейін 5 турбина және екінші турбиналық залдың негізгі бөліктері ауыстырылды, 2007 жылдан бастап бірінші залдағы төрт блок ауыстырылды.
Екінші машина бөлмесінің қабырғаларын венесуэлалық суретші Карлос Круз-Диес безендірген.
Тукуруй ГЭС
Тукуруй ГЭС (гуарани, португал. Tucurun, Usina Hidrelétrica de Tucurun) — Токантинс өзеніндегі су электр станциясы (СЭС), Токантинс, Тукуруи округінде орналасқан.
Су электр станциясы құрылыс алаңына жақын жерде болған «Тукуруй» қаласының атымен аталған. Қазір бөгеттен төмен қарай аттас қала бар. Су электр станциясының (СЭС) белгіленген қуаты 8 370 МВт құрайды, барлығы 24 генератор бар.
1970 жылы бразилиялық ENGEVIX және THEMAG компанияларынан құрылды, ол жобаны әзірлеу және жүзеге асыру үшін халықаралық конкурсты жеңіп алды. Жұмыс 1976 жылы басталып, 1984 жылы аяқталды, бөгеттің ұзындығы 11 км, биіктігі 76 м.
Су электр станциясы 1985 жылы «Изумрудный орман» фильмінде көрсетілген.
Гранд Кули
Grand Coulee — Солтүстік Америкада орналасқан су электр станциясы (СЭС), Құрама Штаттардағы ең үлкен және әлемде бесінші орында.
Су электр станциясының құрылысы 1942 жылы маусымда аяқталды. 11,9 км3 су қоймасы электр энергиясын өндіру және солтүстік-батыс жағалаудағы шөлді аймақтарды суландыру үшін салынған. Су қоймасының суы шамамен 2000 км² ауыл шаруашылығы алқаптарын суарады.
Корпусына 9,16 млн м3 бетон төселген ГЭС-тің бетон гравитациялық бөгетінің ұзындығы 1592 м, биіктігі 168 м. Бөгеттің су төгетін бөлігінің ені 503 м құрайды. Жылына 20 ТВт/сағ электр энергиясы.
Саяно-Шушенская ГЭС
атындағы Саяно-Шушенск су электр станциясы P. S. Непорожный - Ресей Федерациясындағы ең қуатты электр станциясы, әлемдегі ең үлкен алтыншы су электр станциясы (СЭС). Енисей өзенінің бойында, Саяногорск маңындағы Черемушки (Хакасия) ауылында орналасқан.
Бұл Ресей Федерациясындағы ең қуатты электр станциясы. 2009 жылғы апатқа дейін ол ресейлік су электр станциялары (СЭС) өндіретін энергияның 15 пайызын және 2 пайызэлектр энергиясының жалпы көлемі. СЭС объектілерінің құрылымы:
бетон арка-гравитациялық бөгет биіктігі 245 м, ұзындығы 1066 м, табанында ені 110 м, төбе бойымен ені 25 м.6 м және оң жағалаудағы соқыр бөлігінің ұзындығы 298,5 м.
су бөгетінің құрылысы
жағалық су төгетін құбыр салынып жатыр.
СЭС қуаты – 6 400 МВт (Басты су электр кешенімен бірге – 6 721 МВт), орташа жылдық өнімділігі 24,5 млрд кВт/сағ. 2006 жылы жазғы ірі су тасқыны салдарынан электр станциясы 26,8 млрд кВт/сағ электр энергиясын өндірді.
СЭС ғимаратында әрқайсысының қуаттылығы 640 МВт болатын 10 радиалды-осьтік гидравликалық қондырғылар орналасты, олардың жобалық биіктігі 194 м. Бөгеттегі максималды статикалық жоғары 220 м, ол әлдеқайда аз.
Бөгеттің су төгетін арнасының өткізу қабілеті 13600 м/с, учаскеге ең жоғары тіркелген су ағыны 24400 м/с құрайды, салынып жатқан су төгетін су ең үлкен ағызылатын ағынды 8000 м/с арттыруы керек.
Саяно-Шушенск ГЭС-інің төменгі ағысында оның қарсы реттегіші, ұйымдық жағынан Саяно-Шушенск су электр кешенінің құрамына кіретін қуаттылығы 321 МВт Майн ГЭС-і болып табылады.
ГЭС бөгеті жалпы көлемі 31,34 текше метр болатын үлкен Саяно-Шушенское су қоймасын құрайды. км (пайдалы көлемі – 15,34 текше км) және ауданы 621 ш.км. км. Су қоймасының суы жоғары сапалы, бұл ГЭС-тің төменгі ағысында форель өсіруге мамандандырылған балық шаруашылығын ұйымдастыруға мүмкіндік берді. Су қоймасын құру кезінде 35,6 мың гектар ауыл шаруашылығы алқаптары су астында қалып, 2717 ғимарат көшірілді. Саяно-Шушенский биосфералық қорығы су қоймасының аумағында орналасқан.
Саяно-Шушенская ГЭС-ін «Ленгидропроект» институты жобалаған.
Красноярск ГЭС
Красноярск су электр станциясы Енисей өзенінің бойында, Красноярск қаласынан қырық шақырым жерде, Красноярск өлкесінің Дивногорск қаласына жақын жерде орналасқан. Ресей Федерациясындағы екінші ірі ГЭС. Енисей ГЭС каскадына кіреді.
Краснояр ГЭС-ін «Ленгидропроект» институты жобалаған.
Су электр станциясының құрылысы 1956 жылы басталып, 1972 жылы аяқталды. Красноярск су электр станциясының бірінші блогы 1967 жылы 3 қарашада іске қосылды.
СЭС объектілерінің құрылымы:
ұзындығы 1065 м және биіктігі 124 м гравитациялық бетон бөгеті ұзындығы 187,5 м сол жағалаудағы соқыр бөгеттен, 225 м бөгеттен, 60 м соқыр арна бөгетінен, 360 м станция бөгеті мен а оң жағалау соқыр бөгет – 232,5 м.. бөгет корпусына 5,7 млн м3 бетон төселді.
Бөгет жанында ұзындығы 430 м ГЭС.
Электр энергиясын қабылдау және тарату қондырғылары – 220 кВ және 500 кВ.
Кеме көтергіші.
ГЭС қуаты – 6000 МВт. Жылдық орташа электр энергиясын өндіру 20,4 млрд кВт/сағ. ГЭС ғимаратында әрқайсысының қуаты 500 МВт болатын радиалды-осьтік 12 гидроагрегат орнатылған, жобалық биіктігі 93 м.Кемелердің өтуі үшін Ресей Федерациясындағы жалғыз кеме көтергіші салынған.
