Eng Ru
Отправить письмо

Как работает гидроэлектростанция? Просто как дважды два. Гэс как работает


Как работает гидроэлектростанция? Просто как дважды два

При этом этот ресурс возобновляемый. Развитием гидроэнергетики в стране в основном занимается компания «РусГидро» — ей принадлежат более 90 объектов возобновляемой энергетики. РусГидро управляет самой мощной в России Саяно-Шушенской ГЭС, девятью станциями Волжско-Камского каскада. Кроме того, у РусГидро несколько мощных ГЭС на Дальнем Востоке (Бурейская, Зейская, Колымская), а также несколько десятков гидростанций на Северном Кавказе и др.

.

.

Шаг 1. Создать напор.

Гидроэлектростанции (ГЭС) обычно строят там, где много воды и есть перепад высот. Мог бы подойти водопад, где вода стремительно летит вниз и создает большой напор. Но не везде, где нужны гидростанции, есть водопады. Поэтому люди придумали, как использовать более спокойную воду для выработки энергии. Они сами создают перепады уровней воды с помощью плотин.

Для этого реку перегораживают, то есть поперек реки возводят высокую стенку – плотину, которая подпирает воду. За счет нее вода с одной стороны (энергетики называют ее верхним бьефом) копится и поднимается, с другой (в нижнем бьефе) – сохраняется на низком уровне. Разницу между уровнями называют напором.

Уровень верхнего бьефа для каждой плотины разный и колеблется в течение года. К началу половодья гидроэнергетики опустошают водохранилища своих ГЭС, чтобы встретить «большую воду». В период половодья и паводков уровень воды повышается, чтобы к осени достигнуть максимально возможных значений. А зимой, когда естественный приток реки снижается, вода, накопленная в водохранилище, используется для различных нужд, в том числе и выработки электроэнергии. Иногда к ГЭС притекает слишком много воды, излишки которой надо сливать. Для этого на каждом гидроузле есть специальное сооружение, называемое водосбросом. Когда он открыт еще говорят, что на ГЭС холостые сбросы.

Шаг 2. Найти энергию.

Вода, находящаяся в верхнем бьефе, обладает потенциальной энергией, которую человечество научилось превращать в электрическую. Для этого нужно воду из верхнего бьефа по специальным водоводам подать к гидроагрегатам, которые, пропустив через себя воду, сделают всю работу за вас.

Гидроагрегат – это такое устройство, состоящее из турбины, генератора и вала их соединяющего. Чем больше напор, тем больше гидроагрегат может выработать энергии.

Шаг 3. Превратить потенциальную энергию в электрическую.

Гидротурбины располагаются в здании ГЭС. Они бывают разные по конструкции, но принцип действия у них похож. Вода, под напором, созданным плотиной давит на лопасти и раскручивает турбину. Вращение с помощью вала передается на гидрогенератор – устройство, которое вырабатывает электроэнергию.

А как же вода? А с ней ничего не случается! Раскрутив турбину, она целая и невредимая поступает в нижний бьеф.

Шаг 4. Преобразовать энергию.

С генератора по специальным токопроводам энергия поступает на трансформаторы для повышения напряжения и уменьшения силы тока. Это необходимо для уменьшения потерь при передаче электроэнергии. Оттуда энергия поступает на распределительное устройство, после чего передается по проводам в энергосистему . Все вместе это называется схемой выдачи мощности.

Шаг 5. Передать энергию.

В нашей стране существуют разные энергосистемы. Есть Единая энергосистема России (ЕЭС), которая объединяет 79 регионов. И энергия большинства ГЭС и других электростанций этих регионов поступает именно в ЕЭС. Но на Дальнем Востоке и Севере есть изолированные энергосистемы, где электростанция питает энрегосистему региона, не связанную с ЕЭС. Например, Колымская и Усть-Среднеканская ГЭС в Магаданской области обеспечивают до 95% потребностей региона в электроэнергии.

Внутри энергосистем энергия передается по линиям электропередач (ЛЭП), еще их называют высоковольтными линиями (ВЛ). Они позволяют передать электроэнергию на большие нрасстояния. Чем больше напряжение - тем дальше расстояние на которое может быть передана электроэнергия

Шаг 6. Подготовить энергию для конкретного потребителя.

По высоковольтным линиям течет ток очень высокого напряжения (до 500 киловольт), которое подходит не всем. Поэтому, прежде чем попасть в каждую квартиру, энергия вновь проходит преобразование на специальных подстанциях и трансформаторных пунктах, где напряжение преобразуется в относительно безопасные 380В и затем раздается по квартирам в виде однофазного напряжения 220 В.

www.kp.ru

КАК РАБОТАЕТ ГЭС : Техника и производство. Том 5 (Детская энциклопедия 1965 г.в.) Афанасенко Е.И., и др. : Библиотека Инокентия Ахмерова онлайн

Люди давно научились использовать энер­гию движущейся воды. Если до половины по­грузить в реку колесо с лопастями на ободе, то оно начнет вращаться, потому что вода будет увлекать за собой нижние лопасти колеса. Примерно так работали (и кое-где работают до сих пор) водяные мельницы. Водяное коле­со в них насажено на вал жернова. Вращает вода колесо — вращается и жернов, мелет зерно.

Но вот сто с лишним лет назад появился более совершенный водяной двигатель — гид­равлическая турбина (сокращен­но — гидротурбина). Появились генераторы, превращающие механическую работу в электрическую энергию (см. ст. «Двигатели и генераторы»). И к концу XIX в. началось сооружение гидроэлектрических станций — ГЭС.

Прямо в русле реки, даже с быстрым тече­нием, ставить турбины нельзя: у реки не хва­тает силы проворачивать тяжелую турбину. Другое дело на водопадах: там вода стремитель­но летит вниз, у нее большой напор.

Но водопадов не так много, да и не очень удобно ставить возле них турбины. Поэтому придуманы искусственные водяные «ступеньки» — плотины.

