GESlar gidroelektr majmualari tarkibiga kiradi. Gidroagregat - suv resurslaridan olish uchun foydalanishni ta'minlaydigan gidrotexnik inshootlar majmuasi elektr energiyasi, suv ta'minoti, sug'orish, shuningdek, suv toshqinidan himoya qilish, navigatsiya, baliq etishtirish, dam olish uchun sharoitlarni yaxshilash va boshqalar.
GES inshootlarining tarkibi va maqsadi. Agar gidroelektr majmuasini yaratishning asosiy maqsadi elektr energiyasini ishlab chiqarish bo'lsa, u odatda gidroelektrostantsiya yoki gidroenergetika inshooti deb ataladi. Gidroelektrik majmua inshootlari majmuasiga asosiy va yordamchi inshootlar kiradi. Qurilish-montaj ishlarini ta'minlash uchun qurilish davrida vaqtinchalik inshootlar o'rnatiladi.
Amalga oshirilgan funktsiyalarga qarab, asosiy tuzilmalar quyidagilarga bo'linadi:
Suv saqlovchi va drenaj inshootlari,
GESning dizayniga qarab, suv omborini yaratish, gidroelektrostantsiya bosimining to'liq yoki bir qismi, foydalanish xarajatlarini pastki hovuzga o'tkazish, shu jumladan suv toshqini (shu jumladan turli xil to'g'onlar va suv o'tkazgichlar) , shuningdek, muz, shilimshiq, cho'kindi yuvish (shu jumladan, bu maqsadlar uchun ba'zi hollarda maxsus qurilmalar) tushirish uchun. Yuqori suvli daryolarda maksimal sel oqimlari 100 ming m3 / s yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Shunday qilib, dunyodagi eng yirik GESda, daryo bo'yidagi "Uchta dara". Yangtze (Xitoy) gidroelektr inshootlari FPU davrida maksimal loyihaviy suv toshqini 102,5 ming m3 / s ni tashkil etishga mo'ljallangan, Volgadagi Cheboksari GESida 0,01% ehtimollik bilan maksimal loyihaviy oqim tezligi 48 ming m3 / s ni tashkil qiladi. Dnepr GESi - 25,9 ming m3/s.Elektr energiyasini ishlab chiqarish va uni energiya tizimiga etkazib berish uchun mo'ljallangan energetika inshootlari, shu jumladan suv olish; suv elektr stansiyasi binosidagi gidroturbinalarga yuqori hovuzdan suv etkazib beradigan va gidroelektrostantsiya binosidan quyi suv omboriga suv chiqaradigan suv o'tkazgichlari; energetika uskunalari (gidravlik turbinalar, gidrogeneratorlar, transformatorlar va boshqalar), mexanik, ishlov berish, yordamchi uskunalar, boshqaruv tizimi bilan jihozlangan gidroelektrostantsiya binolari; elektr energiyasini energiya tizimiga qabul qilish va tarqatish uchun ochiq (ORU) yoki yopiq (ZRU) tarqatish qurilmalari, shuningdek elektr uzatish liniyalarini favqulodda o'chirish.
Kemalar va raftinglarning gidravlik tizim orqali o'tishi uchun mo'ljallangan yuk tashish va yog'och-rafting inshootlari, shu jumladan qulflar, yaqinlashish va chiqish kanallari bo'lgan kema liftlari, raf kemalari va boshqalar.
Sug'orish uchun suv olish, suv ta'minoti, zarur suv ta'minotini ta'minlash, shu jumladan suv olish joylari, nasos stantsiyalari va boshqalar.
Baliq o'tish joylari va baliqlarni himoya qilish inshootlari baliqlarning ko'chib yuruvchi turlarini yuqori hovuzdagi va qarama-qarshi yo'nalishdagi, shu jumladan baliq o'tish joylari va baliq ko'taruvchi joylarga o'tishiga imkon berish uchun mo'ljallangan.
Suv inshootlarini bir-biri bilan bog'lash, shuningdek ular orqali avtomobil va temir yo'llarni o'tkazish uchun mo'ljallangan transport inshootlari, shu jumladan ko'priklar, avtomobil yo'llari va temir yo'llar va boshqalar.
GES joylashgan joyning tabiiy sharoitiga (gidrologik, topografik, geologik, iqlimiy), bosim hosil qilish sxemasiga va gidroelektrostantsiya turiga qarab, gidroelektr majmuasining ba'zi asosiy tuzilmalari bilan birlashtirilishi mumkin. bir-biriga (masalan, gidroelektrostantsiyaning suv o'tkazgich binolari, bu erda GES binosi suv o'tkazgich bilan birlashtirilgan).
Yordamchi inshootlar suv inshootlarining normal ishlashi va texnik xodimlarning ishlashi uchun zarur shart-sharoitlarni ta'minlash uchun mo'ljallangan va ma'muriy binolar, suv ta'minoti, kanalizatsiya tizimlari va boshqalarni o'z ichiga oladi.
Qurilish-montaj ishlari uchun zarur bo'lgan vaqtinchalik tuzilmalarni ikki guruhga bo'lish mumkin.
Birinchi guruhga qurilish jarayonida daryo oqimlarining o'tishini ta'minlaydigan, qurilayotgan chuqurlar va inshootlarni chetlab o'tadigan va ularni suv bosishidan himoya qiluvchi, shu jumladan qurilish kanallari, o'tkazgichlar, tunnellar, lintellar, suvsizlantirish tizimlari va boshqalar kiradi.
Ikkinchi guruhga yordamchi ishlab chiqarish korxonalari, jumladan, sement, beton agregatlari, armatura, yogʻochga ishlov berish va mexanika sexlari, mexanizatsiya va avtotransport bazalari, omborlar, vaqtinchalik yoʻllar, vaqtincha elektr taʼminoti tizimlari, aloqa, suv taʼminoti va boshqalar omborlari boʻlgan beton zavodlari kiradi.
Ko'pgina hollarda, qurilish tugagandan so'ng, vaqtinchalik tuzilmalarning bir qismi gidroelektrostantsiyani ishlatish vaqtida ishlatiladi. Shunday qilib, birinchi guruh inshootlaridan qurilish kanallari va tunnellari to'liq yoki qisman gidroelektrostantsiyaning suv o'tkazgichlari yoki suv o'tkazgichlariga, lintellar esa to'g'onlarga kiritilishi mumkin.
Ikkinchi guruh tuzilmalari gidroelektr stansiyalari negizida joylashgan hududiy ishlab chiqarish majmualarining boshlang‘ich infratuzilmasi sifatida to‘liq yoki qisman qo‘llanilishi mumkin.
Gidroelektrostantsiyalarning ish sharoitlarida ishonchli va mustahkam ishlashini ta'minlash, kompleks foydalanishni hisobga olgan holda, xarajatlarni kamaytirish, qurilish vaqtini qisqartirish va gidroagregatlarni ishga tushirishni tezlashtirish orqali maksimal iqtisodiy samaraga erishish, oqilona sxema va inshootlar turlarini tanlash; tabiiy sharoit va suv ombori parametrlariga asoslanib, muhim va gidroelektr stansiyalari, ish rejimlari hisoblanadi.
Yirik gidroelektrostansiyalarni qurishning uzoq muddatlari, 5-10 yilga etishini hisobga olgan holda, odatda qurilishi tugallanmagan inshootlari va bosimlari pasaytirilgan navbatlarda inshootlarni barpo etish va gidroagregatlarni ishga tushirish, shu orqali iqtisodiy samaradorlikni oshirish rejalashtirilgan.
GESlar va PSPPlar quyidagilarga bo'linadi:
Bosim yaratish usuliga ko'ra, asoslangan elektron sxemalar gidroelektrostantsiyalarda gidroenergiyadan foydalanish, gidroelektrostantsiya binosini inshootlar tarkibiga joylashtirish: daryo o‘zanlari joylashgan GES; To'g'on binolari bo'lgan GES; aylanma gidroelektr stansiyalari.
O'rnatilgan quvvat bo'yicha (generator rejimida quvvat bilan pompalanadigan elektr stansiyalari uchun): yuqori quvvat - 1000 MVt dan ortiq, o'rtacha quvvat 30 dan 1000 MVtgacha, past quvvat - 30 MVt dan kam.
Bosim bo'yicha (maksimal): yuqori bosim - 300 m dan ortiq, o'rta bosim - 30-50 dan 300 m gacha, past bosim - 30-50 m dan kam.
Daryo inshootlari bo'lgan gidroelektrostantsiyalar odatda pasttekislikdagi daryolarda yumshoq va toshli poydevorlarda, bosimi 50 m gacha bo'lgan va gidroelektrostantsiya binolarining bosim jabhasining bir qismi bo'lishi va suv bosimini idrok etishi bilan tavsiflanadi. yuqori oqim tomoni. Gidroelektrostantsiya inshootlari majmuasi odatda beton konstruksiyalarni, jumladan, gidroelektrostantsiya binosi, suv to'kish to'g'oni va yuk tashish blokirovkasini, shuningdek, bosim jabhasining ko'p qismini tashkil etuvchi tuproq to'g'onlarini o'z ichiga oladi. Ko'p hollarda daryo bo'yida joylashgan GES binolari suv o'tkazgichlari bilan birgalikda quriladi. Kievskaya, Kanevskaya, Dnestr (Ukraina), Plyavinskaya (Latviya), Saratovskaya (Rossiya) va boshqa bir qator gidroelektrostantsiyalarda birlashtirilgan daryo inshootlaridan foydalanish beton to'kish to'g'onlaridan voz kechish, old qismini qisqartirish imkonini berdi. beton konstruksiyalarni ishlab chiqarish va sezilarli darajada tejash imkonini beradi. Qurilish davrida suv toshqini oqimi 10-20 ming m3 / s ga etishi mumkin bo'lgan yuqori suvli daryolarda ishlatiladigan daryo bo'yi binolari bo'lgan gidroelektrostantsiya inshootlarining umumiy sxemasini tanlashga sezilarli darajada ta'sir qiladi. qurilish davrida daryoning oqim sxemasi.
Gidroelektrostantsiyaning beton konstruksiyalarining joylashishiga qarab quyidagi sxemalar ajratiladi (4.1-rasm):
Sohil va suv bosgan tekisliklarning joylashuvi.
Bunday sxemalar asosiy beton konstruktsiyalar (GES binosi, suv to'kish to'g'oni va boshqalar) daryo tubidan tashqarida joylashganligi, ularning chuquri lintellar bilan o'ralganligi va ularni qurish paytida qurilish xarajatlari, shu jumladan suv toshqini bilan ajralib turadi. daryo bo'yida amalga oshirildi. Beton konstruktsiyalar o'rnatilganda, kanal ko'r to'g'on, ko'pincha tuproqli to'g'on bilan to'sib qo'yiladi va daryo oqimi beton konstruktsiyalardan o'tadi. Sohil sxemasi bilan lintellarning balandligi kamroq bo'ladi va chuqur qurilish davrida suv toshqini bo'lmagan qirg'oq qismida joylashgan bo'lsa, lintellarni o'rnatishning umuman hojati yo'q. Sohil tartibining muhim kamchiliklari chuqur, kirish va chiqish kanallarida tuproqni qazish uchun katta hajmdagi qazish ishlarini bajarish zarurati hisoblanadi. Suv toshqini sxemasi bilan beton konstruktsiyalar chuquri daryo o'zaniga yaqinroq suv toshqiniga joylashtiriladi, bu bir tomondan chuqurni o'rab turgan lintellar balandligining oshishiga, boshqa tomondan esa pasayishiga olib keladi. qazish ishlari hajmida.
Kanal tartibi. Ushbu tartibga solish bilan beton konstruktsiyalar daryo o'zaniga joylashtiriladi. Bunday holda, quyidagi qurilish sxemalari qo'llaniladi:
Bir chuqurda, lintellar bilan o'ralgan, qurilish xarajatlari bankda qilingan kanal orqali o'tadi.
Ikki (kamdan-kam uch) bosqichda, kanalning bir qismi lintellar bilan o'ralgan va unda 1-bosqichning beton konstruktsiyalari o'rnatilganda va qurilish xarajatlari kanalning boshqa qismidan o'tkaziladi. 1-bosqich inshootlari oʻrnatilganda daryo oqimlari ular orqali oʻtadi va daryo oʻzanining boshqa qismi lintellar bilan oʻraladi va 2-bosqichning beton konstruksiyalari oʻrnatiladi.
Aralash tartib. Ushbu tartibga solish bilan beton konstruktsiyalar qisman kanalga va qirg'oqqa (suv ostidagi) yoki kanalga butun kengligi bo'ylab va qisman qirg'oqqa (suv ostidagi) joylashtiriladi.
Har bir alohida holatda GESni joylashtirish variantini tanlash GES joylashgan joyning tabiiy sharoitlari, qulay ish sharoitlarini ta'minlash, qurilish vaqtini qisqartirish, gidroelektr majmuasining narxi bilan belgilanadi va texnik-iqtisodiy taqqoslash asosida amalga oshiriladi. variantlardan.
Misol sifatida rasmda. 4.2 Kiev gidroelektrostantsiyasining sxemasini ko'rsatadi. O'ng qirg'og'ida joylashgan beton konstruktsiyalarga quyidagilar kiradi: 20 gorizontal kapsulali gidroelektr bloklari bo'lgan, umumiy o'rnatilgan quvvati 360 MVt bo'lgan, yiliga o'rtacha 0,64 milliard kVt / soat ishlab chiqarish, er usti suv oqimlari bilan birgalikda, daryo o'zanida joylashgan GES binosi, bir kamerali shlyuz. Kanalni to'sib turgan tuproqli to'g'on va chap qirg'oq to'g'onining umumiy uzunligi taxminan 54 km. GESning maksimal ko'tarilishi 11,8 m, loyihaviy - 7,6 m, gidroelektrostantsiya inshootlari orqali suv oqimining taxminiy maksimal miqdori 14,8 ming m3 / s, suv omboridagi maksimal solishtirma oqim tezligi 90 m3 / s. s. Qumli poydevor sharoitida daryo bo'yidagi GES binosining ishonchli ishlashini ta'minlash uchun filtratsiyaga qarshi chora-tadbirlar, shu jumladan gil qiyalik, gidroelektrostantsiya binosining poydevor plitasi ostidagi choyshab qoziq pardasi ta'minlanadi. quyi oqimga ulangan drenaj mavjud. Gidroelektrostantsiyani ishga tushirish va quyi oqimda suv toshqini o'tishi paytida tubining xavfli eroziyasini oldini olish uchun mahkamlash amalga oshirildi, shu jumladan suv havzasi va qalinligi 2,5 dan 1,5 m gacha bo'lgan temir-beton plitalardan yasalgan apron va tosh plomba bilan to'ldirilgan chelak, eroziya hunisi hosil bo'lganda, keyingi eroziyaning oldini oladi.
Tuzilmalar majmuasi Kiev suv ombori qirg'og'ida, gidroelektrostantsiyadan 3,5 km uzoqlikda joylashgan Kiev nasosli elektr stantsiyasini o'z ichiga oladi.
Toʻgʻon inshootlari boʻlgan GESlar pasttekislik va togʻ daryolarida, asosan, bosimi 30 dan 300 m gacha boʻlgan toshli poydevorda quriladi va GES binosining toʻgʻon orqasida joylashganligi bilan ajralib turadi.
Bosimli suv o'tkazgichlarining uzunligi va gidroelektrostantsiya binosining sxemasi to'g'onning turiga, balandligiga va boshqa parametrlariga, shuningdek, uchastkaning tabiiy sharoitlariga bog'liq.
Pasttekislik daryolari sharoitida toʻgʻon boʻyidagi binolari boʻlgan GESlar sxemasi daryo boʻyidagi binolar sxemasiga oʻxshaydi va ulardan bino oldida suv oluvchi va bosimli beton toʻgʻon oʻrnatilganligi bilan farqlanadi. gidroelektrostantsiya binosidan kengaytiruvchi birikma bilan ajratilgan o'tkazgichlar (stansiya to'g'onlari). Bunday tartibning qiziqarli namunasi - Dnepr gidroelektr stantsiyasi (4.3-rasm).
Dnepr oqimining mavsumiy tartibga solinishini ta'minlaydigan foydali sig'imi 9 km3 bo'lgan suv ombori bo'lgan Kremenchug GESi qurilganidan so'ng, tartibga solinadigan oqim sharoitida Dnepr gidroelektrostantsiyasining taxminiy maksimal suv oqimi 40 dan 25,9 ming m3 gacha kamaydi. s, buning natijasida to'g'onning suv o'tkazgich teshiklarining (oraliqlarining) qaysi qismi bo'shatilgan, bu ulardan umumiy quvvati 888 MVt bo'lgan gidroelektrostantsiyaning ikkinchi binosi uchun suv olish joylari sifatida foydalanish va umumiy quvvatni oshirish imkonini berdi. Dnepr GESining quvvati 1595 MVt. Suv har bir turbinaga ikkita oraliqdan (suv olish teshiklaridan) to'g'onga tayangan va gidroelektrostantsiya binosidan kengaytiruvchi birikma bilan ajratilgan ikkita temir-beton bosimli quvurlar orqali etkazib beriladi.
A 
b 
V 
Guruch. 4.3. Dneproges: a - reja; b, c – mos ravishda GES-1 va GES-2 turbina xonasi; 1 – GES-1 binosi; 2 - tortishish to'g'oni; 3 – GES-2 binosi; 4 - shlyuz
Yuqori bosimlarda, odatda, tog 'daryolari sharoitida, beton to'g'onlari va tuproq materiallaridan yasalgan to'g'onlari bo'lgan gidroelektrostantsiyalar sxemasi o'ziga xos xususiyatlarga ega.
Beton to'g'onli sxemalar, qoida tariqasida, daryo oqimi yoki gidroelektrostantsiya binosini tortishish kuchi, tayanch yoki ark to'g'onlari orqasida joylashtirish bilan aralashtiriladi va to'g'on tanasida bosimli suv o'tkazgichlarining joylashishi bilan tavsiflanadi; uning yuqori yoki quyi oqim yuzlarida (4.4-rasm). Gidroelektrik majmuaga toʻgʻon yaqinida gidroelektrostantsiya binosi boʻlgan stansiya toʻgʻoni, suv toʻkish toʻgʻoni va koʻr toʻgʻonlar kiradi, ular beton yoki tuproq materiallaridan boʻlishi mumkin.