Гидроэлектрлік бөгет үлкен Краснояр су қоймасын құрайды. Су қоймасының ауданы шамамен 2000 км², жалпы және пайдалы көлемі сәйкесінше 73,3 және 30,4 км². Су қоймасы 120 мың га ауылшаруашылық алқаптарын су басқан, құрылыс барысында 13 750 ғимарат көшірілді.
Черчилль сарқырамасы (ГЭС)
Черчилль сарқырамасы - Канаданың Ньюфаундленд және Лабрадор провинциясындағы Черчилль өзеніндегі диверсиялық су электр станциясы, өзендегі су электр станцияларының болжамды каскадының бір бөлігі болады. Биіктігі 75 м болатын Черчилль сарқырамасы орнында су электр станциясы (СЭС) салынды, 1970 жылы өзен арнасы бұрылғаннан кейін ол құрғатылған, яғни ол жылдың көп бөлігінде сарқырама ретінде болмайды. Өзен, сарқырама және су электр станциясы Ұлыбритания премьер-министрі В.Черчилльдің есімімен аталады.
2009 жылғы жағдай бойынша Черчилль сарқырамасы СЭС-і Квебектің солтүстігіндегі Роберт-Бурасса СЭС-інен кейін әлемдегі екінші ірі жерасты электр станциясына ие, орташа жылдық өнім (35 ТВт/сағ) бойынша Солтүстік Америкадағы бірінші су электр станциясы (СЭС) болып табылады. және екіншісінде Канадаорнатылған қуат бойынша (5 428 МВт).
Су электр станциясының (СЭС) құрылысы бірнеше жылдық жоспарлаудан кейін 1967 жылы 17 шілдеде басталып, 1971 жылы 6 желтоқсанда аяқталды. Су қоймасы – жалпы ауданы 6988 км2 және көлемі 28 км3 - бір бөгетпен емес, жалпы ұзындығы 64 км-ден асатын 88 бұру бөгеттерінен құрылды, оларды салу кезінде 20 млн м3 топырақ пайдаланылды. Бөгеттердің ең ұзыны - 6,1 км. Бұл схема су жинау алаңын 60 000 км2-ден 71 700 км2-ге дейін ұлғайтуға және су электр кешені аймағындағы орташа жылдық ағынды 52 км3 (1651 м/с) дейін жеткізуге мүмкіндік берді.
Су электр станциясы (СЭС) сарқырама аймағындағы өзенді бұру арқылы бұру принципі бойынша жасалған. Ол 1390 м3/сек өткізу қабілеті бар су төгетін құбырмен қамтамасыз етілген. Маш М3Жоба бойынша жер астындағы ГЭС-тің негізгі залы 310 м тереңдікте тасты жұмыста жасалған.Турбиналық залдың өлшемдері ұзындығы 296 м, ені 25 м, биіктігі 47 м. Оның жалпы қуаты 5 428 МВт болатын 11 гидроагрегат бар. Жобалық биіктігі 312,4 м жұмыс істейтін радиалды осьтік турбинаның әрқайсысының массасы 73 тонна және жұмыс жиілігі 200 айн/мин. Генератор қуаты М3арық 493,5 МВт. Агрегаттардың су өткізгіштері ұзындығы 427 м және диаметрі 6,1 м болатын жеткізу туннельдері және биіктігі 263 м және диаметрі 2,13 м генераторларға су төгетін жолдар түрінде жасалған.
Станция Черчилл Фоллс (Лабрадор) корпорациясына тиесілі, акцияларының бақылау пакеті (65,8%) Nalcor, 34,2% Hydro-Québec компаниясына тиесілі. Жаңа бөгеттердің және қосымша су электр станцияларының (СЭС) құрылысын қамтитын зауытты дамыту жобасы бар, ол су жинау алаңын ұлғайтуға және жалпы орнатылған қуатты 9 252 МВт-қа жеткізуге тиіс.
Гувер бөгеті
Гувер бөгеті, Гувер бөгеті, Гувер бөгеті (ағыл. Гувер бөгеті, Боулдер бөгеті ретінде де белгілі) — бірегей гидротехникалық құрылыс. АҚШ, Колорадо өзенінің төменгі ағысында салынған биіктігі 221 м бетон бөгет және су электр станциясы (СЭС). Қара каньонда, Аризона және Невада штаттарының шекарасында, Лас-Вегастан оңтүстік-шығысқа қарай 48 км жерде орналасқан; Мид көлін (су қоймасын) құрайды. Құрама Штаттардың 31-ші президенті Герберт Гувердің атымен аталған АҚШқұрылысында маңызды рөл атқарған. Бөгет құрылысы 1931 жылы басталып, 1936 жылы белгіленген мерзімнен екі жыл бұрын аяқталды.
Бөгетті АҚШ Ішкі істер департаментінің бөлімшесі болып табылатын АҚШ рекультивация бюросы басқарады. 1981 жылы бөгет АҚШ-тың тарихи орындардың ұлттық тізіліміне енгізілген. Гувер бөгеті - Лас-Вегас аймағындағы ең танымал көрнекті орындардың бірі.
Су электр станциясы (ГЭС, ГЭС) болып табылады
Кіріспе
Адамдар судың энергиясын диірмендердің, станоктардың және ағаш кескіштердің дөңгелектерін айналдыру үшін пайдалануды бұрыннан үйренген. Бірақ бірте-бірте адам пайдаланатын энергияның жалпы көлеміндегі су энергетикасының үлесі азайды. Бұл су энергиясын ұзақ қашықтыққа тасымалдау мүмкіндігінің шектеулілігіне байланысты. Сумен қозғалатын электр турбинасының пайда болуымен гидроэнергетика жаңа перспективаға ие болды.
Қуаттылығы небәрі бірнеше жүз ватт болатын алғашқы су электр қондырғыларының кейбірі 1876-1881 жылдары Стангассе мен Лауфенде (Германия) және Грейсайдта (Англия) салынды. Су электр станцияларының дамуы және оларды өнеркәсіпте пайдалану электр энергиясын қашықтыққа беру мәселесімен тығыз байланысты. Электр энергиясын жеткізу үшін Лауфен су электр станциясынан Франкфурт-на-Майне (Германия) дейін электр беру желісінің (170 км) салынуы.Халықаралық электротехникалық көрме (1891 ж.) су электр станцияларын дамытуға кең мүмкіндіктер ашты. 1892 жылы Булахтағы (Швейцария) сарқырамада салынған су электр станциясы өнеркәсіптік токты қамтамасыз етті, 1893 жылы дерлік Гельшенде (Швеция), Исар өзенінде (Германия) және Калифорнияда (АҚШ) су электр станциялары салынды. 1896 жылы тұрақты токтың Ниагара су электр станциясы (АҚШ) іске қосылды; 1898 жылы Рейнфельд су электр станциясына (Германия) ток берді, ал 1901 жылы Джонат су электр станциясының (Франция) гидрогенераторлары жүктеле бастады.