напор создается разностью уровней воды. Поэтому говорят, что водяное колесо вращается под напором в столько-то метров.

Если перегородить реку прочной плотиной, а в теле плотины оставить только небольшое отверстие, то вся вода, что есть в реке, должна будет протекать через это отверстие. Значит, перед плотиной река под­нимется и разольется, а за" плотиной останется на прежнем уровне. Появится разница уровней, возникнет напор воды.

Поставим у отверстия плотины гидротур­бину — и она начнет вращаться, используя напор воды. Соединим турбину с генератором— его ротор тоже придет в движение, в обмот­ке статора появится ток.

Заметьте: напор перед плотиной сохраняется круглый год, потому что вода запасается в водо­хранилище, искусственном море, и стекает равномерно, хотя зимой и летом река несет меньше воды, а осенью и весной — больше.

Впрочем, есть и гидроэлектростанции без плотин. Например, на горных реках плотины получаются очень высокими и дорогими. В этих случаях воду из реки подводят к электро­станциям каналом или тоннелем, называемыми деривационными. В конце дерива­ционного отвода строят здание ГЭС и соединяют трубами канал и гидроэлектростанцию. Теперь часть воды идет по своему руслу, а часть совершает такой маршрут: канал — трубы — турбины ГЭС — русло. Конечно, все это само­теком, потому что канал начинается гораздо выше ГЭС, а впадает обратно в реку ниже.

Принцип работы любой ГЭС прост. Но устройство ее, конечно, не простое. Современ­ная ГЭС — сложное предприятие, насыщенное разнообразными автоматами. Недаром здание машинного зала, плотину, шлю­зы, трансформаторные стан­ции, рыбоподъемники называют об­щим словом гидроузел.

Плотину строят из земли или железобетона. Очень часто земля и железобетон работают рука об руку: там, где надо просто удержать воду, можно применить землю, а для водосли­вов, турбинных камер и вообще «активных» участков плотины нужен железобетон. В теле плотины на заранее рассчитанной высоте де­лают окна для пропуска воды во время па­водка, иначе вода прорвала бы плотину. В остальное время окна закрыты стальными щитами.

Иногда, если нет надобности строить плоти­ну очень высокой, ее делают ниже уровня максимального подъема воды во время паводка. И тогда каждую весну излишняя вода просто-напросто переливается через водосливный уча­сток гребня плотины.

В подводной части плотины проложены трубы для подвода воды к турбинам. Они прикрыты решетками, улавливающими камни, поленья, ветки. В трубах устроены затворы.

Плотина Биказ на реке Бистрице (Ру­мынская Народная Республика).

Нажим кнопки — и путь воде закрыт. Это нуж­но при остановках турбины.

Поток воды под напором входит в трубу и отсюда в спиральную камеру, напоминающую улитку. Двигаясь внутри ка­меры все ближе и ближе к центру, водяная масса закручивается. А в центре камеры — колесо турбины. Но вода не сразу попа­дает на колесо, потому что оно обнесено «за­бором» — крепкими стальными лопатками, на­правляющими воду (направляющим аппара­том). Каждая лопатка может поворачиваться на своей оси. Повернутся лопатки так, что плотно сомкнутся одна с другой,— и вода в турбину не пройдет. Приоткроются чуть-чуть — воды пойдет немного. А станут по дви­жению воды — она почти беспрепятственно бу­дет проникать в турбину. Это, как говорят энергетики, режим полной нагрузки.

Но вот вода прошла сквозь направляющий аппарат. На ее пути — лопасти рабочего колеса турбины. Понятно, что вода заставит лопасти двигаться, отдаст им свою энергию. А этого нам только и надо. Вода вращает турбину!

Теперь воде нужно уйти. Куда? Опять в тру­бу, но только в другую — отсасываю­щую. Очень важно, чтобы вода шла по этой трубе спокойно, без вихрей и препятствий, тогда турбина будет хорошо использовать напор. Поэтому отсасывающие трубы делают гладкими и немного расширяющимися к нижне­му концу. Из этого открытого конца вода вытекает в русло реки и уходит по течению.

Не всегда турбины находятся в теле плоти­ны или поблизости от нее. Иногда воду под напором подают из водохранилища к турби­нам по длинным трубам или тоннелям. Так будет, например, на ГЭС при высотной Асуан­ской плотине на р. Ниле.

Итак, рабочее колесо турбины вращается. С ним вращается и вал, связывающий рабочее колесо с ротором электрической машины — генератора переменного тока.

Мингечаурская ГЭС на реке Куре (Азербайджанская ССР). Внизу — схема гидроэлектростан­ции с земляной плотиной.

Железобетонная плотина. В ее теле тур­бины и генераторы. Рядом на фотогра­фии: ГЭС на реке Арде (Народная Рес­публика Болгария).

Генератор вырабатывает переменный ток на­пряжением от 10 до 18 тыс. в.

Но, оказывается, электроэнергию в таком виде невыгодно передавать на большие расстоя­ния. Вот если повысить напряжение в 10— 15 раз, тогда другое дело: сила тока упадет, и он, проходя по проводам, будет меньше нагревать их. Станет меньше потерь, не пона­добятся толстые и тяжелые провода.

Напряжение повышают на электростанции простые приборы — трансформаторы. Это стержни-сердечники, собранные из тонких листов мягкой стали. На каждом — две обмот­ки: одна с небольшим числом витков толстой медной проволоки, вторая с немногочислен­ными витками более тонкого провода. Мы по­даем напряжение, скажем, в 10 тыс. в на пер­вичную обмотку, а со вторичной получаем сразу 100 или 200 тыс. в — во столько раз больше, во сколько больше витков на вторичной обмотке. Чтобы трансформаторы не сильно нагревались при работе, их погружают в ба­ки с жидким маслом, хорошо отводящим тепло. Итак, чем выше напряжение (и, значит, меньше сила тока), тем выгоднее передавать энергию.