Tor uchastkalarda gidroelektrostantsiya binosi va suv to'kish moslamasini joylashtirishda qiyinchiliklar yuzaga keladi. Bunday hollarda suv to'kish alohida qirg'oq bo'ylab (masalan, Chirkey GESi) yoki gidroelektrostantsiyaning to'g'on binosi qavatida joylashgan yer usti suv oqimi shaklida (masalan, GES) amalga oshirilishi mumkin. To‘qto‘g‘ul GESi). GESning turbinali xonasi to'g'on tanasida joylashganligi juda kam uchraydi (masalan, Frantsiyadagi Monteynard GESi, bu erda umumiy quvvati 320 MVt bo'lgan to'rtta gidravlika bo'lgan turbinali zali joylashgan). balandligi 153 m va cho'qqi uzunligi 210 m bo'lgan ark-gravitatsiyaviy to'g'on ichidagi bo'shliqda va quyi oqim chekkasidagi to'g'onlarda sirt to'kilgan). Beton to'g'on ichidagi bo'shliqqa joylashtirilgan bunday o'rnatilgan binolar (4.4-rasm, d ga qarang) alohida guruhni tashkil qiladi va shartli ravishda to'g'on yonidagi binolar deb tasniflanadi.
A 
b
V 
G
Guruch. 4.4. Toʻgʻon binolari va beton toʻgʻonlari boʻlgan GESlar sxemasi: a – kanal sxemasi – Uch dara GESi: 1 – suv toʻkish toʻgʻoni; 2 – chap qirg‘oq va o‘ng qirg‘oq stansiyalari to‘g‘onlari va GES binolari; 3 - kema lifti; 4 – ikki ipli shlyuz; b – aralash sxemasi – Itaipu GESi: 1 – tuproq materiallaridan yasalgan chap qirg‘oq to‘g‘on; 2 - qurilish xarajatlarini o'tkazish uchun kanal; 3 - vaqtinchalik suv to'kish; 4 - pastki o'tish moslamasi; 5 – GES binosi; 6 - tepadan sakrash; 7 va 8 - beton to'g'on; 9 - suv o'tkazgich; 10 – tuproq materiallaridan yasalgan o'ng qirg'oq to'g'on; c - to'g'on qurilishi bo'lgan gidroelektrostantsiyaning bosimli suv o'tkazgichlarini joylashtirish variantlari; g - o'rnatilgan bino bilan variant
b 
Guruch. 4.5. Krasnoyarsk GESi: a – reja; b – stansiya to‘g‘oni va GES binosining ko‘ndalang kesimi; 1 – GES binosi; 2 – stansiya to‘g‘oni; 3 – suv to‘kish to‘g‘oni; 4–7 – koʻr toʻgʻonlar; 8 - o'rnatish joyi; 9 va 10 - yuqoriga va quyi oqimga yuk tashish yo'nalishlari; 11 – aylanuvchi qurilma; 12 - kema kamerasi; 13 - to'lqinli himoya devori
Nisbatan keng uchastkalarda qurilish odatda ikki bosqichda amalga oshiriladi, birinchi navbatda, beton to'g'on to'g'onini (yoki to'g'onning bir qismini) qurish va qurilish xarajatlarini cheklangan daryo tubidan o'tkazish va uni to'sib qo'ygandan so'ng, ikkinchidan, o'rnatilgan suv to'g'onidagi suv o'tkazgich teshiklari orqali va gidroelektrostantsiya inshootlarini qurishni yakunlash.
Tor uchastkalarda qurilish xarajatlarini qoplash uchun qurilish tunneli quriladi, undan foydalanish sharoitida suv toshqini o'tkazgichni qurish uchun foydalanish mumkin.
A 
b
Guruch. 4.6. Chirkey GESi: a – kesma; b - reja; 1 - to'g'on; 2 - suv olish; 3 – bosimli suv quvurlari; 4 – GES binosi; 5 - kirish tuneli; 6 - qurilish tunneli bilan birlashtirilgan operatsion suv oqimi
Nisbatan keng tekislikda to'g'on qurilishi bo'lgan GESlarga misol qilib, quvvati 18,2 million kVt bo'lgan dunyodagi eng yirik "Uch dara" GESi (4.4-rasm, a-rasmga qarang), Itaipu GESi 12,6 mln. kVt/soat, (4.4,b-rasmga qarang), 6,4 million kVt quvvatga ega Sayano-Shushenskaya GESi, 6 million kVt quvvatga ega Krasnoyarsk GESi o'rtacha yillik ishlab chiqarish 20,4 milliard kVt. Krasnoyarsk GESi inshootlari uzunligi 1065 m va maksimal balandligi 125 m bo'lgan gravitatsiyaviy to'g'onni o'z ichiga oladi (4.5-rasm), stansiya va ko'r to'g'onlardan tashkil topgan, suv toshqini oqimining o'tishini ta'minlaydigan to'kilgan to'g'on. 14,6 ming m3 / s (darajani majburlashda suv toshqinining suv omboriga aylanishini hisobga olgan holda), shuningdek, kema ko'taruvchisi.
Toʻgʻon qurilishi tor yoʻnalishda qurilgan GESga misol qilib, 1,0 mln. kVt quvvatga ega, kamar toʻgʻonli toʻgʻonning choʻqqisining uzunligi 333 m, maksimal balandligi 233 m boʻlgan va qoʻsh toʻgʻonli Chirkey GESini keltirish mumkin. -binodagi gidravlika qurilmalarining qator joylashuvi (4.6-rasm). Chap qirg'oqda 3,5 ming m3 / s lik suv oqimini o'tkazish uchun mo'ljallangan tunnel ekspluatatsion suv o'tkazgich mavjud.
Quvvati 1,2 mln.kVt boʻlgan Toʻqtoʻgʻul GESida GES binosida gidroagregatlarning ikki qatorli joylashuvi bilan tor tekislikda toʻgʻon qurilishi va maksimal balandligi 216 m boʻlgan tortish toʻgʻoni, bosimli suv GESning oʻtkazgichlari va chuqur toʻgʻon toʻgʻon tanasida joylashgan boʻlib, toʻgʻonning pastki chetida yer usti suv oʻtkazgichi joylashgan (4.7-rasm).
Beton to'g'on va tuproq materiallari bilan tor uchastkalarda quruqlikdagi va er osti gidroelektr stantsiyalari binolari bo'lgan konfiguratsiyalardan foydalanish mumkin.
Tuproq materiallaridan yasalgan to'g'onlari bo'lgan gidroelektrostantsiyalarning asosiy sxemalari rasmda ko'rsatilgan. 4.8. Bunday holda, gidroelektrostantsiya binosi to'g'ridan-to'g'ri to'g'onning orqasida joylashgan bo'lishi mumkin (a) yoki quruqlikdagi (b) va er osti (c) GES binosi bilan eng ko'p ishlatiladigan sxemalar qo'llaniladi.
Tuproq materiallaridan yasalgan to'g'onlari bo'lgan gidroelektrostantsiyalar sxemasi toshqin oqimlarini o'tkazish uchun ekspluatatsion suv oqimlarini quruqlikda joylashtirish bilan tavsiflanadi: tez oqimga ega qirg'oq yuzasi suv oqimi yoki tunnel suv oqimi shaklida. Qurilish xarajatlarini qoplash uchun odatda qurilish tunnellari ishlatiladi.
To'g'ondan tashqarida qurilgan gidroenergetika inshootlari, jumladan, suv olish, suv o'tkazgichlari va GES binosi GESning bosim stansiyasi (PSU) deb ataladi.
Toʻgʻon qurilishi va tuproq materiallaridan toʻgʻon oʻrnatilgan yuqori bosimli GESga quvvati 2,7 mln.kVt boʻlgan, yiliga oʻrtacha 11,2 mlrd.kVt/soat quvvatga ega Nurek GESini misol qilib keltirish mumkin (4.9-rasm). . Turbinalarga suv minora tipidagi suv olish joylaridan bosimli tunnellar orqali etkazib beriladi. GESni ishga tushirishni tezlashtirish uchun to'g'on atigi 143 m balandlikda (loyihaviy balandligi 300 m) qurilganda, dastlabki uchta gidroagregat pasaytirilgan bosimda ishladi, buning uchun vaqtincha suv olish amalga oshirildi. va tunnel qurildi. Qurilish davrida daryoning oqimi chap qirg'og'ida joylashgan uch qavatli qurilish tunnellari orqali amalga oshirildi. Operatsion davridagi sel oqimlari (maksimal oqim 5,4 ming m3 / 0,01% ehtimollik bilan) uchinchi darajali qurilish tunnelining oxirgi qismiga ulangan tunnel suv oqimi orqali o'tadi.
Diversion GESlar kichik GESlarda bir necha metrdan 2000 m gacha (Avstriyadagi Reyssek GESida bosim balandligi 1767 m) bo'lgan keng bosim oralig'ida ishlatiladi va odatda tog' etaklarida va tog'li hududlar.
Suv omboridagi suv sathida ozgina tebranishlar mavjud bo'lganda, tortishish kuchiga ega gidroelektrostansiyalardan foydalanish mumkin. Bunday gidroelektrostansiyalarda suv suv olish joyidan qirg‘oq bo‘ylab o‘tuvchi (tegishli topografik va geologik sharoitda) aylanma kanalga yoki erkin oqimli aylanma tunnelga beriladi.
Suv omboridagi suv sathining katta va kichik tebranishlari uchun bosimning burilishiga ega gidroelektrostansiyalar qo'llaniladi. Bunday gidroelektrostantsiyalarda suv suv olish joyidan yer yuzasida joylashgan bosimli aylanma quvur liniyasiga yoki bosimli aylanma tunnelga beriladi (4.10-rasm). To'g'on va burilish orqali bosim hosil bo'ladigan to'g'on-diversiya (kombinatsiyalangan) sxemasi bo'lgan gidroelektrostantsiyalar, shuningdek, gidroelektrostantsiyalar qurilishi (2.4-bandga qarang):
Daryoda teskari suv hosil qilish va oqimni oqimga yo'naltirish, shuningdek, suvni cho'kindi, qoldiq, ba'zi hollarda muz, shlakdan tozalash uchun mo'ljallangan bosh blok to'g'on, to'kish, suv olish joyidan iborat. , cho'kma havzasi, yuvish va muz tushirish inshootlari.
Odatda tog 'daryolarida qurilgan past bosimli to'g'onlarga ega bo'lgan bosh birliklar cheklangan hajmli suv omborlariga ega va shuning uchun ularni cho'kindi bilan to'ldirishni oldini olish choralari ko'riladi. Shu maqsadda, gidravlika majmuasining bir qismi sifatida, sel oqimlari o'tganda cho'kindilarning yuvilishini ta'minlaydigan past chegara va to'kishning old qismining etarli kengligi bilan eshiklar bilan jihozlangan beton to'kish to'g'oni amalga oshiriladi. Da katta miqdorda Shlangi turbinalarning oqim qismining tez surilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan to'xtatilgan cho'kindilarning suvida cho'kindi tanklar kamera shaklida o'rnatiladi, unda oqim tezligi pasayganda, to'xtatilgan zarralar tubiga cho'kadi va keyin chiqariladi. .
To'g'onning ko'r qismi beton yoki tuproq materiallaridan tayyorlanishi mumkin. Suv olish to'g'on bilan birlashtirilishi yoki qirg'oqda joylashgan bo'lishi mumkin.
Rezervuarlar odatda kundalik tartibga solishni amalga oshiradilar va sayoz tushirish chuqurligi bilan ajralib turadi, bu ham erkin oqim, ham bosimni o'zgartirish imkonini beradi.
O'rta va yuqori bosimli to'g'onlarga ega bo'lgan bosh birliklar katta hajmli suv ombori (o'lik hajmda cho'kindi cho'kish ehtimoli bilan) va mavsumiy yoki uzoq muddatli oqimni tartibga solish paytida suv omborining sezilarli darajada kamayishi bilan tavsiflanadi. Shu munosabat bilan suv olish joylari chuqur, burilish esa bosimdir.
To'g'onlar betondan (tortishish kuchi, tayanch, ark) to'kish yo'li va ko'p hollarda ularda o'rnatilgan gidroelektrostantsiya uchun suv olish moslamasi, shuningdek, to'kish va suv olish joyi korpusdan tashqarida joylashgan mahalliy materiallardan tayyorlanishi mumkin. to'g'ondan.
Stansiya tugunini suv bilan ta'minlaydigan yo'nalish (derivatsiya) bo'ylab suv quvurlari va inshootlari bosimli (tunnellar, quvurlar) va bosimsiz (kanallar, tunnellar) ga bo'linadi, ularning yo'nalishi bo'ylab suv o'tkazgichlari, sifonlar va boshqa inshootlar. o‘rnatish mumkin.
Bosimsiz hosil bo'lganda, stansiya bloki old kamerasi bo'lgan bosimli havzani, suv olish joyini, avariyali suv oqimini va hosil bo'lishidan qat'i nazar, umumiy tuzilmalarni o'z ichiga oladi: turbinali bosimli suv quvurlari, agar kerak bo'lsa, kuchlanish bilan. rezervuar, gidroelektr stansiya binosi, kanal yoki tunnel (bosim yoki erkin oqim) ko'rinishidagi suv chiqarish quvurlari, tarqatish moslamasi.
Stansiya tugunining bir qismi sifatida gidroelektrostantsiya binolari quruqlikda ochiq, er osti va kamdan-kam hollarda yarim er ostida qurilgan.
To'g'onni o'zgartiruvchi GESning tipik namunasi - quvvati 1,3 million kVt bo'lgan Inguri GESi (Gruziya) (4.11-rasm), uning bosh bloki balandligi 271 m bo'lgan ark to'g'onini o'z ichiga oladi. 1900 m3 / s oqim uchun. Suv omborining foydali hajmi 0,68 km3, drenaj chuqurligi 70 m.Diametri 9,5 m va uzunligi 15,3 km bo'lgan aylanma bosimli tunnel 450 m3 / s oqim tezligi uchun mo'ljallangan chuqur suv olishdan boshlanadi. GESning stansiya bloki val tipidagi kuchlanishli rezervuar, kapalak klapan xonasi, tunnel turbinali suv o'tkazgichlari, er osti gidroelektr stansiyasi binosi, erkin oqimli tunnel va umumiy uzunligi 3,2 km bo'lgan kanalni o'z ichiga oladi.
Inguri GESining umumiy statik boshi 409,5 m ga teng bo'lib, to'g'on (226 m) va aylanma (183,5 m) tomonidan yaratilgan boshlardan hosil bo'ladi. Dizayn boshi 325 m, o'rtacha yillik ishlab chiqarish yiliga 5,4 mlrd.
GES binolarining turlari va ularning asosiy elementlari. GES binosi - gidrotexnika inshooti bo'lib, unda gidroenergetika, elektr, gidromexanik, yordamchi uskunalar va boshqaruv tizimlari yordamida suvning mexanik energiyasi iste'molchilarga energiya tizimiga uzatiladigan elektr energiyasiga aylanadi. Shu bilan birga, gidroelektrostantsiya binosining ishonchli ishlashi, mustahkamligi va barqarorligi tashqi yuklar (gidrostatik va gidrodinamik bosim, filtratsiya bosimi, harorat, seysmik ta'sirlar va boshqalar) ta'sirida ta'minlanishi kerak. texnologik asbob-uskunalarning ishlashi.
Gidroelektrostantsiya binolarining turi va konstruktiv yechimlari gidroelektrostantsiya inshootlari va asosiy elektr jihozlarining umumiy sxemasi bilan belgilanadi. Bosim va ish sharoitlariga qarab, gidroelektr stansiya binolarida aylanma qanotli, eksenel, radial-o'qli, diagonal va chelakli turbinalar o'rnatiladi.
Oqim yo'li joylashgan binoning pastki qismi, jumladan, spiral kamera, assimilyatsiya trubkasi, turbinali uskunalar va bir qator texnologik tizimlar yig'ma qism deb ataladi va yuqori konstruktsiyali binoning yuqori qismi. gidravlik generatorlar va kran uskunalari, shuningdek quvvat transformatorlari bo'lgan mashina xonasi, suv olish uchun kran uskunalari (daryo o'zanlari binolarida), assimilyatsiya quvurlari uchun ta'mirlash klapanlari va boshqa texnologik jihozlar - agregatning yuqori qismida joylashgan.
GES binosining dizayni va o'lchamlari va balandligi, poydevorga chuqurligi gidravlika, spiral (turbina) kamerasi va assimilyatsiya trubasining o'lchamlari, gidravlik turbinaning pervanel o'qining chuqurligi sezilarli darajada ta'sir qiladi. quyruq suvining darajasi va gidravlika soni. Qoidaga ko'ra, gidroelektrostantsiya binosida ikki yoki undan ortiq gidroagregat o'rnatiladi (masalan, Saratov GESi binosida - 23 gidroagregat, Kanevskaya GES - 24 gidravlika), kamdan-kam hollarda - bitta. gidravlika, chunki u ta'mirlangandan so'ng GES butunlay ishlamay qoladi.
GES binosi o'rnatish joyini o'z ichiga oladi, unda gidroagregatlar o'rnatiladi va ish paytida ta'mirlanadi. O'rnatish joyida ba'zi yordamchi tizimlar ham mavjud.
Muhim uzunlikka ega bo'lgan ko'p blokli gidroelektrostantsiya binolari kengaytiruvchi bo'g'inlar bilan alohida bo'limlarga bo'linadi: yumshoq asos uchun harorat-cho'kindi, toshli poydevor uchun harorat. Shunday qilib, quvvati 2530 MVt bo'lgan 22 gidravlikali Voljskaya GESi binosi uzunligi 60 m bo'lgan qismlarga bo'lingan, ularning har birida pervanel diametri 9,3 m bo'lgan aylanadigan qanotli turbinali ikkita quvvat bloki joylashgan (loyiha bilan). boshi 19 m va quvvati 115 MVt).
Yig'ish uchastkasi bloki odatda binodan tikuv bilan ajratiladi.
