Hidroelektrinės yra hidroelektrinių komplekso dalis. Hidroelektrinis kompleksas – hidrotechnikos statinių kompleksas, užtikrinantis vandens išteklių naudojimą elektros gamybai, vandens tiekimui, drėkinimui, taip pat apsaugai nuo potvynių, gerinant laivybos, žuvivaisos, poilsio ir kt.
HE konstrukcijų sudėtis ir paskirtis. Jei pagrindinis hidroelektrinės komplekso kūrimo uždavinys yra elektros energijos gamyba, tai dažniausiai tai vadinama hidroelektrine arba hidroelektrine. Hidroelektrinės komplekso konstrukcijų komplekse išskiriami pagrindiniai ir pagalbiniai statiniai. Siekiant užtikrinti statybos ir montavimo darbų gamybą statybos laikotarpiu, statomi laikini statiniai.
Pagrindinės struktūros, priklausomai nuo atliekamų funkcijų, skirstomos į:
vandens ir drenažo konstrukcijos,
suprojektuota, priklausomai nuo hidroelektrinės schemos, sukurti rezervuarą, visą hidroelektrinės galvutę ar jo dalį, eksploatavimo išlaidas perkelti į pasroviui, įskaitant potvynius (įskaitant įvairių tipų užtvankas ir išsiliejimus), taip pat kaip ledui, dumblo išleidimui, nuosėdų plovimui (įskaitant tam tikrais atvejais specialius įrenginius). Aukšto vandens upėse maksimalus potvynių debitas gali siekti 100 tūkst.m3/s ir daugiau. Taigi, didžiausioje pasaulyje hidroelektrinėje „Trys tarpekliai“ ant upės. Jangdzės (Kinija) hidroelektrinės yra suprojektuotos taip, kad FPU maksimaliam projektiniam potvyniui būtų 102,5 tūkst. Dneproges - 25,9 tūkst.m3 /s.Elektros įrenginiai, skirti gaminti elektrą ir perduoti ją į elektros sistemą, įskaitant vandens paėmimą; vamzdynai, tiekiantys vandenį iš aukštupio į hidroturbinas HE pastate ir nukreipiančius vandenį iš HE pastato į pasroviui; HE pastatai su energetine įranga (hidroturbinomis, hidrogeneratoriais, transformatoriais ir kt.), mechanine, tvarkymo, pagalbine įranga, valdymo sistema; atviri (ORU) arba uždarieji (ZRU) skirstomieji įrenginiai, skirti elektros energijai priimti ir paskirstyti į elektros sistemą, taip pat avariniam elektros linijų išjungimui.
Laivybos ir plaustų plaustais įrenginiai, skirti praplaukti laivus, plaustus per hidroelektrinių kompleksą, įskaitant šliuzus, laivų keltuvus su įleidimo ir išleidimo kanalais, valtis ir kt.
Vandens paėmimo angos drėkinimui, vandens tiekimui, reikalingo vandens tiekimui, įskaitant vandens paėmimo angas, siurblines ir kt.
Žuvų perėjimo ir žuvų apsaugos statiniai, skirti žuvų rūšims perkelti į nerštavietes prieš srovę ir priešinga kryptimi, įskaitant žuvų praėjimus ir žuvų keltuvus.
Transporto įrenginiai, skirti sujungti hidroelektrinės komplekso statinius tarpusavyje, taip pat pravažiuoti per juos kelius ir geležinkelius, įskaitant tiltus, greitkelius ir geležinkelius ir kt.
Priklausomai nuo hidroelektrinės komplekso vietos gamtinių sąlygų (hidrologinių, topografinių, geologinių, klimatinių), slėgio kūrimo schemos, hidroelektrinės tipo, kai kurios pagrindinės hidroelektrinės komplekso struktūros gali būti derinamos viena su kita. (pvz., hidroelektrinės išpylimo pastatai, kai hidroelektrinės pastatas yra sujungtas su išsiliejimu).
Pagalbinės konstrukcijos yra skirtos sudaryti būtinas sąlygas normaliam hidroelektrinės komplekso eksploatavimui ir techninės priežiūros personalo darbui ir apima administracinius pastatus, vandentiekio sistemas, nuotekų sistemas ir kt.
Laikinus statinius, reikalingus statybos ir montavimo darbų gamybai, galima suskirstyti į dvi grupes.
Pirmajai grupei priskiriami statiniai, užtikrinantys upės tėkmę statybos metu, aplenkiantys duobes ir statomas konstrukcijas bei apsaugančios jas nuo užliejimo, įskaitant statybinius kanalus, vamzdynus, tunelius, užtvankas, vandens mažinimo sistemas ir kt.
Antrajai grupei priskiriamos pagalbinės gamybos įmonės, įskaitant betono gamyklas su cemento, betono užpildų, armatūros, medžio apdirbimo ir mechanikos cechų sandėliais, mechanizacijos ir autotransporto bazes, sandėlius, laikinus kelius, laikinąsias elektros tiekimo sistemas, komunikacijas, vandentiekį ir kt.
Daugeliu atvejų dalis laikinųjų statinių po statybų yra naudojami eksploatuojant HE. Taigi iš pirmosios grupės konstrukcijų statybiniai kanalai ir tuneliai gali būti visiškai arba iš dalies įtraukti į hidroelektrinių išsiliejimo vamzdžius ar vamzdynus, o sąramos - užtvankų konstrukcijoje.
Antrosios grupės statiniai gali būti visiškai arba iš dalies panaudoti kaip pradinė hidroelektrinių pagrindu veikiančių teritorinių gamybos kompleksų infrastruktūra.
Siekiant užtikrinti patikimą ir patvarų HE eksploatavimą eksploatacinėmis sąlygomis, atsižvelgiant į integruotą naudojimą, pasiekti maksimalų ekonominį efektą mažinant sąnaudas, sutrumpinant statybos laiką ir pagreitinant hidroelektrinių blokų paleidimą, svarbu pasirinkti racionalų išdėstymą ir tipus. statiniai, pagrįsti gamtinėmis sąlygomis, rezervuaro parametrais ir hidroelektrinėmis, darbo režimais.
Atsižvelgiant į ilgus stambiųjų HE statybos laikotarpius, siekiančius 5–10 metų, dažniausiai numatoma statinius statyti ir hidroagregatus eksploatuoti etapais su nebaigtomis konstrukcijomis, žemo slėgio, o tai didina ekonominį efektyvumą.
HE ir PSPP skirstomi į:
Pagal slėgio kūrimo metodą, remiantis pagrindinėmis hidraulinės energijos panaudojimo HE schemomis, HE pastato, kaip konstrukcijų dalies, vieta: HE su upių takų pastatais; HE su užtvankos pastatais; nukreipimo HE.
Pagal instaliuotą galią (siurblinėms akumuliacinėms elektrinėms pagal galią generatoriaus režimu) skirta: galingai - daugiau nei 1000 MW, vidutinei galiai nuo 30 iki 1000 MW, mažos galios - mažiau nei 30 MW.
Pagal galvą (maksimaliai): aukšto slėgio - daugiau nei 300 m, vidutinio slėgio - nuo 30-50 iki 300 m, žemo slėgio - mažiau nei 30-50 m.
Hidroelektrinės su kanaliniais pastatais dažniausiai naudojamos plokščiose upėse ant minkštų ir uolėtų pamatų, kurių aukštis iki 50 m, ir pasižymi tuo, kad hidroelektrinių pastatai yra slėgio fronto dalis ir suvokia vandens slėgį iš aukštupio pusės. HE konstrukcijų kompleksas dažniausiai apima betonines konstrukcijas, įskaitant HE pastatą, užtvanką ir laivybos šliuzą bei molines užtvankas, kurios sudaro didžiąją slėgio fronto dalį. Daugeliu atvejų HE tekančios upės pastatai yra derinami su išsiliejimo takais. Kievskajos, Kanevskajos, Dniesterskajos (Ukraina), Pliavinskajos (Latvija), Saratovskajos (Rusija) HE ir daugybės kitų jungtinių upių takų pastatų panaudojimas leido atsisakyti išsiliejančių betoninių užtvankų, sumažinti betono priekį. struktūras ir žymiai sutaupyti. HE konstrukcijų su upių nuotakų pastatais, naudojamų aukšto vandens upėse, kur numatomi potvynių debitai statybos laikotarpiu gali siekti 10–20 tūkst. m3/s, bendrojo išdėstymo pasirinkimui reikšmingos įtakos turi praleidimo schema. upių debitas statybos laikotarpiu.
Priklausomai nuo HE betoninių konstrukcijų išdėstymo, išskiriami šie išdėstymai (4.1 pav.):
Pakrantės ir salpos išdėstymas.
Tokie išplanavimai išsiskiria tuo, kad pagrindinės betoninės konstrukcijos (hidroelektrinės pastatas, išsiliejimo užtvanka ir kt.) yra už upės vagos, jų iškasimas apsaugotas užtvankomis, o jų statybos metu pereinamos statybos sąnaudos, įskaitant potvynius. palei upės vagą. Statant betonines konstrukcijas, kanalas užtvertas aklina užtvanka, dažniausiai žemine, o upės srautai praleidžiami per betonines konstrukcijas. Esant pakrantės išdėstymui, sąramų aukštis yra mažesnis, o kai duobė yra pakrantės zonoje, kuri statybų laikotarpiu nėra užliejama potvynių, sąramų iš viso nereikia. Reikšmingas pakrantės išdėstymo trūkumas yra būtinybė atlikti didelius žemės darbus kasant duobę, įleidimo ir išleidimo kanalus. Esant potvynių išdėstymui, betoninių konstrukcijų duobė yra salpoje arčiau kanalo, o tai, viena vertus, padidina sąramų, kurios gaubia duobę, aukštį ir, kita vertus, padidina sąramų aukštį. kasimo darbų kiekio sumažėjimas.
Kanalų išdėstymas. Tokiu būdu į upės vagą dedamos betoninės konstrukcijos. Šiuo atveju naudojamos šios jų konstrukcijos schemos:
Vienoje duobėje, aptvertoje tvoromis, su statybos sąnaudų praėjimu per krante padarytą kanalą.
Dviem (rečiau trimis) etapais, kai dalis kanalo atitverta džemperiais ir jame statomos 1-ojo etapo betoninės konstrukcijos, o per kitą kanalo dalį pervedamos statybos kaštai. Pastačius I etapo konstrukcijas, per jas praleidžiama upės tėkmė, o kita vagos dalis apsaugoma džemperiais ir statomos II etapo betoninės konstrukcijos.
Mišrus išdėstymas. Tokiu būdu betoninės konstrukcijos dedamos iš dalies kanale ir krante (užliejamoje žemėje) arba kanale per visą jo plotį, o iš dalies – ant kranto (užliejamoje žemėje).
HE išdėstymo varianto pasirinkimą kiekvienu konkrečiu atveju lemia gamtinės HE aikštelės sąlygos, palankių eksploatavimo sąlygų suteikimas, statybos trukmės sutrumpinimas, hidroelektrinės komplekso kaina, taip pat techninis ir ekonominis įvertinimas. variantų palyginimas.
Pavyzdžiui, pav. 4.2 parodytas Kijevo HE išdėstymas. Betoninės konstrukcijos, esančios dešiniajame krante, apima: upės nutekėjimo HE pastatą su 20 horizontalių kapsulinių hidroelektrinių blokų, kurių bendra instaliuota galia 360 MW, kurių vidutinė metinė galia yra 0,64 milijardo kWh per metus, kartu su paviršiniais išsiliejimo takais, vienos kameros spyna. Žeminės užtvankos, užtveriančios kanalą, ir kairiojo kranto užtvankos bendras ilgis yra apie 54 km. Didžiausias HE aukštis – 11,8 m, skaičiuojamasis – 7,6 m Skaičiuojamas didžiausias potvynio debitas per HE įrenginius – 14,8 tūkst. Smėlėto pagrindo sąlygomis, siekiant užtikrinti patikimą HE nuotėkio pastato eksploataciją, numatytos nelaidžios priemonės, tarp jų molingas šlaitas, lakštinė polių uždanga po HE pastato pamatų plokšte, už kurio sutvarkytas drenažas, sujungtas su pasroviui. Siekiant išvengti pavojingos dugno erozijos eksploatuojant hidroelektrinę ir potvynių pasroviui, buvo padarytas tvirtinimas, įskaitant vandens pertrauką ir prijuostę iš 2,5–1,5 m storio gelžbetonio plokščių ir kaušas, užpildytas uolienų užpildu, kuris, susidarius erozijos piltuvui, užkirs kelią tolesnei erozijai.
Į objektų kompleksą įeina Kijevo PSP, esantis ant Kijevo rezervuaro kranto, 3,5 km nuo HE.
HE su užtvankos pastatais statomos ant plokščių ir kalnų upių, daugiausia ant uolėtų pamatų, kurių aukštis nuo 30 iki 300 m, ir pasižymi tuo, kad HE pastatas yra už užtvankos.
Slėgio vamzdžių ilgis ir HE pastato išdėstymas priklauso nuo užtvankos tipo, aukščio ir kitų parametrų, gamtinių aikštelės sąlygų.
Žemumų upių sąlygomis HE su užtvankų pastatais išdėstymas yra panašus į ištakų pastatų išdėstymus ir skiriasi nuo jų tuo, kad priešais yra betoninė užtvanka su vandens paėmimo anga ir penstockais (stoties užtvanka). pastatas, nuo HE pastato atskirtas kompensacinėmis jungtimis. Įdomus tokio išdėstymo pavyzdys – Dneproges (4.3 pav.).
Pastačius Kremenčugo hidroelektrinę su naudingosios talpos 9 km3 rezervuaru, užtikrinančiu sezoninį Dniepro nuotėkio reguliavimą, numatomas maksimalus Dneproges potvynio debitas reguliuojamo debito sąlygomis sumažėjo nuo 40 iki 25,9 tūkst. / s, dėl ko buvo išleista dalis užtvankos išsiliejimo (tarpatramių), kas leido juos panaudoti kaip antrojo HE bendros galios 888 MW pastato vandens įvadus ir padidinti bendrą Dneproges galią iki 1595 MW. Vanduo į kiekvieną turbiną tiekiamas iš dviejų tarpatramių (vandens įvadų) per du gelžbetoninius slėginius vamzdynus, paremtus užtvanka ir atskirtus nuo HE pastato kompensacine siūle.
a 
b 
in 
Ryžiai. 4.3. Dneproges: a - planas; b, c – atitinkamai HE-1 ir HE-2 turbinų salė; 1 - HE-1 pastatas; 2 - gravitacijos užtvanka; 3 - HE-2 pastatas; 4 - vartai
Esant didesniam slėgiui, dažniausiai kalnų upių sąlygomis, hidroelektrinių su betoninėmis užtvankomis ir gruntinių medžiagų užtvankų išdėstymas turi ypatybių.
Išdėstymai su betoninėmis užtvankomis, kaip taisyklė, atliekami kaip kanalas arba sumaišomi su HE pastato išdėstymu už gravitacinės, atramos arba arkinės užtvankos ir jiems būdinga slėgio kanalų vieta užtvankos korpuse, prieš srovę. arba pasroviui pusės (4.4 pav.). Hidroelektrinės komplekso konstrukciją sudaro stoties užtvanka su hidroelektrinės užtvankos pastatu, išsiliejimo užtvanka ir aklinosios užtvankos, kurios gali būti betoninės ir iš gruntinių medžiagų.