Наши крупные ГЭС не имеют равных в мире по мощности. Совсем недавно чемпионом была

Волжская ГЭС им. XXII партсъезда—2 млн. 350 тыс. кет. Сейчас пальму мирового первен­ства держит Братская ГЭС — четыре с полови­ной миллиона. А скоро войдет в строй Красно­ярский энергетический гигант — станция мощ­ностью в 5 млн. квт.

Вспомним, что турбины прославленного Днепрогэса имеют общую мощность в 650 тыс. квт, и тогда особенно яркой станет такая цифра: на р. Лене предполагается соорудить гидро­узел с электростанцией в 20 млн. квт.

Советские ученые и конструкторы непрерыв­но ищут новые способы быстрого строительства ГЭС, создают для них необыкновенные машины. Есть предложение, например, перегораживать реку сомкнутыми кольцами, составленными из железобетонных труб, а внутри колец поме­щать турбины, генераторы и т. д. Расчеты по­казали, что это экономнее, прощен легче. Совет­ские инженеры изобрели турбину двойного действия: под напором воды одно из ее рабочих колес вращается вправо, другое влево. Это дает скачок быстроходности и большую эко­номию металла.

...Шагают по стране стальные и бетонные мачты-опоры. Несут на своих плечах провода с дешевой электроэнергией, «выловленной» из рек умом и волей человека.

www.ahmerov.com

Как работает бразильская ГЭС | Как это сделано

Гидроэлектростанция Итайпу расположена на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая в 20 километрах выше устья реки Игуасу и «тройного города» Пуэрто-Игуасу – Фос-ду-Игуасу – Сьюдад-дель-Эсте. Итайпу – одна из двух крупнейших ГЭС мира: вторая по мощности – 14ГВт (она уступила пальму первенства после открытия в 2007 году ГЭС «Сансья» на Янцзы мощностью 22,5ГВт) и первая по годовой выработке электроэнергии — по этому показателю (98300 млн.квт.ч) она чуть опережает китайскую станцию за счёт более равномерного гидрологического режима Параны по сравнению с Янцзы. Для сравнения, мощность и годовая выработка некоторых наших известных ГЭС следующие: Саяно-Шушенская – 6,4ГВт и 23500 млн.квт.ч; Красноярская – соответственно 6,0 и 20400, Братская – 4,5 и 22600, Волжская – 2,58 и 11100.

Разумеется, как человек, с детства интересующийся реками и гидроэнергетикой, я знал про ГЭС Итайпу, однако изначально она в мои планы не входила. Но в Игуасу у меня было два полных дня и, посмотрев в первый из них водопады и выполнив «обязательную» программу, пришло время задуматься уже над программой «произвольной». Так совершенно случайно и возник этот энтузиастский экспромт. Ещё вечером, любуясь ночной Параной и увидев вдалеке на самом-самом горизонте длинную цепочку огней гигантской плотины, подумалось, что было бы неплохо туда съездить. А зайдя на официальный сайт ГЭС, я и вовсе загорелся идеей сгонять на денёк через границу в Бразилию – оказывается, при второй в мире ГЭС Итайпу действует туристический центр и на плотину свободно водят экскурсии! Думаю, для ГЭС такого масштаба это полнейший эксклюзив! Побывать на действующей ГЭС – это же места детства!

Идея совершить марш-бросок в Бразилию охватила меня, а свои окончательные очертания вылазка приобрела утром второго дня, когда возле гостиницы я совершенно случайно встретил одного таксиста по имени Оскар – отличный мужик оказался и без проблем согласился отвезти меня в Бразилию на ГЭС, подождать там полдня, а потом вечером вернуться назад в Аргентину. Я бы конечно и сам во всём разобрался, но надо признать, Оскар здорово помог мне – и быстро за 30 секунд объясниться на аргентинско-бразильской границе, и оперативно разыскать обменник в суетливом бразильском городе, и просто очень приятный общительный человек оказался. Единственный минус — ни слова не знает по-английски: приходилось общаться на немыслимом языке мимики, жестов, ассоциаций, каких-то общих интернациональных слов, а пару раз – посредством рисования наглядных картинок в моём блокноте. :)

ГЭС Итайпу находится в 20 километрах от «тройного города» на границе Бразилии и Парагвая. Работы по проектированию и подготовительный этап строительства начались в 1971 году, основной этап строительных работ выполнялся в 1978 – 1982 годах, русло реки было перекрыто 13 октября 1982 года, после чего с 1984 по 1991 годы последовательно были введены в строй 18 генераторов мощностью по 700 МВт. А относительно недавно, в 2007 году, мощность станции была ещё увеличена путем введения в эксплуатацию двух дополнительных генераторов. Итайпу сооружалась совместно Бразилией и Парагваем, эксплуатируется она также совместно двумя странами, для чего в 1973 году была создана специальная компания «Итайпу Бинасионал». ГЭС Итайпу играет колоссальную роль в экономике и энергетике двух стран, обеспечивая в среднем 17% полной потребности в электроэнергии Бразилии и 73% всей электроэнергии Парагвая. Добываемая ГЭС электроэнергия делится между двумя странами ровно поровну (10 генераторов бразильские, 10 – парагвайские), но поскольку количество добываемой парагвайской стороной энергии значительно превышает потребности этой небольшой страны, то значительная часть «парагвайской» электроэнергии непосредственно с ГЭС идёт на экспорт в Бразилию, по специальным ЛЭП в район Сан-Паулу и Рио-де-Жанейро. Таким образом, Бразилия использует полностью свою половину электроэнергии, вырабатываемой Итайпу, плюс дополнительно покупает часть «лишней» электроэнергии Парагвая.