GES binosining agregat qismi sezilarli massivlik bilan ajralib turadi. U oqim qismidagi gidrostatik va gidrodinamik bosimni, asbob-uskunalardan va yotqizilgan qurilish konstruksiyalaridan yuklarni sezadi va ularni poydevorga o'tkazadi. Geologik sharoitlar binoning agregat qismini loyihalashda sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Shunday qilib, toshli poydevor bilan bu sezilarli darajada oson. Binoning agregat qismida texnik suv ta'minoti, oqim yo'lini drenajlash, binoni drenajlash va boshqalar uchun tizimlar mavjud.
Agregatning dizayni gidroelektrostantsiya binosining turiga bog'liq.
GESlarning turlari bo'yicha quyidagilar mavjud:
Bosim jabhasining bir qismi bo'lgan va yuqori oqim tomonidan bosimni sezadigan daryo bo'yida joylashgan GES binolari. 50 m gacha bo'lgan daryo bo'yidagi binolarda aylanma qanotli turbinalar, 30 m dan ortiq bo'lgan radial eksenel turbinalar ham qo'llanilishi mumkin.
To'g'on binolari to'g'on orqasida joylashgan bo'lib, yuqori oqim tomondan bosim oladi. Ularga suv ta'minoti turbinali suv o'tkazgichlari orqali amalga oshiriladi. Balandligi 30 m dan 300 m gacha bo'lgan to'g'on binolarida asosan radial eksenel turbinalar, shuningdek, ma'lum sharoitlarda yuqori bosimli aylanma qanotli turbinalar qo'llaniladi (masalan, Orlik GESida bosim oralig'i 45–71 m va birlik quvvati 90 MVt) va diagonal (masalan, bosim diapazoni 78,5–97 m va birlik quvvati 215 MVt bo'lgan Zeya GESi).
GESlarning to'g'on va buritish sxemalarida foydalaniladigan quruqlikdagi binolar to'g'on yaqinidagi binolardan deyarli farq qilmaydi.
GESlarning to'g'on va buritish sxemalarida ham qo'llaniladigan er osti binolarida chiqish tunnellari (bosimli yoki bosimsiz) mavjud. Baland boshli aylanma GES binolarida 600 m gacha bo'lgan radial eksenel turbinalar va 500 m va undan yuqori balandlikdan boshlanadigan chelakli turbinalar qo'llaniladi. Yuqoridagi barcha turdagi binolar ham gidroelektrostantsiyalarda, ham nasosli saqlash elektr stantsiyalarida qo'llaniladi.
GES binolarining agregat qismining asosiy diagrammalari (er osti GES binolaridan tashqari) rasmda keltirilgan. 4.12. I va II diagrammalarda vertikal gidroagregatlar va egri assimilyatsiya quvurlari bo'lgan past bosimli daryo suvi elektr stansiyasi binosining agregat qismlari, mos ravishda chuqur suv o'tkazgichlari bo'lgan birlashtirilmagan va birlashtirilgan turdagi, IV va V diagrammalar ko'rsatilgan. birlashtirilgan turdagi gorizontal va eğimli gidravlikalarni sirt to'kilish bilan ko'rsatish.
III diagrammada dumaloq kesimdagi metall turbinali (spiral) kamerasi bo'lgan gidroelektrostantsiyaning to'g'on yoki burilish binosining agregat qismi ko'rsatilgan.
VII diagrammada vertikal konussimon va qo'ng'iroq shaklidagi assimilyatsiya quvurlaridan foydalangan holda kam quvvatli gidravlika agregatlari bo'lgan aylanma gidroelektr stantsiyasining agregat qismi ko'rsatilgan. Bunday holda, suvni to'kish uchun to'rtburchaklar kesimli drenaj kanali amalga oshiriladi.
VI diagrammada chelakli (faol) gidravlik turbinalarga ega aylanma gidroelektr stantsiyasining agregat qismi ko'rsatilgan, bu an'anaviy turbinali kameralar va assimilyatsiya quvurlari yo'qligi bilan ajralib turadi, buning natijasida agregat qismi sezilarli darajada soddalashtirilgan.
Gidroelektrostantsiya binosining superagregat qismining parametrlari ustki tuzilmaning dizayni va o'lchamlariga bog'liq.
GES binosi va o'rnatish maydonchasi ichida yuqori mashina xonasi bo'lgan yopiq ustki tuzilma bilan turli iqlim sharoitida asosiy uskunani ishlatish, o'rnatish va ta'mirlash uchun eng qulay sharoitlar ta'minlanadi. Bunday holda, turbinali zalning balandligi va kengligi unga uskunani joylashtirish shartlari va asosiy uskunani o'rnatish yoki ta'mirlash vaqtida turbinali zali kranlar tomonidan blok blokiga yoki o'rnatish joyiga etkazib berilishi bilan belgilanadi.
Yuqori struktura odatda ustunlar tizimi ko'rinishidagi qo'llab-quvvatlovchi ramkadan iborat bo'lib, ularda kran nurlari va zamin trusslari, devorlar, plitalar va zamin tomlari yotadi.
Ko'pgina gidroelektrostantsiya binolari baland turbinali zali bilan qurilgan (4.13-4.15-rasm).
GES binosi va o'rnatish maydonchasi ichida tushirilgan mashina xonasi bo'lgan yarim ochiq turdagi yuqori tuzilma bilan asosiy jihozlar mashina xonasida joylashgan bo'lib, uning tashqarisida joylashgan asosiy og'ir yuk ko'taruvchi kran bundan mustasno. O'rnatish va ta'mirlash vaqtida gidravlikalarni yig'ish va demontaj qilish har bir gidravlika ustidagi olinadigan shift orqali (olinadigan qopqoqlar shaklida) tashqi portalli kran yordamida amalga oshiriladi. Katta gidroelektrostantsiyalarda ko'p hollarda yuk ko'tarish quvvati pasaytirilgan kran tushirilgan mashina xonasiga o'rnatiladi, uning yordamida asosiy kranni ishlatishni talab qilmaydigan o'rnatish va ta'mirlash ishlari olib boriladi (4.16-rasm). - 4.18).
Turbina xonasi bo'lmagan ochiq turdagi yuqori inshootda gidrogenerator olinadigan qopqoq ostida, qolgan jihozlar esa gidroelektrostantsiya binosining agregat qismining texnologik xonalarida va o'rnatish maydonchasida joylashgan. O'rnatish va ta'mirlash ishlari tashqi kran yordamida amalga oshiriladi. Ishlash shartlari, gidravlikalarni o'rnatish va ta'mirlash tobora murakkablashib borayotganini hisobga olgan holda, ushbu turdagi yuqori tuzilmalar juda kamdan-kam hollarda qo'llaniladi.
Daryo bo'yida joylashgan GES binolari(4.19-rasm). Daryo bo'yida joylashgan GES binolari beton to'g'onlar bilan bir xil yuklarga duchor bo'ladi va ular mustahkamlik, barqarorlik, poydevordagi filtrlash sharoitlari uchun bir xil talablarga bo'ysunadi, ular binoning tegishli o'lchamlari bilan ta'minlanadi. -bazadagi filtrlash va drenaj qurilmalari. Daryo bo'yidagi binolar birlashtirilmagan va suv o'tkazgich bilan birlashtirilgan bo'linadi.
Birlashtirilmagan va ayniqsa birlashtirilgan binodan chiqish kanaliga kiradigan oqim ortiqcha kinetik energiyaga ega bo'lganligi sababli, eroziyaning oldini olish uchun chiqish kanalida mahkamlash amalga oshiriladi (4.2-rasmga qarang).
Guruch. 4.17. Kiev GESining gorizontal kapsulali gidroagregatlari bo'lgan daryo tubidagi suv to'kish inshooti: a – kesma; b - mashina xonasi; 1 - portal krani; 2 – kapsulali gidravlika bloki; 3 - axlatni saqlash panjarasining yivi
GES binosini qo'shni sopol to'g'on bilan yoki qirg'oq bilan bog'lash qo'llab-quvvatlovchi devorlar (tortishish, burchak, tayanch, uyali va boshqa turdagi) ko'rinishidagi birlashtiruvchi tayanchlar yordamida amalga oshiriladi.
Vertikal gidravlika qurilmalari bilan birlashtirilmagan daryo bo'yidagi binolarda oqim qismiga suv kirish joyi, asosan T-qismli spiral kamera va assimilyatsiya trubkasi kiradi, ularning o'lchamlari o'lchamlarini aniqlaydi. birlik bloki. Bunday holda, aylanma qanotli turbinali blokning kengligi turbinaning pervanel diametridan (D1) 2,6-3,2 marta bo'lishi mumkin. Suv olishning o'lchamlari ULV ostida kerakli chuqurlik, kirish joyida va spiral kamera bilan bog'langanda qulay gidravlik sharoitlarni ta'minlash, tarmoqlarda oqimning ruxsat etilgan tezligi (odatda 0,8-1,2 m / s), suv oqimining joylashishi bilan belgilanadi. panjara, favqulodda ta'mirlash va ta'mirlash klapanlari , ularning oluklari panjaraning oluklari bilan birlashtirilishi mumkin. Suv olish joyining kirish qismida, qoida tariqasida, suvning uzluksiz ta'minlanishini ta'minlaydigan suv olish devori bo'lgan rozetka o'rnatiladi.
GES binosining quyi oqim sathi ostida chuqurlashishi pastki sath ostidagi pervanel o'qining kerakli chuqurligiga (so'rish balandligi) va assimilyatsiya trubasining o'lchamlariga, shuningdek, poydevorning muhandislik-geologik sharoitlariga bog'liq.
Asosiy kuchaytiruvchi transformatorlar quyi oqim tomonidagi texnologik xonalarning ustidagi shiftga o'rnatiladi.
Turbinali quvurlarga qo'shimcha ravishda suv o'tkazgichlari ham joylashgan birlashtirilgan turdagi daryo inshootlari qurilishi mumkin: pastki suv o'tkazgichlari assimilyatsiya quvurlari ustidagi spiral kamera ostida joylashgan - Volgograd, Novosibirsk, Kaxovskaya GESlari. (4.19,b-rasm);
- pastki suv o'tkazgichlari va turbinali suv quvurlarining yuqori suv olishlari bilan - Cheboksari, Golovnaya GESi (4.13-rasmga qarang);
- spiral kameraning ustida joylashgan (u va generator o'rtasida) chuqur suv o'tkazgichlari bilan - Irkutsk, Saratov, Dubossar GESlari (4.16-rasmga qarang);
- vertikal gidravlika qurilmalari bo'lgan suv o'tkazgichlari - Pavlovskaya, Plyavinskaya (4.14-rasmga qarang), Dnestr gidroelektr stantsiyasi;
- gorizontal gidravlika bloklari bilan suv o'tkazgichlari - Kiev, Kanevskaya GESlari (4.17-rasmga qarang);
- to'kish to'g'onining buqalarida gidravlika qurilmalarini joylashtirish bilan buqalar - Ortochalskaya (Gruziya), Wells (AQSh).
Kombinatsiyalangan turdagi binolar suv o'tkazgich to'g'onlarining uzunligini sezilarli darajada qisqartirish yoki ularni butunlay yo'q qilish imkonini beradi, bu ayniqsa yumshoq poydevorlarda gidroelektrostantsiyalarni qurishda muhim ahamiyatga ega, qurilish xarajatlarini kamaytirishni ta'minlaydi. Shunday qilib, Novosibirsk GESida suv to'kish to'g'onining uzunligi 50% ga qisqardi. Irkutsk, Pavlovsk, Plyavinskaya va Dnestr gidroelektr stantsiyalarida GES binosining suv o'tkazgichlarining quvvati hisoblangan suv oqimining suv to'g'onlarisiz o'tishini ta'minlaydi. Kombinatsiyalangan GES binolarida suv olish turbinali suv olish moslamasini va suv o'tkazgichlarning suv olish qismini o'z ichiga oladi.
Bunday binolarning kamchiliklari orasida dizaynning murakkabligi, suv o'tkazgichlarining ishlashi paytida sezilarli qo'shimcha gidrodinamik yuklar va ish sharoitlarining murakkabligi kiradi.
Past boshli (25 m gacha) gorizontal kapsula bloklari bilan birlashtirilgan turdagi binolarda spiral kameraning yo'qligi va to'g'ri eksenel konusning assimilyatsiya trubkasidan foydalanish tufayli agregatning kengligi sezilarli darajada kamayadi. blok va bino poydevorining chuqurligini oshirishga erishiladi. Bundan tashqari, oqim yo'lining geometriyasi va gidravlik holatini yaxshilash, shu jumladan murakkab konfiguratsiyaning spiral kamerasi bo'lmagan ta'minot qismini va egri assimilyatsiya trubkasini yuqori energiya ko'rsatkichlariga ega bo'lgan to'g'ri eksenel konus bilan almashtirishni kamaytirish imkonini beradi. bosim yo'qotishlari, gorizontal blokning o'tkazuvchanligini 20-30% ga oshiradi va shunga mos ravishda bir xil quvvatda pervanelning diametrini kamaytiradi. Umuman olganda, vertikal bo'lganlarga nisbatan gorizontal kapsula birliklaridan foydalanish agregatning kengligini 35% gacha qisqartiradi va samaradorlikni oshiradi. 2-4% ga.
Guruch. 4.19. Daryo tubidagi binolar. Pastki oqimdan kesmalar va ko'rinishlar: a – Kremenchug va b – Kaxovskaya GESi: 1 – poydevor plitasi; 2 - metall til; 3 - quyi suv oqimi
Yuzaki suv oqimi suv toshqini o'tishi uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minlaydi va ko'p hollarda to'kilgan suv to'g'onini qurishdan voz kechishga imkon beradi. Bunday binolarda vodorod generatori o'rnatilgan metall kapsula binoning oqim qismidagi oqim qismiga joylashtiriladi. Kapsulaga kirish vertikal buqadagi maxsus bo'shliqlar orqali amalga oshiriladi. Shlangi blokni o'rnatish va demontaj qilish mashinalar xonasida suv to'kish moslamasi ostida joylashgan ko'prikli kran va to'kish joyida olinadigan qopqoqli lyuklar orqali tashqi portalli kran yordamida amalga oshiriladi (4.17-rasmga qarang).
Bir qator kichik GESlarda generator turbina xonasiga ochiq holda joylashtiriladi, gidravlika o'qi qiyshaytirilgan bo'lib, generator ostidan o'tadigan o'tkazgich orqali turbinaga suv beriladi (4.12-rasmga qarang, V diagramma). )
Buqa tipidagi daryo bo'yidagi binolar juda kamdan-kam hollarda qo'llaniladi, asosan katta miqdorda cho'kindi tashuvchi daryolarda, muz, cho'kindi va sel oqimlarining drenaj oraliqlaridan o'tishi uchun qulay shart-sharoitlarni ta'minlaydi. Quvvati 870 MVt bo'lgan Uells bullhead gidroelektr stantsiyasida (AQSh) 30 m balandlikda, to'g'onning buqalariga 10 ta gidravlika o'rnatilgan, taxminiy suv oqimi 33,4 ming m3 / s ni tashkil qiladi. Bunday GESlarning kamchiliklari umumiy turbinali xonaning yo'qligi, texnologik kommunikatsiyalarning uzaytirilishi va umuman, ish sharoitlarining murakkabligini o'z ichiga oladi.
GES to'g'onlari binolari. To'g'on yaqinidagi gidroelektrostantsiya binolarida turbinaga suv asosan korpusda yoki beton to'g'onlarning pastki chetidan o'tuvchi turbinali suv o'tkazgichlar (metall yoki temir-beton) orqali, suv olish joyi yuqori qismida joylashgan to'g'onlarning chekkasi, to'g'onga to'g'ridan-to'g'ri ulashgan gidroelektrostantsiya binosi va alohida tikuv (4.3-rasm, 4.5-4.7-ga qarang). GES binosi toʻgʻri chiziqli boʻlgan toʻgʻonlarda ham toʻgʻri chiziqli boʻladi, agar u kemerli yoki kamarli tortishish toʻgʻonlari orqasida joylashgan boʻlsa, GES binosi konturga mos keladigan yoy boʻylab toʻgʻri chiziqli yoki egri chiziqli boʻlishi mumkin. to'g'onning pastki chetidan.
Turbinali suv o'tkazgichdan spiral kameraga suvning uzluksiz etkazib berilishini ta'minlash uchun odatda uning oldida (4-6)D 1 uzunlikdagi suv o'tkazgichning gorizontal qismi o'rnatiladi, uning ichida texnologik xonalar tashkil etilgan. yuqori qavatga joylashtirilgan kuchaytiruvchi transformatorlar.
Mahalliy materiallardan tayyorlangan to'g'onlarda turbinaga suv to'g'on tanasi orqali o'tadigan yoki uni tunnel yoki ochiq o'tkazgichlar shaklida aylanib o'tadigan turbinali quvurlar orqali, yuqori oqimda alohida suv olish va GES binosi bilan ta'minlanadi. to'g'ondan biroz masofada joylashgan.
Daryo bo'yidagi binolardan farqli o'laroq, to'g'on binolari yuqori oqim suvining bosimini sezmaydi va turbinali suv o'tkazgichlari orqali ularga o'tkaziladigan bosim kichik bo'lib, bino konstruktsiyasini engillashtiradi.
Bunday binolarning spiral kameralari dumaloq kesimga ega va metall qoplamali metall yoki temir-betondan yasalgan.
Vertikal radial-eksenli (yoki diagonal) gidravlik turbinali agregat blokining kengligi turbinali (spiral) kameraning o'lchamlari bilan belgilanadi va kamida 4D 1 (pervanel diametrlari).
To'g'on qurishning odatiy namunasi - umumiy uzunligi 428,5 m bo'lgan o'rnatish maydonchasi bilan birga Krasnoyarsk GESi binosi, bu erda umumiy quvvati 6 million kVt bo'lgan 12 ta gidravlika o'rnatilgan (4.5-rasmga qarang). Statsionar toʻgʻonda 24 ta suv olish teshigi boʻlgan suv olish qurilmasi mavjud. Agregatga suv diametri 7,5 m bo'lgan ikkita temir-beton suv quvurlari orqali etkazib beriladi.