Siaurose atkarpose kyla sunkumų dėl hidroelektrinės pastato ir išsiliejimo įrengimo. Tokiais atvejais išsiliejimas gali būti atliekamas atskirai krante (pavyzdžiui, Chirkeyskaya HE) arba kaip paviršinis išsiliejimas, esantis hidroelektrinės grindyse šalia užtvankos pastato (pavyzdžiui, Toktogulskaya HE). . Labai retai hidroelektrinės turbinų salė yra užtvankos korpuse (pavyzdžiui, Monteinaro hidroelektrinėje Prancūzijoje, kur yra turbinų salė su keturiais hidrauliniais blokais, kurių bendra galia 320 MW ertmėje, esančioje 153 m aukščio ir 210 m ilgio arkinės gravitacinės užtvankos išilgai keteros, o paviršinis išsiliejimas yra ant pasroviui esančių šoninių užtvankų). Tokie pastatai, patalpinti betoninės užtvankos viduje esančioje ertmėje (žr. 4.4 pav., d), sudaro atskirą grupę ir sąlyginai priklauso užtvankos pastatams.
a 
b
in 
G
Ryžiai. 4.4. HE išdėstymai su užtvankų pastatais ir betoninėmis užtvankomis: a - kanalo išdėstymas - HE "Trys tarpekliai": 1 - išsiliejimo užtvanka; 2 - kairiojo ir dešiniojo kranto stočių užtvankos ir HE pastatai; 3 - laivo keltuvas; 4 - dviejų eilučių vartai; b - mišrus išplanavimas - HE Itaipu: 1 - kairiojo kranto užtvanka iš gruntinių medžiagų; 2 - kanalas, skirtas praleisti statybos išlaidas; 3 - laikinas išsiliejimas; 4 - apatinis megztinis; 5 - HE pastatas; 6 - viršutinis megztinis; 7 ir 8 - betoninė užtvanka; 9 - išsiliejimas; 10 - dešiniojo kranto užtvanka iš dirvožemio medžiagų; c - HE su užtvankos pastatu slėginių kanalų išdėstymo galimybės; d - galimybė su įmontuotu pastatu
b 
Ryžiai. 4.5. Krasnojarsko HE: a - planas; b - stoties užtvankos ir HE pastato skersinis pjūvis; 1 - HE pastatas; 2 – stoties užtvanka; 3 - išsiliejimo užtvanka; 4–7 – aklinos užtvankos; 8 - montavimo platforma; 9 ir 10 - prieš srovę ir pasroviui esantys laivybos maršrutai; 11 - sukamasis įtaisas; 12 - laivo kamera; 13 - bangų apsauginė sienelė
Santykinai plačiose atkarpose statyba dažniausiai vykdoma dviem etapais, pirmiausia statant betoninę išsiliejimo užtvanką (arba užtvankos dalį) ir per ankštą upės vagą praleidžiant statybos išlaidas, o ją užtvėrus. antrasis posūkis - per išsiliejimo angas pastatytoje perpylimo užtvankoje ir baigus statyti hidroelektrinius.
Siaurose ruožuose, siekiant įveikti statybos kaštus, statomas statybinis tunelis, kurį eksploatavimo sąlygomis galima panaudoti potvynio išsiliejimui įrengti.
a 
b
Ryžiai. 4.6. Chirkeyskaya HE: a – skerspjūvis; b - planas; 1 - užtvanka; 2 - vandens paėmimas; 3 - slėgio vamzdžiai; 4 - HE pastatas; 5 - prieigos tunelis; 6 - veikiantis išsiliejimas, sujungtas su statybiniu tuneliu
HE su užtvankos pastatu gana plačioje linijoje pavyzdžiai yra didžiausia pasaulyje HE „Trys tarpekliai“, kurios galia 18,2 mln. kW (žr. 4.4 pav., a), Itaipu HE, kurios galia 12,6 mln. kWh, (žr. 4.4 pav., b), Sayano-Shushenskaya HE, kurios galia 6,4 mln. kW, Krasnojarsko HE, kurios galia 6 mln. kW, vidutinė metinė galia 20,4 mlrd. kWh. Krasnojarsko HE konstrukcijose yra 1065 m ilgio ir 125 m didžiausio aukščio gravitacinė užtvanka (4.5 pav.), susidedanti iš stoties ir aklinųjų užtvankų, išsiliejimo užtvanka, užtikrinanti potvynių srautą. 14,6 tūkst. m3 / s (atsižvelgiant į potvynio transformaciją į rezervuarą, kai lygis yra priverstinis), taip pat laivo keltuvas.
HE su užtvankos pastatu siauroje linijoje pavyzdys yra Čirkio HE, kurios galia 1,0 mln. kW su arkine užtvanka, kurios keteros ilgis 333 m, o maksimalus aukštis 233 m ir dviejų eilių išdėstymas. pastate esantys hidrauliniai mazgai (4.6 pav.). Kairiajame krante buvo padarytas tunelio eksploatacinis išsiliejimas, skirtas praleisti 3,5 tūkst. m3 / s potvynio srautą.
1,2 mln. kW galios Toktogul HE su užtvankos pastatu siauroje linijoje su dviejų eilių hidraulinių agregatų išdėstymu HE pastate ir gravitacine užtvanka, kurios maksimalus aukštis 216 m, HE slėgio vamzdžiais ir giliu užtvankos korpuse yra išsiliejimas, o apatiniame užtvankos paviršiuje – paviršinis išsiliejimas (4.7 pav.).
Siaurose ruožuose su betoninėmis užtvankomis ir iš grunto medžiagų galima naudoti maketus su pakrantės ir požeminiu HE pastatu.
Pagrindiniai HE su užtvankomis iš grunto medžiagų išdėstymai parodyti fig. 4.8. Šiuo atveju HE pastatas gali būti tiesiai už užtvankos (a) arba naudojami dažniausiai naudojami išplanavimai su ant kranto (b) ir požeminiu (c) HE pastatu.
HE su užtvankomis, pagamintomis iš grunto medžiagų, išdėstymui būdingas eksploatacinių išsiliejimo takų išdėstymas potvynių srautams praleisti pakrantėje: pakrantės paviršinis išsiliejimas su greitu srautu arba tunelinis išsiliejimas. Statybos tuneliai dažniausiai naudojami siekiant praleisti statybos išlaidas.
Hidroelektrinės kompleksas, įskaitant vandens paėmimą, vamzdynus, hidroelektrinės pastatą, pastatytas už užtvankos ribų, vadinamas hidroelektrinės slėginės stoties bloku (NSU).
Aukšto slėgio HE su užtvankos pastatu ir užtvanka iš žemės medžiagų pavyzdys yra Nurek HE, kurios galia 2,7 mln. kW, o vidutinė metinė galia 11,2 mlrd. kWh per metus (4.9 pav.). Vanduo į turbinas tiekiamas iš bokštinio tipo vandens įvadų slėginiais tuneliais. Siekiant pagreitinti HE paleidimą, pirmieji trys hidroagregatai buvo eksploatuojami sumažintu slėgiu, kai užtvanka buvo pastatyta tik iki 143 m aukščio (projektinis aukštis 300 m), kuriai buvo įrengta laikina vandens paėmimo ir a. buvo padarytas tunelis. Statybos metu upės tėkmė buvo praleidžiama trimis statybos tunelių pakopos kairiajame krante. Potvynių debitai eksploatavimo laikotarpiu (maksimalus debitas 5,4 tūkst. m3/su 0,01 proc. tikimybe) praleidžiami tuneliniu išsiliejimu, sujungtu su trečios pakopos statybinio tunelio galine dalimi.
Diversinės HE naudojamos įvairiose aukštumose – nuo kelių metrų mažose HE iki 2000 m (Austrijos Reisseck HE aukštis yra 1767 m), dažniausiai statomos papėdėse ir kalnuotose vietovėse.
Hidroelektrinė su gravitacijos nukreipimu gali būti naudojama esant nedideliems vandens lygio svyravimams rezervuare. Tokiose HE vanduo tiekiamas iš vandens paėmimo į pakrantėje einantį nukreipimo kanalą (atitinkamomis topografinėmis ir geologinėmis sąlygomis) arba į neslėgį nukreipimo tunelį.
Hidroelektrinė su slėgio nukreipimu naudojama tiek dideliems, tiek nedideliems vandens lygio svyravimams rezervuare. Tokiose HE vanduo iš vandens paėmimo angos tiekiamas į paviršiuje esantį slėgio nukreipimo vamzdyną arba į slėgio nukreipimo tunelį (4.10 pav.). Diversinės HE, taip pat hidroelektrinės su užtvankos darybos (kombinuota) schema, kurioje slėgis sukuriamas užtvankos ir nukreipimo (žr. 2.4), konstrukcijos apima:
Galvos blokas, skirtas sukurti upės užtvanką ir nukreipti srautą į darinį, taip pat valyti vandenį nuo nuosėdų, šiukšlių, kai kuriais atvejais nuo ledo, dumblo, susideda iš užtvankos, išsiliejimo, vandens. įsiurbimo, karterio, plovimo ir ledo išleidimo įrenginiai.
Pagrindiniai blokai su žemo slėgio užtvankomis, dažniausiai pastatyti ant kalnų upių, turi riboto tūrio rezervuarus, todėl imamasi priemonių, kad jie neužsipildytų nuosėdomis. Tam, kaip hidroelektrinės komplekso dalis, yra pagaminta išpylimo betoninė užtvanka su vartais su žemu slenksčiu ir pakankamo pločio išsiliejimo priekio, kuris užtikrina nuosėdų plovimą, kai praleidžiami potvyniai. At dideliais kiekiais suspenduotų nuosėdų vandenyje, dėl kurio gali greitai nusitrinti hidraulinių turbinų srauto dalis, nusodinimo rezervuarai yra išdėstyti kameros pavidalu, kurioje, sumažėjus debitui, skendinčios dalelės nusėda į dugną ir po to yra pašalinami.
Aklina užtvankos dalis gali būti pagaminta iš betono arba žemės medžiagų. Vandens paėmimas gali būti derinamas su užtvanka arba padaryta ant kranto.
Rezervuarai dažniausiai atlieka kasdieninį reguliavimą ir pasižymi nedideliu nuleidimo gyliu, todėl galima atlikti tiek laisvo srauto, tiek slėgio išvedimą.
Pagrindiniai blokai su vidutinio ir aukšto slėgio užtvankomis pasižymi dideliu rezervuaro tūriu (su galimybe nuosėdoms nusėsti negyvame tūryje) ir reikšmingu rezervuaro nutekėjimu sezoninio ar ilgalaikio srauto reguliavimo metu. Šiuo atžvilgiu vandens įsiurbimo angos yra gilios, o darinys yra slėgis.
Užtvankos gali būti pagamintos iš betono (gravitacinės, atramos, arkinės) su išsiliejimu ir daugeliu atvejų hidroelektrinės vandens paėmimo anga, taip pat iš vietinių medžiagų su išsiliejimu ir vandens paėmimo anga, esančia už užtvankos korpuso ribų.
Išvestiniai vamzdynai ir jų trasoje esantys statiniai (derivacija), kuriais vanduo tiekiamas į stoties mazgą, skirstomi į slėginius (tuneliai, vamzdynai) ir neslėginius (kanalai, tuneliai), kurių trasoje gali būti išsilieję, sifonai ir kitos konstrukcijos. būti sutvarkyta.
Stoties mazgas, esant ne slėgio nukreipimui, apima slėginį baseiną su priekine kamera, vandens paėmimo angą, avarinį išsiliejimą ir, neatsižvelgiant į išvedimo tipą, bendrus statinius: turbinos blokus, jei reikia su viršįtampio baku. , elektrinės pastatas, nukreipiamieji vamzdžiai kanalo arba tunelio pavidalu (slėginis arba neslėgis), paskirstymo įtaisas.
Kaip stoties mazgo dalis, HE pastatai yra atviro kranto, požeminiai, rečiau pusiau požeminiai.
Tipiškas užtvankų HE pavyzdys yra Inguri HE (Gruzija), kurios galia 1,3 mln. kW (4.11 pav.), kurios pagrindinis blokas apima 271 m aukščio arkinę užtvanką su potvynio išsiliejimu, skirtu srautui. 1900 m3 / s. Rezervuaro naudingasis tūris yra 0,68 km3, o išleidimo gylis 70 m. Iš giluminio vandens įleidimo angos, suprojektuotos 450 m3 / s srautui, prasideda nukreipimo slėgio tunelis, kurio skersmuo 9,5 m ir ilgis 15,3 km. HE stoties bloką sudaro šachtos tipo viršįtampio rezervuaras, drugelio vožtuvo patalpa, tuneliniai turbinų vamzdžiai, požeminis HE pastatas, išleidimo laisvo srauto tunelis ir kanalas, kurio bendras ilgis 3,2 km.
Bendras Inguri HE statinis aukštis, lygus 409,5 m, susidaro iš užtvankos (226 m) ir darinio (183,5 m) sukuriamo slėgio. Skaičiuojamas aukštis yra 325 m, o vidutinė metinė produkcija – 5,4 mlrd. kWh per metus.
HE pastatų tipai ir pagrindiniai jų elementai. HE pastatas – hidrotechnikos statinys, kuriame hidroenergetikos, elektros, hidromechaninės, pagalbinės įrangos, valdymo sistemų pagalba mechaninė vandens energija paverčiama elektros energija, perduodama į elektros sistemą vartotojams. Tuo pačiu metu patikimas HE pastato veikimas, stiprumas ir stabilumas veikiant išorinėms apkrovoms (hidrostatinis ir hidrodinaminis slėgis, filtravimo slėgis, temperatūra, seisminiai poveikiai ir kt.), taip pat apkrovos, atsirandančios dėl technologinės įrangos veikimo, turi būti užtikrinta.
HE pastatų tipą ir projektinius sprendimus lemia bendras HE konstrukcijų ir pagrindinių energetikos įrenginių išdėstymas. Atsižvelgiant į slėgį ir darbo sąlygas, HE pastatuose įrengiamos rotacinės mentės, ašinės, radialinės, įstrižainės ir kaušinės turbinos.
Apatinė pastato dalis, kurioje yra tėkmės kelias, įskaitant spiralinę kamerą, siurbimo vamzdį, turbinos įrangą ir daugybę technologinių sistemų, vadinama agregato dalimi, o viršutinė pastato dalis su viršutine konstrukcija, kur yra mašinų skyrius su hidrogeneratoriais ir kranų įranga, taip pat galios transformatoriais vandens paėmimo vandens maišytuvų įranga (upėdiniuose pastatuose), siurbimo vamzdžių remonto vartai ir kita technologinė įranga - viršagregatas dalis.
HE pastato konstrukcijai ir matmenims plane ir aukštyje, įsiskverbimui į pagrindą didelę įtaką turi hidraulinio mazgo, spiralinės (turbinos) kameros ir siurbimo vamzdžio matmenys, hidraulinės turbinos sparnuotės ašies įsiskverbimas po vandeniu. užpakalinio vandens lygis ir hidraulinių agregatų skaičius. Paprastai HE pastate įrengiami du ar daugiau hidroelektrinių (pavyzdžiui, Saratovskajos HE pastate - 23 hidroelektriniai blokai, Kanevskaja HE - 24 hidroelektriniai), retai - vienas hidroelektrinis, nuo kada jis yra suremontuotas, HE visiškai nustoja veikti.
HE pastato konstrukcijoje yra įrengimo aikštelė, kurioje atliekami hidroelektrinių agregatų įrengimo darbai ir jų remontas eksploatacijos metu. Surinkimo aikštelėje taip pat yra dalis pagalbinių sistemų.
Daugiablokiai HE pastatai, kurių ilgis yra nemažas, kompensacinėmis siūlėmis yra suskirstyti į atskiras sekcijas: temperatūrinius-nuosėdinius su minkštu pagrindu, temperatūrinius su akmenuotu pagrindu. Taigi 2530 MW galios Volžskajos HE su 22 hidroelektriniais blokais pastatas yra padalintas į 60 m ilgio sekcijas, kurių kiekvienoje yra du agregatiniai blokai su sukamųjų menčių turbinomis, kurių sparnuotės skersmuo 9,3 m (su projektine galvute). 19 m ir 115 MW galia).
Tvirtinimo platformos blokas dažniausiai taip pat atskiriamas nuo pastato siūle.