Граница между Бразилией и Парагваем проходит по фарватеру Параны и соответственно ровно посередине бетонной плотины ГЭС – таким образом, весь громадный комплекс гидротехнических сооружений Итайпу примерно поровну находится на территории этих двух стран. Для удобства и свободного перемещения по самой станции, территория гидроузла является специальной двусторонней трансграничной зоной, внутри которой можно свободно перемещаться без каких-либо дополнительных пограничных формальностей как по бразильской, так и по парагвайской части гидроузла. А на въезде на территорию ГЭС, как на бразильском, так и на парагвайском берегу, действуют туристические центры, организующие разные экскурсии на плотину. ГЭС Итайпу, помимо своих основных функций, превращена в крупную туристическую и рекреационную зону – тут есть и несколько парков, и центр дикой природы, и экомузей, и современный астрономический центр, и многочисленные сувенирные магазины и кафе. Разумеется, всё это не означает, что по расположенной сразу в двух странах одной из крупнейших ГЭС мира можно свободно и вседозволенно шляться – Итайпу одно из крупнейших инженерных сооружений мира и, естественно, серьёзно охраняется, а туристические группы по ГЭС ходят строго специальными маршрутами, в сопровождении гидов и на въезде на территорию станции проходят тщательный досмотр. На мой взгляд, Итайпу – замечательный образец не только инженерного искусства, но и того, как и чем можно и нужно привлекать туристов в страну, делая её более интересной, открытой и привлекательной.

1. Туристический центр на бразильском берегу. Тут можно легко приобрести билет на ГЭС. Это также можно без проблем сделать и по интернету на сайте Itaipu Binacional.

2. Туристам на Итайпу предлагается несколько вариантов маршрутов. Базовая обзорная экскурсия (Tourist Excursion) предусматривает посещение смотровых площадок, а также несколько остановок на самой плотине. Обзорная экскурсия на Итайпу осуществляется на вот таких больших двухэтажных автобусах.

Но есть и другой, ещё более интересный тур (Special Tour), выполняющийся пореже и меньшими группами. Эта экскурсия включает в себя помимо внешнего знакомства с плотиной, ещё и посещение внутренних помещений ГЭС – машинного зала, главного пункта управления станцией, осмотр турбин. Разумеется, именно на эту экскурсию я и купил билет.

3. Итайпу – это не просто вторая в мире ГЭС, обеспечивающая электроэнергией сразу две страны, но и огромный туристический комплекс, привлекающий путешественников со всего света.

4. Перед выездом на ГЭС туристы собираются в конференц-зале, где показывают короткий презентационный фильм про Итайпу. А в фойе туристического центра находится стенд, где приведено, сколько туристов из каждой страны мира посетило ГЭС за всю её историю. Начиная с 1977 года на Итайпу побывало 17 244 236 человек, в числе которых 8010615 бразильцев, 2505567 парагвайцев, 3679800 аргентинцев, 228992 американца, 243266 испанцев, 12819 поляков, 25028 австралийцев, 948 жителей Саудовской Аравии, 184 ливийца, 20 жителей Конго, 63 армянина, 10 азербайджанцев, 12 грузинов, 4 представителя Ватикана и 1 человек из солнечного Сомали. :)

5. Я не сразу нашёл в списке стран Россию, но как выяснилось, зря я заранее разволновался – просто наша страна на португальском языке начинается на букву «F». Что же, 8803 человека – вполне достойно впринципе.

6. Первая короткая остановка – на смотровой площадке напротив водосброса, сооруженного на правом, парагвайском берегу. По водосбросам в периоды паводков пропускаются излишки воды, которые не может пропустить ГЭС. Водосброс Итайпу рассчитан на поток с максимальным расходом 62200 куб.м/сек. Сейчас вода относительно невысокая и водосброс бездействует. Но когда он в работе – огромные струи воды, каждая по расходу воды сопоставимая с рекой Волгой, низвергающиеся со стометровой высоты, производят колоссальное впечатление.

7. Следующая остановка – на основной смотровой площадке, откуда открывается отличная панорама центральной части гидроузла и бетонной гравитационной плотины высотой 196 метров. Гравитационная плотина обеспечивает собственную устойчивость только за счет пропорциональной собственному колоссальному весу силы трения по основанию. В уменьшенном масштабе плотины гравитационного типа можно сравнить с большим кирпичом, положенным поперек ручья – только в данном случае роль «ручья» выполняет одна из крупнейших рек мира. Гравитационные ГЭС – одни из самых надежных и распространенных в мире – таковы ГЭС «Три Ущелья», Итайпу, наши Братская, Красноярская и пр.

8. Высота плотины ГЭС Итайпу – 196 метров (для сопоставления масштабов – высота монумента Победы «Ника» на Поклонной Горе – всего 141,8 м), ширина у основания – 400 м, а общая длина напорного фронта сооружений – 7235 м.

9.

10. Водосбросы.

11. Этот 150-метровый канал в скалах был сооружен на начальном этапе строительства ГЭС. В него на время перепустили всё русло реки, а в осушённом основном русле начали разрабатывать котлован и затем строить бетонную гравитационную плотину.

12. Административный корпус, в котором расположен центральный пункт управления станцией и ещё ряд инженерных помещений.

13. Само здание ГЭС на Итайпу совмещено с плотиной и находится в нижней её части на всю ширину станции. Вода подводится к 20 турбинам из водозаборов в верхней части плотины через 20 специальных напорных тоннелей длиной 142,2 и диаметром 10,5 м каждый. ГЭС такого типа называются приплотинными.

14. Возле главной смотровой площадки бразильского берега установлено красивое мозаичное панно и статуя какого-то причудливого электрического робота.

15.

16. Продолжаем экскурсию и направляемся непосредственно на ГЭС, поднимаясь на левобережную каменно-набросную плотину.

17. Следующая остановка – на гребне гидроэлектростанции. Взгляд с 200 метровой высоты на здание ГЭС, расположенное внизу за плотиной.

18. Освободившаяся от оков Парана убегает от ГЭС. Средний расход воды в реке в этом створе составляет порядка 11600 куб.м/сек, что в полтора раза больше, чем у Волги и примерно равно нашим Оби и Амуру.