Tor dara ichida qurilgan kamarli toʻgʻonga ega Chirkey GESida toʻgʻon qurilishining uzunligini qisqartirish gidroagregatlarni ikki qatorli joylashtirish orqali erishiladi (4.6-rasmga qarang). Ikkala turbinali zalga bitta ko'prikli kran xizmat ko'rsatadi, u o'rnatish joyidagi kran yo'llari bo'ylab bir turbinali zaldan ikkinchisiga o'tkaziladi. Assimilyatsiya quvurlarini ikki qavatga joylashtirish GES binosini qo'shimcha chuqurlashtirishga olib keladi.
GES inshootlari qirgʻoq boʻyidagi suv oʻtkazgichlarni amalga oshirish qiyin boʻlgan tor darada joylashganida, suv toʻkishlar toʻgʻon tanasidan, uning quyi oqimi chetidan va binoning tomidan oʻtadi. Ushbu tartibga solish Toktogul GESida GES binosida agregatlarning ikki qatorli joylashuvi bilan amalga oshirildi (4.7-rasmga qarang). Bunday holda, kuchaytiruvchi transformatorlar yopiq joylarda joylashtiriladi. Ushbu tartibga solish bilan suv to'kilgan suv oqimi orqali o'tadigan oqim GES binosidan tramplin orqali ancha masofaga tashlanadi va energiya asosan oqimning aeratsiyasi tufayli so'riladi.
Tunnellar orqali suv ta'minlanadigan mahalliy materiallardan yasalgan to'g'on orqasida joylashgan to'g'on qurilishining tipik namunasi Nurek GESi binosidir (4.9, 4.18-rasmlarga qarang). GES binosida har birining quvvati 300 MVt, maksimal quvvati 275 m boʻlgan 9 ta blok mavjud.Suv har biri 3 ta turbinali suv oʻtkazgichga boʻlingan diametri 9 m boʻlgan uchta tunnel orqali taʼminlanadi. Bino gidravlika bloklari va o'rnatish platformasi ustidagi shiftdagi olinadigan qopqoqli tushirilgan turbinali zali bilan yaratilgan. Uskunalarga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash uchun turbina xonasida va klapan xonasida ko'prikli kranlar o'rnatiladi va gidravlika va sharsimon klapanni o'rnatish va to'liq demontaj qilish uchun portalli kran ishlatiladi.
Diversion GES binolari radial eksenel turbinalar bilan to'g'on binolaridan deyarli farq qilmaydi. Paqirli turbinalarni o'rnatishda gidroelektrostantsiya binosining agregat qismining dizayni o'zgaradi. Turbina kamerasi o'rniga bosim taqsimlash quvur liniyasi metall korpus shaklida amalga oshiriladi, uning ustiga oqimni boshqarish mexanizmlari bo'lgan turbinali nozullar o'rnatiladi va turbinadan suv bosimsiz patnis orqali chiqariladi. Gidravlik turbinaning kuchiga va nozullar soniga qarab, gidravlika o'qi vertikal yoki gorizontal holatda joylashgan bo'lishi mumkin. Paqir turbinalarining pervanesi quyi oqimning maksimal darajasidan yuqorida joylashganligi sababli, ularni o'rnatish binoning chuqurligini sezilarli darajada kamaytiradi.
Katta uzunlikdagi yoki shoxlangan bosimli suv o'tkazgichlari bo'lgan yuqori bosimli suv o'tkazgichli gidroelektrostantsiyalar binolarida bosim va diametrga qarab turbinalar oldida disk yoki sharli klapanlar o'rnatiladi (600 m dan ortiq bosim uchun faqat sharli klapanlar), bu quvurlarni o'chirish va gidravlika blokini favqulodda vaziyatda hidoyat qanoti ishlamay qolganda, shuningdek normal ishlash va ta'mirlash ishlarida to'xtatish imkonini beradi.
So'nggi paytlarda turbin oldi klapanlar o'rniga stator ustunlari va hidoyat qanotlari orasiga o'rnatilgan o'rnatilgan halqali klapanlar qo'llanilmoqda, bu esa binoning o'lchamlarini, uskunaning og'irligi va narxini kamaytirishga imkon beradi.
Er osti gidroelektr stansiyasi binolari. So'nggi o'n yilliklarda er osti gidroelektr stansiyalari binolarini qurish keng tarqaldi. Ulardan eng yiriklari Kanadada qurilgan: 5225 MVt quvvatga ega Cherchill sharsharasi 320 m, Mika - 2610 MVt 183 m. Gruziyadagi Inguri GESi 1300 MVt quvvatga ega ( 4.20-rasm), Verxnetulomskaya - 248 MVt va Ust-Xantayskaya - Rossiyada 441 MVt va boshqalar er osti binolarida qurilish ishlari iqlim sharoitiga bog'liq emas, bu shimoliy hududlarda qishi qattiq bo'lgan yoki tropiklarda qurilish paytida muhim ahamiyatga ega. uzoq yomg'irli mavsum. Er osti binolari, shuningdek, daraning noqulay tabiiy sharoitlari (tik ko'chkiga moyil bo'lgan qiyaliklar, suv toshqinlari o'tganda suv sathining yuqoriligi), shuningdek, turbinaning pervanel o'qining quyruq suvi sathida katta chuqurligi bo'lgan hollarda ham qo'llaniladi. , ochiq binolarni qurish beqarorlik qirg'oq yon bag'irlari, ish hajmining keskin o'sishiga olib kelishi mumkin.
Er osti binolarining kamchiliklari quyidagilardan iborat: noqulay muhandislik va geologik sharoitlar, er osti ishlarining sezilarli darajada murakkablashishi; texnologik kommunikatsiyalarning uzaytirilishi, elektr energiyasini etkazib berishning yanada murakkab sxemalari tufayli ish sharoitlarining murakkablashishi; o'z ehtiyojlari uchun energiya xarajatlarining oshishi, bu binolarni doimiy ravishda ventilyatsiya qilish, ularni yoritish va boshqalar zarurati bilan bog'liq.
Er osti gidroelektrostantsiyalari binolarining o'lchamlari va sxemasi birinchi navbatda gidravlika, elektr va gidromexanik qurilmalarning parametrlari va joylashuviga bog'liq. Turbina zalining o'lchamlari katta o'lchamlarga (30 m gacha va undan ko'p) yetadigan yirik gidroelektrostantsiyalarda asosiy gidravlik quvvat uskunalari odatda ko'prikli kranlar tomonidan xizmat ko'rsatadigan turbinali zalga joylashtiriladi va -turbinali klapanlar turbinali zaldan ma'lum masofada joylashgan alohida xonaga o'rnatiladi. Uzoq chiqish tunnellari uchun quyi oqimdagi ta'mirlash eshiklari va assimilyatsiya quvurlarini yopish uchun ularga xizmat ko'rsatish mexanizmlari ham alohida xonada joylashgan. Agar ko'p sonli birliklar mavjud bo'lsa, bir nechta chiqish tunnellari o'rnatiladi, ko'pincha erkin oqim yoki bosimli (dumli suv sathining katta tebranishlari bilan) kuchlanish tanki bilan. Har bir blokdan alohida suvni to'kadigan qisqa tunnellar uchun tunnellarning chiqish portallarida quyi oqim eshiklari o'rnatiladi.
Er osti GESi binolarining tartibini belgilovchi muhim omillardan biri bu asosiy kuchaytiruvchi transformatorlarni joylashtirishni tanlashdir: alohida er osti xonasida (Zimbabvedagi Kariba GESi, Vetnamdagi Yali GESi), kengaytirilgan er osti turbinali zalida. (Avstraliyadagi Time I va II GES), er yuzasida ochiq kommutator maydonchalarida (Borisoglebskaya, Ingurskaya).
Transformatorlarning ochiq joylashuvi asosan er osti binosi sayoz (200-300 m chuqurlikda) joylashganda va uchastkaning topografik va geologik sharoitlari qulay bo'lganda qo'llaniladi. Bunday holda, sezilarli uzunlikka ega bo'lgan generatorlardan transformatorlargacha bo'lgan oqim o'tkazgichlari o'tkazgichlar tomonidan katta issiqlik chiqishi tufayli issiqlikni olib tashlash uchun maxsus choralar bilan maxsus galereyalar va shaftalarda yotqiziladi.
Elektr energiyasini tashqi kommutatorga va asosiy transformatorlardan yopiq kommutatorlarga uzatish, ular er ostida joylashganda, 110-500 kV kuchlanishda issiqlikni yo'qotish uchun maxsus chora-tadbirlarga ega moy bilan to'ldirilgan kabellar, yaqinda esa gaz orqali amalga oshiriladi. -izolyatsiya qilingan o'tkazgichlar.
Er osti binolarida o'rnatish platformalari mavjud bo'lib, ular ko'p hollarda turbinali zalning davomi bo'lib, qoida tariqasida uning oxirida joylashgan va transport tunnellari va yuk shaftalari yordamida er yuzasiga ulangan.
Issiqlikni olib tashlash va gidroelektrostantsiya binosining er osti binolarini ventilyatsiya qilish uchun fanatlar va konditsionerlar o'rnatilgan.
Turbinali zali qoplamalarining dizayni muhandislik va geologik sharoitlarga bog'liq. Ko'pgina turbinali zallarda yuk ko'taruvchi tonoz dumaloq shaklda, oyoq barmoqlaridagi temir-beton qoplamaning qalinligini oshiradi. Etarli darajada mustahkam jinslarda devorlar purkalgan beton bilan, kamroq mustahkam jinslarda esa 0,5 m yoki undan ortiq qalinlikdagi uzluksiz beton yoki temir-beton qoplamalar ankerlar bilan mustahkamlash bilan, zaiflashgan jinslar joylarida - mustahkamlovchi tsement bilan, va ba'zi hollarda drenaj choralari ta'minlanadi.
Uzunligi 145,5 m, oraliqlari 21,2 m va chiqish balandligi 53,7 m boʻlgan Inguri GESining yer osti binosida 5 ta gidroagregat oʻrnatilgan. Agregatlarga suv reja bo'yicha bloklarning bo'ylama o'qiga burchak ostida joylashgan turbinali suv quvurlari orqali etkazib beriladi, bu esa turbinali klapanlarni deyarli uning oralig'ini oshirmasdan turbina zaliga joylashtirish imkonini berdi (4.20-rasmga qarang). . Suv bosimli tunnel orqali chiqariladi.
Yarim er osti gidroelektr stansiyasi binolari. Qulay muhandislik-geologik va topografik sharoitlarda va dumg'aza suvlari sathining katta tebranishlarida xandaq teshiklarida joylashgan yarim er osti binolari va er yuzasida turbinali zallarning yuqori konstruktsiyalari qurilishi mumkin. Yarim er osti binolari uchun echimlar bir yoki bir nechta bloklarni alohida shaftalarda joylashtirish bilan mumkin, ularning ustida turbinali zalning yuqori tuzilishi Dnestr nasosli saqlash elektr stantsiyasida bo'lgani kabi er yuzasiga o'rnatiladi.
60 m chuqurlikdagi xandaq qazishda qurilgan quvvati 648 MVt bo'lgan Vilyuiskaya GESining yarim er osti binosi butunlay er yuzasi ostida joylashgan (4.21-rasm).
Kichik gidroelektrostantsiyalarning binolari. Kichik GESlarga odatda quvvati 10–30 MVt gacha boʻlgan GESlar kiradi. Aksariyat hollarda yirik suv omborlarini yaratishni talab qiladigan va yaxlit energetika tizimlarida ishlaydigan oʻrta va yirik GESlarda yirik daryolarning gidroenergetika resurslaridan foydalanish bilan bir qatorda jahonda kichik gidroelektr stansiyalar ham keng rivojlandi. Bunday GESlar kichik daryolar, irmoqlar va oqava kanallarning gidroenergetika salohiyatidan foydalanadi va atrof-muhitga juda cheklangan ta'sir ko'rsatadi. Ular elektr tarmog'iga elektr energiyasini etkazib berishi yoki ma'lum bir iste'molchi uchun ishlashi mumkin, bu ayniqsa rivojlangan elektr uzatish tarmog'i mavjud bo'lmagan chekka hududlar uchun muhimdir.
Kichik gidroelektr stansiyalar, yiriklari singari, daryo va to'g'on binolari va burilishlari bo'lgan gidroelektrostantsiyalarga bo'linadi.
Kichik gidroelektrostantsiyalarda binolardagi konstruksiyalarni vertikal gidroagregatlarni o'rnatish bilan soddalashtirish uchun to'g'ri eksa konussimon assimilyatsiya quvurlaridan foydalanish mumkin; gorizontal bloklar, shu jumladan kapsula bloklari, shuningdek, blokning eğimli o'qi bo'lganlar (2-rasmga qarang). 4.12, diagrammalar IV, V, VII) keng tarqalgan.
283-sahifada (fotosurat) va rasmda. 4.22-rasmda 27 MVt quvvatga ega Tereblya-Rikskaya 215 m quvvatga ega va 30 MVt quvvatga ega Egorlykskaya 32 m bo'lgan burish GESlari ko'rsatilgan.
GESlarni qurishda qo'llaniladigan variantlarning xilma-xilligi va texnik echimlarning o'ziga xosligi hayratlanarli. Aslida, ikkita bir xil stantsiyani topish unchalik oson emas. Ammo ularning ma'lum xususiyatlarga asoslangan tasnifi hali ham mavjud - mezonlar.
Bosim yaratish usuli
Ehtimol, eng aniq mezondir bosim hosil qilish usuli:
- daryo suvi elektr stansiyasi (GES);
- aylanma gidroelektr stansiyasi;
- nasosli saqlash elektr stantsiyasi (PSPP);
- to'lqinli elektr stantsiyasi (TP).
Ushbu to'rtta asosiy turdagi gidroelektrostansiyalar o'rtasida xarakterli farqlar mavjud. Daryo gidroelektr stansiyasi daryo bo'yida joylashgan bo'lib, uning oqimini to'g'on bilan to'sib, bosim va suv omborini hosil qiladi. Derivatsion gidroelektrostantsiya odatda oʻralgan togʻ daryolarida joylashgan boʻlib, bu yerda oqimning bir qismini qisqaroq yoʻl boʻylab oqishi uchun daryo shoxlarini oʻtkazgich bilan ulash mumkin. Bunday holda, bosim erning tabiiy farqi bilan yaratiladi va suv ombori butunlay yo'q bo'lishi mumkin. Nasosli saqlash elektr stantsiyasi turli darajalarda joylashgan ikkita hovuzdan iborat. Hovuzlar suv o'tkazgichlar bilan bog'langan bo'lib, ular orqali suv yuqoridan pastki hovuzga oqib, orqaga pompalanishi mumkin. to'lqinli elektr stantsiyasi suv omborini yaratish uchun to'g'on bilan to'silgan ko'rfazda joylashgan. Undan farqli o'laroq nasosli saqlash elektr stantsiyasi TES ning ishlash davri gelgit hodisasiga bog'liq.
Bosim qiymati
Gidrotexnika inshooti (HTS) tomonidan yaratilgan bosim miqdori bo'yicha gidroelektrostantsiyalar 4 guruhga bo'linadi:
- past bosimli - 20 m gacha;
- o'rtacha bosim - 20 dan 70 m gacha;
- yuqori bosimli - 70 dan 200 m gacha;
- o'ta yuqori bosim - 200 m dan.
Ta'kidlash joizki, bo'yicha tasniflash bosim qiymati nisbiy bo‘lib, bir manbadan ikkinchisiga o‘zgarib turadi.
O'rnatilgan quvvat
Stansiyaning o'rnatilgan quvvatiga ko'ra - unga o'rnatilgan ishlab chiqaruvchi uskunaning nominal quvvatlarining yig'indisi. Ushbu tasnif 3 guruhdan iborat:
- mikro-GES - 5 kVt dan 1 MVt gacha;
- kichik gidroelektrostantsiyalar - 1 kVt dan 10 MVt gacha;
- yirik gidroelektrostantsiyalar - 10 MVt dan ortiq.
Bo'yicha tasniflash o'rnatilgan quvvat shuningdek, bosim nuqtai nazaridan, u qattiq emas. Xuddi shu stantsiya turli manbalarda turli guruhlarga bo'linishi mumkin.
Dam dizayni
Gidroelektrik to'g'onlarning 4 ta asosiy guruhi mavjud:
- tortishish;
- tayanch;
- kemerli;
- kamarli tortishish kuchi.
Gravitatsion to'g'on Bu o'zining og'irligi tufayli suv omborida suvni ushlab turadigan massiv strukturadir. Suyak to'g'oni biroz boshqacha mexanizmdan foydalanadi - u o'zining nisbatan past og'irligini to'g'onning eğimli yuziga yuqori oqim tomonidan bosilgan suv og'irligi bilan qoplaydi. Ark to'g'oni , ehtimol, eng oqlangan, kamar shakliga ega, poydevori qirg'oqlarda joylashgan va yumaloq qismi suv omboriga qarab konveksdir. Suv to'g'onning old qismidan daryo qirg'oqlarigacha bo'lgan bosimning qayta taqsimlanishi tufayli ark to'g'onida saqlanadi.
Mashina xonasining joylashuvi
Aniqrog'i, shunga ko'ra turbina xonasining to'g'onga nisbatan joylashishi, tartib bilan adashtirmaslik kerak! Ushbu tasnif faqat daryo oqimi, suv oqimi va suv oqimi elektr stansiyalari uchun tegishli.
- kanal turi;
- to'g'on turi.
Da kanal turi turbinali xona to'g'ridan-to'g'ri to'g'on tanasida joylashgan; to'g'on turi - to'g'on tanasidan alohida o'rnatiladi va odatda uning orqasida joylashgan.
Tartib
Ushbu kontekstdagi "tartib" so'zi turbina xonasining daryo tubiga nisbatan joylashishini anglatadi. Ushbu mavzu bo'yicha boshqa adabiyotlarni o'qiyotganda ehtiyot bo'ling, chunki maket so'zi kengroq ma'noga ega. Tasniflash faqat daryo oqimi va oqim elektr stansiyalari uchun amal qiladi.
- kanal;
- suv toshqini;
- qirg'oq.