Agreguota HE pastato dalis pasižymi dideliu masyvumu. Jis suvokia hidrostatinį ir hidrodinaminį slėgį tėkmės kelyje, apkrovas iš įrenginių ir prieš srovę esančių pastato konstrukcijų ir perduoda jas į pagrindą. Geologinės sąlygos turi didelę įtaką statinio suvestinės dalies projektui. Taigi, esant akmenuotam pagrindui, tai labai palengvinama. Suminėje pastato dalyje yra įrengtos techninio vandentiekio, tekančios dalies drenažo, pastato drenažo sistemos ir kt.
Agregato dalies projektas priklauso nuo HE pastato tipo.
Pagal hidroelektrinių tipus yra:
Hidroelektrinių takų pastatai, kurie yra slėgio fronto dalis ir suvokia slėgį iš aukštupio pusės. Upės takų pastatuose, kurių aukštis iki 50 m, gali būti naudojamos sukamosios mentės turbinos, o kurių aukštis viršija 30 m, taip pat radialines ašines.
Užtvankos pastatai, esantys už užtvankos, kuri gauna slėgį iš aukštupio pusės. Vanduo į juos tiekiamas turbinų vamzdžiais. Užtvankos pastatuose, kurių aukštis yra nuo 30 iki 300 m, daugiausia naudojamos radialinės ašies turbinos, o tam tikromis sąlygomis – aukšto slėgio sukamųjų menčių turbinos (pavyzdžiui, Orliko HE, kurių aukštis yra 45– 71 m, o vieneto galia 90 MW) ir įstrižai (pavyzdžiui, Zeya HE, kurios aukštis 78,5–97 m, o agregato galia 215 MW).
HE užtvankose ir nukreipimo schemose naudojami kranto pastatai praktiškai nesiskiria nuo užtvankų pastatų.
Požeminiai pastatai, kurie taip pat naudojami HE užtvankos ir nukreipimo schemose, turi išleidimo tunelius (slėginius arba neslėginius). Diversinių HE aukštų aukščių pastatuose naudojamos radialinės ašinės turbinos iki 600 m aukščio ir kaušinės turbinos, kurių aukštis 500 m ir didesnis. Visi aukščiau išvardyti pastatų tipai naudojami tiek hidroelektrinių, tiek hidroakumuliacinių elektrinių schemose.
Pagrindinės HE pastatų suvestinės dalies schemos (išskyrus požeminius HE pastatus) pateiktos pav. 4.12. I ir II schemose parodytos suvestinės žemo slėgio upinės HE pastato dalys su vertikaliais hidrauliniais mazgais ir atitinkamai nekombinuoto ir kombinuoto tipo sulenktais siurbimo vamzdžiais su giliais išsiliejimo vamzdžiais, o IV ir V diagramose pavaizduoti horizontalūs ir kombinuoto tipo pasvirieji hidrauliniai agregatai su paviršiniu išsiliejimu.
III schemoje parodyta HE užtvankos arba nukreipimo pastato suminė dalis su apskrito skerspjūvio metaline turbinine (spiraline) kamera.
VII schemoje parodyta suminė nukreipimo HE su mažos galios hidrauliniais mazgais, naudojantys vertikalius kūginius ir lizdinius siurbimo vamzdžius, dalis. Tuo pačiu metu yra pagamintas stačiakampio skerspjūvio išleidimo kanalas vandeniui nutekėti.
VI schemoje parodyta suminė diversinės hidroelektrinės su kaušinėmis (aktyviosiomis) hidraulinėmis turbinomis dalis, kuri išsiskiria tuo, kad nėra įprastų turbinų kamerų ir siurbimo vamzdžių, dėl kurių agregatinė dalis yra labai supaprastinta.
HE pastato viršagregatinės dalies parametrai priklauso nuo viršutinės konstrukcijos projekto ir matmenų.
Esant uždaro tipo viršutinei konstrukcijai su aukšta mašinų patalpa HE pastate ir įrengimo vietoje, sudaromos palankiausios sąlygos pagrindinės įrangos eksploatacijai, montavimui ir remontui esant įvairioms klimato sąlygoms. Tuo pačiu metu turbinų salės aukštį ir plotį lemia tiek įrangos patalpinimo joje sąlygos, tiek jos pristatymo turbinos salės kranais į agregatų bloką arba į montavimo vietą montavimo ar remonto metu. pagrindinės įrangos.
Antstatą paprastai sudaro atraminis rėmas, sudarytas iš kolonų sistemos, ant kurios remiasi krano sijos ir grindų santvaros, sienos, plokštės ir grindų stogai.
Dauguma HE pastatų gaminami su aukšta turbinų sale (4.13 - 4.15 pav.).
Esant pusiau atvirai viršutinei konstrukcijai su sumažinta mašinų patalpa HE pastate ir įrengimo vietoje, pagrindinė įranga yra mašinų skyriuje, išskyrus pagrindinį sunkiasvorį kraną, kuris yra už jos ribų. Montavimo ir remonto metu hidraulinių mazgų surinkimas ir išmontavimas atliekamas per nuimamas lubas virš kiekvieno hidraulinio mazgo (nuimamų dangčių pavidalu), naudojant išorinį ožinį kraną. Didelėse hidroelektrinėse dažniausiai nuleistoje turbinų salėje įrengiamas sumažintos galios kranas, kurio pagalba atliekami montavimo ir remonto darbai, kuriems nereikia naudoti pagrindinio krano (4.16 pav.) 4.18).
Esant atviro tipo viršutinei konstrukcijai be mašinų skyriaus, hidrogeneratorius yra po nuimamu dangčiu, o likusi įranga yra elektrinės pastato agregatinės dalies ir įrengimo aikštelės technologinėse patalpose. Montavimo ir remonto darbai atliekami naudojant išorinį kraną. Atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygų sudėtingumą, hidraulinių agregatų montavimą ir remontą, tokio tipo antstatai naudojami itin retai.
HE pastatai(4.19 pav.). HE upių nubėgimo pastatams taikomos tokios pat apkrovos kaip ir betoninėms užtvankoms, jiems keliami tie patys stiprumo, stabilumo, filtravimo sąlygų bazėje reikalavimai, kurie užtikrinami esant atitinkamais statinio matmenims, nelaidžiai ir. drenažo įrenginiai bazėje. Kanalo pastatai skirstomi į nekombinuotus ir kombinuotus su išsiliejimu.
Atsižvelgiant į tai, kad srautas, patenkantis į išėjimo kanalą iš nekombinuoto ir ypač kombinuoto pastato, turi perteklinę kinetinę energiją, kad būtų išvengta erozijos, išleidimo kanale atliekamas tvirtinimas (žr. 4.2 pav.).
Ryžiai. 4.17. Upės išsiliejimo pastatas su Kijevo HE horizontaliais kapsuliniais hidrauliniais mazgais: a - skerspjūvis; b - mašinų skyrius; 1 - portalinis kranas; 2 - kapsulinis hidraulinis blokas; 3 - šiukšliadėžės grotelių griovelis
Sujungimas tarp HE pastato ir prie jo esančios žeminės užtvankos arba su krantu atliekamas naudojant sąsajos atramas atraminių sienelių pavidalu (gravitacinės, kampinės, atramos, korinės ir kitos rūšies).
Nekombinuoto tipo upių takų pastatuose su vertikaliais hidrauliniais mazgais srauto dalis apima vandens paėmimą, spiralinę kamerą, daugiausia sudarytą iš trišakio sekcijos, ir siurbimo vamzdį, kurio matmenys nustato užpildo bloko matmenis. . Šiuo atveju bloko su Kaplan turbina plotis gali būti 2,6–3,2 turbinos sparnuotės skersmens (D1). Vandens paėmimo angos matmenys nustatomi pagal reikiamą gylį pagal ULV, palankių hidraulinių sąlygų sudarymą įleidimo angoje ir suporavus su spiraline kamera, leistinus srauto greitį ant grotelių (dažniausiai 0,8–1,2 m/s), rostverko, avarinio remonto ir remonto vartų išdėstymas , kurių griovelius galima derinti su grotelių grioveliais. Vandens įleidimo angos dalyje, kaip taisyklė, yra pagamintas lizdas su skydelio sienele, kuri užtikrina sklandų vandens tiekimą.
HE pastato gilinimas po nuotekų vandens lygiu priklauso nuo reikalingo sparnuotės ašies gilinimo po nuotekų lygiu (siurbimo aukščio) ir siurbimo vamzdžio dydžio, taip pat nuo pamatų inžinerinių ir geologinių sąlygų.
Pagrindiniai pakopiniai transformatoriai sumontuoti aukšte virš technologinių patalpų iš pasrovio pusės.
Gali būti pagaminti kombinuoto tipo upių nutekėjimo pastatai, kuriuose, be turbinų vamzdžių, taip pat yra išsiliejimo takai: su apatiniais išsiliejimo kanalais, esančiais žemiau spiralinės kameros virš siurbimo vamzdžių - Volgogradskajos, Novosibirskajos, Kachovskajos HE (pav. 4.19, b);
- su apatiniais išsiliejimo kanalais ir dideliu turbinų vamzdžių įsiurbimu - Čeboksarskaja, Golovnaja HE (žr. 4.13 pav.);
- su giliais išsiliejimo kanalais, esančiais virš spiralinės kameros (tarp jos ir generatoriaus) - Irkutsko, Saratovo, Dubosarių HE (žr. 4.16 pav.);
- išsiliejimas su vertikaliais hidrauliniais mazgais - Pavlovskaja, Plyavinskaya (žr. 4.14 pav.), Dniestro HE;
- užtvankos su horizontaliais hidrauliniais mazgais - Kijevo, Kanevskajos HE (žr. 4.17 pav.);
- gobiai su hidroelektrinių agregatų išdėstymu išsiliejimo užtvankos gobėse - Ortochalskaya (Gruzija), Wells (JAV).
Kombinuoto tipo pastatai gali ženkliai sumažinti išsiliejimo užtvankų ilgį arba visiškai jų atsisakyti, o tai ypač svarbu statant HE ant minkštų pamatų, sumažinant statybos kaštus. Taigi Novosibirsko hidroelektrinėje išsiliejimo užtvankos ilgis buvo sumažintas 50%. Irkutsko, Pavlovskajos, Pliavinskajos, Dniestro HE HE pastato išsiliejimo takų pralaidumas užtikrina numatomo potvynio pralaidumą be išsiliejimo užtvankų. Kombinuotuose HE pastatuose vandens paėmimas apima turbinos vandens paėmimą ir vandens paėmimo dalį iš išsiliejimo takų.
Tokių pastatų trūkumai apima projektavimo sudėtingumą, reikšmingas papildomas hidrodinamines apkrovas eksploatuojant išsiliejimą ir eksploatavimo sąlygų sudėtingumą.
Kombinuoto tipo pastatuose su horizontaliais kapsuliniais blokais, naudojamiems esant žemam slėgiui (iki 25 m), dėl to, kad nėra spiralinės kameros ir naudojamas tiesios ašies kūginis siurbimo vamzdis, žymiai sumažėja užpildo plotis. blokas ir pasiekiamas pastato pamato padidejimas. Be to, pagerinus srauto kelio geometriją ir hidraulines sąlygas, įskaitant įleidimo dalį be sudėtingos konfigūracijos spiralinės kameros ir pakeitus sulenktą siurbimo vamzdį tiesiu ašiniu kūginiu, turinčiu didesnį energijos efektyvumą, galima sumažinti slėgio nuostolius, padidinti horizontalaus mazgo pralaidumas 20–30% ir atitinkamai, esant tokiai pačiai galiai, sumažinkite sparnuotės skersmenį. Apskritai, horizontalių kapsulių vienetų naudojimas, palyginti su vertikaliais, sumažina užpildo bloko plotį iki 35%, padidina efektyvumą. 2–4 proc.
Ryžiai. 4.19. Kaimiški pastatai. Skerspjūviai ir vaizdai iš pasroviui: a - Kremenchug ir b - Kachovskaya HE: 1 - pamatų plokštė; 2 - metalo lakštų krūva; 3 - apatinis išsiliejimas
Paviršinis išsiliejimas sudaro palankias sąlygas potvyniams praeiti, o daugeliu atvejų leidžia atsisakyti išsiliejimo užtvankos įrengimo. Tokiuose pastatuose tekančioje pastato dalyje iš aukštupio pusės įdedama metalinė kapsulė su joje uždarytu hidrogeneratoriumi. Prie kapsulės patenkama per specialias vertikalaus buliaus ertmes. Hidraulinio agregato montavimas ir išmontavimas atliekamas naudojant viršutinį kraną, kuris yra mašinų skyriuje po išsiliejimu, ir išorinį ožinį kraną per liukus su nuimamais dangčiais išsiliejimo slenkstyje (žr. 4.17 pav.).
Daugelyje mažųjų hidroelektrinių generatorius yra atvirai turbinų salėje, hidraulinio agregato ašis yra pasvirusi, o vanduo į turbiną tiekiamas per vamzdį, einantį po generatoriumi (žr. 4.12 pav., V schema). )
Goby tipo upių takų pastatai naudojami ypač retai, daugiausia upėse, kuriose teka daug nuosėdų, sudarydamos palankias sąlygas ledo, nuosėdų ir potvynių srautams praeiti per išsiliejimo tarpus. Wells buliaus tipo HE (JAV), kurios galia 870 MW ir aukštis 30 m, užtvankos gobėse sumontuota 10 hidroelektrinių, numatomas potvynio debitas – 33,4 tūkst. m3/s. Tokių HE trūkumai yra bendros mašinų salės nebuvimas, technologinių ryšių pailgėjimas ir apskritai eksploatavimo sąlygų sudėtingumas.
Hidroelektrinės užtvankos pastatai. HE užtvankos pastatuose vanduo į turbinas tiekiamas per turbinų vamzdžius (metalinį arba plieninį gelžbetonį), daugiausia per betoninių užtvankų korpusą arba apatinį paviršių, vandens paėmimo angą įrengiant viršutinėje. užtvankų veidas, HE pastatas tiesiai prie užtvankos ir atskira siūlė (žr. 4.3, 4.5–4.7 pav.). Jei užtvankos yra stačiakampio plano, HE pastatas taip pat yra tiesus; kai jis yra už arkinių arba arkinių gravitacijos užtvankų, HE pastatas gali turėti tiesią arba kreivinę kontūrą išilgai lanko, atitinkančio HE pasroviui esančio paviršiaus kontūrą. užtvanka.
Siekiant užtikrinti sklandų vandens tiekimą iš turbinos vamzdžio į spiralinę kamerą, prieš jį paprastai daroma horizontali (4–6) D 1 ilgio vamzdžio atkarpa, kurioje įrengiamos technologinės patalpos su laipteliais. viršutiniame aukšte pastatyti transformatoriai.
Jei užtvankos pagamintos iš vietinių medžiagų, vanduo į turbinas tiekiamas per turbinų vamzdžius, einančius per užtvankos korpusą arba aplenkiant jį tunelių arba atvirų vamzdžių pavidalu, su atskiru vandens paėmimu prieš srovę ir esant elektrinės pastatui. tam tikru atstumu nuo užtvankos.
Skirtingai nuo upės užtvankos pastatų, jie nesuvokia aukštupio slėgio, o per turbinų vamzdžius į juos perduodamas slėgis yra mažas, todėl galima palengvinti pastato statybą.
Tokių pastatų spiralinės kameros yra apskrito skerspjūvio ir pagamintos iš metalo arba plieno gelžbetonio su metaline danga.
Agregato bloko su vertikaliomis radialinėmis-ašinėmis (arba įstrižomis) hidraulinėmis turbinomis plotis nustatomas pagal turbinos (volutinės) kameros matmenis ir yra ne mažesnis kaip 4D 1 (sparnuotės skersmuo).
Tipiškas užtvankos pastato pavyzdys yra Krasnojarsko HE pastatas, kurio bendras ilgis kartu su 428,5 m įrengimo aikštele, kuriame įrengta 12 hidroelektrinių, kurių bendra galia 6 mln. kW (žr. 4.5 pav.). Stacionarioje užtvankoje yra vandens paėmimas su 24 įleidimo angomis. Vanduo į įrenginį tiekiamas per du 7,5 m skersmens plieninius gelžbetoninius vamzdžius.