19. Левобережные, бразильские, ЛЭП.

20. На гребне плотины…

21. Перемещающийся по верху здания ГЭС кран, обслуживающий бразильскую часть станции.

22. Общая панорама Итайпу – здание ГЭС, стоящее на нём административное здание и правобережные парагвайские напорные сооружения, ведущие к водосбросам.

23. Ещё одно фото на гребне, теперь у водохранилища.

24. Водохранилище, образованное Итайпу, относительно небольшое для ГЭС с таким напором (120 м) – длина 170 км, ширина 7-12 км, средняя площадь 1350 кв.км и объём 29 куб.км.

Дело в том, что выше ГЭС раньше располагался очень бурный участок реки с большим продольным уклоном русла. На этом участке располагалось множество порогов, а венцом каскада являлся водопад Гуайра (или, как его называли бразильцы, Сети-Кедас, «Семь каскадов»). Водопад Гуайра располагался в 140 километрах выше того места, где построена ГЭС Итайпу, был высотой 34 метра, а по среднему расходу воды являлся крупнейшим водопадом мира, превосходя Ниагарский в три раза. Это был очень красивый, широкий и мощный водопад, самый мощный в мире, но – его судьба была умереть. Водохранилище Итайпу заполнилось всего за две недели – с 13 по 27 октября 1982 года. Перед затоплением скалы, слагавшие водопад, были взорваны, а национальный парк Гуайра ликвидирован. В 1982 году десятки тысяч людей приезжали попрощаться с водопадом, и перед своей смертью Гуайра жестоко отомстил людям – один из подвесных мостов, с которых туристы любовались водопадом, оборвался, 82 человека упали в бурлящее ущелье и погибли.

25. Продолжаем обзор комплекса ГЭС с гребня плотины – на этом фото правобережные, парагвайские ЛЭП.

26. Покинув гребень плотины, направляемся на парагвайский берег, где делаем разворот и едем к нижней части станции. Нижняя дорога проходит по крыше здания ГЭС, примыкающего к плотине на всю её ширину. В здании ГЭС находятся 20 гидроагрегатов. Они сейчас глубоко под нами.

27. Спускающиеся с верхней части плотины 140-метровые водоводы производят колоссальное впечатление. Диаметр каждой из этих труб – 10,5 м.

28.

29.

30. Заходим в тело огромной бетонной гравитационной плотины. Плотины такого типа имеют колоссальный запас прочности и огромную массу – а для облегчения конструкции и уменьшения её стоимости получило широкое применение устройство пустот в теле ГЭС (классические примеры – Братская ГЭС и ГЭС Итайпу). Эти пустоты распространяются на всю высоту плотины с самого верха и до скального основания. Взгляд сверху вниз производит колоссальное впечатление – более 100 метров высоты, а глубоко внизу видно скальное основание, на котором стоит плотина.

31. Теперь направимся в административное здание, где со специального балкона посмотрим на святая святых – центральный пункт управления гидроэлектростанцией.

32. ГЭС Итайпу эксплуатируется совместно двумя странами – а центральный пункт управления находится ровно посередине плотины и ровно на границе Бразилии и Парагвая. Он состоит из бразильского пункта управления (дальний) и парагвайского пункта управления (ближний). Ровно посреди помещения находится стол дежурного супервайзера, который одновременно контролирует работу как бразильской, так и парагвайской частей ГЭС. А ровно посередине стола супервайзера проходит государственная граница двух стран – её отлично видно на фото – тонкая горизонтальная черная линия, прочерченная на полу посредине зала.

33. Парагвайский пункт управления…

34. Стол супервайзера, контролирующего работу обеих сторон и проходящая строго посреди него линия государственной границы Бразилии и Парагвая. Вот, правда, сам лысоватый супервайзер сидит не посередине стола, а на бразильской стороне – странно, что-то тут товарищи не доглядели. :))))

35. А это уже бразильский пункт управления и его руководитель за работой.

36. Взгляд с бразильской стороны.

37.

38. Туристы смотрят центральный пункт управления ГЭС со специального застеклённого балкона, а проходящая строго посреди него жёлтая двойная сплошная линия – правильно, государственная граница Бразилии и Парагвая. :)

39. В фойе административного здания ГЭС.

40. Здесь же, в фойе, представлены фотографии, наглядно показывающие основные этапы строительства Итайпу. Река Парана до начала строительных работ.

41. Возведение бокового канала в скалах.

42. Взрыв перегородок и перепуск основного русла реки в канал.

43. Возведение бетонной плотины и здания ГЭС в осушенном русле.

44. Перекрытие всего русла, заполнение водохранилища.

45. Памятная доска — в 2012 году Итайпу произвела 98 287 128 МВт.ч электричества. Это рекордный показатель в мировой практике, по которому ГЭС Итайпу до сих пор остаётся мировой рекордсменкой, превосходя китайскую ГЭС Сансья, вырабатывающую максимум 98 100 000 МВт/ч в год.

46. Общий вид фотогалереи, памятной доски и бразильско-парагвайской границы, проходящей ровно посередине.

47. Забавно, что на парагвайской части зала основные надписи выполнены на испанском и более мелким шрифтом дублируются на португальском…

48. А на бразильской части – строго наоборот. «Binacional» – так уж во всём! :)

49. Выходим из центрального холла административного здания на крышу здания ГЭС, примыкающего к нижней части плотины на всю её ширину. Держимся линии государственной границы.

50. Крыша здания ГЭС и передвижной кран, обслуживающий бразильскую часть станции.

51. Бетонная мощь! Высота плотины, напомню, 196 метров!

52. Сброс воды и радуга на солнышке.

53. Убегающая вдаль могучая Парана – ширина реки здесь относительно небольшая, но воды в ней столько же, сколько в наших Оби и Амуре в устье. Парана – необычайно стремительная и мощная река. Впрочем, недолго ей мчать свои воды за ГЭС Итайпу: примерно в 300 километрах ниже расположена ещё одна мощная ГЭС, Ясирета – причём тоже пограничная, на этот раз между Аргентиной и Парагваем.