Da kanal tartibi turbina zali binosi daryo tubida joylashgan, suv toshqinining joylashuvi - daryoning tekisligida va qachon qirg'oq tartibi - daryo bo'yida.
Haddan tashqari tartibga solish
Ya'ni, daryo oqimini tartibga solish darajasi. Tasniflash faqat daryodan oqib chiqadigan va aylanma gidroelektrostansiyalarga tegishli.
- kundalik tartibga solish (operatsiya davri - bir kun);
- haftalik tartibga solish (ish davri - bir hafta);
- yillik tartibga solish (operatsiya davri - bir yil);
- uzoq muddatli tartibga solish (operatsiya davri - bir necha yil).
Tasniflash gidroelektr suv ombori suv omborining daryoning yillik oqimi hajmiga nisbatan qanchalik katta ekanligini aks ettiradi.
Yuqoridagi barcha mezonlar bir-birini istisno qilmaydi, ya'ni bir xil GES daryo tipidagi, yuqori bosimli, o'rtacha quvvatli, to'g'on tipidagi mashinalar xonasi, ark to'g'oni va daryo oqimi bo'lishi mumkin. yillik tartibga soluvchi suv ombori.
Foydalanilgan manbalar ro'yxati
- Bryzgalov, V.I. Gidroelektrostansiyalar: darslik. nafaqa / V.I. Bryzgalov, L.A. Gordon - Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2002. - 541 p.
- Gidrotexnika inshootlari: 2 jildda / M.M. Grishin [va boshqalar]. - Moskva: Oliy maktab, 1979. - T.2 - 336 p.
Ta'rif
Xususiyatlari
Ish printsipi
Dunyoda gidroenergetika
Dunyodagi eng yirik gidroelektr stansiyalari
Tucurui gidroelektr stansiyasi
Grand Coulee
Sayano-Shushenskaya gidroelektr stansiyasi
Krasnoyarsk GESi
Cherchill sharsharasi (GES)
Guver to'g'oni
Asvon to'g'onlari
Gidroelektrostansiyalar (GES) Rossiya Federatsiyasi
Gidrotexnika taraqqiyoti tarixi Rossiya Federatsiyasi
Eng yirik gidroelektrostantsiyalar (GES) Rossiya Federatsiyasi
Bratsk gidroelektr stantsiyasi
Ust-Ilimskaya GESi
Boguchanskaya GESi
Voljskaya GESi
Jigulevskaya GESi
Bureyskaya GESi
GESlardagi avariyalar va hodisalar
Vayont to'g'oni
Novosibirsk GESi
Sayano-Shushenskaya GESidagi avariyalar
Kichik GES (GES)
GES (GES)) energiya manbai sifatida suv oqimi energiyasidan foydalanadigan elektr stantsiyasidir. Gidroelektrostansiyalar (GES) odatda daryolarda toʻgʻon va suv omborlarini qurish yoʻli bilan quriladi.
GESda elektr energiyasini samarali ishlab chiqarish uchun ikkita asosiy omil zarur: yil davomida kafolatlangan suv ta'minoti va ehtimol daryoning katta yon bag'irlari; gidravlik qurilish uchun kanyonga o'xshash relef turlari qulay.
Xususiyatlari
Asl qiymati elektr energiyasi Rossiya GESlarida issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda ikki baravar past.
Gidroelektr generatorlari energiya sarfiga qarab tezda yoqilishi va o'chirilishi mumkin
Qayta tiklanadigan energiya manbai
Boshqa turdagi elektr stantsiyalariga qaraganda havo muhitiga sezilarli darajada kam ta'sir qiladi
GES qurilishi odatda ko'proq kapital talab qiladi
Samarali gidroelektrostantsiyalar ko'pincha iste'molchilardan uzoqroq
Suv omborlari ko'pincha katta maydonlarni egallaydi
To'g'onlar ko'pincha baliqchilikning tabiatini o'zgartiradi, chunki ular ko'chib yuruvchi baliqlarning urug'lanish joylariga o'tishini to'sib qo'yadi, lekin ular ko'pincha suv omborining o'zida baliq zahiralarining ko'payishiga va baliq etishtirishni amalga oshirishga yordam beradi.
Prinsip ish
Prinsip ish Gidroelektrostantsiya juda oddiy. Gidrotexnika inshootlari zanjiri gidravlik turbinaning pichoqlariga oqadigan suvning kerakli bosimini ta'minlaydi, bu esa generatorlarni ishlab chiqaradi. elektr energiyasi.
Kerakli suv bosimi to'g'on qurish orqali va daryoning ma'lum bir joyda kontsentratsiyasi yoki burilishi natijasida - suvning tabiiy oqimi natijasida hosil bo'ladi. Ba'zi hollarda kerakli suv bosimini olish uchun ham to'g'on, ham burilish birgalikda ishlatiladi.
Barcha elektr jihozlari to'g'ridan-to'g'ri GES (GES) binosida joylashgan. Maqsadga qarab, uning o'ziga xos bo'linmasi mavjud. Mashina xonasida suv oqimining energiyasini bevosita elektr energiyasiga aylantiradigan gidravlika qurilmalari mavjud. Shuningdek, GESlar, transformator stansiyalari, taqsimlash moslamalari va boshqa ko'p narsalarni ishlatish uchun barcha turdagi qo'shimcha uskunalar, nazorat va nazorat qurilmalari mavjud.
GESlar ishlab chiqarilgan quvvatiga qarab quyidagilarga bo'linadi:
kuchli - 25 MVt dan 250 MVtgacha va undan yuqori ishlab chiqarish;
o'rta - 25 MVt gacha;
kichik gidroelektrostansiyalar (GES) - 5 MVtgacha.
Gidroelektrostantsiyaning quvvati to'g'ridan-to'g'ri suv bosimiga, shuningdek ishlatiladigan generatorning samaradorligiga bog'liq. Tabiiy qonunlarga ko'ra, suv sathi mavsumga qarab doimiy ravishda o'zgarib turishi va boshqa bir qator sabablarga ko'ra gidroelektrostantsiya quvvatining ifodasi sifatida tsiklik quvvatni olish odatiy holdir. . Masalan, GES (GES) ning yillik, oylik, haftalik yoki kunlik ish sikllari mavjud.
Suv bosimidan maksimal foydalanishga qarab GESlar ham quyidagilarga bo'linadi:
yuqori bosim - 60 m dan ortiq;
o'rtacha bosim - 25 m dan;
past bosimli - 3 dan 25 m gacha.
Suv bosimiga qarab, GESlarda (GES) har xil turdagi turbinalar qo'llaniladi. Yuqori bosim uchun - metall spiral kamerali paqir va radial-eksenli turbinalar. O'rta bosimli gidroelektrostansiyalarda aylanma qanotli va radial eksenel turbinalar, past bosimli gidroelektrostantsiyalarda temir-beton kameralarga aylanma qanotli turbinalar o'rnatiladi. Barcha turdagi turbinalarning ishlash printsipi o'xshash - bosim ostida (suv bosimi) suv aylana boshlaydigan turbina pichoqlariga kiradi. Shunday qilib, mexanik energiya elektr energiyasini ishlab chiqaradigan gidrogeneratorga o'tkaziladi. Turbinalar bir-biridan bir-biridan farq qiladi texnik xususiyatlar, shuningdek, kameralar - temir yoki temir-beton va turli xil suv bosimi uchun mo'ljallangan.
Tabiiy resurslardan foydalanish printsipiga va shunga mos ravishda suvning kontsentratsiyasiga qarab gidroelektr stantsiyalari ham bo'linadi. Bu erda quyidagi gidroelektr stantsiyalarni ajratib ko'rsatish mumkin:
daryo va to'g'on gidroelektr stansiyalari. Bu gidroelektrostansiyalarning eng keng tarqalgan turlari. Ulardagi suv bosimi daryoni butunlay to'sib qo'yadigan yoki undagi suv darajasini kerakli darajaga ko'taradigan to'g'on o'rnatish orqali hosil bo'ladi. Bunday gidroelektrostansiyalar (GES) suvi baland tekislikdagi daryolarda, shuningdek, togʻ daryolarida, daryo tubi torroq va siqilgan joylarda quriladi.
to'g'on gidroelektr stansiyalari. Ular yuqori suv bosimi ostida qurilgan. Bunday holda, daryo butunlay to'g'on bilan to'sib qo'yilgan va GES binosining o'zi to'g'on orqasida, uning pastki qismida joylashgan. Bunday holda, suv turbinalarga daryo oqimidagi gidroelektrostantsiyalardagi kabi to'g'ridan-to'g'ri emas, balki maxsus bosimli tunnellar orqali etkazib beriladi.
aylanma gidroelektr stansiyalari (GES). Bunday elektr stansiyalari daryo qiyaligi baland boʻlgan joylarda quriladi. Ushbu turdagi gidroelektrostantsiyada zarur bo'lgan suv konsentratsiyasi burilish orqali yaratiladi. Daryo tubidan suv maxsus drenaj tizimlari orqali chiqariladi. Ikkinchisi to'g'rilanadi va ularning qiyaligi daryoning o'rtacha qiyalikdan ancha past. Natijada suv to'g'ridan-to'g'ri GES binosiga etkazib beriladi. Diversion gidroelektrostantsiyalar har xil turdagi, bosimsiz yoki bosimli burilishga ega bo'lishi mumkin. Bosimning o'zgarishi holatida suv quvuri katta bo'ylama qiyalik bilan yotqiziladi. Boshqa holatda, oqimning boshida daryoda balandroq to'g'on yaratiladi va suv ombori yaratiladi - bu sxema aralash oqim deb ham ataladi, chunki kerakli suv konsentratsiyasini yaratishning ikkala usuli ham qo'llaniladi.
nasosli saqlash elektr stantsiyalari. Bunday nasosli akkumulyator elektr stantsiyalari ishlab chiqarilgan elektr energiyasini to'plash va uni eng yuqori yuklanish vaqtida foydalanishga topshirishga qodir. Bunday elektr stantsiyalarining ishlash printsipi quyidagilardan iborat: ma'lum daqiqalarda (yuklanishning eng yuqori bo'lmagan vaqtlari) nasosli saqlash elektr stantsiyalari nasoslar kabi ishlaydi va suvni maxsus jihozlangan yuqori hovuzlarga quyadi. Talab paydo bo'lganda, ulardan suv bosim quvuriga kiradi va shunga mos ravishda qo'shimcha turbinalar harakatga keltiradi.
GESlar, ularning maqsadiga qarab, shuningdek, suv ombori, baliq o'tish joylari, sug'orish uchun ishlatiladigan suv olish inshootlari va boshqa ko'p narsalarni osonlashtiradigan qulflar yoki kema liftlari kabi qo'shimcha inshootlarni o'z ichiga olishi mumkin.
Gidroelektrostantsiyaning qiymati shundaki, ular elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun qayta tiklanadigan energiyadan foydalanadilar Tabiiy resurslar. GESlar uchun qo'shimcha yoqilg'iga ehtiyoj yo'qligi sababli ishlab chiqarilgan elektr energiyasining yakuniy tannarxi boshqa turdagi elektr stansiyalaridan foydalanishga qaraganda sezilarli darajada past bo'ladi.
Dunyoda gidroenergetika
Fuqaro boshiga gidroenergetika ishlab chiqarish bo‘yicha yetakchilar Kanada va Kanada hisoblanadi. 2000-yillarning boshlarida eng faol gidrotexnika qurilishi Rossiya tomonidan amalga oshirildi, buning uchun gidroenergetika energiyaning asosiy potentsial manbai hisoblanadi, dunyodagi kichik gidroelektrostansiyalarning (GES) yarmigacha bu mamlakatda joylashgan.
Dunyodagi eng yirik gidroelektr stansiyalari
2005 yil holatiga ko'ra, gidroenergetika qayta tiklanadigan elektr energiyasining 63% gacha va dunyodagi barcha elektr energiyasining 19% gacha ishlab chiqarishni ta'minlaydi, o'rnatilgan gidroenergetika quvvati 715 GVt ga etadi.
Aholi boshiga gidroenergetika ishlab chiqarish bo‘yicha Norvegiya yetakchilik qilmoqda. Islandiya va Kanada. 21-asr boshidagi eng faol gidravlika qurilishi hisoblanadi Xitoy, ular uchun gidroenergetika asosiy potentsial energiya manbai hisoblanadi, xuddi shunday mamlakat dunyodagi kichik gidroelektrostansiyalarning (GES) yarmigacha qismi joylashgan.
Itaipu
Itaipu - Braziliya va Paragvay chegarasidagi Foz-du-Iguaku shahridan 20 km uzoqlikda, Parana daryosida joylashgan yirik GES.
Loyihalash va tayyorlash ishlari 1971 yilda boshlangan, rejalashtirilgan 18 ta generatorning oxirgi ikkitasi 1991 yilda, qo‘shimcha ikkita generator esa 2007 yilda ishga tushirilgan.
GES inshootlari tarkibi:
Qoʻshma toʻgʻonning umumiy uzunligi 7235 m, kengligi 400 m va balandligi 196 m;
Maksimal oqimi 62 200 m / s bo'lgan beton to'kilmasin.
Stansiyaning quvvati 14 000 MVt. Oʻrtacha yillik ishlab chiqarish 69,5 mlrd. kVt/soatni tashkil etadi, 2007 yilda qurilish tugagandan soʻng yiliga 90-95 mlrd.
Stansiyaning energetika uskunasi har biri 700 MVt quvvatga ega 20 ta gidravlika blokidan iborat bo‘lib, loyiha bosimining ortishi hisobiga generatorlarning quvvati ish vaqtining yarmidan ko‘pi uchun 750 MVt ga yetadi.
Gidroelektrik to'g'on (GES) uzunligi 170 km, kengligi 7 dan 12 km gacha, maydoni 1350 km² va hajmi 29 km² bo'lgan nisbatan kichik - quvvatga nisbatan - suv omborini tashkil etdi.
Uning qurilishi uchun hukumat Parana qirg'og'ida yashovchi 10 mingga yaqin oilani ko'chirdi, ularning ko'pchiligi Yersizlar Harakatiga qo'shildi.
Narxi Itaipu qurilishi dastlab mutaxassislar tomonidan 4,4 milliard dollarga baholangan, biroq ketma-ket diktatura tuzumlarining samarasiz siyosati tufayli u aslida 15,3 milliard dollarni tashkil qilgan.
Guri
"Guri" - Venesuela Respublikasidagi Karoni daryosidagi Bolivar departamentida, Orinokoga qo'shilishdan 100 km oldin joylashgan yirik GES.
Rasmiy nomi - Simon Bolivar nomidagi GES (GES) (1978-2000 yillarda - Raul Leoni nomi bilan atalgan).
Quvvat jihatidan Xitoyning "Sanxia" va Braziliyaning "Itaipu" laridan keyin dunyodagi uchinchi stantsiya.
GES qurilishi 1963 yilda boshlangan, birinchi bosqichi 1978 yilda, ikkinchi bosqichi 1986 yilda yakunlangan.
GES inshootlari tarkibi:
umumiy uzunligi 1300 m va balandligi 162 m bo'lgan to'g'on;
har biri 10 ta gidravlikadan iborat ikkita mashina xonasi;
maksimal quvvati 25500 m/s bo'lgan beton to'kilmasin.
Stansiyaning quvvati 10300 MVt. Birinchi mashina xonasida har biri 400 MVt quvvatga ega 10 ta, ikkinchisida har biri 630 MVt quvvatga ega 10 ta blok mavjud. Yillik maksimal ishlab chiqarish 46 milliard kVt/soatni tashkil qiladi. GESning bosimli inshootlari (umumiy uzunligi 7000 m ga etadi) uzunligi 175 km, kengligi 48 km, maydoni 4250 km² gacha va umumiy hajmi 138 km³ bo'lgan yirik Guri suv omborini tashkil qiladi. . Suv omborining suv liniyasi dengiz sathidan 272 m balandlikda joylashgan.
2000 yildan boshlab rekonstruksiya ishlari olib borilmoqda: 2007 yilgacha 5 turbinalar va ikkinchi turbinali zalning asosiy komponentlari almashtirildi, 2007 yildan beri birinchi zaldagi to'rtta blok almashtirildi.
Ikkinchi mashina xonasining devorlari venesuelalik rassom Karlos Kruz-Diez tomonidan bezatilgan.
Tukurui GESi
Tucurui GES ( Guarani , portugal. Tucurun , Usina Hidrelétrica de Tucurun ) — Tokantins daryosi boʻyidagi gidroelektr stansiya (GES), Tokantins, Tucurui okrugida joylashgan.
GES qurilish maydonchasi yaqinida mavjud bo'lgan Tucurui shahri sharafiga nomlangan. Endi to'g'onning quyi oqimida xuddi shu nomdagi shahar mavjud. GESning oʻrnatilgan quvvati 8370 MVt boʻlib, jami 24 ta generator mavjud.
1970 yilda u Braziliyaning ENGEVIX va THEMAG kompaniyalaridan tashkil topgan bo'lib, loyihani ishlab chiqish va amalga oshirish bo'yicha xalqaro tanlovda g'olib chiqdi. Ish 1976 yilda boshlangan va 1984 yilda yakunlangan. To'g'onning uzunligi 11 km, balandligi 76 m.To'kish liniyasi Fransisko Rodriges Saturnino de Brito laboratoriyasi (Rio-de-Janeyro) tomonidan ishlab chiqilgan va dunyodagi eng katta o'tkazish quvvatiga ega 120 000 mí/ s.
GES 1985 yilda "Zumrad o'rmoni" filmida tasvirlangan.
Grand Coulee
Grand Coulee - Shimoliy Amerikada joylashgan, AQShdagi eng yirik va dunyoda beshinchi yirik gidroelektr stantsiyasi (GES).
GESning qurilishi 1942 yil iyun oyida yakunlandi. Hajmi 11,9 km3 boʻlgan suv ombori elektr energiyasi ishlab chiqarish va shimoli-gʻarbiy sohildagi choʻl hududlarini sugʻorish uchun qurilgan. Suv omborining suvlari qariyb 2000 km² qishloq xo'jaligi maydonini sug'oradi.