Chirkeyskaya HE su arkine užtvanka, pastatyta siaurame tarpeklyje, užtvankos pastato ilgio sumažinimas pasiekiamas dviejų eilių hidraulinių mazgų išdėstymu (žr. 4.6 pav.). Abi turbinų halės aptarnaujamos vienu kabiniu kranu, kuris montavimo vietoje perkeliamas iš vienos turbinų salės į kitą palei krano kilimo ir tūpimo takus. Siurbimo vamzdžių išdėstymas dviem pakopomis lemia papildomą HE pastato gilinimą.
Hidroelektrines statant siaurame tarpeklyje, kur sunku atlikti pakrantės išsiliejimus, išsiliejimas praeina užtvankos korpuse, jos pasroviui ir pastato grindimis. Toks išdėstymas buvo atliktas Toktogul HE su dviejų eilių blokų išdėstymu HE pastate (žr. 4.7 pav.). Šiuo atveju pakopiniai transformatoriai dedami į patalpą. Esant tokiam išdėstymui, srautas, einantis per išsiliejimo taką, yra iš HE pastato išmetamas kojomis-tramplinu į nemažą atstumą, o energija užgęsta daugiausia dėl srauto aeracijos.
Tipiškas užtvankos pastato, esančio už užtvankos iš vietinių medžiagų su vandens tiekimu tuneliais, pavyzdys yra Nurek HE pastatas (žr. 4.9, 4.18 pav.). HE pastate yra 9 blokai, kurių kiekvieno galia po 300 MW, kurių didžiausias aukštis – 275 m. Vanduo tiekiamas trimis 9 m skersmens tuneliais, kurių kiekvienas padalintas į 3 turbininius vamzdžius. Pastatas pagamintas su pažeminta turbinų sale su nuimamais dangčiais lubose virš hidraulinių mazgų ir montavimo aikštelės. Įrenginių priežiūrai ir remontui turbinų salėje ir vožtuvų patalpoje montuojami viršutiniai kranai, o hidraulinio mazgo ir rutulinio vožtuvo montavimui ir pilnam išmontavimui naudojamas ožinis kranas.
Nukreipimo HE pastatai su radialinėmis-ašinėmis turbinomis praktiškai nesiskiria nuo užtvankų pastatų. Įrengiant kaušines turbinas, keičiasi HE pastato agregatinės dalies projektas. Vietoj turbinos kameros pagamintas metalinio korpuso formos slėgio paskirstymo vamzdynas, ant kurio sumontuoti turbinos purkštukai su srauto reguliavimo mechanizmais, o vanduo iš turbinos išleidžiamas per neslėginį padėklą. Priklausomai nuo hidraulinės turbinos galios ir purkštukų skaičiaus, hidraulinio mazgo ašis gali būti išdėstyta vertikaliai arba horizontaliai. Dėl to, kad kaušinių turbinų sparnuotė yra virš maksimalaus nuotekų vandens lygio, jas įrengus, pastato gylis gerokai sumažėja.
Aukšto slėgio nukreipimo HE pastatuose, kurių ilgis arba išsišakoję slėginiai vamzdžiai, prieš turbinas įrengiami diskiniai arba rutuliniai vožtuvai, priklausomai nuo slėgio ir skersmens (esant didesniam nei 600 m slėgiui, tik rutuliniai vožtuvai ), kurios leidžia avariniu atveju išjungti vamzdynus ir sustabdyti hidraulinį mazgą sugedus kreipiančiosioms mentėms, taip pat normaliai eksploatuojant ir atliekant remonto darbus.
Pastaruoju metu vietoj priešturbininių vartų naudojami įmontuojami žiediniai vartai, kurie dedami tarp statoriaus kolonų ir kreipiamųjų mentelių, kas leidžia sumažinti pastato matmenis, svorį ir įrangos kainą.
Požeminiai HE pastatai. Pastaraisiais dešimtmečiais plačiai išplėtota požeminių hidroelektrinių statyba. Iš jų didžiausi buvo pastatyti Kanadoje: Čerčilio krioklys, kurio galia 5225 MW, kurio aukštis 320 m, Mika - 2610 MW su 183 m. Ust-Khantayskaya - 441 MW Rusijoje ir tt Požeminiuose pastatuose , statybos darbai nepriklauso nuo klimato sąlygų, o tai svarbu statant šiauriniuose regionuose su atšiauriomis žiemomis arba tropikuose su ilgu lietaus sezonu. Požeminiai pastatai taip pat naudojami tais atvejais, kai dėl nepalankių gamtinių sąlygų tarpeklyje (statūs į nuošliaužų linkę šlaitai, aukštas vandens lygis praeinant potvyniui), taip pat dėl didelio turbinos rato ašies pagilėjimo žemiau užpakalinio vandens lygio, atvirų pastatų statyba gali pažeisti pakrančių šlaitų stabilumą, smarkiai padidinti darbų apimtį.
Požeminių pastatų trūkumai apima: esant nepalankioms inžinerinėms ir geologinėms sąlygoms, reikšminga požeminių darbų komplikacija; eksploatavimo sąlygų komplikacija dėl pailgėjusių technologinių ryšių, sudėtingesnės galios išėjimo schemos; elektros energijos savikainos padidėjimas savo reikmėms, kurį lemia nuolatinio patalpų vėdinimo, jų apšvietimo ir kt.
Požeminių HE pastatų matmenys ir išdėstymas pirmiausia priklauso nuo hidroenergijos, elektros ir hidromechaninės įrangos parametrų ir išdėstymo. Didelėse hidroelektrinėse, kur turbinų salių darbo matmenys siekia didelius dydžius (tarpatramis iki 30 m ir daugiau), pagrindinė hidraulinė jėgainė paprastai yra įrengiama turbinų salėje, kuri aptarnaujama stačiakampiais kranais, priešturbininiai vartai gaminami atskiroje patalpoje, esančioje tam tikru atstumu nuo turbinų salės. Esant ilgiems išleidimo tuneliams, atskiroje patalpoje yra ir pasroviui esantys remonto vartai bei juos aptarnaujantys išmetimo vamzdžių uždarymo mechanizmai. Esant dideliam agregatų skaičiui, įrengiami keli išleidimo tuneliai, dažniausiai be slėgio arba slėgio (su dideliais pasroviui skirtų lygių svyravimais) su viršįtampio baku. Trumpiems tuneliams, iš kurių vanduo išleidžiamas atskirai iš kiekvieno bloko, tunelių išėjimo portaluose įrengiami pasroviui skirti vartai.
Vienas iš svarbių veiksnių, lemiančių požeminių hidroelektrinių pastatų išdėstymą, yra pagrindinių pakopinių transformatorių išdėstymo pasirinkimas: atskiroje požeminėje patalpoje (ŽE Kariba Zimbabvėje, HE Yali Vietname), išplėstoje požeminėje erdvėje. turbinų salė (HP Timet I ir II Australijoje), atidaryta žemės paviršiuje lauko skirstomųjų įrenginių aikštelėse (Borisoglebskaya, Ingurskaya).
Atviras transformatorių išdėstymas daugiausia naudojamas sekliam požeminio pastato išdėstymui (iki 200–300 m gylyje) ir palankioms topografinėms bei geologinėms aikštelės sąlygoms. Tuo pačiu metu srovės laidininkai nuo generatorių iki transformatorių, kurių ilgis yra nemažas, klojami specialiose galerijose ir šachtose, įgyvendinant specialias šilumos pašalinimo priemones dėl didelio šilumos išsklaidymo srovės laidininkais.
Elektros energijos perdavimas į lauko skirstytuvus ir vidinius skirstytuvus iš pagrindinių transformatorių, turinčių požeminę vietą, atliekamas esant 110-500 kV įtampai alyvos pripildytais kabeliais su specialiomis šilumos šalinimo priemonėmis, o pastaruoju metu ir dujomis izoliuotomis šynomis. .
Požeminiuose pastatuose numatytos įrengimo vietos, kurios daugeliu atvejų yra turbinos salės tęsinys, paprastai esantis jos gale ir sujungtas su žeme naudojant transporto tunelius ir krovinių šachtas.
Šilumai šalinti ir HE pastato požeminėms erdvėms vėdinti sumontuoti ventiliatoriai ir kondicionieriai.
Turbinų salės apmušalų projektai priklauso nuo inžinerinių ir geologinių sąlygų. Daugumoje turbinų salių apvalios formos atraminis skliautas daromas padidinus gelžbetonio pamušalo storį ties kulnais. Pakankamai tvirtose uolienose sienos tvirtinamos purškiamu betonu, o ne tokiose tvirtose - iki 0,5 m storio ar daugiau ištisinė betono arba gelžbetonio apkala su armatūra inkarais, susilpnėjusių uolienų vietose - stiprinančia cementacija, o kai kuriais atvejais numatytos drenažo priemonės.
Inguri hidroelektrinės požeminiame pastate, kurio ilgis 145,5 m, tarpatramis 21,2 m ir pjovimo aukštis 53,7 m, sumontuoti 5 hidrauliniai agregatai. Vanduo į blokus tiekiamas turbinų vamzdžiais, išdėstytais plane kampu į blokų išilginę ašį, todėl turbinų salėje buvo galima įrengti priešturbininius vartus, praktiškai nedidinant jos tarpatramio (žr. 4.20 pav. ). Vanduo nukreipiamas slėgio tuneliu.
Pusiau požeminiai HE pastatai. Esant palankioms inžinerinėms-geologinėms ir topografinėms sąlygoms bei dideliems nuotekų vandens lygio svyravimams, galima statyti pusiau požeminius pastatus, esančius tranšėjose, o viršutines turbinų salių konstrukcijas išdėstyti žemės paviršiuje. Pusiau požeminių pastatų sprendimai galimi, kai vienas ar keli blokai yra išdėstyti atskirose šachtose, virš kurių žemės paviršiuje iškeliama viršutinė turbinos salės konstrukcija, kaip ir Dniestro PSP.
60 m gylio tranšėjoje padarytas 648 MW galios Vilių hidroelektrinės pusiau požeminis pastatas visiškai išsidėstęs po žemės paviršiumi (4.21 pav.).
Mažųjų hidroelektrinių pastatai. Mažosioms HE dažniausiai priskiriamos iki 10–30 MW galios hidroelektrinės. Kartu su didelių upių hidroenergijos išteklių naudojimu vidutinėse ir didelėse hidroelektrinėse, kurioms daugeliu atvejų reikia sukurti didelius rezervuarus ir kurios veikia vieningose energetikos sistemose, mažosios hidroelektrinės buvo plačiai išplėtotos pasaulyje. Tokios HE išnaudoja mažų upių, intakų, atliekų kanalų hidroenergetinį potencialą ir daro itin ribotą poveikį aplinkai. Jie gali tiekti elektros energiją į elektros tinklą arba dirbti konkrečiam vartotojui, o tai ypač svarbu atokiose vietovėse, kur nėra išvystyto elektros perdavimo tinklo.
Mažos HE, kaip ir didelės, skirstomos į HE su upių ir užtvankų pastatais bei nukreipimo HE.
Mažose HE, siekiant supaprastinti pastatų konstrukcijas, įrengiant vertikalius hidraulinius mazgus, gali būti naudojami tiesios ašies kūginiai siurbimo vamzdžiai, horizontalūs įrenginiai, įskaitant kapsulinius, taip pat tie, kurių agregato ašies išdėstymas yra pasviręs (žr. 4.12, IV, V, VII diagramos) yra plačiai naudojamos.
283 puslapyje (nuotrauka) ir pav. 4.22 rodo nukreipimo HE - Tereblya-Rikskaya, kurios galia 27 MW su 215 m aukščio ir Egorlykskaya, kurios galia 30 MW su 32 m aukščio.
Stebina hidroelektrinių statybos pasirinkimų įvairovė ir techninių sprendimų unikalumas. Tiesą sakant, nėra lengva rasti dvi vienodas stotis. Bet vis tiek yra jų klasifikacija pagal tam tikrus požymius – kriterijus.
Būdas sukurti spaudimą
Bene akivaizdžiausias kriterijus yra būdas sukurti spaudimą:
- upės nutekėjimo hidroelektrinė (HE);
- nukreipimo hidroelektrinė;
- hidroakumuliacinė elektrinė (PSPP);
- potvynių jėgainė (TPP).
Tarp šių keturių pagrindinių hidroelektrinių tipų yra būdingų skirtumų. upės hidroelektrinė esantis ant upės, blokuodamas jos tėkmę užtvanka, kad susidarytų slėgis ir rezervuaras. Išvestinė HE dažniausiai yra ant vingiuojančių kalnų upių, kur upės atšakas galima sujungti vandens vamzdžiu, kad dalis upelio tekėtų trumpesniu keliu. Šiuo atveju slėgis susidaro dėl natūralaus reljefo skirtumo, o rezervuaro gali visiškai nebūti. Hidroakumuliacinė elektrinė susideda iš dviejų skirtingų lygių baseinų. Baseinai yra sujungti vamzdžiais, kuriais vanduo iš viršutinio gali tekėti į apatinį baseiną ir pumpuoti atgal. potvynių jėgainė esantis įlankoje, užtvertoje užtvankos, kad būtų sukurtas rezervuaras. Skirtingai nei hidroakumuliacinė elektrinė PES darbo ciklas priklauso nuo potvynio reiškinio.
Galvos vertė
Pagal hidroelektrinės (HTS) sukuriamo slėgio dydį hidroelektrinės skirstomos į 4 grupes:
- žemo slėgio - iki 20 m;
- vidutinio slėgio - nuo 20 iki 70 m;
- aukštas slėgis - nuo 70 iki 200 m;
- itin aukšto slėgio – nuo 200 m.
Reikėtų pažymėti, kad klasifikacija galva yra santykinis ir skiriasi nuo vieno šaltinio iki kito.
Instaliuota talpa
Pagal stoties instaliuotą galią – joje įrengtų generuojančių įrenginių vardinių galių suma. Šią klasifikaciją sudaro 3 grupės:
- mikro hidroelektrinės - nuo 5 kW iki 1 MW;
- mažos HE - nuo 1 kW iki 10 MW;
- didelių hidroelektrinių – virš 10 MW.
Klasifikacija pagal instaliuota galia taip pat slėgio dydis nėra griežtas. Ta pati stotis skirtinguose šaltiniuose gali būti priskirta skirtingoms grupėms.
Užtvankos dizainas
Yra 4 pagrindinės hidroelektrinių užtvankų grupės:
- gravitacija;
- atramas;
- išlenktas;
- arkos gravitacija.
gravitacijos užtvanka yra masyvi konstrukcija, dėl savo svorio rezervuare laikanti vandenį. kontraforso užtvanka naudoja kiek kitokį mechanizmą – santykinai nedidelį svorį kompensuoja vandens svoriu, spaudžiančiu pasvirusį užtvankos paviršių iš prieš srovę. Arkos užtvanka , bene elegantiškiausias, yra arkos formos, remiasi į krantus savo pagrindu ir suapvalinta dalimi, išgaubta link rezervuaro. Vandens sulaikymas prie arkinės užtvankos atsiranda dėl slėgio persiskirstymo iš užtvankos priekio į upės krantus.
Mašinų kambario vieta
Tiksliau, pagal mašinų skyriaus vieta užtvankos atžvilgiu, nepainioti su išdėstymu! Ši klasifikacija yra svarbi tik upės tekėjimo, nukreipimo ir potvynių elektrinėms.
- kanalo tipas;
- užtvankos tipas.
At kanalo tipas mašinų skyrius yra tiesiai užtvankos korpuse, užtvankos tipas - pastatytas atskirai nuo užtvankos korpuso ir paprastai yra iškart už jos.