54. Фото на память на крыше здания ГЭС ровно на государственной границе. Слева – Бразилия, справа – Парагвай, а я сразу в двух странах. :)

55. Здание ГЭС, гидротехнические сооружения на парагвайской стороне и передвижной кран, обслуживающий парагвайскую часть станции.

56. Итайпу в разрезе – расширяющаяся к низу трапециевидная железобетонная плотина, водозаборы, водоводы и здание ГЭС, в котором находится машинный зал с турбинами с низовой части плотины. Именно в машзал мы сейчас и направимся.

57. Спускаемся на лифте на несколько десятков этажей вниз. Машинный зал Итайпу – взгляд в сторону Парагвая.

58. Никогда не думал, что когда-нибудь побываю в технических помещениях одной из крупнейших в мире ГЭС. :)

59. Взгляд в сторону Бразилии. Под красными кругами на полу машинного зала находятся 20 гидроагрегатов, по 10 в каждой стороне относительно государственной границы, делящей огромный машинный зал на две равные части.

60. Спускаемся ещё на несколько этажей вниз и попадаем в другие технические помещения. Здесь находятся непосредственно турбины.

61. Один из 20-ти гидроагрегатов Итайпу. Скорость вращения довольно приличная – в помещении тепло, влажно и пахнет не то маслом, не то какими-то иными похожими субстанциями. Одним словом – техника! :)

62. Пора прощаться с Итайпу – поднимаемся на проходящую по зданию ГЭС нижнюю дорогу. Фото парагвайского передвижного крана…

63. …и 200-метровой бетонной громады плотины.

64. А это наш замечательный экскурсовод – очень веселый и общительный парень, проводивший экскурсию на португальском, а специально для меня как единственного англоязычного туриста группы – ещё и на английском языке. Именно таким я и представлял себе настоящего бразильца – а в этой жёлтой майке он даже на какого-то футболиста похож. :)

65. Пора возвращаться… За сегодняшний день я немыслимое число раз пересекал государственные границы – с утра приехал из Аргентины в Бразилию, потом в течение дня раз пятьдесят пересекал линию государственной границы Бразилии и Парагвая на ГЭС Итайпу. И вот заключительное на сегодня пересечение – возвращаемся «домой», в Аргентину. :)

66. Я уже фотографировался сегодня, стоя ровно на линии границы Бразилии и Парагвая. Почему бы не остановиться на пограничном мосту через Игуасу и не повторить этот прекрасный опыт? Итак, линия границы Аргентины и Бразилии, середина пограничного моста, река Игуасу и родная красная корочка с двуглавым орлом. :)

Источник

kak-eto-sdelano.ru

Как это работает: Саяно-Шушенская ГЭС (фото и видео)

СШГЭС им. П. С. Непорожнего — высоконапорная гидроэлектростанция приплотинного типа, самая мощная электростанция России. Основные сооружения станции расположены в Карловом створе, в этом месте Енисей протекает в глубоко врезанной каньонообразной долине. Передать с помощью фотографии масштаб этого гигантского сооружения довольно сложно. К примеру, длина гребня плотины больше одного километра, а высота — 245 метров, выше главного здания МГУ.

далее...

1. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина, которая является самой высокой плотиной в мире данного типа. Если подняться на один из склонов ущелья, открывается прекрасный вид на саму плотину, нижней бьеф и Саяно-Шушенское водохранилище, общим объемом в 31 км³.

2.

3. В теле плотины установлено порядка одиннадцати тысяч различных датчиков, контролирующих состояние всего сооружения и его элементов.Увеличить изображение

4. Возведение плотины началось в 1968 году и продолжалось семь лет. Количество уложенного в плотину бетона — 9,1 млн. м³ — хватило бы на постройку автострады от Санкт-Петербурга до Владивостока.

5. Диаметр такой «трубы» турбинного водовода — 7,5 метров.

6. Вид сверху на машинный зал и административный корпус станции.

7. Несколько слов о принципе работы плотины. Любая плотина кроме аккумулирования, должна пропускать определенное количество воды. Каждый из десяти гидроагрегатов СШГЭС может пропускать по 350 м³ воды в секунду. Сейчас в работе находятся 4 из 10 гидроагрегатов, и зимой их пропускной способности вполне достаточно.Белая площадка — это водобойный колодец эксплуатационного водосброса, на этой площадке может легко разместиться футбольное поле для проведения ЧМ, правда получится «футбол на льду».

8. Во время половодьев и паводков открывают затворы эксплуатационного водосброса. Он предназначен для сброса избыточного притока воды, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Максимальная проектная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13600 м³ (это пять 50-метровых плавательных бассейна по 10 дорожек) в секунду! Щадящим режимом для водобойного колодца, находящегося под эксплуатационным водосбросом, считаются расходы 7000 - 7500 м³.

9. Длина гребня плотины с учетом береговых врезок составляет 1074 метра, ширина по основанию — 105 метров, по гребню — 25. Плотина врезана в породы берегов на глубину 10-15 метров.Устойчивость и прочность обеспечивается действием собственного веса плотины (на 60 %) и частично упором верхней арочной части в берега (на 40 %).Увеличить изображение

10.

11. Береговые укрепления.

12. С плотины видно поселок Черемушки, который соединен с ГЭС автомобильной дорогой и необычной трамвайной линией. В 1991 году в Ленинграде были закуплены несколько городских трамваев и переоборудованы в двухкабинные для железнодорожного пути без разворотных колец, оставшегося со времён строительства ГЭС. Теперь бесплатные трамваи следуют от посёлка до ГЭС с периодичностью в один час. Таким образом, решена транспортная проблема для работников станции и жителей Черёмушек, а единственная в Хакасии трамвайная линия стала достопримечательностью посёлка.