Korpusiga 9,16 million m beton yotqizilgan GESning beton tortish to‘g‘oni uzunligi 1592 m, balandligi 168 m.To‘g‘onning suv o‘tuvchi qismining kengligi 503 m. GESning to'rtta turbinali xonasi, umumiy quvvati 6809 MVt bo'lgan jami 33 ta turbinalar o'rnatilgan bo'lib, ular yiliga 20 TVt/soat elektr energiyasi ishlab chiqaradi.
Sayano-Shushenskaya GESi
Sayano-Shushenskaya GESi nomidagi. P.S. Neporojniy - Rossiya Federatsiyasidagi eng kuchli elektr stantsiyasi, dunyodagi oltinchi eng kuchli GES (GES). Yenisey daryosida, Sayanogorsk yaqinidagi Cheryomushki (Xakasiya) qishlog'ida joylashgan.
Bu Rossiya Federatsiyasidagi eng kuchli elektr stantsiyasidir. 2009 yildagi avariyadan oldin u Rossiya gidroelektr stansiyalari (GES) tomonidan ishlab chiqarilgan energiyaning 15 foizini va 2 tasini ishlab chiqargan. foiz elektr energiyasining umumiy hajmi. GES inshootlari tarkibi:
beton ark-gravitatsion toʻgʻon balandligi 245 m, uzunligi 1066 m, tagida eni 110 m, choʻqqida eni 25 m.Toʻgʻon uzunligi 246,1 m boʻlgan chap qirgʻoqdagi koʻr qismi, 331,8 m uzunlikdagi stansiya qismi, suv oʻtkazgich qismidan iborat. Uzunligi 189 m, uzunligi ,6 m va o'ng qirg'oqning ko'r qismi 298,5 m.
to'g'on gidroelektr stansiyasi binosi
qurilayotgan qirg'oq suv oqimi.
GESning quvvati 6400 MVt (Asosiy GES bilan birgalikda - 6721 MVt), oʻrtacha yillik ishlab chiqarish 24,5 mlrd.kVt/soat. 2006-yilda yozdagi yirik suv toshqini tufayli elektr stansiyasi 26,8 mlrd.kVt/soat elektr energiyasi ishlab chiqargan.
GES binosida har birining quvvati 640 MVt bo'lgan 10 ta radial eksenel gidravlika bloklari joylashgan bo'lib, ular 194 m loyiha balandligida ishlaydi.To'g'ondagi maksimal statik yuk 220 m. GES to'g'oni noyobdir; Rossiya Federatsiyasida faqat bitta boshqa GESda shunga o'xshash to'g'on mavjud - Gergebilskaya, lekin u sezilarli darajada kichikroq.
To'g'onning suv o'tkazuvchanligi 13 600 m³/sek, ob'ektga qayd etilgan maksimal oqim 24 400 m³/sek, qurilayotgan suv to'kish oqimi maksimal oqim tezligini 8 000 m³/sek ga oshirishi kerak.
Sayano-Shushenskaya GESi ostida uning qarshi regulyatori - 321 MVt quvvatga ega Mainskaya GESi tashkiliy jihatdan Sayano-Shushenskaya gidroenergetika majmuasining bir qismidir.
Gidroelektrik to'g'on umumiy hajmi 31,34 kubometr bo'lgan katta Sayano-Shushenskoye suv omborini tashkil qiladi. km (foydali hajmi - 15,34 kub km) va maydoni 621 kv. km. Suv omborining suvi yuqori sifatli bo‘lib, bu GESning quyi oqimida alabalık yetishtirishga ixtisoslashgan baliqchilik xo‘jaliklarini tashkil etish imkonini berdi. Suv omborini yaratishda 35,6 ming gektar qishloq xo‘jaligi yerlari suv ostida qolgan, 2717 ta bino ko‘chirilgan. Suv ombori hududida Sayano-Shushenskiy biosfera rezervati joylashgan.
Sayano-Shushenskaya GESi Lengidroproekt instituti tomonidan loyihalashtirilgan.
Krasnoyarsk GESi
Krasnoyarsk GESi Yenisey daryosida, Krasnoyarskdan qirq kilometr uzoqlikda, Krasnoyarsk o'lkasining Divnogorsk shahri yaqinida joylashgan. Rossiya Federatsiyasidagi ikkinchi yirik GES. Yenisey gidroelektr stantsiyalari kaskadiga kiritilgan.
Krasnoyarsk GESi Lengidroproekt instituti tomonidan loyihalashtirilgan.
GES qurilishi 1956 yilda boshlanib, 1972 yilda yakuniga yetdi. Krasnoyarsk GESining birinchi bloki 1967 yil 3 noyabrda ishga tushirilgan.
GES inshootlari tarkibi:
uzunligi 1065 m va balandligi 124 m boʻlgan gravitatsion beton toʻgʻon uzunligi 187,5 m boʻlgan chap qirgʻoqdagi koʻr toʻgʻondan, 225 m suv oʻtkazgichdan, 60 m uzunlikdagi koʻr kanaldan, 360 m stansiyadan va o'ng qirg'oq jalyuzi - 232,5 m Qurilish jarayonida to'g'on korpusiga jami 5,7 mln m3 beton yotqizildi.
To'g'on yaqinida 430 m uzunlikdagi GES binosi.
Elektr qabul qilish va taqsimlash qurilmalari - 220 kV va 500 kV.
Kema lifti.
GESning quvvati 6000 MVt. Yillik oʻrtacha elektr energiyasi ishlab chiqarish 20,4 mlrd.kVt/soatni tashkil etadi. GES binosida har biri 500 MVt quvvatga ega 12 ta radial eksenel gidravlika bloklari mavjud bo'lib, ular 93 m dizayn balandligida ishlaydi.Rossiya Federatsiyasida yagona kema lifti kemalar o'tishi uchun qurilgan.
Gidroelektrik to'g'on yirik Krasnoyarsk suv omborini hosil qiladi. Suv omborining maydoni taxminan 2000 km², umumiy va foydali hajmi mos ravishda 73,3 va 30,4 km². Suv ombori 120 ming gektar qishloq xoʻjaligi yerlarini suv bosgan, qurilish jarayonida 13750 ta bino koʻchirilgan.
Cherchill sharsharasi (GES)
Cherchill sharsharasi - Kanadaning Nyufaundlend va Labrador provintsiyasidagi Cherchill daryosi bo'yida joylashgan suv elektr stantsiyasi bo'lib, u daryoda rejalashtirilgan gidroelektr stantsiyalar kaskadining bir qismiga aylanishi kerak. Cherchill sharsharasi oʻrnida balandligi 75 m boʻlgan gidroelektr stansiyasi (GES) qurilgan boʻlib, 1970-yilda daryo oʻzgartirilgandan soʻng quritilgan, yaʼni yilning koʻp qismida sharshara sifatida mavjud emas. Daryo, sharshara va GES Buyuk Britaniya bosh vaziri V. Cherchill nomi bilan atalgan.
2009 yil holatiga ko'ra, Cherchill sharsharasi GESi Kvebekning shimolidagi Robert-Bourassa GESidan keyin dunyodagi ikkinchi eng katta er osti turbinali uyga ega bo'lib, o'rtacha yillik ishlab chiqarish bo'yicha Shimoliy Amerikadagi birinchi gidroelektr stansiya (GES) hisoblanadi. (35 TWh) va ikkinchi dyuym Kanada o'rnatilgan quvvat bo'yicha (5 428 MVt).
GES (GES) qurilishi bir necha yillik rejalashtirishdan so'ng 1967 yil 17 iyulda boshlangan va 1971 yil 6 dekabrda yakunlangan. Suv ombori - umumiy maydoni 6988 km2 va hajmi 28 km3 - bir toʻgʻondan emas, balki umumiy uzunligi 64 km dan ortiq boʻlgan 88 ta aylanma toʻgʻondan tashkil topgan boʻlib, ularni qurishda 20 million m3 tuproq ishlatilgan. To'g'onlarning eng uzuni 6,1 km. Ushbu sxema suv havzasini 60 000 km2 dan 71 700 km2 ga oshirish va gidroelektr majmuasi hududida o'rtacha yillik oqimni 52 km3 (1651 mí / s) ga oshirish imkonini berdi.
GES (GES) sharshara hududida daryoning burilishi bilan burilish printsipi asosida qurilgan. 1390 m3/sek quvvatga ega suv o‘tkazgich bilan jihozlangan. Mash M3 GESning yer osti uchun moʻljallangan zali 310 m chuqurlikdagi tosh qazishda qurilgan.Turbina zali oʻlchamlari uzunligi 296 m, eni 25 m, balandligi 47 m. Unda umumiy quvvati 5428 MVt bo‘lgan 11 ta gidroelektr blok mavjud. 312,4 m dizayn balandligida ishlaydigan radial eksenel turbinaning har birining massasi 73 tonna va ish chastotasi 200 aylanish / min. Generator quvvati M3 ariq 493,5 MV. Agregatlarning suv quvurlari uzunligi 427 m va diametri 6,1 m bo'lgan ta'minot tunnellari va balandligi 263 m va diametri 2,13 m bo'lgan generatorlarga drenaj shaftalari shaklida amalga oshiriladi.
Stansiya Churchill Falls (Labrador) corporation Ltd ga tegishli bo‘lib, aksiyalarning nazorat paketi (65,8%) Nalcorga va 34,2% Hydro-Québec kompaniyasiga tegishli. Stansiyani rivojlantirish loyihasi mavjud bo‘lib, u yangi to‘g‘onlar va qo‘shimcha gidroelektr stansiyalarni (GES) qurishni o‘z ichiga oladi, bu suv suv havzasini oshirishni ta’minlashi va umumiy o‘rnatilgan quvvatni 9252 MVtga yetkazishi kerak.
Guver to'g'oni
Guver to'g'oni, Guver to'g'oni, Guver to'g'oni, shuningdek, Boulder to'g'oni nomi bilan ham tanilgan, noyob gidrotexnik inshootdir. AQSH, Kolorado daryosining quyi oqimida qurilgan balandligi 221 m beton toʻgʻon va gidroelektr stansiyasi (GES). Qora kanyonda, Arizona va Nevada chegarasida, Las-Vegasdan 48 km janubi-sharqda joylashgan; Mid ko'lini hosil qiladi. AQShning 31-prezidenti Gerbert Guver sharafiga nomlangan AQSH, uning qurilishida muhim rol o'ynagan. To'g'on qurilishi 1931 yilda boshlanib, 1936 yilda, ya'ni belgilangan muddatdan ikki yil oldin tugagan.
To‘g‘on AQSh Ichki ishlar departamentining bo‘limi bo‘lgan AQSh melioratsiya byurosi tomonidan boshqariladi. 1981 yilda to'g'on AQShning tarixiy joylar milliy reestriga kiritilgan. Guver to'g'oni Las-Vegasning eng mashhur diqqatga sazovor joylaridan biridir.
GES (GES) hisoblanadi
Kirish
Odamlar uzoq vaqtdan beri tegirmonlar, dastgohlar va arra tegirmonlarining g'ildiraklarini aylantirish uchun suv energiyasidan foydalanishni o'rgandilar. Ammo odamlar tomonidan ishlatiladigan energiyaning umumiy miqdorida gidroenergetikaning ulushi asta-sekin kamaydi. Bu uzoq masofalarga suv energiyasini uzatish imkoniyati cheklanganligi bilan bog'liq. Suv bilan boshqariladigan elektr turbinaning paydo bo'lishi bilan gidroenergetika yangi istiqbollarga ega.
Quvvati atigi bir necha yuz vatt bo'lgan birinchi gidroelektrostantsiyalar 1876-1881 yillarda Stangass va Laufen (Germaniya) va Greyside (Angliya) shaharlarida qurilgan. GESlarning rivojlanishi va ulardan sanoatda foydalanish elektr energiyasini masofaga uzatish muammosi bilan chambarchas bog'liq. Elektr energiyasini yetkazib berish uchun Laufen GESidan Frankfurt (Germaniya)gacha boʻlgan elektr uzatish liniyasi (170 km) qurilishi.Xalqaro elektrotexnika koʻrgazmasi (1891) gidroelektr stansiyalarini rivojlantirish uchun keng imkoniyatlar ochdi. 1892 yilda sanoat oqimi Bulach (Shveytsariya) sharsharasida qurilgan gidroelektrostantsiya tomonidan ta'minlandi, deyarli bir vaqtning o'zida 1893 yilda Gelschen (Shvetsiya), Isar daryosida (Germaniya) va Kaliforniyada (AQSh) gidroelektrostantsiyalar qurildi. . 1896 yilda to'g'ridan-to'g'ri oqimning Niagara GESi (AQSh) ishga tushdi; 1898 yilda Reynfeld GESi (Germaniya) tok berdi va 1901 yilda Jonat GESining (Fransiya) gidroelektr generatorlari yuklana boshladi.
Dunyodagi birinchi GES haqidagi ishonchli ma'lumotni Xorvatiyaning Sibenik shahridagi birinchi GES (1885) to'g'risidagi ham ma'lumot deb hisoblash mumkin. Shaharni yoritish uchun 230 kVt o'zgaruvchan tok kuchlanishi xizmat qildi.
Rossiyadagi birinchi GES 1892 yilda Rudniy Oltoyda Berezovka daryosida (Buxtarma daryosining irmog'i) qurilgan Berezovskaya (Zyryanovskaya) GESi ekanligi eng ishonchli hisoblanadi. Bu umumiy quvvati 200 kVt bo'lgan to'rt turbinali edi. Olingan energiya ishlab chiqarish binolarini yoritib berdi, telefon stantsiyasining ishlashini ta'minladi va shaxta shaxtalaridan suv chiqarish uchun elektr nasoslarni ishga tushirdi.
1896 yilda Irkutsk viloyatida Nygri daryosida (Vacha daryosining irmog'i) paydo bo'lgan Nygri gidroelektr stantsiyasi ham birinchi bo'lishga da'vo qiladi. Stansiyaning quvvat uskunasi har biri 100 kVt quvvatga ega uchta dinamoni aylantiradigan umumiy gorizontal milga ega ikkita turbinadan iborat edi. Birlamchi kuchlanish 10 kVgacha bo'lgan to'rtta uch fazali oqim transformatorlari tomonidan o'zgartirildi va ikkita yuqori voltli liniya orqali qo'shni Negadanny va Ivanovskiy konlariga uzatildi. Shaxtalarda kuchlanish 220 V ga o'zgartirildi. Nygrinskaya gidroelektrostantsiyasidan keladigan elektr energiyasi tufayli shaxtalarda elektr liftlar o'rnatildi. Bundan tashqari, kon uchastkasi elektrlashtirildi temir yo'l, Rossiyada birinchi elektrlashtirilgan temir yo'l bo'lgan chiqindi jinslarni olib tashlash uchun xizmat qilgan.
2012 yil holatiga ko'ra, gidroenergetika dunyodagi barcha elektr energiyasining 21 foizini ta'minlaydi; gidroelektr stansiyalarining (GES) o'rnatilgan energiya quvvati 715 GVt ga etadi. Gidroenergetika ishlab chiqarish bo'yicha mutlaq ko'rsatkichlar bo'yicha etakchilar: Xitoy, Kanada, Braziliya; va aholi jon boshiga - Norvegiya, Islandiya va Kanada. Dunyodagi eng yirik gidroelektr stansiyalari:
· Uch daralar (Xitoy, Yantszi daryosi) - 22,4 GVt,
Itaipu (Braziliya, Parana daryosi) - 14 GVt,
· Guri (Venesuela, Karoni daryosi) 10,3 GVt,
Tucurui (Braziliya, Tokantins daryosi) - 8,3 GVt,
· Grand Coulee (AQSh, Kolumbiya daryosi) - 6,8 GVt,
· Sayano-Shushenskaya (Rossiya, Yenisey daryosi) 6,4 GVt,
· Krasnoyarsk (Rossiya, Yenisey daryosi) 6 GVt,
· Robert-Bourassa (Kanada, La Grande daryosi) 5,6 GVt,
· Cherchill sharsharasi (Kanada, Cherchill daryosi) - 5,4 GVt,
2011 yil holatiga ko'ra, Rossiyada quvvati 1000 MVt dan ortiq bo'lgan 15 ta ishlaydigan, qurilayotgan va to'xtatilgan gidravlika elektr stantsiyalari va kichikroq quvvatga ega yuzdan ortiq GES mavjud.
Shu bilan birga, gidroenergetika resurslarining iqtisodiy salohiyati bo'yicha Rossiya dunyoda Xitoydan keyin ikkinchi o'rinda turadi (taxminan 852 milliard kVt soat), ammo ularning rivojlanish darajasi bo'yicha - 20% - bu deyarli hammadan past. rivojlangan mamlakatlar va ko'plab rivojlanayotgan mamlakatlar. Rossiyaning aksariyat gidroelektrostantsiyalari uskunalarining eskirish darajasi 40% dan oshadi va ba'zi gidroelektrostantsiyalar uchun bu ko'rsatkich 70% ga etadi, bu butun gidroenergetika tarmog'idagi tizimli muammo va uning surunkali moliyalashtirilmasligi bilan bog'liq.
1. GESlarning asosiy turlari
Daryo va toʻgʻon gidroelektr stansiyalari
to'g'on; 2 - eshiklar; 3 - yuqori hovuzning maksimal darajasi; 4 - yuqori hovuzning minimal darajasi; 5 - gidravlik ko'taruvchi; 6 - axlatni saqlash panjarasi; 7 gidrogenerator; 8 - gidravlik turbina; 9 - quyruq suvining minimal darajasi; 10 - maksimal suv toshqini darajasi
Pridam GESlari
Ular yuqori suv bosimi ostida qurilgan. Bunday holda, daryo butunlay to'g'on bilan to'sib qo'yilgan va GES binosining o'zi to'g'on orqasida, uning pastki qismida joylashgan. Bunday holda, suv turbinalarga daryo oqimidagi gidroelektrostantsiyalardagi kabi to'g'ridan-to'g'ri emas, balki maxsus bosimli tunnellar orqali etkazib beriladi.
to'g'on; 2 - suv o'tkazgich; 3 - yuqori kuchlanishli elektr jihozlari uchun sayt; 4 - GESning turbinali xonasi binosi.