Išdėstymas
Žodis „išdėstymas“ šiame kontekste reiškia mašinų skyriaus vietą upės vagos atžvilgiu. Būkite atsargūs skaitydami kitą literatūrą šia tema, nes žodžio išdėstymas turi platesnę reikšmę. Klasifikacija galioja tik upės nutekėjimo ir nukreipimo elektrinėms.
- kanalas;
- salpa;
- pakrantės.
At kanalo išdėstymas mašinų skyriaus pastatas yra upės vagoje, salpos išdėstymas - upės salpoje, o prie pakrantės išdėstymas - ant upės kranto.
Perteklinis reguliavimas
Būtent upės tėkmės reguliavimo laipsnis. Klasifikacija aktuali tik upės nutekėjimo ir nukreipimo hidroelektrinėms.
- dienos reguliavimas (darbo ciklas – viena diena);
- savaitinis reguliavimas (darbo ciklas – viena savaitė);
- metinis reguliavimas (eksploatacijos ciklas – vieneri metai);
- ilgalaikis reguliavimas (darbo ciklas – keli metai).
Klasifikacija atspindi hidroelektrinės rezervuaro dydį, palyginti su upės metinio debito dydžiu.
Visi aukščiau išvardinti kriterijai vienas kito nepaneigia, tai yra, viena ir ta pati HE gali būti upės tipo, aukšto slėgio, vidutinės galios, upės takų išdėstymo su užtvankos tipo turbinų patalpa, arkine užtvanka ir rezervuaru. metinio reguliavimo.
Naudotų šaltinių sąrašas
- Bryzgalovas, V.I. Hidroelektrinės: vadovėlis. pašalpa / V.I. Bryzgalovas, L.A. Gordonas - Krasnojarskas: CPI KSTU, 2002. - 541 p.
- Hidraulinės konstrukcijos: 2 tūriais / M.M. Grišinas [i dr.]. - Maskva: Aukštoji mokykla, 1979. - V.2 - 336 p.
Apibrėžimas
Ypatumai
Veikimo principas
Hidroenergija pasaulyje
Didžiausios hidroelektrinės pasaulyje
Tucurui hidroelektrinė
Grand Coulee
Sayano-Shushenskaya hidroelektrinė
Krasnojarsko HE
Čerčilio krioklys (HPP)
Huverio užtvanka
Asuano užtvankos
Hidroelektrinės (HE) Rusijos Federacija
Hidraulinės inžinerijos raidos istorija m Rusijos Federacija
Didžiausios hidroelektrinės (HE) Rusijos Federacija
Bratsko HE
Ust-Ilimskaya HE
Boguchanskaya HE
Volžskaja HE
Žigulevskajos HE
Bureyskaya HE
Avarijos ir incidentai hidroelektrinėse
Vajonto užtvanka
Novosibirsko hidroelektrinė
Nelaimingi atsitikimai Sayano-Shushenskaya HE
Mažoji hidroelektrinė (HE)
Hidroelektrinė (HE) – elektrinė, kuri kaip energijos šaltinį naudoja vandens srovės energiją. Hidroelektrinės (HE) dažniausiai statomos upėse, statant užtvankas ir rezervuarus.
Norint efektyviai gaminti elektrą hidroelektrinėse, būtini du pagrindiniai veiksniai: garantuotas vandens tiekimas ištisus metus ir galimi dideli upės šlaitai, palankūs hidrostatybinei kanjoninei topografijai.
Ypatumai
Pradinė kaina elektros Rusijos HE yra daugiau nei du kartus mažesnis nei šiluminėse elektrinėse.
Hidroelektrinius generatorius galima pakankamai greitai įjungti ir išjungti, priklausomai nuo energijos suvartojimo
Atsinaujinantis energijos šaltinis
Žymiai mažesnis poveikis oro aplinkai nei kitų tipų elektrinės
HE statyba paprastai reikalauja daugiau kapitalo
Dažnai efektyvios HE yra labiau nutolusios nuo vartotojų
Rezervuarai dažnai apima didelius plotus
Užtvankos dažnai keičia žuvų ūkio pobūdį, nes užkerta kelią migruojančių žuvų nerštavietei, tačiau dažnai palankiai vertina žuvų išteklių didinimą pačiame telkinyje ir žuvivaisos įgyvendinimą.
Principas dirbti
Principas dirbti HPS yra gana paprasta. Hidraulinių konstrukcijų grandinė užtikrina reikiamą vandens, tekančio į hidraulinės turbinos mentes, slėgį, kuris varo generatorius, kurie generuoja elektros.
Reikiamas vandens slėgis susidaro statant užtvanką, o dėl upės susikaupimo tam tikroje vietoje arba išvedimo būdu - natūraliai tekėjus vandeniui. Kai kuriais atvejais, norint gauti reikiamą vandens slėgį, kartu naudojama ir užtvanka, ir darinys.
Visa elektros įranga yra tiesiai hidroelektrinės (HE) pastate. Priklausomai nuo tikslo, jis turi savo specifinį padalinį. Mašinų skyriuje yra hidrauliniai įrenginiai, kurie vandens srovės energiją tiesiogiai paverčia elektros energija. Taip pat yra visokios papildomos įrangos, valdymo ir stebėjimo prietaisų, skirtų hidroelektrinių darbui, transformatorių stotis, skirstytuvai ir daug daugiau.
Hidroelektrinės skirstomos pagal generuojamą galią:
galingas - gaminti nuo 25 MW iki 250 MW ir daugiau;
vidutinė - iki 25 MW;
mažosios hidroelektrinės (HE) – iki 5 MW.
Hidroelektrinės galia tiesiogiai priklauso nuo vandens slėgio, taip pat nuo naudojamo generatoriaus efektyvumo. Atsižvelgiant į tai, kad pagal gamtos dėsnius vandens lygis nuolat kinta, priklausomai nuo sezono, taip pat dėl daugelio priežasčių, hidroelektrinės galios išraiška įprasta imti ciklinę galią. Pavyzdžiui, yra metinis, mėnesinis, savaitinis ar paros hidroelektrinės (HE) veikimo ciklai.
Hidroelektrinės (HE) taip pat skirstomos pagal maksimalų vandens slėgio panaudojimą:
aukštas slėgis - daugiau nei 60 m;
vidutinio slėgio - nuo 25 m;
žemo slėgio - nuo 3 iki 25 m.
Priklausomai nuo vandens slėgio, hidroelektrinėse (HE) naudojamos įvairių tipų turbinos. Aukšto slėgio - kaušinėms ir radialinėms-ašinėms turbinoms su metalinėmis spiralėmis. Vidutinio slėgio HE įrengiamos rotacinės mentės ir radialinės ašies turbinos, žemo slėgio HE – sukamosios mentės gelžbetoninėse kamerose. Visų tipų turbinų veikimo principas panašus – esantis slėgis (vandens slėgis) patenka į turbinos mentes, kurios pradeda suktis. Taigi mechaninė energija perduodama hidroelektros generatoriui, kuris gamina elektros energiją. Turbinos skiriasi kai kuriomis techninėmis charakteristikomis, taip pat kameromis – geležies arba gelžbetonio, ir yra skirtos įvairiam vandens slėgiui.
Hidroelektrinės taip pat skirstomos priklausomai nuo gamtos išteklių naudojimo principo ir atitinkamai susidariusios vandens koncentracijos. Štai šie HE:
upės takų ir beveik užtvankų HE. Tai yra labiausiai paplitę hidroelektrinių tipai. Vandens slėgis juose sukuriamas įrengiant užtvanką, kuri visiškai užtveria upę, arba pakelia vandens lygį joje iki reikiamo lygio. Tokios hidroelektrinės (HE) statomos ant aukšto vandens žemumų upių, taip pat ant kalnų upių, tose vietose, kur upės vaga siauresnė, suspausta.
užtvankos hidroelektrinės. Pastatytas su didesniu vandens slėgiu. Šiuo atveju upę visiškai užtveria užtvanka, o pats hidroelektrinės pastatas yra už užtvankos, jos apatinėje dalyje. Vanduo šiuo atveju į turbinas tiekiamas specialiais slėgio tuneliais, o ne tiesiogiai, kaip upių takų hidroelektrinėse.
nukreiptos hidroelektrinės (HE). Tokios elektrinės statomos tose vietose, kur upės nuolydis didelis. Reikiama vandens koncentracija šio tipo HE sukuriama išvedimo būdu. Vanduo iš upės vagos nukreipiamas specialiomis drenažo sistemomis. Pastarieji ištiesinti, o jų nuolydis gerokai mažesnis nei vidutinis upės nuolydis. Dėl to vanduo tiekiamas tiesiai į elektrinės pastatą. Nukreipimo HE gali būti įvairių tipų be slėgio arba su slėgio nukreipimu. Esant slėgio nukreipimui, vamzdis klojamas dideliu išilginiu nuolydžiu. Kitu atveju išvedimo pradžioje ant upės sukuriama aukštesnė užtvanka, sukuriamas rezervuaras – ši schema dar vadinama mišriu dariniu, kadangi reikiamai vandens koncentracijai sukurti naudojami abu būdai.
hidroakumuliacinės elektrinės. Tokios hidroakumuliacinės elektrinės gali sukaupti pagamintą elektros energiją ir pradėti ją eksploatuoti didžiausios apkrovos metu. Tokių elektrinių veikimo principas yra toks: tam tikrais momentais (ne piko metu) siurblinės veikia kaip siurbliai ir pumpuoja vandenį į specialiai įrengtus viršutinius baseinus. Esant poreikiui, vanduo iš jų patenka į slėginį vamzdyną ir atitinkamai varo papildomas turbinas.
Hidroelektrinėse, atsižvelgiant į paskirtį, gali būti ir papildomų konstrukcijų, tokių kaip šliuzai ar laivų keltuvai, palengvinantys laivybą per rezervuarą, žuvų praėjimai, laistymui naudojamos vandens ėmimo konstrukcijos ir daug daugiau.
Hidroelektrinės vertė slypi tame, kad elektros energijai gaminti jos naudoja atsinaujinančią energiją Gamtos turtai. Dėl to, kad hidroelektrinėms nereikia papildomo kuro, galutinė pagamintos elektros savikaina yra daug mažesnė nei naudojant kitų tipų elektrines.
Hidroenergija pasaulyje
Kanada taip pat pirmauja pagal vienam gyventojui generuojančią hidroenergiją. Vykdomos aktyviausios 2000-ųjų pradžioje hidrostatybos, kurioms hidroenergija yra pagrindinis potencialus energijos šaltinis, toje pačioje šalyje yra iki pusės pasaulio mažųjų hidroelektrinių (HE).
Didžiausios hidroelektrinės pasaulyje
2005 m. hidroenergija pagamina iki 63% atsinaujinančios ir iki 19% visos pasaulyje elektros energijos, instaliuota hidroenergijos galia siekia 715 GW.
Vienam gyventojui tenkančios hidroenergijos gamybos lyderiai yra Norvegija, Islandija ir Kanada. Aktyviausia hidraulinė konstrukcija XXI amžiaus pradžioje yra Kinija, kuriai hidroenergija yra pagrindinis potencialus energijos šaltinis Šalis esančių iki pusės pasaulio mažųjų hidroelektrinių (HE).
Itaipu
Itaipu yra didelė hidroelektrinė prie Paranos upės, 20 km nuo Foz do Iguacu miesto Brazilijos ir Paragvajaus pasienyje.
Projektavimo ir paruošimo darbai pradėti 1971 m., paskutiniai du iš planuotų 18 generatorių pradėti eksploatuoti 1991 m., o dar du generatoriai – 2007 m.
HE įrenginių struktūra:
Kombinuota užtvanka, kurios bendras ilgis 7 235 m, plotis 400 m ir aukštis 196 m;
Betoninis išsiliejimas, kurio didžiausias srautas yra 62 200 m/s.
Stoties galia – 14 000 MW. Vidutinė metinė produkcija yra 69,5 mlrd. kWh, 2007 m. baigus statybas – 90-95 mlrd. kWh per metus.
Stoties energetinę įrangą sudaro 20 hidraulinių agregatų, kurių kiekvieno galia po 700 MW, dėl skaičiuojamo slėgio viršijimo generatorių turima galia daugiau nei pusę darbo laiko siekia 750 MW.
Hidroelektrinės (HE) užtvanka sudarė santykinai nedidelį – pagal pajėgumą – 170 km ilgio, 7–12 km pločio, 1350 km² ploto ir 29 km² tūrio rezervuarą.
Jo statybai vyriausybė perkėlė apie 10 tūkstančių šeimų, gyvenančių Paranos pakrantėje, daugelis iš kurių prisijungė prie bežemių judėjimo.
Kaina Iš pradžių Itaipu statyba ekspertų buvo įvertinta 4,4 milijardo dolerių, tačiau dėl neveiksmingos vienas po kito einančių diktatoriškų režimų politikos iš tikrųjų ji siekė 15,3 milijardo dolerių.
Guri
Guri yra didelė hidroelektrinė Venesuelos Respublikoje, Bolivar departamente prie Caroni upės, 100 km iki jos įtekėjimo į Orinoką.
Oficialus pavadinimas – Simono Bolivaro (1978-2000 m. – Raulio Leoni) vardu pavadinta hidroelektrinė (HE).
Trečioji stotis pasaulyje pagal galią po kinų „Sanxia“ ir brazilų „Itaipu“.
HE pradėta statyti 1963 m., pirmasis etapas baigtas 1978 m., antrasis 1986 m.
HE įrenginių struktūra:
užtvanka, kurios bendras ilgis 1300 m, o aukštis 162 m;
dvi mašinų patalpos su 10 hidraulinių agregatų kiekviename;
betoninis išsiliejimas, kurio didžiausias našumas 25 500 m3/s.
Stoties galia – 10 300 MW. Pirmoje turbinų salėje įrengta 10 blokų, kurių galia po 400 MW, antrojoje - 10 blokų, kurių kiekvieno galia 630 MW. Didžiausia metinė galia yra 46 milijardai kWh. HE slėginės konstrukcijos (bendras ilgis siekia 7000 m) sudaro didelį Guri rezervuarą, kurio ilgis 175 km, plotis 48 km, plotas iki 4250 km² ir bendras tūris 138 km². Rezervuaro vandens kraštas yra 272 m virš jūros lygio aukštyje.
Rekonstrukcija vyksta nuo 2000 metų: iki 2007 metų pakeistos 5 turbinos ir antrosios turbinų salės pagrindiniai komponentai, nuo 2007 metų pirmoje salėje pakeisti keturi blokai.
Antrosios mašinų skyriaus sienas puošia Venesuelos menininkas Carlosas Cruz-Diezas.
Tukurų HE
Tukurui HE (Guarani, portugalų: Tucurun, Usina Hidrelétrica de Tucurun) – hidroelektrinė (HE) prie Tocantins upės, esanti Tukurui grafystėje, Tocantins.
Hidroelektrinė pavadinta šalia statybvietės buvusio „Tukurų“ miesto vardu. Dabar pasroviui nuo užtvankos yra miestas tokiu pačiu pavadinimu. Hidroelektrinės (HE) instaliuota galia – 8 370 MW, iš viso yra 24 generatoriai.
1970 m. buvo suformuota iš Brazilijos įmonių ENGEVIX ir THEMAG, kurios laimėjo tarptautinį projekto kūrimą ir įgyvendinimą. Darbai pradėti 1976 m., baigti 1984 m. Užtvankos ilgis 11 km, aukštis 76 m.
Hidroelektrinė buvo parodyta 1985 m. filme „Smaragdų miškas“.
Grand Coulee
Grand Coulee yra hidroelektrinė (HE), esanti Šiaurės Amerikoje, didžiausia JAV ir penkta pagal dydį pasaulyje.
Hidroelektrinės statyba buvo baigta 1942 m. birželio mėn. 11,9 km3 rezervuaras buvo pastatytas elektros energijos gamybai ir dykumų šiaurės vakarų pakrantėje drėkinimui. Rezervuaro vandenys drėkina apie 2000 km² žemės ūkio paskirties žemės.