13. Вид на Саяно-Шушенское водохранилище с входного портала берегового водосброса.Увеличить изображение

14. Береговой водосброс состоит из входного оголовка, двух безнапорных туннелей, выходным порталом, пятиступенчатым перепадом и отводящим каналом.Увеличить изображение

15.

16. Не смотря на морозы, лед на водохранилище встает довольно поздно — как правило, в конце января.

17.

18.

19. Береговой водосброс в период пропуска больших паводков позволит осуществить дополнительный пропуск расходов до 4000 м³/с и, тем самым, снизить нагрузку на эксплуатационный водосброс станции и обеспечить щадящий режим в водобойном колодце. Входной оголовок служит для организации плавного входа водного потока в два безнапорных туннеля.

20. В зимний период порталы перекрываются теплозащитными щитами.

21. Длина двух тоннелей — 1122 метра, с сечением — 10х12 метров каждый, что достаточно для размещения 4 тоннелей метро.

22.

23. Выходной портал. Расчетная скорость движения воды на выходе из туннеля — 22 м/с.

24. Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделенных водосливными плотинами. Перепад будет обеспечивать гашение энергии потока и спокойное сопряжение с руслом реки. Максимальные скорости потока на входе в верхний колодец достигают 30 м/с, на сопряжении с руслом реки уменьшаются до — 4–5 м/с.Трехмерный ролик о запуске первой нитки берегового водосброса.Увеличить изображение

25. Для лучшего представления о масштабах: это более ранняя фотография строительства нижнего колодца. Автор gelio_nsk.

26.

27. Для открытия затворов на гребне плотины установлены два козловых крана.

28. Енисей — одна из крупнейших рек России. Площадь его бассейна, обеспечивающего приток к створу ГЭС около 180 тыс. км², что втрое превышает размеры республики Хакасия.

29. Енисей — граница между Западной и Восточной Сибирью. Левобережье Енисея заканчивает великие западносибирские равнины, а правобережье представляет царство горной тайги. От Саян до Северного Ледовитого океана Енисей проходит через все климатические зоны Сибири. В его верховьях живут верблюды, в низовьях — белые медведи.

30. Работа шаманов...

31.

32. Спасибо фотографу Валерию из пресс-службы СШГЭС, который провел меня на этот склон. Вид открывается отличный. Правда, идти по колено в снегу, а местами и по пояс, было не просто.Увеличить изображение

33.

34. Общедоступная смотровая площадка.

35. Вырабатываемый ток со станции передается в открытое распределительное устройство (ОРУ 500).

36. ОРУ 500 обеспечивает выдачу мощности Саяно-Шушенской ГЭС в энергосистемы Кузбасса и Хакасии.

37. Вид со смотровой площадки, которая находится в 1600 метрах от плотины. Слева подсвечивается береговой водосброс.Увеличить изображение

38.

39.

40. Увеличить изображение

Саяно-Шушенская ГЭС. Восстановление.

В момент аварии, которая произошла 17 августа 2009 года, в работе находились девять гидроагрегатов из десяти (№ 6 находился в резерве). В результате повреждения гидроагрегата № 2 произошел выброс большого количества воды из кратера турбины, который разрушил часть крыши и повредил несущие колонны машинного зала. В результате попадания воды все гидроагрегаты ГЭС получили электрические и механические повреждения и вышли из строя. С момента аварии прошло полтора года, за это время был закончен первый этап реконструкции станции и запущены в эксплуатацию 4 гидроагрегата. В отличии от прошлой зимы, пропуск воды через плотину осуществляется в штатном режиме через водопропускные тракты работающих гидроагрегатов без холостых сбросов.

1. В машинном зале ГЭС изначально было размещено 10 гидроагрегатов мощностью по 640 МВт. Максимальный расход воды через турбину составляет 358 м³ в секунду, КПД турбины в оптимальной зоне около 96%.

2. Здание машинного зала ГЭС впечатляет — почти 300 метров в длину. На правой части панорамы видно участок крыши, который был восстановлен после аварии.Увеличить изображение

Разрез плотины и машинного зала c гидроагрегатом.

3. Разрез гидроагрегата. Расследование показало, что непосредственной причиной аварии стало усталостное разрушение шпилек крепления крышки гидроагрегата №2 (места отмечены стрелками), что привело к её срыву и затоплению машинного зала.

4. Сегодня на станции ведутся активные работы по восстановлению машинного зала. Так выглядит место установки гидроагрегата №2.

5. Сравнение с тем, что было чуть больше года назад. Автор фотографии gelio_nsk.Олег Мякишев, очевидец аварии, описывает этот момент так:«…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифлёное покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться… Рифлёнка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло… Я прикинул: поднимается вода, 380 кубов в секунду, и — дёру, в сторону десятого агрегата. Я думал, не успею, поднялся выше, остановился, посмотрел вниз — смотрю, как рушится всё, вода прибывает, люди пытаются плыть… Подумал, что затворы надо закрывать срочно, вручную, чтобы остановить воду… Вручную, потому что напряжения-то нет, никакие защиты не сработали…»

Видео, снятое очевидцем аварии:

6. Еще одно сравнение.

7. Потоки воды быстро затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания, выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело к обесточиванию самой станции.

8. Предпринятые после аварии меры, исключают полное обесточивание станции. Установлены дополнительные дизельные электрогенераторы, которые автоматически запускаются при исчезновении основного питания, с чем бы это ни было связано.

9.

10. Также к системе виброконтроля добавились по тридцать девять датчиков, установленных на каждом гидроагрегате, которые отслеживают перемещения валов и колебания всей конструкции. Защита срабатывает, если в установившемся режиме работы гидроагрегата более 15 секунд держится повышенный уровень максимально допустимой вибрации.

11. ОАО «РусГидро» заключило контракт с ОАО «Силовые машины» о поставке оборудования на ГЭС. В течение 2011 года компания изготовит шесть новых гидроагрегатов.

12.