Diversion GESlar:
Diversion gidroelektr stansiyalari. Bunday elektr stansiyalari daryo qiyaligi baland boʻlgan joylarda quriladi. Ushbu turdagi gidroelektrostantsiyada zarur bo'lgan suv konsentratsiyasi burilish orqali yaratiladi. Daryo tubidan suv maxsus drenaj tizimlari orqali chiqariladi. Ikkinchisi to'g'rilanadi va ularning qiyaliklari daryoning o'rtacha qiyaliklaridan sezilarli darajada kamroq. Natijada suv to'g'ridan-to'g'ri GES binosiga etkazib beriladi. Diversion GESlar har xil turdagi bo'lishi mumkin - erkin oqim yoki bosimli burilish. Bosimning o'zgarishi holatida suv quvuri katta bo'ylama qiyalik bilan yotqiziladi. Boshqa holatda, oqimning boshida daryoda balandroq to'g'on yaratiladi va suv ombori yaratiladi - bu sxema aralash oqim deb ham ataladi, chunki kerakli suv konsentratsiyasini yaratishning ikkala usuli ham qo'llaniladi.
Burilish gidroelektr stansiyasining sxemasi: 1 - to'g'on; 2 suv lifti; 3 - cho'ktirish tanki; 4 - hosilalanish kanali; 5 - kunlik tartibga solish hovuzi; 6 - bosimli hovuz; 7 - turbinali suv o'tkazgich; 8 - kommutator; 9 - GES binosi; 10 - suv oqimi; 11 - kirish yo'llari
Nasosli saqlash elektr stantsiyalari:
Bunday nasosli akkumulyator elektr stantsiyalari ishlab chiqarilgan elektr energiyasini to'plash va uni eng yuqori yuklanish vaqtida foydalanishga topshirishga qodir. Bunday elektr stantsiyalarining ishlash printsipi quyidagilardan iborat: ma'lum davrlarda (yukning eng yuqori nuqtasida emas) nasosli saqlash elektr stansiyasi bloklari tashqi energiya manbalaridan nasoslar sifatida ishlaydi va suvni maxsus jihozlangan yuqori hovuzlarga pompalaydi. Talab paydo bo'lganda, ulardan suv bosim quvuriga kiradi va turbinalarni harakatga keltiradi.
To'lqinli gidroelektr stantsiyalari (IES):
To'lqinlar energiyasidan va aslida Yerning aylanishining kinetik energiyasidan foydalanadigan gidroelektr stantsiyasining maxsus turi. To'lqinli elektr stantsiyalari suv sathidagi farqlardan foydalanadi (qirg'oq yaqinidagi suv sathining o'zgarishi 12 metrga yetishi mumkin) yuqori va past suv toshqini paytida yuzaga keladi. Buning uchun qirg'oq bo'yi havzasi past to'g'on bilan ajratilgan bo'lib, past to'lqinlarda to'lqinli suvni ushlab turadi. Keyin suv chiqariladi va u generator rejimida ham, nasos rejimida ham ishlashi mumkin bo'lgan gidravlik turbinalar aylantiriladi (to'lqinlar bo'lmaganda keyingi ishlash uchun suv omboriga suv quyish uchun).
. GESning ishlash printsipi. GESlarning asosiy tuzilmalari va jihozlari
Gidroelektrostantsiya - bu suv oqimining energiyasi elektr energiyasiga aylantiriladigan inshootlar va jihozlar majmuasidir.
Gidroelektrostantsiyalar gidroenergetika majmuasining ajralmas qismi - suv resurslaridan xalq xoʻjaligi manfaatlari yoʻlida foydalanishga moʻljallangan gidrotexnik inshootlar majmuasi: elektr energiyasi olish, sugʻorish, suv taʼminoti, navigatsiya sharoitlarini yaxshilash, suv toshqinlaridan himoya qilish, baliq yetishtirish va boshqalar. .
Shlangi oqimning kuchi oqim va bosimga bog'liq. Daryodagi suv oqimining tezligi uning uzunligi bo'ylab kanalning kesishishi va gidravlik qiyalikning o'zgarishi bilan o'zgaradi. Daryoning kuchi va bosimini har qanday joyda to'plash uchun gidrotexnik inshootlar quriladi: to'g'on, suv oqimi kanali.
To'kish inshootlari suv toshqini davrida suvning maksimal loyihaviy sathidan oshib ketmasligi, muz, shlak va boshqalarni chiqarib yubormaslik uchun suvni yuqori oqimdan quyi oqimga o'tkazadi.
Agar daryo kemada harakatlanadigan bo'lsa, u holda to'g'on suv inshootlari orqali kemalar va raftlarni o'tkazish, yuklarni tashish va yo'lovchilarni suvdan quruqlik transportiga o'tkazish va boshqalar uchun yaqinlashish kanallari bo'lgan qulflarga (kema liftlari) ulashgan.
Energiyadan tashqari iste'molchilarga suv tanlash va etkazib berishni ta'minlash uchun gidroelektr majmuasiga suv olish inshootlari va nasos stansiyalari kiradi.
Baliqchilik inshootlari - bu baliqlarning qimmatli turlarini suv inshootlari orqali doimiy urugʻlanish joylariga oʻtkazish uchun moʻljallangan baliq oʻtish joylari va baliq koʻtargichlar, baliqlarni himoya qilish inshootlari va sunʼiy baliq yetishtirish inshootlari. Ba'zan baliqlar kemalarni qulflash jarayonida qulflar orqali o'tkaziladi.
Suv inshootlarini bir-biri bilan bog'lash, ularni davlat va temir yo'llar tarmog'iga ulash, shuningdek, ushbu yo'llarni suv inshootlari orqali o'tkazish uchun transport inshootlari: ko'priklar, yo'llar va boshqalar quriladi.
Elektr energiyasini ishlab chiqarish va uni iste'molchilarga tarqatish uchun gidroelektr majmuasi turli energiya tuzilmalarini o'z ichiga oladi. Ularga quyidagilar kiradi: suvni yuqori hovuzdan turbinalarga etkazib beradigan va suvni pastki hovuzga chiqaradigan suv olish qurilmalari va quvurlari; gidroturbinalar, gidrogeneratorlar va transformatorlarga ega gidroelektr stansiyalarini qurish; yordamchi mexanik va yuk ko'tarish va tashish uskunalari; boshqarish pulti; energiyani qabul qilish va tarqatish uchun mo'ljallangan ochiq tarqatish qurilmalari.
GESning ishlash printsipi quyidagicha: to'g'on doimiy suv bosimini ta'minlovchi suv omborini hosil qiladi. Suv suv olish joyiga kiradi va bosimli suv o'tkazgichidan o'tib, gidrogeneratorni boshqaradigan gidravlik turbinani aylantiradi. Gidrogeneratorlarning chiqish kuchlanishi taqsimlovchi podstansiyalarga, keyin esa iste'molchilarga uzatish uchun transformatorlar tomonidan oshiriladi.
Bosim to'g'on yoki burilish yoki to'g'on va burilishni birgalikda ishlatadigan hududda daryoning tushishi kontsentratsiyasidan hosil bo'ladi. Gidrotexnikada burilish - daryo, suv ombori yoki boshqa suv havzalaridan suvni to'kib tashlaydigan, uni gidroelektrostantsiyaga, nasos stantsiyasiga o'tkazadigan, shuningdek ulardan suvni to'kadigan inshootlar to'plami. Bosimsiz va bosimli burilish mavjud. Bosimning o'zgarishi - quvur liniyasi, bosimli tunnel, suv olish yoki chiqish joyidagi suv sathining o'zgarishi sezilarli bo'lganda ishlatiladi. Kichik darajadagi tebranishlar uchun ham bosim, ham bosimsiz burilishni qo'llash mumkin. Burilish turi texnik-iqtisodiy hisob-kitoblar asosida hududning tabiiy sharoitlarini hisobga olgan holda tanlanadi. Zamonaviy suv quvurlarining uzunligi bir necha o'nlab kilometrlarga etadi, o'tkazish qobiliyati 2000 m 3 / sek dan ortiq. Asosiy energiya uskunalari GES binosida joylashgan: elektr stansiyasining turbinali xonasida - gidroagregatlar, yordamchi uskunalar, avtomatik boshqarish va nazorat qilish qurilmalari; markaziy boshqaruv postida gidroelektr stansiyasining operator-dispetcheri yoki avtooperatori uchun boshqaruv pulti joylashgan. Kuchaytiruvchi transformator podstansiyasi ham gidroelektrostantsiya binosi ichida, ham alohida binolarda yoki ochiq joylarda joylashgan. Kommutatorlar ko'pincha ochiq joylarda joylashgan. Bino bir yoki bir nechta birlik va yordamchi uskunalarni o'z ichiga olgan, binoning qo'shni qismlaridan ajratilgan qismlarga bo'linishi mumkin. GES binosida yoki uning ichida turli xil uskunalarni yig'ish va ta'mirlash va yordamchi ta'mirlash ishlarini bajarish uchun o'rnatish maydonchasi yaratiladi. O'rnatilgan quvvatga ko'ra ular kuchli (250 MVt dan ortiq), o'rta (25 MVt gacha) va kichik (5 MVt gacha) bo'linadi. Gidroelektrostantsiyaning quvvati gidravlik turbinada qoʻllaniladigan bosimga (yuqori va quyi suv oqimi Q (m 3/sek) darajalari orasidagi farq) va gidravlika ish samaradorligiga bogʻliq.
Maksimal ishlatiladigan bosimga ko'ra, gidroelektr stantsiyalar yuqori bosimli (60 m dan ortiq), o'rta bosimli (25 dan 60 m gacha) va past bosimli (3 dan 25 m gacha) bo'linadi. Pasttekislikdagi daryolarda bosim kamdan-kam hollarda 100 m dan oshadi, tog'li sharoitda to'g'on yordamida 300 m gacha yoki undan ko'p bosim hosil bo'lishi mumkin, burish yordamida esa 1500 m gacha.
Vodorod generatorlari va gidravlik turbinalar gidroelektr stansiyalarining eng muhim tarkibiy qismlaridan biri hisoblanadi.
Gidroturbinalar.
Gidravlik turbina bosim ostida oqayotgan suv energiyasini milning aylanish mexanik energiyasiga aylantiradi.
Ishlash printsipiga ko'ra, gidravlik turbinalar reaktiv (bosimli oqim) va faol (erkin oqim) ga bo'linadi. Suv pervanelga nozullar (faol gidravlik turbinalarda) yoki yo'naltiruvchi qanot (reaktiv gidravlik turbinada) orqali kiradi.
Aktiv gidravlik turbinaning eng keng tarqalgan turi chelak turbinasi. Paqirli turbinalar konstruktiv jihatdan eng keng tarqalgan reaktiv gidravlik turbinalardan (radial-eksenli, aylanuvchi pichoq) juda farq qiladi, ularda pervanel suv oqimida joylashgan. Chelakli turbinalarda suv chelakning o'rtasidan o'tadigan doiraga tangensial ravishda nozullar orqali beriladi. Ko'krakdan o'tadigan suv yuqori tezlikda uchadigan va turbinaning pichog'iga tegadigan reaktivni hosil qiladi, shundan so'ng g'ildirak aylanadi, ish qiladi. Bir pichoqni burishgandan so'ng, boshqasi oqim ostiga qo'yiladi. Jet energiyasidan foydalanish jarayoni atmosfera bosimida sodir bo'ladi va energiya ishlab chiqarish faqat suvning kinetik energiyasi hisobiga amalga oshiriladi. Turbina pichoqlari o'rtada o'tkir pichoq bilan bikonkavdir; Pichoqning maqsadi energiyadan yaxshiroq foydalanish uchun suv oqimini ajratishdir. Paqirli gidravlik turbinalar 200 metrdan ortiq bosimda (ko'pincha 300-500 metr yoki undan ko'p), 100 m³ / sek gacha bo'lgan oqim tezligida qo'llaniladi. Eng katta chelakli turbinalarning quvvati 200-250 MVt yoki undan ko'proqqa yetishi mumkin. 700 metrgacha bo'lgan boshlarda chelakli turbinalar radial eksenel turbinalar bilan raqobatlashadi, yuqori boshlarda ulardan foydalanishga alternativa yo'q. Qoidaga ko'ra, chelakli turbinali gidroelektrostantsiyalar burish sxemasiga muvofiq quriladi, chunki to'g'on yordamida bunday katta bosimni olish muammoli. Paqir turbinalarining afzalliklari juda yuqori bosimdan, shuningdek, past suv oqimi tezligidan foydalanish qobiliyatidir. Turbinaning kamchiliklari past bosimlarda samarasizligi, uni nasos sifatida ishlatishning mumkin emasligi va etkazib beriladigan suv sifatiga yuqori talablardir.
Radial eksenel turbina (Frensis turbinasi) - reaktiv turbinasi. Ushbu turdagi turbinalar pervanelida oqim birinchi navbatda radial (chekkadan markazga), so'ngra eksenel yo'nalishda (chiqishga) harakat qiladi. 600 m gacha bosimlarda ishlatiladi.Quvvati 640 MVt gacha.
Ushbu turdagi turbinalarning asosiy afzalligi barcha mavjud turlarning eng yuqori optimal samaradorligidir. Kamchilik shundaki, operatsion xarakteristikasi aylanadigan pichoqli gidravlik turbinaga qaraganda kamroq tekis.
Aylanadigan pichoq turbinasi (Kaplan turbinasi)- qanotlari bir vaqtning o'zida o'z o'qi atrofida aylanishi mumkin bo'lgan reaktiv turbinasi, buning natijasida uning kuchi tartibga solinadi. Quvvatni hidoyat qanotlari yordamida ham sozlash mumkin. Gidravlik turbinaning pichoqlari uning o'qiga perpendikulyar yoki burchak ostida joylashgan bo'lishi mumkin. Aylanadigan qanotli turbinada suv oqimi o'z o'qi bo'ylab harakatlanadi. Turbinaning o'qi vertikal yoki gorizontal holatda joylashgan bo'lishi mumkin. Vertikal o'q bilan, oqim turbinaning ish kamerasiga kirishdan oldin, spiral kameraga o'raladi va keyin parda yordamida tekislanadi. Bu turbina pichoqlarini bir xilda suv bilan ta'minlash va shuning uchun eskirishni kamaytirish uchun kerak. U asosan o'rta bosimli gidroelektrostantsiyalarda qo'llaniladi.
Diagonal turbina- o'rta va yuqori bosimlarda ishlatiladigan reaktiv turbinalar. Diagonal turbina - aylanuvchi qanotli turbina bo'lib, uning qanotlari turbinaning aylanish o'qiga nisbatan keskin (45-60 °) burchak ostida joylashgan. Pichoqlarning bunday joylashishi ularning sonini (10-12 donagacha) ko'paytirish va turbinani yuqori bosimlarda ishlatish imkonini beradi. Diagonal turbinalar 30 dan 200 metrgacha bo'lgan bosimlarda qo'llaniladi, past bosimlarda klassik aylanma qanotli turbinalar bilan raqobatlashadi va yuqori bosimlarda radial eksenel turbinalar bilan raqobatlashadi. Ikkinchisi bilan taqqoslaganda, diagonali turbinalar biroz yuqori samaradorlikka ega, ammo strukturaviy jihatdan murakkabroq va aşınmaya ko'proq moyil.
Gidrogenerator- gidroelektrostantsiyada elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan elektr mashinasi. Odatda gidrogenerator - bu gidravlik turbina tomonidan boshqariladigan vertikal sinxron o'zgaruvchan qutbli elektr mashinasi, garchi gorizontal gidravlik generatorlar ham mavjud (shu jumladan kapsula gidrogeneratorlari).
Vodorod generatorlari nisbatan past aylanish tezligiga (500 rpm gacha) va juda katta diametrga (20 m gacha) ega, bu birinchi navbatda ko'pgina gidravlik generatorlarning vertikal dizaynini aniqlaydi, chunki gorizontal dizayn bilan zarur mexanik ta'minotni ta'minlash mumkin bo'lmaydi. ularning strukturaviy elementlarining mustahkamligi va qattiqligi.
Nasosli saqlovchi elektr stansiyalarida elektr energiyasini ishlab chiqarish va iste'mol qilish mumkin bo'lgan qaytariladigan vodorod generatorlari (vodorod generatorlari-motorlar) qo'llaniladi. Ular an'anaviy gidrogeneratorlardan rotorning har ikki yo'nalishda ham aylanishiga imkon beruvchi rulmanning maxsus dizayni bilan farq qiladi.
GESlar uchun gidrogeneratorlar ular uchun mo'ljallangan gidravlik turbinalarning aylanish tezligi va kuchiga qarab maxsus ishlab chiqilgan. Katta birlik quvvati uchun gidrogeneratorlar odatda mos keladigan hidoyat podshipniklari bo'lgan surish podshipniklariga vertikal ravishda o'rnatiladi. Ular odatda uch fazali va standart chastota uchun mo'ljallangan. Havo sovutish tizimi yopiq, havo-suv issiqlik almashtirgichlari mavjud.
3. GESlarning afzalliklari va kamchiliklari
Gidroenergetikaning asosiy afzalliklari aniq. Albatta, gidroresurslarning asosiy afzalligi ularning yangilanishidir: suv ta'minoti amalda tugamaydi. Shu bilan birga, gidroresurslar qayta tiklanadigan energiya manbalarining boshqa turlarini rivojlantirishda sezilarli darajada oldinda va yirik shaharlar va butun mintaqalarni energiya bilan ta'minlashga qodir.
Bundan tashqari, ushbu energiya manbasidan juda oddiy foydalanish mumkin, bu gidroenergetikaning uzoq tarixidan dalolat beradi. Misol uchun, gidroelektr generatorlari energiya sarfiga qarab yoqilishi yoki o'chirilishi mumkin.
Shu bilan birga, gidroenergetikaning atrof-muhitga ta'siri masalasi juda ziddiyatli. Bir tomondan, GESlarning ishlashi issiqlik elektr stantsiyalari tomonidan ishlab chiqarilgan CO 2 chiqindilari va atom elektr stantsiyalarida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan avariyalardan farqli o'laroq, atrof-muhitning zararli moddalar bilan ifloslanishiga olib kelmaydi, bu esa global halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin.