Hidroelektrinės betoninės gravitacinės užtvankos, kurios korpuse paklota 9,16 mln. m3 betono, ilgis – 1592 m, aukštis – 168 m. Užtvankos išsiliejimo dalies plotis – 503 m. 20 TWh elektros energijos per metus.
Sayano-Shushenskaya HE
Sayano-Shushenskaya hidroelektrinė pavadinta P. S. Neporožnis yra galingiausia elektrinė Rusijos Federacijoje, šešta pagal dydį hidroelektrinė (HE) pasaulyje. Įsikūręs prie Jenisejaus upės, Cheryomushki kaime (Chakassia), netoli Sajanogorsko.
Tai galingiausia elektrinė Rusijos Federacijoje. Iki 2009 m. avarijos ji pagamino 15 procentų Rusijos hidroelektrinėse (HE) pagamintos energijos ir 2 proc viso elektros energijos kiekio. HE įrenginių struktūra:
betoninė arkinė gravitacinė užtvanka 245 m aukščio, 1 066 m ilgio, 110 m pločio prie pagrindo, 25 m pločio išilgai keteros .6 m ir dešiniojo kranto aklina dalis 298,5 m ilgio.
hidroelektrinės užtvankos pastatas
statomas pakrantės išsiliejimas.
HE galia – 6 400 MW (kartu su Pagrindiniu hidroelektriniu – 6 721 MW), vidutinė metinė galia – 24,5 mlrd. kWh. 2006 m. dėl didelio vasaros potvynio elektrinė pagamino 26,8 mlrd. kWh elektros energijos.
HE pastate buvo sumontuota 10 radialinių ašių hidraulinių agregatų, kurių kiekvieno galia po 640 MW, veikė 194 m projektiniu aukščiu.Didžiausias statinis aukštis ant užtvankos – 220 m, tai daug mažesnis.
Užtvankos išsiliejimo galia – 13600 m/s, didžiausias užfiksuotas įtekėjimas į aikštelę – 24400 m/s, statomas išsiliejimas didžiausią išleidžiamą debitą turėtų padidinti 8000 m/s.
Pasroviui nuo Sayano-Shushenskaya HE yra jos priešreguliatorius, 321 MW galios Mainskaya HE, kuri organizaciniu požiūriu yra Sayano-Shushenskaya hidroelektrinių komplekso dalis.
HE užtvanka sudaro didelį Sayano-Shushenskoye rezervuarą, kurio bendras tūris yra 31,34 kubinio metro. km (naudingas tūris - 15,34 kub. km) ir 621 kv. km plotas. km. Rezervuaro vanduo yra aukštos kokybės, todėl hidroelektrinės žemupyje buvo galima organizuoti upėtakių auginimo žuvininkystės ūkius. Kuriant rezervuarą buvo užlieta 35,6 tūkst. hektarų žemės ūkio naudmenų, perkelta 2717 pastatų. Rezervuaro teritorijoje yra Sayano-Shushensky biosferos rezervatas.
Sayano-Shushenskaya HE suprojektavo Lengydroproekt institutas.
Krasnojarsko HE
Krasnojarsko hidroelektrinė yra prie Jenisejaus upės, keturiasdešimt kilometrų nuo Krasnojarsko, netoli Divnogorsko miesto Krasnojarsko krašte. Antra pagal dydį HE Rusijos Federacijoje. Įtrauktas į Jenisejaus HE kaskadą.
Krasnojarsko HE suprojektavo Lengydroproekt institutas.
Hidroelektrinė pradėta statyti 1956 m., o baigta 1972 m. Pirmasis Krasnojarsko hidroelektrinės blokas buvo paleistas 1967 metų lapkričio 3 dieną.
HE įrenginių struktūra:
gravitacinė betoninė užtvanka, kurios ilgis 1065 m, o aukštis 124 m, susideda iš kairiojo kranto aklinosios užtvankos 187,5 m ilgio, užtvankos - 225 m, aklinos kanalo užtvankos - 60 m, stoties užtvankos - 360 m ir dešiniojo kranto aklina užtvanka - 232,5 m, užtvankos korpuse paklota 5,7 mln.m3 betono.
430 m ilgio hidroelektrinė prie užtvankos.
Elektros priėmimo ir skirstymo įrenginiai - 220 kV ir 500 kV.
Laivo keltuvas.
HE galia - 6000 MW. Vidutinė metinė elektros energijos gamyba yra 20,4 milijardo kWh. HE pastate sumontuota 12 radialinių ašinių hidraulinių agregatų, kurių kiekvieno galia 500 MW, veikiančių 93 m projektiniu aukščiu. Laivams praplaukti pastatytas vienintelis Rusijos Federacijoje laivų keltuvas.
Hidroelektrinės užtvanka sudaro didelį Krasnojarsko rezervuarą. Rezervuaro plotas yra apie 2000 km², bendras ir naudingasis tūris yra atitinkamai 73,3 ir 30,4 km². Rezervuaras užliejo 120 tūkstančių hektarų žemės ūkio paskirties žemės, statybų metu buvo perkelta 13 750 pastatų.
Čerčilio krioklys (HPP)
Čerčilio krioklys yra nukreipta hidroelektrinė Čerčilio upėje Kanados Niufaundlendo ir Labradoro provincijoje, kuri taps planuojamos upės hidroelektrinių kaskados dalimi. 75 m aukščio Čerčilio krioklio vietoje buvo pastatyta hidroelektrinė (HE), kuri po upės nukreipimo 1970 metais buvo nusausinta, tai yra didžiąją metų dalį kaip krioklys neegzistuoja. Upė, krioklys ir hidroelektrinė pavadinti Didžiosios Britanijos ministro pirmininko W. Churchillio vardu.
2009 m. Čerčilio krioklio HE yra antra pagal dydį požeminė elektrinė pasaulyje po Roberto-Bourassa HE šiaurinėje Kvebeko dalyje, yra pirmoji hidroelektrinė (HE) Šiaurės Amerikoje pagal vidutinę metinę galią (35 TWh). ir antrasis Kanada pagal instaliuotąją galią (5 428 MW).
Hidroelektrinė (HE) buvo pradėta statyti 1967 m. liepos 17 d. po kelerių metų planavimo, baigta 1971 m. gruodžio 6 d. Rezervuaras - kurio bendras plotas 6988 km2, o tūris 28 km3 - buvo suformuota ne viena užtvanka, o 88 nukreipiamomis užtvankomis, kurių bendras ilgis daugiau nei 64 km, kurias statant panaudota 20 mln.m3 grunto. Ilgiausia iš užtvankų yra 6,1 km ilgio. Ši schema leido padidinti baseino plotą nuo 60 000 km2 iki 71 700 km2 ir padidinti vidutinį metinį debitą hidroelektrinės komplekso teritorijoje iki 52 km3 (1 651 m/s).
Hidroelektrinė (HE) pagaminta pagal nukreipimo principą su upės nukreipimu krioklio zonoje. Jis tiekiamas su išsiliejimu, kurio pralaidumas yra 1 390 m3/sek. Mash M3 Pagrindinė HE salė, pagal projektą esanti po žeme, padaryta uoloje, dirbančioje 310 m gylyje, turbinų salės matmenys – 296 m ilgio, 25 m pločio ir 47 m aukščio. Iš viso jame yra 11 hidroelektrinių, kurių bendra galia – 5 428 MW. Kiekvienos radialinės ašies turbinos, veikiančios 312,4 m projektiniu aukščiu, sveria 73 tonas, o veikimo dažnis – 200 aps./min. Generatoriaus galia M3 griovys 493,5 MW. Agregatų vandens vamzdynai yra pagaminti iš 427 m ilgio ir 6,1 m skersmens tiekimo tunelių ir 263 m aukščio ir 2,13 m skersmens išsiliejimo į generatorius.
Stotis priklauso korporacijai „Churchill Falls (Labrador) Ltd“, kurios kontrolinis akcijų paketas (65,8 proc.) priklauso „Nalcor“, 34,2 proc. – „Hydro-Québec“. Vykdomas jėgainės plėtros projektas, apimantis naujų užtvankų ir papildomų hidroelektrinių (HE) statybą, kurios turėtų padidinti baseino plotą ir padidinti bendrą instaliuotą galią iki 9252 MW.
Huverio užtvanka
Huverio užtvanka, Huverio užtvanka, Huverio užtvanka (angl. Hoover Dam, taip pat žinoma kaip Boulder Dam) yra unikali hidraulinė konstrukcija JAV, 221 m aukščio betoninė užtvanka ir hidroelektrinė (HE), pastatyta Kolorado upės žemupyje. Įsikūręs Juodajame kanjone, Arizonos ir Nevados valstijų pasienyje, 48 km į pietryčius nuo Las Vegaso; formuoja ežerą (tvenkinį) Midus. Pavadintas 31-ojo JAV prezidento Herberto Hooverio, 31-ojo prezidento, vardu JAV kuris suvaidino svarbų vaidmenį statant jį. Užtvankos statyba pradėta 1931 m., o baigta 1936 m., dvejais metais anksčiau nei numatyta.
Užtvanką administruoja JAV Melioracijos biuras, JAV Vidaus reikalų departamento padalinys. 1981 metais užtvanka buvo įtraukta į JAV nacionalinį istorinių vietų registrą. Hoover užtvanka yra viena iš labiausiai žinomų lankytinų vietų Las Vegase.
Hidroelektrinė (Hidro elektrinė, HE) yra
Įvadas
Žmonės jau seniai išmoko vandens energiją panaudoti malūnų, staklių, lentpjūvių sparnuotėms sukti. Tačiau palaipsniui mažėjo hidroenergijos dalis bendrame žmogaus sunaudojamos energijos kiekyje. Taip yra dėl ribotos galimybės perduoti vandens energiją dideliais atstumais. Atsiradus vandens varomai elektrinei turbinai, hidroenergija turi naują perspektyvą.
Kai kurie pirmieji vos kelių šimtų vatų galios hidroelektriniai buvo pastatyti 1876–1881 m. Stangasse ir Laufene (Vokietija) bei Grayside (Anglija). Hidroelektrinių plėtra ir jų pramoninis panaudojimas yra glaudžiai susiję su elektros perdavimo per atstumą problema. Elektros energijos tiekimui nutiesta elektros perdavimo linija (170 km) nuo Laufeno hidroelektrinės iki Frankfurto prie Maino (Vokietija) Tarptautinė elektrotechnikos paroda (1891 m.) atvėrė plačias galimybes hidroelektrinių plėtrai. 1892 metais ant krioklio pastatyta hidroelektrinė Bulach mieste (Šveicarija) tiekė pramoninę srovę, 1893 metais beveik vienu metu buvo pastatytos hidroelektrinės Gelšene (Švedija), prie Isaro upės (Vokietija) ir Kalifornijoje (JAV). 1896 metais pradėjo veikti nuolatinės srovės Niagaros hidroelektrinė (JAV); 1898 metais davė srovę Reinfeldo hidroelektrinei (Vokietija), o 1901 metais pradėti krauti Jonato hidroelektrinės (Prancūzija) hidroelektriniai generatoriai.
Įtikinama informacija apie pirmąją pasaulyje hidroelektrinę galima laikyti informaciją apie pirmąją hidroelektrinę Kroatijoje Šibeniko mieste (1885 m.). Miesto apšvietimui buvo naudojama 230 kW kintamoji srovė.
Patikimiausia, kad pirmoji hidroelektrinė Rusijoje buvo Berezovskajos (Zyryanovskaya) hidroelektrinė, pastatyta Rudny Altajuje prie Berezovkos upės (Buchtarmos upės intakas) 1892 m. Tai buvo keturių turbinų, kurių bendra galia buvo 200 kW. Gauta energija apšvietė gamybines patalpas, užtikrino telefono stočių darbą, tiekė elektrinius siurblius vandeniui siurbti iš kasyklų šachtų.
1896 metais Irkutsko gubernijoje prie Nygris upės (Vačos upės intako) atsiradusi Nygrinskaja HE taip pat pretenduoja būti pirmoji. Stoties energetinę įrangą sudarė dvi turbinos su bendru horizontaliu velenu, kurios suko tris 100 kW galios dinamas. Pirminė įtampa buvo konvertuojama keturiais trifaziais srovės transformatoriais iki 10 kV ir per dvi aukštos įtampos linijas perduodama į kaimynines Negadanny ir Ivanovskio kasyklas. Kasyklose įtampa buvo transformuota į 220 V. Dėl elektros iš Nygrinskaya HE šachtose buvo įrengti elektriniai keltuvai. Be to, kasykla buvo elektrifikuota geležinkelis, kuris buvo naudojamas uolienų atliekų eksportui, kuris tapo pirmuoju elektrifikuotu geležinkeliu Rusijoje.
2012 metais hidroenergija pagamina iki 21% visos elektros energijos pasaulyje, hidroelektrinių (HE) instaliuota galia siekia 715 GW. Hidroelektrinių gamybos lyderiai absoliučiais skaičiais yra: Kinija, Kanada, Brazilija; ir vienam gyventojui – Norvegija, Islandija ir Kanada. Didžiausios pasaulyje hidroelektrinės yra:
Trys tarpekliai (Kinija, Jangdzės upė) – 22,4 GW,
Itaipu (Brazilija, Paranos upė) - 14 GW,
Guri (Venesuela, Karoni upė) 10,3 GW,
Tucurui (Brazilija, Tokantinso upė) – 8,3 GW,
Grand Coulee (JAV, Kolumbijos upė) – 6,8 GW,
Sayano-Shushenskaya (Rusija, Jenisejaus upė) 6,4 GW,
Krasnojarskas (Rusija, Jenisejaus upė) 6 GW,
Robert-Bourassa (Kanada, La Grande upė) 5,6 GW,
Čerčilio krioklys (Kanada, Čerčilio upė) – 5,4 GW,
2011 m. duomenimis, Rusijoje yra 15 veikiančių, statomų ir užšalusių hidroelektrinių, kurių galia viršija 1000 MW, ir daugiau nei šimtas mažesnės galios hidroelektrinių.
Tuo pačiu metu pagal hidroenergijos išteklių ekonominį potencialą Rusija užima antrą vietą pasaulyje (apie 852 mlrd. kWh) po Kinijos, tačiau pagal jų išsivystymo laipsnį - 20% - nusileidžia beveik visoms. išsivysčiusių šalių ir daugelio besivystančių šalių. Daugumos Rusijos hidroelektrinių įrangos nusidėvėjimo laipsnis viršija 40%, o kai kurių HE šis skaičius siekia 70%, o tai susiję su sistemine visos hidroenergetikos pramonės problema ir jos nuolatiniu nepakankamu finansavimu.
1. Pagrindiniai HE tipai
Upių ir užtvankų hidroelektrinės
Užtvanka; 2 - langinės; 3 - maksimalus aukštupio lygis; 4 - minimalus aukštupio lygis; 5 - hidraulinis keltuvas; 6 - šiukšlių grotelės; 7 hidrogeneratorius; 8 - hidraulinė turbina; 9 - minimalus žemupio lygis; 10 – maksimalus potvynio lygis
Užtvankos HE
Pastatytas su didesniu vandens slėgiu. Šiuo atveju upę visiškai užtveria užtvanka, o pats hidroelektrinės pastatas yra už užtvankos, jos apatinėje dalyje. Vanduo šiuo atveju į turbinas tiekiamas specialiais slėgio tuneliais, o ne tiesiogiai, kaip upių takų hidroelektrinėse.
Užtvanka; 2 - vamzdis; 3 - aukštos įtampos elektros įrangos vieta; 4 - HE turbinų salės pastatas.
Išvestinės hidroelektrinės:
Išvestinės hidroelektrinės. Tokios elektrinės statomos tose vietose, kur upės nuolydis didelis. Reikiama vandens koncentracija šio tipo HE sukuriama išvedimo būdu. Vanduo iš upės vagos nukreipiamas specialiomis drenažo sistemomis. Pastarieji ištiesinti, o jų nuolydis gerokai mažesnis nei vidutinis upės nuolydis. Dėl to vanduo tiekiamas tiesiai į elektrinės pastatą. Išvestinės HE gali būti įvairių tipų – neslėginės arba su slėgio dariniu. Esant slėgio nukreipimui, vamzdis klojamas dideliu išilginiu nuolydžiu. Kitu atveju išvedimo pradžioje ant upės sukuriama aukštesnė užtvanka, sukuriamas rezervuaras - ši schema dar vadinama mišriu dariniu, nes naudojami abu būdai sukurti reikiamą vandens koncentraciją.