Дүние жүзіндегі алғашқы су электр стансасы туралы нанымды мәліметтерді Хорватиядағы Сибеник қаласында (1885 ж.) алғашқы су электр станциясы туралы мәліметтер деп санауға болады. Қаланы жарықтандыру үшін 230 кВт айнымалы ток кернеуі пайдаланылды.
Ең сенімдісі Ресейдегі алғашқы су электр станциясы 1892 жылы Рудный Алтайда Березовка өзенінің (Бұқтырма өзенінің саласы) бойында салынған Березовская (Зыряновская) су электр станциясы болды. Бұл жалпы қуаты 200 кВт болатын төрт турбиналы болды. Алынған энергия өндіріс орындарын жарықтандырды, телефон станциясының жұмысын қамтамасыз етті, шахта оқпандарынан су айдауға арналған электр сорғыларын берді.
1896 жылы Иркутск губерниясында Ныгри өзенінде (Вача өзенінің саласы) пайда болған Ныгринская ГЭС-і де бірінші болып табылады. Станцияның энергетикалық жабдығы үш 100 кВт динамоны айналдыратын ортақ көлденең білігі бар екі турбинадан тұрды. Бастапқы кернеу 10 кВ-қа дейінгі төрт үш фазалы ток трансформаторымен түрлендірілді және екі жоғары вольтты желі арқылы көршілес Негаданный және Ивановский шахталарына берілді. Шахталарда кернеу 220 В-қа ауыстырылды. Ныгринская ГЭС-нен алынған электр энергиясының арқасында шахталарға электр көтергіштері орнатылды. Сонымен қатар, шахта электрлендірілген темір жол, ол бос жыныстарды экспорттауға қызмет етті, ол Ресейдегі алғашқы электрлендірілген теміржол болды.
2012 жылы гидроэнергетика әлемдегі барлық электр энергиясының 21% дейін өндіруді қамтамасыз етеді, су электр станцияларының (СЭС) белгіленген қуат қуаты 715 ГВт-қа жетеді. Гидроэнергияны өндіру бойынша абсолютті көрсеткіштер бойынша көшбасшылар: Қытай, Канада, Бразилия; және жан басына шаққанда - Норвегия, Исландия және Канада. Әлемдегі ең ірі су электр станциялары:
Үш шатқал (Қытай, Янцзы өзені) - 22,4 ГВт,
Итайпу (Бразилия, Парана өзені) - 14 ГВт,
Гури (Венесуэла, Карони өзені) 10,3 ГВт,
Тукуруи (Бразилия, Токантинс өзені) - 8,3 ГВт,
Гранд Кули (АҚШ, Колумбия өзені) - 6,8 ГВт,
Саяно-Шушенская (Ресей, Енисей өзені) 6,4 ГВт,
Красноярск (Ресей, Енисей өзені) 6 ГВт,
Роберт-Бурасса (Канада, Ла Гранде өзені) 5,6 ГВт,
Черчилль сарқырамасы (Канада, Черчилль өзені) - 5,4 ГВт,
2011 жылғы жағдай бойынша Ресейде қуаты 1000 МВт-тан асатын 15 жұмыс істеп тұрған, салынып жатқан және мұздатылған гидроэлектростанциялары және қуаты аз жүзден астам су электр станциялары бар.
Сонымен қатар, гидроэнергетикалық ресурстардың экономикалық әлеуеті бойынша Ресей әлемде Қытайдан кейін екінші орында (шамамен 852 млрд кВт/сағ), алайда олардың даму дәрежесі бойынша – 20% – ол барлығынан дерлік төмен. дамыған елдер және көптеген дамушы елдер. Ресейлік су электр станцияларының көпшілігінің жабдықтарының тозу дәрежесі 40%-дан асады, ал кейбір СЭС-тер үшін бұл көрсеткіш 70%-ға жетеді, бұл бүкіл гидроэнергетика саласының жүйелі проблемасымен және оның созылмалы жеткіліксіз қаржыландыруымен байланысты.
1. СЭС-тің негізгі түрлері
Өзен және бөгет су электр станциялары
бөгет; 2 - жапқыштар; 3 - бас судың максималды деңгейі; 4 - бас судың ең төменгі деңгейі; 5 - гидравликалық көтергіш; 6 - қоқыс торы; 7 гидрогенератор; 8 - гидравликалық турбина; 9 – ағыстың төменгі деңгейі; 10 - су тасқынының максималды деңгейі
Бөгет ГЭСтері
Жоғары су қысымымен салынған. Бұл жағдайда өзен толығымен бөгетпен жабылады, ал ГЭС ғимаратының өзі бөгеттің артында, оның төменгі бөлігінде орналасқан. Бұл жағдайда су турбиналарға өзен су электр станцияларындағыдай тікелей емес, арнайы қысымды тоннельдер арқылы беріледі.
бөгет; 2 - өткізгіш; 3 - жоғары вольтты электр жабдығының учаскесі; 4 – ГЭС турбиналық залының ғимараты.
Туынды су электр станциялары:
Туынды су электр станциялары. Мұндай электр станциялары өзеннің еңісі үлкен жерлерде салынады. СЭС-тің бұл түріндегі судың қажетті концентрациясы туынды арқылы жасалады. Арнайы дренаждық жүйелер арқылы өзен арнасынан су бұрылады. Соңғылары түзетілген, ал олардың еңісі өзеннің орташа еңісінен әлдеқайда аз. Нәтижесінде су электр станциясының ғимаратына тікелей жіберіледі. Туынды СЭС әртүрлі типті болуы мүмкін - қысымсыз немесе қысымды туынды. Қысымды бұру жағдайында құбыр үлкен бойлық еңіспен төселеді. Басқа жағдайда, деривацияның басында өзенде жоғары бөгет жасалады, ал су қоймасы жасалады - бұл схема аралас деривация деп те аталады, өйткені қажетті су концентрациясын құрудың екі әдісі де қолданылады.