Ammo shu bilan birga, suv omborlarining shakllanishi ko'pincha unumdor bo'lgan katta maydonlarni suv bosishini talab qiladi va bu tabiatda salbiy o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. To'g'onlar ko'pincha baliqlarning urug'lanish joylariga yo'llarini to'sib qo'yadi, daryolarning tabiiy oqimini buzadi, turg'un jarayonlarning rivojlanishiga olib keladi, "o'zini o'zi tozalash" qobiliyatini kamaytiradi va shuning uchun suv sifatini keskin o'zgartiradi.
GESlarda ishlab chiqarilgan energiyaning tannarxi atom va issiqlik elektr stansiyalariga qaraganda ancha past bo'lib, ular yoqilgandan so'ng ish quvvatini chiqarish rejimiga tezda erisha oladi, lekin ularning qurilishi qimmatroq.
Gidroelektr energiyasini ishlab chiqarishning zamonaviy texnologiyalari ancha yuqori samaradorlikka erishish imkonini beradi. Ba'zan u an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda ikki baravar yuqori. Ko'p jihatdan bu samaradorlik gidroelektrostantsiyalarni jihozlash xususiyatlari bilan ta'minlanadi. Bu juda ishonchli va ulardan foydalanish oson.
Bundan tashqari, ishlatiladigan barcha jihozlar yana bir muhim afzalliklarga ega. U uzoq xizmat muddatiga ega, bu esa ishlab chiqarish jarayonida issiqlik etishmasligi bilan bog'liq. Va, albatta, uskunani tez-tez o'zgartirishga hojat yo'q, buzilishlar juda kam uchraydi. Gidroelektrostantsiyaning minimal xizmat muddati taxminan ellik yil. Sobiq Ittifoqning bepoyon kengliklarida esa o‘tgan asrning 20-30-yillarida qurilgan stansiyalar muvaffaqiyatli faoliyat yuritmoqda. Gidroelektrostantsiyalar markaziy uzel orqali boshqariladi va buning natijasida ko'p hollarda kichik xodimlarga ega.
Xulosa
gidroelektrostantsiya turbinasi energiya sarfi
Gidroenergetika salohiyatini sayyoramizdagi barcha daryo oqimlarini umumlashtirib aniqlash mumkin. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, global salohiyat yiliga ellik milliard kilovattni tashkil qiladi. Ammo bu juda ta'sirli ko'rsatkich butun dunyo bo'ylab har yili tushadigan yog'ingarchilik miqdorining to'rtdan bir qismini tashkil etadi.
Har bir aniq mintaqaning sharoitlarini va dunyo daryolarining holatini hisobga olgan holda, suv resurslarining haqiqiy salohiyati ikki milliarddan uch milliard kilovattgacha. Bu ko'rsatkichlar yiliga soatiga 10 000 - 20 000 milliard kilovatt energiya ishlab chiqarishga to'g'ri keladi.
Ushbu raqamlar bilan ifodalangan gidroenergetika imkoniyatlarini tushunish uchun olingan ma'lumotlarni neft bilan ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalarining ko'rsatkichlari bilan taqqoslash kerak. Bunday miqdordagi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun neft zavodlariga har kuni taxminan qirq million barrel neft kerak bo'ladi.
Shubhasiz, kelajakda gidroenergetika atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatmasligi yoki uni minimal darajaga tushirmasligi kerak. Shu bilan birga, gidroresurslardan maksimal darajada foydalanishga erishish kerak.
Ko'pgina mutaxassislar buni tushunishadi va shuning uchun faol gidrotexnika qurilishi paytida tabiiy muhitni saqlash muammosi har qachongidan ham dolzarbdir. Hozirgi vaqtda gidrotexnika inshootlarini qurishning mumkin bo'lgan oqibatlarini aniq prognoz qilish ayniqsa muhimdir. U qurilish jarayonida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan nomaqbul ekologik vaziyatlarni yumshatish va bartaraf etish imkoniyatlariga oid ko'plab savollarga javob berishi kerak. Bundan tashqari, kelajakdagi gidroelektr inshootlarining ekologik samaradorligini qiyosiy baholash zarur. To'g'ri, bunday rejalarni amalga oshirish hali uzoqda, chunki bugungi kunda ekologik energiya salohiyatini aniqlash usullarini ishlab chiqish amalga oshirilmayapti.
Manbalar ro'yxati
1. Neporojniy P.S., Obrezkov V.I.; “Mutaxassislikka kirish: gidroenergetika”. ed. Moskva, 1982 yil
Drobnis V.F. "Gidravlika va gidravlika mashinalari", ed. Moskva, 1987 yil
Gidroelektrostantsiya
GES (GES)- energiya manbai sifatida suv oqimi energiyasidan foydalanadigan elektr stantsiyasi. Gidroelektrostansiyalar odatda daryolarda toʻgʻon va suv omborlari qurish yoʻli bilan quriladi.
GESda elektr energiyasini samarali ishlab chiqarish uchun ikkita asosiy omil zarur: yil davomida kafolatlangan suv ta'minoti va ehtimol daryoning katta yon bag'irlari; gidravlik qurilish uchun kanyonga o'xshash relef turlari.
Xususiyatlari
Ish printsipi
Gidroelektrostantsiyaning ishlash printsipi juda oddiy. Gidrotexnika inshootlari zanjiri elektr energiyasini ishlab chiqaradigan generatorlarni boshqaradigan gidravlik turbinaning pichoqlariga oqadigan suvning zarur bosimini ta'minlaydi.
Dunyodagi eng yirik gidroelektr stansiyalari
| Ism | Quvvat, GW |
O'rtacha yillik ishlab chiqarish, milliard kVt/soat |
Egasi | Geografiya |
|---|---|---|---|---|
| Uch daralar | 22,40 | 100,00 | R. Yangtze, Sanduping, Xitoy | |
| Itaipu | 14,00 | 100,00 | Itaipu Binacional | R. Parana, Foz do Iguaku, Braziliya / Paragvay |
| Guri | 10,30 | 40,00 | R. Caroni, Venesuela | |
| Cherchill sharsharasi | 5,43 | 35,00 | Nyufaundlend va Labrador gidro | R. Cherchill, Kanada |
| Tucurui | 8,30 | 21,00 | Eletrobrás | R. Tokantins, Braziliya |
Rossiyaning gidroelektr stantsiyalari
2009 yil holatiga ko'ra, Rossiyada quvvati 1000 MVt dan ortiq bo'lgan 15 ta gidroelektrostantsiya (ishlayotgan, qurilayotgan yoki muzlatilgan) va yuzdan ortiq kichikroq GES mavjud.
Rossiyadagi eng yirik gidroelektrostantsiyalar
| Ism | Quvvat, GW |
O'rtacha yillik ishlab chiqarish, milliard kVt/soat |
Egasi | Geografiya |
|---|---|---|---|---|
| Sayano-Shushenskaya GESi | 2,56 (6,40) | 23,50 | "Rusgidro" OAJ | R. Yenisey, Sayanogorsk |
| Krasnoyarsk GESi | 6,00 | 20,40 | "Krasnoyarsk GES" OAJ | R. Yenisey, Divnogorsk |
| Bratsk gidroelektr stantsiyasi | 4,52 | 22,60 | "Irkutskenergo" OAJ, RFBR | R. Angara, Bratsk |
| Ust-Ilimskaya GESi | 3,84 | 21,70 | "Irkutskenergo" OAJ, RFBR | R. Angara, Ust-Ilimsk |
| Boguchanskaya GESi | 3,00 | 17,60 | "Boguchanskaya GES" OAJ, "Rusgidro" OAJ | R. Angara, Kodinsk |
| Voljskaya GESi | 2,58 | 12,30 | "Rusgidro" OAJ | R. Volga, Voljskiy |
| Jigulevskaya GESi | 2,32 | 10,50 | "Rusgidro" OAJ | R. Volga, Jigulevsk |
| Bureyskaya GESi | 2,01 | 7,10 | "Rusgidro" OAJ | R. Bureya, qishloq Talakan |
| Cheboksari GESi | 1,40 (0,8) | 3,31 (2,2) | "Rusgidro" OAJ | R. Volga, Novocheboksarsk |
| Saratov GESi | 1,36 | 5,7 | "Rusgidro" OAJ | R. Volga, Balakovo |
| Zeyskaya GESi | 1,33 | 4,91 | "Rusgidro" OAJ | R. Zeya, Zeya |
| Nijnekamsk GESi | 1,25 (0,45) | 2,67 (1,8) | "Ishlab chiqaruvchi kompaniya" OAJ, "Tatenergo" OAJ | R. Kama, Naberejnye Chelni |
| Zagorskaya PSPP | 1,20 | 1,95 | "Rusgidro" OAJ | R. Kuniya, qishloq Bogorodskoye |
| Votkinskaya GESi | 1,02 | 2,60 | "Rusgidro" OAJ | R. Kama, Chaykovskiy |
| Chirkey GESi | 1,00 | 2,47 | "Rusgidro" OAJ | R. Sulak, Dubki qishlog'i |
Eslatmalar:
Rossiyadagi boshqa gidroelektrostantsiyalar
Rossiyada gidrotexnika rivojlanishining asoslari
Sovet energetikasini rivojlantirish davrida 1920 yil 22 dekabrda tasdiqlangan mamlakatni elektrlashtirishning yagona xalq xo'jaligi rejasi - GOELROning alohida roliga alohida e'tibor qaratildi. Bu kun SSSRda kasb bayrami - Energetiklar kuni deb e'lon qilindi. Rejaning gidroenergetikaga bag'ishlangan bobi "Elektrlashtirish va suv energiyasi" deb nomlangan. GESlar, asosan, kompleks foydalanishda: elektr energiyasi ishlab chiqarish, navigatsiya sharoitlarini yaxshilash yoki erlarning meliorativ holatini yaxshilash uchun iqtisodiy jihatdan foydali bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi. Taxminlarga ko'ra, 10-15 yil ichida mamlakatda umumiy quvvati 21,254 ming ot kuchiga (taxminan 15 million kVt), shu jumladan Rossiyaning Evropa qismida - 7,394 quvvatga ega GES qurish mumkin bo'ladi. , Turkistonda - 3020, Sibirda - 10840 ming ot kuchi Keyingi 10 yil davomida quvvati 950 ming kVt bo'lgan GES qurish rejalashtirilgan edi, ammo keyinchalik birinchi navbatdagi umumiy quvvati 535 ming kVt bo'lgan o'nta gidroelektr stansiyasini qurish rejalashtirilgan edi.
Bir yil oldin, 1919 yilda Mehnat va Mudofaa kengashi Volxov va Svir GESlari qurilishini mudofaa ahamiyatiga ega ob'ektlar sifatida tan oldi. Xuddi shu yili GOELRO rejasi bo'yicha qurilgan birinchi gidroelektrostantsiyalardan biri bo'lgan Volxov GESini qurishga tayyorgarlik boshlandi.
Biroq, Volxov GESi qurilishi boshlanishidan oldin ham, Rossiya sanoat gidrotexnika qurilishida, asosan, xususiy kompaniyalar va konsessiyalar orqali juda boy tajribaga ega edi. Rossiyada 19-asrning so'nggi o'n yilligi va XX asrning birinchi 20-yillarida qurilgan ushbu GESlar haqidagi ma'lumotlar juda tarqoq, qarama-qarshi va maxsus tarixiy tadqiqotlarni talab qiladi.
Rossiyadagi birinchi GES 1892 yilda Rudniy Oltoyda Berezovka daryosida (Buxtarma daryosining irmog'i) qurilgan Berezovskaya (Zyryanovskaya) GESi ekanligi eng ishonchli hisoblanadi. Bu umumiy quvvati 200 kVt bo'lgan to'rt turbinali bo'lib, Zyryanovskiy konidan mina drenajini elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun mo'ljallangan edi.
1896 yilda Irkutsk viloyatida Nygri daryosida (Vacha daryosining irmog'i) paydo bo'lgan Nygri gidroelektr stantsiyasi ham birinchi bo'lishga da'vo qiladi. Stansiyaning quvvat uskunasi har biri 100 kVt quvvatga ega uchta dinamoni aylantiradigan umumiy gorizontal milga ega ikkita turbinadan iborat edi. Birlamchi kuchlanish 10 kVgacha bo'lgan to'rtta uch fazali oqim transformatorlari tomonidan o'zgartirildi va ikkita yuqori voltli liniya orqali qo'shni shaxtalarga uzatildi. Bu Rossiyadagi birinchi yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari edi. Bir liniya (uzunligi 9 km) shoxchalar orqali Negadanniy koniga, ikkinchisi (14 km) - Nygri vodiysidan o'sha yillarda Ivanovskiy koni ishlagan Suxoy Log bulog'ining og'ziga qadar yotqizilgan. Shaxtalarda kuchlanish 220 V ga o'zgartirildi. Nygrinskaya gidroelektrostantsiyasidan keladigan elektr energiyasi tufayli shaxtalarda elektr liftlar o'rnatildi. Bundan tashqari, chiqindi jinslarni olib tashlash uchun xizmat qilgan shaxta temir yo'li elektrlashtirildi, bu Rossiyadagi birinchi elektrlashtirilgan temir yo'lga aylandi.
Afzalliklar
- qayta tiklanadigan energiyadan foydalanish.
- juda arzon elektr energiyasi.
- ish atmosferaga zararli chiqindilar bilan birga emas.
- tez (CHP/CHP ga nisbatan) stansiyani yoqgandan so'ng ish quvvatini chiqarish rejimiga kirish.
Kamchiliklar
- ekin maydonlarining suv bosishi
- qurilish faqat suv energiyasining katta zaxiralari mavjud bo'lgan joylarda amalga oshiriladi
- tog'li daryolarda hududlarning yuqori seysmikligi tufayli xavfli
- 10-15 kun davomida suv havzalaridan suvning kamayishi va tartibga solinmagan chiqishi (ular yo'q bo'lgunga qadar) butun daryo o'zanini bo'ylab noyob suv toshqini ekotizimlarini qayta qurishga olib keladi, natijada daryolar ifloslanishi, trofik zanjirlarning qisqarishi, baliqlar sonining kamayishi, yo'q qilinishi. umurtqasiz suv hayvonlari, lichinkalar bosqichida to'yib ovqatlanmaslik, ko'chmanchi qushlarning ko'p turlarining uya joylarining yo'qolishi, tekislikdagi tuproqning namligi, salbiy o'simliklar ketma-ketligi (fitomassaning kamayishi), oqimning kamayishi tufayli midge komponentlarining (midges) tajovuzkorligini oshirish. ozuqa moddalarining okeanlarga tushishi.
Katta baxtsiz hodisalar va hodisalar
Eslatmalar
Shuningdek qarang
| Gidroelektrostantsiya Vikilug'atda | |
| Gidroelektrostantsiya Wikimedia Commons-da |
Havolalar
- Rossiyadagi eng yirik gidroelektrostantsiyalar xaritasi (GIF, 2003 yil ma'lumotlari)
| Sanoat tarmoqlari | |
|---|---|
| Elektr energetikasi sanoati | Yadro (AES) | Shamol elektr stantsiyasi (WPP) | Gidroenergetika (GES) | Issiqlik (TPP) | Geotermal | Vodorod | Quyosh energiyasi | To'lqin | Suv oqimi (TES) |
| Yoqilg'i | Gaz | Neft | Torf | Ko'mir | Neftni qayta ishlash | Gazni qayta ishlash zavodi |
| Qora metallurgiya | Ruda xomashyosini qazib olish | Metall bo'lmagan xom ashyoni qazib olish | Qora metall ishlab chiqarish | Quvur ishlab chiqarish | Elektroferoqotishmalar ishlab chiqarish | Koks-kimyoviy | Qora metallarni qayta ishlash | Uskunalarni ishlab chiqarish |
| Rangli metallurgiya | Ishlab chiqarish: alyuminiy | alumina | ftorid tuzlari | nikel | mis | etakchi | rux | qalay | kobalt | surma | volfram | molibden | simob | titan | magniy | ikkilamchi rangli metallar | nodir metallar | Qattiq qotishmalar, o'tga chidamli va issiqqa chidamli metallar sanoati | Noyob metall rudalarini qazib olish va boyitish |
| Mashinasozlik va metallga ishlov berish |
Og'ir | Temir yo'l | Kema qurish | Kema ta'mirlash | Aviatsiya | Samolyot ta'mirlash | Raketa | Traktor | Avtomobil | Mashinasozlik sanoati | Kimyoviy | Qishloq xo'jaligi | Elektr | Asboblar | Aniq | Metallga ishlov berish |
| Kimyoviy | Konchilik va kimyo | Asosiy kimyo | Bo'yoq ishlari | Maishiy kimyo sanoati | Soda ishlab chiqarish | O'g'it ishlab chiqarish | Kimyoviy tolalar va iplar ishlab chiqarish | Sintetik qatronlar ishlab chiqarish |
| Kimyoviy-farmatsevtika | |
| Neft-kimyo | Shina | Kauchuk-asbest |
| Neftni qayta ishlash | |
| Lesnaya (komplekslar) |
Lesnaya | Yog'ochga ishlov berish (arra tegirmoni, yog'och va taxta, mebel) | Pulpa va qog'oz | Yog'och kimyosi |
| Qurilish materiallari | Tsement | Temir-beton va beton konstruksiyalar | Devor uchun materiallar | Metall bo'lmagan qurilish materiallari |
| Shisha | |
| Chinni-fayans | |
| Yengil | To'qimachilik | Tikuv | Ko'nchilik | Mo'ynali kiyimlar | Poyafzal |
| To'qimachilik | Paxta | Jun | Zig'ir | Ipak | Sintetik va sun'iy matolar | Kanop-jut |
| Ovqat | Shakar | Non mahsulotlari | Yog 'va yog' | Yog 'va pishloq tayyorlash | Baliq | Sut | Go'sht | Qandolat mahsulotlari | Spirtli ichimliklar | Makaron | Pivo tayyorlash va alkogolsiz ichimliklar | Vinochilik | Un tegirmoni | Konservalash | Tamaki | Solyanaya | Meva va sabzavotlar |
| Energiya mahsulotlar va tarmoqlar bo'yicha tuzilishi |
|||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elektr energetika sanoati: elektr energiyasi |
| ||||||||||||||||||||||||||