Diversinės hidroelektrinės schema: 1 - užtvanka; 2 vandens keltuvas; 3 - karteris; 4 - darybos kanalas; 5 - dienos reguliavimo baseinas; 6 - slėgio baseinas; 7 - turbinos vamzdis; 8 - skirstomieji įrenginiai; 9 - HE pastatas; 10 - išsiliejimas; 11 - privažiavimo keliai
Hidroakumuliacinės elektrinės:
Tokios hidroakumuliacinės elektrinės gali sukaupti pagamintą elektros energiją ir pradėti ją eksploatuoti didžiausios apkrovos metu. Tokių elektrinių veikimo principas yra toks: tam tikrais laikotarpiais (ne piko apkrova) siurblinės veikia kaip siurbliai iš išorinių energijos šaltinių ir pumpuoja vandenį į specialiai įrengtus viršutinius baseinus. Esant poreikiui, vanduo iš jų patenka į slėginį vamzdyną ir varo turbinas.
Potvynių hidroelektrinės (TPP):
Specialus hidroelektrinės tipas, kuris naudoja potvynių ir atoslūgių energiją, o iš tikrųjų – Žemės sukimosi kinetinę energiją. Potvynių ir atoslūgių jėgainės naudoja vandens lygių skirtumą (vandens lygio svyravimai prie kranto gali siekti 12 metrų), kuris susidaro potvynio ir atoslūgio metu. Norėdami tai padaryti, pakrantės baseinas yra atskirtas žema užtvanka, kuri atoslūgio metu sulaiko potvynio vandenį. Tada vanduo išleidžiamas, ir jis sukasi hidraulines turbinas, kurios gali veikti tiek generatoriaus, tiek siurblio režimu (vandeniui siurbti į rezervuarą tolesniam darbui, jei nėra potvynių).
. Hidroelektrinės veikimo principas. Pagrindinės hidroelektrinių konstrukcijos ir įrenginiai
Hidroelektrinė – tai konstrukcijų ir įrenginių kompleksas, kurio pagalba vandens tėkmės energija paverčiama elektros energija.
Hidroelektrinės yra neatsiejama hidroelektrinių komplekso dalis – hidrotechnikos statinių kompleksas, skirtas vandens išteklius naudoti šalies ūkio interesais: elektros energijos gamybai, drėkinimui, vandens tiekimui, laivybos sąlygų gerinimui, apsaugai nuo potvynių, žuvų auginimui ir kt.
Hidraulinio srauto galia priklauso nuo srauto ir slėgio. Vandens srautas upėje kinta išilgai jos ilgio, keičiantis vagos skerspjūviui ir hidrauliniam nuolydžiui. Norint sutelkti jėgas ir sutelkti upės slėgį vienoje vietoje, statomi hidrotechniniai statiniai: užtvanka, nukreipiamasis kanalas.
Išpylimo įrenginiai apleidžia vandenį iš aukštupio į žemupį, kad potvynio metu neviršytų maksimalaus projektinio vandens lygio, išpiltų ledą, dumblą ir pan.
Jei upė yra plaukiojanti, greta užtvankos yra šliuzai (laivų keltuvai) su privažiavimo kanalais, skirti laivams ir plaustams praplaukti per hidroelektrinį, kroviniams perkrauti ir keleiviams pervežti iš vandens į sausumos transportą ir kt.
Siekiant užtikrinti vandens parinkimą ir tiekimą ne energijos vartotojams, hidroelektrinių komplekse yra vandens paėmimo įrenginiai ir siurblinės.
Žuvininkystės objektai – tai žuvų perėjos ir žuvų keltuvai, skirti vertingoms žuvims per hidroelektrinių kompleksą perkelti į nuolatines nerštavietes, žuvų apsaugos ir dirbtinio žuvų veisimo įrenginiai. Kartais užrakinant laivus žuvys praleidžiamos per šliuzus.
Hidroelektrinės komplekso objektams sujungti tarpusavyje, sujungti su valstybinės reikšmės kelių ir geležinkelių tinklu, taip pat šiems keliams pravažiuoti per hidroelektrinės komplekso konstrukcijas, tiesiami transporto įrenginiai: tiltai, keliai ir kt.
Elektros gamybai ir paskirstymui vartotojams hidroelektrinių komplekse yra įvairių energetikos objektų. Tai apima: vandens paėmimo angas ir vamzdžius, kurie vandenį iš prieš srovę tiekia į turbinas ir nukreipia vandenį į pasroviui; hidroelektrinių su hidroturbinomis, hidrogeneratoriais ir transformatoriais statyba; pagalbinė mechaninė ir kėlimo bei transportavimo įranga; Nuotolinio valdymo pultas; atviri skirstomieji įrenginiai, skirti priimti ir paskirstyti energiją.
Hidroelektrinės veikimo principas yra toks: užtvanka sudaro rezervuarą, užtikrinantį pastovų vandens slėgį. Vanduo patenka į vandens paėmimo angą ir, eidamas per slėgio kanalą, sukasi hidroturbina, kuri varo hidrogeneratorių. Hidrogeneratorių išėjimo įtampą didina transformatoriai, skirti perduoti paskirstymo pastotėms, o vėliau – vartotojams.
Slėgis susidaro dėl upės kritimo koncentracijos naudojamame ruože užtvanka, arba dariniu, arba užtvanka ir dariniu kartu. Hidrotechnikos darinys – tai visuma konstrukcijų, kurios nuleidžia vandenį iš upės, rezervuaro ar kito vandens telkinio, transportuoja jį į hidroelektrinės stoties mazgą, siurblinę, taip pat nuleidžia vandenį iš jų. Atskirkite darinį be slėgio ir slėgio. Slėgio nukreipimas - vamzdynas, slėgio tunelis, naudojamas, kai vandens lygio svyravimai jo paėmimo ar išleidimo vietoje yra dideli. Esant nedideliems lygio svyravimams, galima naudoti tiek slėgio, tiek ne slėgio išvedimą. Darinio tipas parenkamas atsižvelgiant į gamtines vietovės sąlygas, remiantis techniniu ir ekonominiu skaičiavimu. Šiuolaikinių nukreipimo vamzdžių ilgis siekia keliasdešimt kilometrų, pralaidumas – daugiau nei 2000 m 3 /sek. HE pastate yra pagrindinė galios įranga: elektrinės mašinų skyriuje - hidrauliniai agregatai, pagalbinė įranga, automatiniai valdymo ir stebėjimo įrenginiai; centriniame valdymo poste, operatorių-dispečeriniame pulte arba hidroelektrinės automatiniame operatore. Pakopinė transformatorių pastotė yra tiek HE pastato viduje, tiek atskiruose pastatuose arba atvirose erdvėse. Paskirstymo įrenginiai dažnai yra atviroje vietoje. Pastatas gali būti padalintas į sekcijas su vienu ar keliais mazgais ir pagalbine įranga, atskirtas nuo gretimų pastato dalių. Prie elektrinės pastato arba jo viduje sukuriama surinkimo aikštelė įvairiai įrangai surinkti ir remontuoti bei pagalbinėms priežiūros operacijoms atlikti. Pagal instaliuotą galią išskiriami galingi (virš 250 MW), vidutiniai (iki 25 MW) ir maži (iki 5 MW). HE galia priklauso nuo aukščio (skirtumo tarp viršutinio ir apatinio vandens srauto lygių Q (m 3 / s)), naudojamo hidroturbinose, ir hidroagregato efektyvumo.
Pagal maksimaliai naudojamą aukštį HE skirstomi į aukšto slėgio (daugiau nei 60 m), vidutinio slėgio (nuo 25 iki 60 m) ir žemo slėgio (nuo 3 iki 25 m). Plokščiose upėse galvūgaliai retai viršija 100 m, kalnuotomis sąlygomis užtvankos pagalba galima sukurti iki 300 m ar didesnes, o darinio pagalba – iki 1500 m.
Vienas iš svarbiausių hidroelektrinių komponentų yra hidroelektriniai generatoriai ir hidroturbinos.
Hidroturbinos.
Hidraulinė turbina paverčia slėgiu tekančio vandens energiją į mechaninę veleno sukimosi energiją.
Pagal veikimo principą hidroturbinos skirstomos į reaktyvines (slėgines) ir aktyviąsias (laisvoji srovė). Vanduo į darbaratį patenka per purkštukus (aktyviose hidraulinėse turbinose) arba per kreipiamąją mentę (reaktyvinėse hidraulinėse turbinose).
Labiausiai paplitęs aktyvių hidroturbinų tipas yra kaušo turbina. Peltono turbinos struktūriškai labai skiriasi nuo labiausiai paplitusių reaktyvinių turbinų (radialinių ašinių, sukamųjų), kurių sparnuotė yra vandens sraute. Kaušo turbinose vanduo per purkštukus tiekiamas liestiniu būdu į apskritimą, einantį per kaušo vidurį. Vanduo, praeinantis pro antgalį, suformuoja dideliu greičiu skriejančią čiurkšlę, atsitrenkusią į turbinos mentę, po kurios ratas sukasi, dirbdamas darbą. Nukrypus vienam peiliui, po srove pakeičiama kita. Reaktyvinės energijos panaudojimo procesas vyksta esant atmosferos slėgiui, o energijos gamyba vykdoma tik vandens kinetinės energijos sąskaita. Turbinos mentės yra abipus įgaubtos su aštria mente viduryje; ašmenų užduotis yra padalinti vandens srovę, kad būtų geriau panaudota energija. Pelton hidraulinės turbinos naudojamos virš 200 metrų aukštyje (dažniausiai 300-500 metrų ir daugiau), debitu iki 100 m³/s. Didžiausių kaušinių turbinų galia gali siekti 200-250 MW ir daugiau. Aukštyje iki 700 metrų kaušinės turbinos konkuruoja su radialinėmis-ašinėmis, aukštuose jų naudojimas neturi alternatyvos. Paprastai HE su kaušinėmis turbinomis statomos pagal nukreipimo schemą, nes naudojant užtvanką sunku pasiekti tokį didelį slėgį. Kaušinių turbinų privalumai – galimybė naudoti labai aukštas aukštis, taip pat maži vandens srautai. Turbinos trūkumai – neefektyvumas esant žemam slėgiui, negalėjimas jos naudoti kaip siurblys, aukšti reikalavimai tiekiamo vandens kokybei.
Radialinė ašinė turbina (Pranciškaus turbina) - reaktyvinė turbina. Šio tipo turbinų sparnuotėje srautas pirmiausia juda radialiai (iš periferijos į centrą), o po to ašine kryptimi (į išėjimą). Jie naudojami aukštyje iki 600 m. Galia iki 640 MW.
Pagrindinis šio tipo turbinų privalumas yra didžiausias optimalus visų esamų tipų našumas. Trūkumas yra mažiau plokščia veikimo charakteristika nei Kaplan turbinos.
Kaplan turbina- reaktyvinė turbina, kurios mentės vienu metu gali suktis aplink savo ašį, dėl ko reguliuojama jos galia. Taip pat galią galima reguliuoti naudojant kreipiamojo įtaiso peiliukus. Hidraulinės turbinos mentės gali būti išdėstytos tiek statmenai jos ašiai, tiek kampu. Vandens srautas besisukančioje turbinoje juda išilgai savo ašies. Turbinos ašis gali būti išdėstyta tiek vertikaliai, tiek horizontaliai. Su vertikalia ašimi srautas, prieš patekdamas į turbinos darbinę kamerą, susukamas į spiralinę kamerą, o po to ištiesinamas gaubtu. Tai būtina norint vienodai tiekti vandenį į turbinos mentes, taigi ir sumažinti jo susidėvėjimą. Jis daugiausia naudojamas vidutinio slėgio hidroelektrinėse.
Įstrižainė turbina- reaktyvinė turbina, naudojama esant vidutiniam ir aukštam slėgiui. Įstrižinė turbina yra sukamoji turbina, kurios mentės yra išdėstytos ūmiu (45-60°) kampu turbinos sukimosi ašies atžvilgiu. Toks menčių išdėstymas leidžia padidinti jų skaičių (iki 10-12 vnt.) ir naudoti turbiną esant didesniam slėgiui. Įstrižinės turbinos naudojamos 30–200 metrų aukštyje, žemomis galvomis konkuruojant su klasikinėmis Kaplan turbinomis, o aukštomis – su radialinėmis-ašinėmis turbinomis. Palyginti su pastarosiomis, įstrižainės turbinos pasižymi šiek tiek didesniu efektyvumu, tačiau yra struktūriškai sudėtingesnės ir labiau linkusios susidėvėti.
hidro generatorius- elektrinė mašina, skirta elektros energijai gaminti hidroelektrinėje. Paprastai hidrogeneratorius yra vertikalios konstrukcijos sinchroninė smailių polių elektrinė mašina, varoma hidroturbina, nors yra ir horizontalių hidrogeneratorių (įskaitant kapsulinius hidrogeneratorius).
Hidrogeneratoriai turi santykinai mažą greitį (iki 500 aps./min.) ir gana didelį skersmenį (iki 20 m), o tai pirmiausia lemia daugumos hidrogeneratorių vertikalią konstrukciją, nes esant horizontaliai konstrukcijai neįmanoma užtikrinti reikiamo mechaninio stiprumo. ir jų konstrukcinių elementų standumas.
Siurblinėse-akumuliacinėse elektrinėse naudojami reversiniai hidrogeneratoriai (hidrogeneratoriai-varikliai), galintys tiek gaminti elektros energiją, tiek ją vartoti. Nuo įprastų hidrogeneratorių jie skiriasi specialia atraminio guolio konstrukcija, leidžiančia rotoriui suktis į abi puses.
Hidrogeneratoriai hidroelektrinėms specialiai projektuojami pagal hidroturbinų, kurioms jie skirti, greitį ir galią. Didelės agregato galios hidrogeneratoriai paprastai montuojami vertikaliai ant traukos guolių su atitinkamais kreipiamaisiais guoliais. Paprastai jie yra trifaziai ir skirti standartiniam dažniui. Oro aušinimo sistema uždara, su šilumokaičiais oras-vanduo.
3. HE privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai hidroenergijos pranašumai yra akivaizdūs. Žinoma, pagrindinis hidroresursų privalumas yra jų atsinaujinamumas: vandens tiekimas praktiškai neišsenkantis. Tuo pačiu metu vandens ištekliai gerokai lenkia kitų rūšių atsinaujinančius energijos šaltinius ir gali aprūpinti energija didelius miestus ir ištisus regionus.
Be to, šiuo energijos šaltiniu naudotis gana paprasta, tai liudija ilga hidroenergijos istorija. Pavyzdžiui, hidroelektrinius generatorius galima įjungti arba išjungti priklausomai nuo poreikio.
Tuo pačiu metu hidroenergetikos poveikio aplinkai klausimas yra gana prieštaringas. Viena vertus, hidroelektrinių eksploatavimas nelemia gamtos teršimo kenksmingomis medžiagomis, priešingai nei šiluminių elektrinių išmetamas CO 2 kiekis ir galimos avarijos atominėse elektrinėse, kurios gali turėti pasaulinių katastrofiškų pasekmių.
Tačiau kartu formuojant telkinius reikia užtvindyti didelius plotus, dažnai derlingus, ir tai sukelia neigiamus gamtos pokyčius. Užtvankos dažnai užtveria kelią žuvims neršti, sutrikdo natūralų upių tėkmę, sukelia sąstingio procesų vystymąsi, mažina gebėjimą „savaimiškai apsivalyti“, todėl smarkiai pakeičia vandens kokybę.