Айналдыру су электр станциясының схемасы: 1 - бөгет; 2 су көтергіш; 3 - шұңқыр; 4 - туынды арна; 5 - күнделікті реттеу пулы; 6 - қысымды бассейн; 7 - турбиналық өткізгіш; 8 - тарату құрылғылары; 9 - ГЭС ғимараты; 10 - су төгетін жол; 11 - кірме жолдар
Су қоймалық электр станциялары:
Мұндай сорғылық электр станциялары өндірілген электр энергиясын жинақтап, ең жоғары жүктеме кезінде іске қосуға қабілетті. Мұндай электр станцияларының жұмыс істеу принципі келесідей: белгілі бір кезеңдерде (ең жоғары жүктеме емес) сорғылық сақтау қондырғылары сыртқы энергия көздерінен сорғылар ретінде жұмыс істейді және суды арнайы жабдықталған жоғарғы бассейндерге айдайды. Қажет болған кезде олардан су қысымды құбырға түсіп, турбиналарды қозғалысқа келтіреді.
Толқынды су электр станциялары (ЖЭС):
Су толқындарының энергиясын пайдаланатын, бірақ шын мәнінде Жердің айналуының кинетикалық энергиясын пайдаланатын су электр станциясының ерекше түрі. Толқынды электр станциялары су деңгейінің айырмашылығын пайдаланады (жағалау маңындағы су деңгейінің ауытқуы 12 метрге жетуі мүмкін), ол жоғары және төмен толқын кезінде пайда болады. Ол үшін жағалық бассейнді аласа бөгет бөліп алады, ол төмен толқын кезінде толқынды суды сақтайды. Содан кейін су шығарылады және ол генераторлық режимде де, сорғы режимінде де жұмыс істей алатын гидравликалық турбиналарды айналдырады (тоғыс болмаған кезде кейінгі жұмыс үшін резервуарға суды айдау үшін).
. Су электр станциясының жұмыс істеу принципі. Су электр станцияларының негізгі құрылымдары мен жабдықтары
Су электр станциясы - бұл су ағынының энергиясы электр энергиясына айналатын құрылыстар мен жабдықтар кешені.
Су электр станциялары су электр кешенінің құрамдас бөлігі болып табылады - су ресурстарын халық шаруашылығының мүдделері үшін пайдалануға арналған гидротехникалық құрылыстар кешені: электр энергиясын өндіру, суару, сумен қамтамасыз ету, кеме қатынасының жағдайын жақсарту, су тасқынынан қорғау, балық өсіру және т.б.
Гидравликалық ағынның қуаты ағын мен қысымға байланысты. Өзендегі су ағынының жылдамдығы арнаның көлденең қимасының және гидравликалық еңістің өзгеруімен оның ұзындығы бойынша өзгереді. Өзеннің қуатын және қысымын кез келген жерге шоғырландыру үшін гидротехникалық құрылыстар: бөгет, су бұру каналы салынады.
Су төгетін қондырғылар су тасқыны кезеңінде судың максималды жобалық деңгейінен асып кетпеу үшін суды жоғарыдан төменге қарай айналып өтеді, мұзды, шламды және т.б.
Егер өзен кеме жүзетін болса, онда су электр кешені арқылы кемелер мен салдардың өтуіне, жүктерді ауыстырып тиеуге және жолаушыларды судан құрлық көлігіне ауыстыруға және т.б. үшін жақындау арналары бар шлюздер (кеме көтергіштері) бөгетпен іргелес болады.
Энергиядан тыс тұтынушыларға суды таңдауды және беруді қамтамасыз ету үшін су электр кешеніне су қабылдағыштар мен сорғы станциялары кіреді.
Балық шаруашылығы объектілері – су электр кешені арқылы тұрақты уылдырық шашатын орындарға, балық қорғау объектілеріне және жасанды балық өсіруге арналған объектілерге бағалы балық түрлерін өткізуге арналған балық өткелдері мен балық көтергіштері. Кейде балықтарды кемелерді құлыптау процесінде құлыптардан өткізеді.
Гидроэлектр кешенінің объектілерін бір-бірімен байланыстыру, оларды мемлекеттік автомобиль және темір жол желілерімен байланыстыру үшін, сондай-ақ бұл жолдарды гидроэлектр кешенінің құрылымдары арқылы өткізу үшін көліктік құрылыстар: көпірлер, жолдар және т.б.
Электр энергиясын өндіру және оны тұтынушыларға тарату үшін су электр кешеніне әртүрлі энергетикалық нысандар кіреді. Оларға мыналар жатады: суды жоғарыдан турбиналарға әкелетін және суды төменгі ағысқа бұратын су қабылдағыштар мен өткізгіштер; гидротурбиналары, гидрогенераторлары және трансформаторлары бар су электр станцияларын салу; қосалқы механикалық және көтергіш-көлік жабдықтары; басқару құрылғысы; энергияны қабылдауға және таратуға арналған ашық тарату құрылғылары.
Су электр станциясының жұмыс істеу принципі келесідей: бөгет судың тұрақты қысымын қамтамасыз ететін су қоймасын құрайды. Су су қабылдағышқа түседі және қысымды өткізгіш арқылы өтіп, гидрогенераторды басқаратын гидротурбинаны айналдырады. Гидрогенераторлардың шығыс кернеуін таратушы қосалқы станцияларға, содан кейін тұтынушыларға беру үшін трансформаторлар арттырады.
Қысым бөгет арқылы пайдаланылған учаскедегі өзеннің құлдырауының шоғырлануымен немесе деривациямен немесе бөгет пен деривациямен бірге жасалады. Гидротехникадағы деривация - бұл өзеннен, су қоймасынан немесе басқа су қоймасынан суды ағызатын, оны су электр станциясының станциялық торабына, сорғы станциясына тасымалдайтын, сондай-ақ олардан су ағызатын құрылыстар жиынтығы. Қысымсыз және қысымсыз туындыны ажыратыңыз. Қысымды бұру - құбыр, қысымды туннель, оны алу немесе шығару орнында су деңгейінің ауытқуы айтарлықтай болған кезде қолданылады. Деңгейдің кішігірім ауытқулары кезінде қысымды да, қысымсыз туындыны да қолдануға болады. Деривация түрі техника-экономикалық есеп негізінде ауданның табиғи жағдайларын ескере отырып таңдалады. Заманауи бұру құбырларының ұзындығы бірнеше ондаған километрге жетеді, өткізу қабілеті 2000 м 3/сек-тан астам. Негізгі энергетикалық жабдық ГЭС ғимаратында орналасқан: электр станциясының машина залында – гидроагрегаттар, қосалқы жабдықтар, автоматты басқару және бақылау құрылғылары; орталық диспетчерлік пунктте оператор-диспетчерлік пульт немесе су электр станциясының автоматты операторы. Күшейткіш трансформаторлық қосалқы станция ГЭС ғимаратының ішінде де, бөлек ғимараттарда да немесе ашық жерлерде де орналасады. Тарату құрылғылары жиі ашық жерде орналасады. Ғимаратты ғимараттың іргелес бөліктерінен бөлінген бір немесе бірнеше агрегаттары және қосалқы жабдықтары бар секцияларға бөлуге болады. Электр станциясының ғимаратында немесе оның ішінде әртүрлі жабдықтарды құрастыру және жөндеу және қосалқы жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін құрастыру алаңы құрылады. Орнатылған қуаты бойынша қуатты (250 МВт-тан жоғары), орташа (25 МВт-қа дейін) және шағын (5 МВт-қа дейін) болып бөлінеді. СЭС қуаты гидротурбиналарда қолданылатын бас (жоғарғы және төменгі су ағынының деңгейлерінің айырмашылығы Q (м 3/с)), гидроагрегаттың ПӘК-іне байланысты.