Hidroelektrinėse pagaminamos energijos savikaina yra daug mažesnė nei atominėse ir šiluminėse elektrinėse, o jos įjungus gali greitai pasiekti darbinės galios režimą, tačiau jų statyba yra brangesnė.
Šiuolaikinės hidroelektrinės gamybos technologijos leidžia pasiekti gana aukštą efektyvumą. Kartais jis yra dvigubai didesnis nei įprastų šiluminių elektrinių. Daugeliu atžvilgių šį efektyvumą užtikrina hidroelektrinių įrangos ypatumai. Tai labai patikima ir paprasta naudoti.
Be to, visa naudojama įranga turi dar vieną svarbų pranašumą. Tai ilgas tarnavimo laikas, paaiškinamas šilumos nebuvimu gamybos procese. Ir tikrai dažnai nereikia keisti įrangos, gedimai nutinka itin retai. Minimalus hidroelektrinės tarnavimo laikas yra apie penkiasdešimt metų. O buvusios Sovietų Sąjungos platybėse sėkmingai veikia stotys, pastatytos praėjusio amžiaus dvidešimtajame ar trečiajame dešimtmetyje. Hidroelektrinės valdomos per centrinį mazgą, todėl dažniausiai ten dirba mažai žmonių.
Išvada
hidroelektrinės turbinos savikaina energija
Hidroenergetikos potencialą galima nustatyti susumavus visus planetoje egzistuojančius upių srautus. Skaičiavimai parodė, kad pasaulio potencialas yra lygus penkiasdešimčiai milijardų kilovatų per metus. Tačiau šis labai įspūdingas skaičius sudaro tik ketvirtadalį kritulių kiekio, kuris kasmet iškrenta visame pasaulyje.
Atsižvelgiant į kiekvieno konkretaus regiono sąlygas ir pasaulio upių būklę, tikrasis vandens išteklių potencialas yra nuo dviejų iki trijų milijardų kilovatų. Šie skaičiai atitinka metinę 10 000–20 000 milijardų kilovatų per valandą elektros energijos gamybą.
Norint suprasti hidroenergijos potencialą, išreikštą šiais skaičiais, reikia palyginti gautus duomenis su naftos šiluminių elektrinių rodikliais. Norint pagaminti tokį kiekį elektros, naftą kūrenamoms stotims kasdien reikėtų apie keturiasdešimt milijonų barelių naftos.
Be jokios abejonės, hidroenergetika ateityje neturėtų daryti neigiamo poveikio aplinkai arba sumažinti jo iki minimumo. Kartu būtina maksimaliai išnaudoti hidroresursus.
Tai supranta daugelis specialistų, todėl gamtinės aplinkos išsaugojimo problema vykstant aktyvioms hidrotechnikos statyboms yra kaip niekad aktuali. Šiuo metu ypač svarbi tiksli galimų hidrotechninių objektų statybos pasekmių prognozė. Ji turėtų atsakyti į daugelį klausimų, susijusių su galimybe sušvelninti ir įveikti nepageidaujamas aplinkos situacijas, kurios gali susidaryti statybos metu. Be to, reikalingas lyginamasis būsimų hidroelektrinių ekologinio efektyvumo vertinimas. Tiesa, iki tokių planų įgyvendinimo dar toli, nes šiandien aplinkos energetinio potencialo nustatymo metodai nekuriami.
Šaltinių sąrašas
1. Neporožnis P.S., Obrezkovas V.I.; „Įvadas į specialybę: hidroelektrinė“. red. Maskva, 1982 m
Drobnis V.F. „Hidraulika ir hidraulinės mašinos“, red. Maskva, 1987 m
hidroelektrinė
Hidroelektrinė (HE)- elektrinė, kuri kaip energijos šaltinis naudoja vandens srovės energiją. Hidroelektrinės dažniausiai statomos ant upių, statant užtvankas ir rezervuarus.
Norint efektyviai gaminti elektrą hidroelektrinėse, būtini du pagrindiniai veiksniai: garantuotas vandens tiekimas ištisus metus ir galimi dideli upės šlaitai, palankūs hidrostatybinei kanjoninei topografijai.
Ypatumai
Veikimo principas
Hidroelektrinės veikimo principas yra gana paprastas. Hidraulinių konstrukcijų grandinė užtikrina reikiamą vandens slėgį, tekantį į hidraulinės turbinos mentes, kurios varo generatorius, gaminančius elektros energiją.
Didžiausios hidroelektrinės pasaulyje
| vardas | Galia, GW |
Vidutinis metinis kartos, milijardai kWh |
Savininkas | Geografija |
|---|---|---|---|---|
| trys tarpekliai | 22,40 | 100,00 | R. Jangdzė, Sandupingas, Kinija | |
| Itaipu | 14,00 | 100,00 | Itaipu Binacionalas | R. Parana, Foz do Iguacu, Brazilija / Paragvajus |
| Guri | 10,30 | 40,00 | R. Caroni, Venesuela | |
| Čerčilio krioklys | 5,43 | 35,00 | Niufaundlendas ir Labradoro hidrolaivis | R. Čerčilis, Kanada |
| Tucurui | 8,30 | 21,00 | Elektrobras | R. Tokantinas, Brazilija |
Hidroelektrinės Rusijoje
2009 m. duomenimis, Rusijoje yra 15 hidroelektrinių, kurių galia viršija 1000 MW (veikiančių, baigiama statyti ar statoma), ir daugiau nei šimtas mažesnės galios hidroelektrinių.
Didžiausios hidroelektrinės Rusijoje
| vardas | Galia, GW |
Vidutinis metinis kartos, milijardai kWh |
Savininkas | Geografija |
|---|---|---|---|---|
| Sayano-Shushenskaya HE | 2,56 (6,40) | 23,50 | UAB „RusHydro“. | R. Jenisejus, Sajanogorskas |
| Krasnojarsko HE | 6,00 | 20,40 | OJSC Krasnojarskos HE | R. Jenisejus, Divnogorskas |
| Bratsko HE | 4,52 | 22,60 | OAO Irkutskenergo, RFBR | R. Angara, Bratskas |
| Ust-Ilimskaya HE | 3,84 | 21,70 | OAO Irkutskenergo, RFBR | R. Angara, Ust-Ilimskas |
| Boguchanskaya HE | 3,00 | 17,60 | OAO Boguchanskaya HE, OAO RusHydro | R. Angara, Kodinskas |
| Volžskaja HE | 2,58 | 12,30 | UAB „RusHydro“. | R. Volga, Volžskis |
| Žigulevskajos HE | 2,32 | 10,50 | UAB „RusHydro“. | R. Volga, Žigulevskas |
| Bureyskaya HE | 2,01 | 7,10 | UAB „RusHydro“. | R. Bureja, poz. Talakanas |
| Čeboksarų HE | 1,40 (0,8) | 3,31 (2,2) | UAB „RusHydro“. | R. Volga, Novočeboksarskas |
| Saratovo HE | 1,36 | 5,7 | UAB „RusHydro“. | R. Volga, Balakovas |
| Zeya HE | 1,33 | 4,91 | UAB „RusHydro“. | R. Zeya, Zeya |
| Nižnekamsko HE | 1,25 (0,45) | 2,67 (1,8) | UAB „Generacijos įmonė“, UAB „Tatenergo“ | R. Kama, Naberezhnye Chelny |
| Zagorsko PSP | 1,20 | 1,95 | UAB „RusHydro“. | R. Kunya, poz. Bogorodskoje |
| Votkinskaja HE | 1,02 | 2,60 | UAB „RusHydro“. | R. Kama, Čaikovskis |
| Čirkijos HE | 1,00 | 2,47 | UAB „RusHydro“. | R. Sulak, Dubki kaimas |
Pastabos:
Kitos hidroelektrinės Rusijoje
Hidraulinės inžinerijos plėtros Rusijoje fonas
Sovietmečiu energetikos plėtros laikotarpiu buvo akcentuojamas ypatingas vieningo šalies elektrifikavimo nacionalinio ekonominio plano – GOELRO, patvirtinto 1920 m. gruodžio 22 d., vaidmuo. Ši diena SSRS buvo paskelbta profesine švente – Energetikos inžinieriaus diena. Hidroenergetikai skirtas plano skyrius vadinosi „Elektrifikacija ir vandens energetika“. Nurodė, kad hidroelektrinės gali būti ekonomiškai naudingos, daugiausia kompleksinio naudojimo atveju: elektros gamybai, laivybos sąlygų gerinimui ar melioracijai. Buvo manoma, kad per 10–15 metų šalyje bus galima pastatyti hidroelektrines, kurių bendra galia sieks 21 254 tūkst. arklio galių (apie 15 mln. kW), įskaitant europinėje Rusijos dalyje – 7394 galių. Turkestane - 3020, Sibire - 10 840 tūkst.AG Per artimiausius 10 metų buvo numatyta statyti 950 000 kW galios HE, tačiau ateityje buvo numatyta pastatyti dešimt HE, kurių bendras pirmųjų etapų darbinis pajėgumas sieks 535 000 kW.
Nors jau prieš metus, 1919 m., Darbo ir gynybos taryba pripažino Volchovo ir Sviro hidroelektrinių statybą gynybinės reikšmės objektais. Tais pačiais metais pradėta ruoštis statyti Volkhovskajos HE – pirmąją iš hidroelektrinių, pastatytų pagal GOELRO planą.
Tačiau dar prieš statant Volkhovskajos HE, Rusija turėjo gana turtingą pramoninės hidraulinės statybos patirtį, daugiausia privačių įmonių ir koncesijų. Informacija apie šias HE, pastatytas Rusijoje per paskutinį XIX amžiaus dešimtmetį ir pirmuosius 20 XX amžiaus 20 metų, yra gana išsklaidyta, prieštaringa ir reikalaujanti specialių istorinių tyrimų.
Patikimiausia, kad pirmoji hidroelektrinė Rusijoje buvo Berezovskajos (Zyryanovskaya) hidroelektrinė, pastatyta Rudny Altajuje prie Berezovkos upės (Buchtarmos upės intakas) 1892 m. Tai buvo keturių turbinų, kurių bendra galia 200 kW, ir buvo skirta tiekti elektrą kasyklos drenavimui iš Zyryanovsky kasyklos.
1896 metais Irkutsko gubernijoje prie Nygris upės (Vačos upės intako) atsiradusi Nygrinskaja HE taip pat pretenduoja būti pirmoji. Stoties energetinę įrangą sudarė dvi turbinos su bendru horizontaliu velenu, kurios suko tris 100 kW galios dinamas. Pirminė įtampa buvo konvertuojama keturiais trifaziais srovės transformatoriais iki 10 kV ir dviem aukštos įtampos linijomis perduodama į kaimynines kasyklas. Tai buvo pirmosios aukštos įtampos elektros linijos Rusijoje. Viena linija (9 km ilgio) buvo nutiesta per Goltsy iki Negadanny kasyklos, kita (14 km) - Nygri slėniu iki Sukhoi Log šaltinio žiočių, kur tais metais veikė Ivanovskio kasykla. Kasyklose įtampa buvo transformuota į 220 V. Dėl elektros iš Nygrinskaya HE šachtose buvo įrengti elektriniai keltuvai. Be to, buvo elektrifikuotas kalnakasybos geležinkelis, kuris buvo naudojamas uolienų atliekų eksportui, kuris tapo pirmuoju elektrifikuotu geležinkeliu Rusijoje.
Privalumai
- atsinaujinančios energijos naudojimas.
- labai pigi elektra.
- darbas nėra lydimas kenksmingų išmetimų į atmosferą.
- greita (palyginti su CHP/TPP) prieiga prie darbinės galios išvesties režimo įjungus stotį.
Trūkumai
- ariamos žemės užliejimas
- statybos vykdomos tik ten, kur yra didelės vandens energijos atsargos
- kalnų upėse yra pavojingos dėl didelio vietovių seismiškumo
- sumažėjęs ir nereguliuojamas vandens išleidimas iš rezervuarų 10-15 dienų (iki jų nebuvimo), lemia unikalių užliejamų ekosistemų pertvarkymą visoje upės vagoje, dėl to upės užteršiamos, mažėja mitybos grandinės, mažėja žuvų skaičius. , bestuburių vandens gyvūnų naikinimas, dygliuočių komponentų (dygliuočių) agresyvumo padidėjimas dėl nepakankamos mitybos lervų stadijose, daugelio migruojančių paukščių rūšių lizdaviečių nykimas, nepakankama drėgmė užliejamo ploto dirvožemyje, neigiamos augalų sukcesijos (sumažėjimas). fitomasė) ir maistinių medžiagų srauto į vandenynus sumažėjimas.
Didelės avarijos ir incidentai
Pastabos
taip pat žr
| hidroelektrinė Vikižodyne | |
| hidroelektrinė„Wikimedia Commons“. |
Nuorodos
- Didžiausių Rusijos hidroelektrinių žemėlapis (GIF, 2003 m. duomenys)
| Pramonės šakos | |
|---|---|
| Energetikos pramonė | Branduolinė (AE) | Vėjas (WPP) | Hidroenergija (HE) | Šiluminis (TPP) | Geoterminis | Vandenilis | Saulės energija | Banga | Potvynis (PES) |
| Kuro | Dujos | Aliejus | Durpės | Anglis | Naftos perdirbimo gamykla | dujų perdirbimas |
| Juodoji metalurgija | Rūdos žaliavų gavyba | Nemetalinių žaliavų kasyba | Juodųjų metalų gamyba | Vamzdžių gamyba | Elektroferolydinių gamyba | Koksas | Antrinis juodųjų metalų apdirbimas | Aparatūros gamyba |
| Spalvotoji metalurgija | Gamyba: aliuminio | aliuminio oksidas | fluoro druskos | nikelis | vario | švinas | cinkas | skarda | kobaltas | stibis | volframas | molibdenas | gyvsidabrio | titanas | magnis | antriniai spalvotieji metalai | retieji metalai | Ugniai atsparių ir karščiui atsparių metalų kietųjų lydinių pramonė | Retųjų metalų rūdų gavyba ir sodrinimas |
| Inžinerijos ir metalo apdirbimas |
Sunkus | Geležinkelis | Laivų statyba | Laivų remontas | Aviacija | Lėktuvų remontas | Raketa | Traktorius | Automobiliai | Staklės | Cheminis | Žemės ūkio | Elektrotechniniai | Instrumentuotė | Tikslus | Metalo apdirbimas |
| Cheminis | Kasyba ir chemija | Pagrindinės chemijos | Dažai ir lakas | Buitinės chemijos pramonė | Sodos gamyba | Trąšų gamyba | Cheminių pluoštų ir siūlų gamyba | Sintetinių dervų gamyba |
| Cheminis-farmacinis | |
| naftos chemijos | Padanga | Guma-asbestas |
| Naftos perdirbimo | |
| Lesnaya (kompleksai) |
Miškas | Medienos apdirbimas (lentpjūvė, medienos lenta, baldai) | Plaušiena ir popierius | Medienos chemikalai |
| Statybinės medžiagos | Cementas | Gelžbetonis ir betoninės konstrukcijos | Sienų medžiagos | nemetalinės statybinės medžiagos |
| Stiklas | |
| Porcelianas-fajansas | |
| Šviesa | Tekstilė | Siuvimas | Odos raugykla | Kailis | batas |
| Tekstilė | Medvilnė | Vilnonė | Lininiai | Šilkas | Sintetiniai ir dirbtiniai audiniai | Kanapės-džiutas |
| maistas | Cukrus | Kepyklėlė | Aliejus-riebalinis | Sviestas ir sūris | Žuvis | Pieno | Mėsa | Konditerijos gaminiai | Alkoholis | Makaronai | Alus ir gaivieji gėrimai | Vyno darykla | Miltų malūnas | Konservavimas | Tabakas | Druska | vaisių ir daržovių |
| Energija struktūra pagal produktus ir pramonės šakas |
|||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energetikos pramonė: elektros |
| ||||||||||||||||||||||||||