Пайдаланылатын ең жоғары қысым бойынша СЭС жоғары қысымды (60 м-ден астам), орташа қысымды (25-тен 60 м-ге дейін) және төмен қысымды (3-тен 25 м-ге дейін) болып бөлінеді. Тегіс өзендерде бастар сирек 100 м-ден асады, таулы жағдайларда бөгет арқылы 300 м және одан да көп, ал деривация көмегімен 1500 м-ге дейін бастар жасауға болады.
Су электр станцияларының маңызды құрамдас бөліктерінің бірі – гидрогенераторлар мен гидротурбиналар.
Гидротурбиналар.
Гидравликалық турбина қысыммен ағып жатқан судың энергиясын білік айналуының механикалық энергиясына түрлендіреді.
Жұмыс принципі бойынша гидротурбиналар ағынды (қысым ағыны) және белсенді (еркін ағын) болып бөлінеді. Су жұмыс дөңгелегіне саптамалар арқылы (активті гидравликалық турбиналарда) немесе бағыттаушы қалақ арқылы (реактивті гидравликалық турбиналарда) түседі.
Белсенді гидротурбинаның ең көп тараған түрі шелек турбинасы. Пельтон турбиналары жұмыс дөңгелегі су ағынында болатын кең тараған реактивті турбиналардан (радиалды-осьтік, айналмалы қалақшалар) құрылымдық жағынан өте ерекшеленеді. Шөміш турбиналарында су саптамалар арқылы шелектің ортасынан өтетін шеңберге тангенциалды түрде беріледі. Су саптамадан өтіп, жоғары жылдамдықпен ұшатын және турбинаның қалақшасына соғылған ағынды құрайды, содан кейін дөңгелек айналады, жұмыс істейді. Бір пышақтың ауытқуынан кейін ағынның астында екіншісі ауыстырылады. Ағындық энергияны пайдалану процесі атмосфералық қысымда жүреді, ал энергия өндіру тек судың кинетикалық энергиясы есебінен жүзеге асырылады. Турбина қалақтары ортасында өткір жүзі бар екі ойыс; Пышақтың міндеті - энергияны жақсырақ пайдалану үшін су ағынын бөлу. Pelton гидравликалық турбиналары 200 метрден жоғары (көбінесе 300-500 метр немесе одан да көп), 100 м³/с-қа дейінгі шығында қолданылады. Ең үлкен шелек турбиналарының қуаты 200-250 МВт немесе одан да көп болуы мүмкін. 700 метрге дейінгі бағандарда шөміш турбиналары радиалды-осьтік турбиналармен бәсекелеседі, ал жоғары бағандарда оларды пайдаланудың баламасы жоқ. Әдетте, шөміш турбиналары бар ГЭС бұру схемасы бойынша салынады, өйткені бөгет арқылы мұндай маңызды қысымды алу қиын. Шөміш турбиналарының артықшылығы өте жоғары бастиектерді пайдалану мүмкіндігі, сондай-ақ су ағынының төмен жылдамдығы болып табылады. Турбинаның кемшіліктері төмен қысымда тиімсіздігі, оны сорғы ретінде пайдалану мүмкін еместігі және берілетін судың сапасына қойылатын жоғары талаптар.
Радиалды-осьтік турбина (Фрэнсис турбинасы) - реактивті турбина. Бұл түрдегі турбиналардың жұмыс доңғалағында ағын алдымен радиалды (шеткіден орталыққа), содан кейін осьтік бағытта (шығаруға) жылжиды. Олар 600 м-ге дейінгі ағындарда қолданылады.Қуаты 640 МВт-қа дейін.
Бұл түрдегі турбиналардың басты артықшылығы барлық қолданыстағы түрлердің ең жоғары оңтайлы тиімділігі болып табылады. Кемшілігі Каплан турбинасына қарағанда азырақ жалпақ жұмыс сипаттамасы болып табылады.
Каплан турбинасы- реактивті турбина, оның қалақтары өз осінің айналасында бір уақытта айнала алады, соның арқасында оның қуаты реттеледі. Сондай-ақ, қуатты бағыттаушы құрылғының пышақтары арқылы реттеуге болады. Гидравликалық турбинаның қалақтары оның осіне перпендикуляр да, бұрышта да орналасуы мүмкін. Айналмалы турбинадағы су ағыны өз осінің бойымен қозғалады. Турбинаның осі тігінен де, көлденеңінен де орналасуы мүмкін. Тік осьпен ағын, турбинаның жұмыс камерасына кірер алдында, спиральды камерада бұралған, содан кейін фрейммен түзетіледі. Бұл турбиналық қалақтарды біркелкі сумен қамтамасыз ету үшін, демек, оның тозуын азайту үшін қажет. Ол негізінен орташа қысымды су электр станцияларында қолданылады.
Диагональды турбина- орташа және жоғары қысымда қолданылатын реактивті турбиналар. Диагональды турбина - қалақтары турбинаның айналу осіне өткір (45-60°) бұрышта орналасқан айналмалы қалақшалы турбина. Қалақтардың мұндай орналасуы олардың санын көбейтуге (10-12 данаға дейін) және турбинаны жоғары қысымда пайдалануға мүмкіндік береді. Диагональды турбиналар 30-дан 200 метрге дейінгі бастиектерде қолданылады, олар төмен бастарда классикалық Каплан турбиналарымен бәсекелеседі, ал радиалды-осьтік турбиналармен жоғары бастарда. Соңғыларымен салыстырғанда, диагональды турбиналардың тиімділігі сәл жоғары, бірақ құрылымдық жағынан күрделірек және тозуға бейім.
гидрогенератор- су электр станциясында электр энергиясын өндіруге арналған электр машинасы. Әдетте, гидрогенератор - бұл гидротурбинамен басқарылатын тік конструкциядағы синхронды полюсті электр машинасы, дегенмен көлденең гидрогенераторлар (соның ішінде капсулалық гидрогенераторлар) бар.
Гидрогенераторлардың салыстырмалы түрде төмен жылдамдығы (500 айн/мин) және айтарлықтай үлкен диаметрі (20 м дейін), бұл ең алдымен көптеген гидрогенераторлардың тік конструкциясын анықтайды, өйткені көлденең конструкциямен қажетті механикалық беріктікті қамтамасыз ету мүмкін болмайды. және олардың құрылымдық элементтерінің қаттылығы.
Сорапты жинақтаушы электр станцияларында электр энергиясын өндіруге және оны тұтынуға болатын реверсивті гидрогенераторлар (гидрогенераторлар-моторлар) қолданылады. Олар кәдімгі гидрогенераторлардан ротордың екі бағытта айналуына мүмкіндік беретін тірек тірегінің арнайы конструкциясында ерекшеленеді.
Су электр станцияларына арналған гидрогенераторлар гидротурбиналардың жылдамдығы мен қуатына сәйкес арнайы әзірленген. Үлкен қондырғының қуатына арналған гидрогенераторлар әдетте сәйкес бағыттаушы мойынтіректері бар тірек мойынтіректерге тігінен орнатылады. Олар әдетте үш фазалы және стандартты жиілікке арналған. Ауаны салқындату жүйесі жабық, ауа-су жылу алмастырғыштары бар.
3. СЭС-тің артықшылықтары мен кемшіліктері
Гидроэнергетиканың негізгі артықшылықтары айқын. Әрине, гидроресурстардың басты артықшылығы олардың жаңартылуы болып табылады: сумен қамтамасыз ету іс жүзінде сарқылмайды. Сонымен қатар, су ресурстары дамуда жаңартылатын энергия көздерінің басқа түрлерінен айтарлықтай озып келеді және ірі қалалар мен тұтас аймақтарды энергиямен қамтамасыз етуге қабілетті.
Сонымен қатар, бұл энергия көзін пайдалану өте оңай, оны гидроэнергетиканың ұзақ тарихы дәлелдейді. Мысалы, су электр генераторларын сұранысқа қарай қосуға немесе өшіруге болады.
Сонымен бірге, гидроэнергетиканың қоршаған ортаға тигізетін әсері туралы мәселе айтарлықтай даулы. Бір жағынан, су электр станцияларының жұмысы ЖЭС шығаратын СО 2 шығарындыларынан және атом электр станцияларындағы ықтимал апаттардан айырмашылығы, табиғаттың зиянды заттармен ластануына әкелмейді, бұл жаһандық апатты зардаптарға әкелуі мүмкін.
Бірақ сонымен бірге су қоймаларының қалыптасуы үлкен аумақтарды, көбінесе құнарлы жерлерді су басуды талап етеді және бұл табиғатта жағымсыз өзгерістер тудырады. Бөгеттер көбінесе балықтардың уылдырық шашу жолын жауып тастайды, өзендердің табиғи ағынын бұзады, тоқырау процестерінің дамуына әкеледі, «өзін-өзі тазарту» қабілетін төмендетеді, сондықтан судың сапасын күрт өзгертеді.
Су электр станцияларында өндірілетін энергияның өзіндік құны атом және жылу электр станцияларына қарағанда әлдеқайда төмен және олар қосылғаннан кейін жұмыс қуатын шығару режиміне тез жетуге қабілетті, бірақ олардың құрылысы қымбатырақ.
Су электр энергиясын өндірудің заманауи технологиялары жеткілікті жоғары тиімділікті алуға мүмкіндік береді. Кейде кәдімгі жылу электр станцияларынан екі есе жоғары. Көп жағдайда бұл тиімділік су электр станцияларының жабдықтарының ерекшеліктерімен қамтамасыз етіледі. Бұл өте сенімді және пайдалану оңай.
Сонымен қатар, пайдаланылатын барлық жабдықтың тағы бір маңызды артықшылығы бар. Бұл ұзақ қызмет ету мерзімі, бұл өндіріс процесінде жылудың болмауымен түсіндіріледі. Көбінесе жабдықты ауыстырудың қажеті жоқ, бұзылулар өте сирек болады. Су электр станциясының ең аз қызмет ету мерзімі шамамен елу жыл. Ал кешегі Кеңес Одағы кеңістігінде өткен ғасырдың жиырмасыншы-отызыншы жылдарында салынған станциялар сәтті жұмыс істеп тұр. Су электр станциялары орталық хаб арқылы басқарылады, соның салдарынан көп жағдайда онда жұмыс істейтіндер аз.
Қорытынды
су электр турбинасы құны энергия құны
Гидроэнергетиканың әлеуетін планетада бар барлық өзен ағындарын қорытындылау арқылы анықтауға болады. Есептеулер көрсеткендей, әлемдік әлеует жылына елу миллиард киловаттқа тең. Бірақ бұл өте әсерлі көрсеткіш бүкіл әлем бойынша жыл сайын түсетін жауын-шашын мөлшерінің төрттен бірі ғана.
Әрбір нақты аймақтың жағдайын және әлемдік өзендердің жағдайын ескере отырып, су ресурстарының нақты әлеуеті екіден үш миллиард киловаттқа дейін жетеді. Бұл көрсеткіштер сағатына 10 000-нан 20 000 миллиард киловаттқа дейінгі жыл сайынғы электр энергиясын өндіруге сәйкес келеді.
Бұл сандармен көрсетілген гидроэнергетиканың әлеуетін түсіну үшін алынған мәліметтерді мұнайлы ЖЭС көрсеткіштерімен салыстыру қажет. Осыншама электр энергиясын өндіру үшін мұнай станциялары күніне қырық миллион баррель мұнайды қажет етеді.
Сөзсіз, болашақта гидроэнергетика қоршаған ортаға кері әсерін тигізбеуі немесе оны барынша азайтпауы керек. Бұл ретте су ресурстарын барынша пайдалануға қол жеткізу қажет.
Мұны көптеген мамандар түсінеді, сондықтан белсенді гидротехникалық құрылыс кезінде табиғи ортаны сақтау мәселесі бұрынғыдан да өзекті. Қазіргі уақытта гидротехникалық нысандарды салудың ықтимал салдарларын дәл болжау ерекше маңызды. Ол құрылыс кезінде туындауы мүмкін жағымсыз экологиялық жағдайларды жеңілдету және еңсеру мүмкіндігіне қатысты көптеген сұрақтарға жауап беруі керек. Сонымен қатар, болашақ су электр қондырғыларының экологиялық тиімділігін салыстырмалы бағалау қажет. Рас, мұндай жоспарларды жүзеге асыру әлі алыс, өйткені бүгінгі таңда экологиялық энергетикалық әлеуетті анықтау әдістерін әзірлеу жүргізілмейді.
Дереккөздер тізімі
1. Непорожный П.С., Обрезков В.И.; «Мамандыққа кіріспе: су электр энергетикасы». ред. Мәскеу, 1982 ж
Дробнис В.Ф. «Гидравлика және гидравликалық машиналар», ред. Мәскеу, 1987 ж
су электр станциясы
Су электр станциясы (ГЭС)- энергия көзі ретінде су ағынының энергиясын пайдаланатын электр станциясы. Су электр станциялары әдетте өзендерде бөгеттер мен су қоймаларын салу арқылы салынады.
Су электр станцияларында электр энергиясын тиімді өндіру үшін екі негізгі фактор қажет: жыл бойына кепілдік берілген сумен қамтамасыз ету және гидроқұрылыс каньоны тәрізді топографияға қолайлы өзеннің ықтимал үлкен беткейлері.
Ерекшеліктер
Жұмыс принципі
Су электр станциясының жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Гидротехникалық құрылыстар тізбегі электр энергиясын өндіретін генераторларды басқаратын гидравликалық турбинаның қалақтарына түсетін судың қажетті қысымын қамтамасыз етеді.
Дүние жүзіндегі ең ірі су электр станциялары
| Аты | Қуат, GW |
Орташа жылдық өндіру, млрд кВт/сағ |
Меншік иесі | География |
|---|---|---|---|---|
| үш шатқал | 22,40 | 100,00 | Р. Янцзы, Сандупин, Қытай | |
| Итайпу | 14,00 | 100,00 | Itaipu Binacional | Р. Парана, Фос-ду-Игуаку, Бразилия / Парагвай |
| Гури | 10,30 | 40,00 | Р. Карони, Венесуэла | |
| Черчилль сарқырамасы | 5,43 | 35,00 | Ньюфаундленд және Лабрадор Гидро | Р. Черчилль, Канада |
| Тукуруи | 8,30 | 21,00 | Элетробралар | Р. Токантинс, Бразилия |
Ресейдегі су электр станциялары
2009 жылғы жағдай бойынша Ресейде 1000 МВт-тан асатын 15 су электр станциясы (жұмыс істеп тұрған, аяқталып жатқан немесе салынып жатқан) және қуаттылығы азырақ жүзден астам су электр станциясы бар.
Ресейдегі ең ірі су электр станциялары
| Аты | Қуат, GW |
Орташа жылдық өндіру, млрд кВт/сағ |
Меншік иесі | География |
|---|---|---|---|---|
| Саяно-Шушенская ГЭС | 2,56 (6,40) | 23,50 | «РусГидро» АҚ | Р. Енисей, Саяногорск |
| Красноярск ГЭС | 6,00 | 20,40 | «Краснояр ГЭС» ААҚ | Р. Енисей, Дивногорск |
| Братск ГЭС | 4,52 | 22,60 | «Иркутскенерго» ОАО, РФБР | Р. Ангара, Братск |
| Усть-Илимская ГЭС | 3,84 | 21,70 | «Иркутскенерго» ОАО, РФБР | Р. Ангара, Усть-Илимск |
| Богучанская ГЭС | 3,00 | 17,60 | «Богучанская ГЭС» ААҚ, «РусГидро» ААҚ | Р. Ангара, Кодинск |
| Волжская ГЭС | 2,58 | 12,30 | «РусГидро» АҚ | Р. Еділ, Волжский |
| Жигулевская ГЭС | 2,32 | 10,50 | «РусГидро» АҚ | Р. Еділ, Жигулевск |
| Бурейская ГЭС | 2,01 | 7,10 | «РусГидро» АҚ | Р. Бурея, пос. Талакан |
| Чебоксары ГЭС | 1,40 (0,8) | 3,31 (2,2) | «РусГидро» АҚ | Р. Еділ, Новочебоксарск |
| Саратов ГЭС | 1,36 | 5,7 | «РусГидро» АҚ | Р. Еділ, Балаково |
| Зея ГЭС | 1,33 | 4,91 | «РусГидро» АҚ | Р. Зея, Зея |
| Нижнекамск ГЭС | 1,25 (0,45) | 2,67 (1,8) | «Генерационная компания» ААҚ, «Татэнерго» ААҚ | Р. Кама, Набережные Челны |
| Загорск PSP | 1,20 | 1,95 | «РусГидро» АҚ | Р. Куня, пос. Богородское |
| Воткинская ГЭС | 1,02 | 2,60 | «РусГидро» АҚ | Р. Кама, Чайковский |
| Чиркей ГЭС | 1,00 | 2,47 | «РусГидро» АҚ | Р. Сулақ, Дубки ауылы |
Ескертулер:
Ресейдегі басқа су электр станциялары
Ресейдегі гидротехниканың даму алғышарттары
Энергетиканы дамытудың кеңестік кезеңінде 1920 жылы 22 желтоқсанда бекітілген елді электрлендірудің біртұтас халық шаруашылық жоспары – ГОЭЛРО-ның ерекше рөліне баса назар аударылды. Бұл күн КСРО-да кәсіби мереке – Энергетиктер күні болып жарияланды. Жоспардың гидроэнергетикаға арналған тарауы «Электрлендіру және су энергетикасы» деп аталды. Онда су электр станциялары негізінен кешенді пайдалану жағдайында: электр энергиясын өндіруге, навигация жағдайын жақсартуға немесе жердің мелиоративтік жағдайын жақсартуға экономикалық тиімді болуы мүмкін екендігі атап өтілді. 10-15 жыл ішінде елде жалпы қуаты 21 254 мың ат күші (шамамен 15 миллион кВт), оның ішінде Ресейдің еуропалық бөлігінде – 7394 су электр станцияларын салуға болады деп болжанған Түркістанда – 3020, Сібірде – 10840 мың а.к Қуаттылығы 950 000 кВт болатын СЭС құрылысы алдағы 10 жылға жоспарланған болатын, алайда болашақта бірінші кезеңдегі жалпы жұмыс қуаттылығы 535 000 кВт болатын он ГЭС салу жоспарланған.
Бір жыл бұрын, 1919 жылы Еңбек және Қорғаныс Кеңесі Волхов және Свир су электр станцияларының құрылысын қорғаныс маңызы бар нысандар деп таныды. Сол жылы ГОЭЛРО жоспары бойынша салынған су электр станцияларының біріншісі Волховская ГЭС-ін салуға дайындық жұмыстары басталды.
Дегенмен, Волховская ГЭС-і салынбай тұрып-ақ Ресейдің өнеркәсіптік гидротехникалық құрылыста, негізінен, жеке компаниялар мен концессиялар бойынша айтарлықтай бай тәжірибесі болды. Ресейде 19 ғасырдың соңғы онжылдығы мен 20 ғасырдың алғашқы 20 жылында салынған бұл ГЭСтер туралы мәліметтер өте шашыраңқы, қарама-қайшы және арнайы тарихи зерттеулерді қажет етеді.
Ең сенімдісі Ресейдегі алғашқы су электр станциясы 1892 жылы Рудный Алтайда Березовка өзенінің (Бұқтырма өзенінің саласы) бойында салынған Березовская (Зыряновская) су электр станциясы болды. Бұл жалпы қуаты 200 кВт болатын төрт турбиналы және Зырян кенішінен шахталық дренажды электрмен қамтамасыз етуге арналған.
1896 жылы Иркутск губерниясында Ныгри өзенінде (Вача өзенінің саласы) пайда болған Ныгринская ГЭС-і де бірінші болып табылады. Станцияның энергетикалық жабдығы үш 100 кВт динамоны айналдыратын ортақ көлденең білігі бар екі турбинадан тұрды. Бастапқы кернеу 10 кВ-қа дейінгі төрт үш фазалы ток трансформаторымен түрлендірілді және екі жоғары вольтты желі арқылы көрші шахталарға берілді. Бұл Ресейдегі алғашқы жоғары вольтты электр желілері болды. Бір желі (ұзындығы 9 км) Гольцы арқылы Негаданный шахтасына дейін, екіншісі (14 км) - Ныгри алқабынан сол жылдары Ивановский кеніші жұмыс істеген Сухой Лог бұлағына дейін жүргізілді. Шахталарда кернеу 220 В-қа ауыстырылды. Ныгринская ГЭС-нен алынған электр энергиясының арқасында шахталарға электр көтергіштері орнатылды. Сонымен қатар, тау-кен теміржолы электрлендірілген, ол бос жыныстарды экспорттауға қызмет етті, бұл Ресейдегі алғашқы электрлендірілген темір жол болды.
Артықшылықтары
- жаңартылатын энергияны пайдалану.
- өте арзан электр энергиясы.
- жұмыс атмосфераға зиянды шығарындылармен қатар жүрмейді.
- станция қосылғаннан кейін жұмыс қуатының шығыс режиміне жылдам (ЖЭО/ТЭЦ қатысты) қол жеткізу.
Кемшіліктер
- егістік жерлерді су басуы
- құрылыс су энергиясының үлкен қоры бар жерде ғана жүргізіледі
- Таулы өзендердегі аумақтардың сейсмикалық жоғары болуына байланысты қауіпті
- су қоймаларынан 10-15 тәулікке (олар болмағанға дейін) судың азаюы және реттелмейтін бөлінуі өзеннің бүкіл арнасы бойынша бірегей жайылма экожүйелерінің қайта құрылымдалуына, нәтижесінде өзендердің ластануына, қоректік тізбектердің қысқаруына, балық санының азаюына әкеледі. , омыртқасыз су жануарларының жойылуы, дернәсілдік кезеңде дұрыс қоректенбеуіне байланысты мидж құрамдастарының (орталардың) агрессивтілігінің жоғарылауы, қоныс аударатын құстардың көптеген түрлерінің ұя салатын жерлерінің жойылуы, жайылмалық топырақта ылғалдың жеткіліксіздігі, теріс өсімдіктер сукцессиялары фитомасса) және мұхиттарға қоректік заттардың ағынының азаюы.
Ірі апаттар мен оқиғалар
Ескертпелер
да қараңыз
| су электр станциясыУикисөздікте | |
| су электр станциясы Wikimedia Commons сайтында |
Сілтемелер
- Ресейдегі ең ірі су электр станцияларының картасы (GIF, 2003 жылғы деректер)
| салалар | |
|---|---|
| Электр энергетикасы | Ядролық (АЭС) | Жел (WPP) | Гидроэнергетика (СЭС) | Жылулық (ЖЭС) | Геотермиялық | Сутегі | Күн энергиясы | Толқын | Толқын (PES) |
| Жанармай | Газ | Мұнай | Шымтезек | Көмір | Мұнай өңдеу зауыты | газды өңдеу |
| Қара металлургия | Кен шикізатын алу | Металл емес шикізатты өндіру | Қара металл өндірісі | Құбыр өндірісі | Электроферроқорытпаларды өндіру | Кокс | Қара металдарды екінші реттік өңдеу | Аппараттық құрал өндірісі |
| Түсті металлургия | Өндіріс: алюминий | алюминий тотығы | фторидті тұздар | никель | мыс | қорғасын | мырыш | қалайы | кобальт | сурьма | вольфрам | молибден | сынап | титан | магний | екіншілік түсті металдар | сирек металдар | Отқа төзімді және ыстыққа төзімді металдардың қатты қорытпаларының өнеркәсібі | Сирек металдар кендерін алу және байыту |
| Инженерлік және металл өңдеу |
Ауыр | Теміржол | Кеме жасау | Кеме жөндеу | Авиация | Ұшақ жөндеу | Зымыран | Трактор | Автокөлік | Станок | Химиялық | Ауыл шаруашылығы | Электротехникалық | Аспаптар | Нақты | Металл өңдеу |
| Химиялық | Тау-кен және химия | Негізгі химия | Бояу және лак | Тұрмыстық химия өнеркәсібі | сода өндіру | Тыңайтқыш өндірісі | Химиялық талшықтар мен жіптерді өндіру | Синтетикалық шайырлар өндірісі |
| Химиялық-фармацевтикалық | |
| мұнай-химия | Шин | Резеңке-асбест |
| Мұнай өңдеу зауыты | |
| Лесная (кешендер) |
Орман | Ағаш өңдеу (аралау, ағаш тақта, жиһаз) | Целлюлоза және қағаз | Ағаш химиясы |
| құрылыс материалдары | Цемент | Темірбетон және бетон конструкциялары | Қабырғалық материалдар | металл емес құрылыс материалдары |
| Шыны | |
| Фарфор-фаянс | |
| Жарық | Текстиль | Тігін | Тері өңдеу | Тері | аяқ киім |
| Тоқыма | Мақта | Жүн | Зығыр | Жібек | Синтетикалық және жасанды маталар | Кендір-джут |
| тамақ | Қант | Наубайхана | Майлы-майлы | Сары май және ірімшік | Балық | Сүт | Ет | Кондитерлік өнімдер | Алкоголь | Макарон | Сыра қайнату және алкогольсіз сусындар | Шарап зауыты | Ұн диірмені | Консервілеу | Темекі | Тұз | жемістер мен көкөністер |
| Энергия өнімдер мен салалар бойынша құрылымы |
|||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Электр энергетикасы: электр энергиясы |
| ||||||||||||||||||||||||||