13. В машинном зале работают два козловых крана грузоподъемностью по 500 тонн.

14. Краны могут работать в паре и поднимать сразу 1000 тонн.

15. Для разбора свыше 5000 кубометров завалов, в районе 10 гидроагрегата был организован технологический въезд для грузовых машин.

16. Так как изначально въезд не был предусмотрен, места для маневрирования практически нет. Нужно очень постараться, чтобы загнать в зал грузовик с полуприцепом...

17.

18.

19. Часть технологического оборудования собирают прямо монтажной площадки станции, а часть привозят из Санкт-Петербурга. Например рабочие колеса гидротурбин, диаметр которых более 6 метров, доставляют водным транспортом.

20.

21. Сейчас мощность станции составляет 2560 МВт.

22.

23. Зона работающих гидроагрегатов.

24.

25. Турбины приводят в действие синхронные гидрогенераторы с диаметром ротора 10,3 метра, выдающие ток напряжением 15,75 кВ. По результатам испытаний новые гидроагрегаты способны развивать мощность до 720 МВт.

26. Технические помещения в районе работающего гидроагрегата.

27. Цилиндрические стенки гидроагрегата и различное оборудование. В результате аварии все эти помещения были затоплены водой. Погибло 75 человек.

28.

29.

30.

31. Внутри работающего гидроагрегата довольно шумно...

32. Одна из технических галерей.

33. Центральный пункт управления Саяно-Шушенской ГЭС.Увеличить изображение

34.

35. Модернизированная система защиты останавливает агрегат, когда пропадает напряжение питания, в том числе и при внештатной ситуации: при обрыве кабеля, пожаре, затоплении и замыкании. Действие всех защит приводит к закрытию направляющего аппарата, аварийно-ремонтного затвора и отключению генератора от сети.

36.

37. Даже если по каким-то причинам автоматика не сработает, остановить гидроагрегат и сбросить аварийно-ремонтный затвор можно с помощью специальных ключей, расположенных на центральном пульте управления. Аварийные ключи существовали и раньше, но находились они непосредственно у гидроагрегатов. Во время аварии эти отметки были затоплены, и воспользоваться ключами не представлялось возможным.

Рекомендуется к просмотру: 

www.stena.ee

Как работает гидроэлектростанция? Это понятно даже детям!

ДЛЯ ГЭС НУЖЕН НАПОР

«Люди давно научились использовать энергию движущейся воды. Если до половины погрузить в реку колесо с лопастями на ободе, то оно начнет вращаться, потому что вода будет увлекать за собой нижние лопасти колеса. Примерно так работали (и кое-где работают до сих пор) водяные мельницы. Водяное колесо в них насажено на вал жернова. Вращает вода колесо — вращается и жернов, мелет зерно.

Но вот сто с лишним лет назад появился более совершенный водяной двигатель — гидравлическая турбина (сокращенно — гидротурбина). Появились генераторы, превращающие механическую работу в электрическую энергию. И к концу XIX в. началось сооружение гидроэлектрических станций — ГЭС.

Прямо в русле реки, даже с быстрым течением, ставить большие турбины нельзя: у реки не хватает силы проворачивать тяжелую турбину. Другое дело на водопадах: там вода стремительно летит вниз, у нее большой напор.

Но водопадов не так много, да и не очень удобно ставить возле них турбины. Поэтому придуманы искусственные водяные «ступеньки» — плотины.

Напор создается разностью уровней воды. Поэтому говорят, что водяное колесо вращается под напором в столько-то метров.

Если перегородить реку прочной плотиной, а в теле плотины оставить только небольшое отверстие, то вся вода, что есть в реке, должна будет протекать через это отверстие. Значит, перед плотиной река поднимется и разольется, а за плотиной останется на прежнем уровне. Появится разница уровней, возникнет напор воды.

Поставим у отверстия плотины гидротурбину — и она начнет вращаться, используя напор воды. Соединим турбину с генератором— его ротор тоже придет в движение, в обмотке статора появится ток.

Заметьте: напор перед плотиной сохраняется круглый год, потому что вода запасается в водохранилище, искусственном море, и стекает равномерно, хотя зимой и летом река несет меньше воды, а осенью и весной — больше.

Впрочем, есть и гидроэлектростанции без плотин. Например, на горных реках плотины получаются очень высокими и дорогими. В этих случаях воду из реки подводят к электростанциям каналом или тоннелем, называемыми деривационными. В конце деривационного отвода строят здание ГЭС и соединяют трубами канал и гидроэлектростанцию. Теперь часть воды идет по своему руслу, а часть совершает такой маршрут: канал — трубы — турбины ГЭС — русло. Конечно, все это самотеком, потому что канал начинается гораздо выше ГЭС, а впадает обратно в реку ниже».

ЛЮБОЙ ГИДРОУЗЕЛ - СЛОЖНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

«Принцип работы любой ГЭС прост. Но устройство ее, конечно, не простое. Современная ГЭС — сложное предприятие, насыщенное разнообразными автоматами. Недаром здание машинного зала, плотину, шлюзы, трансформаторные станции, рыбоподъемники называют общим словом гидроузел.

Плотину строят из грунта или бетона. Очень часто грунт и бетон работают рука об руку: там, где надо просто удержать воду, можно применить землю, а для водосливов, турбинных камер и вообще «активных» участков плотины нужен железобетон. В теле плотины на заранее рассчитанной высоте делают окна для пропуска воды во время паводка, иначе вода прорвала бы плотину. В остальное время окна закрыты стальными щитами.

Иногда, если нет надобности строить плотину очень высокой, ее делают ниже уровня максимального подъема воды во время паводка. И тогда каждую весну излишняя вода просто-напросто переливается через водосливный участок гребня плотины.

В подводной части плотины проложены трубы для подвода воды к турбинам. Они прикрыты решетками, улавливающими камни, поленья, ветки. В трубах устроены затворы.

Нажим кнопки — и путь воде закрыт. Это нужно при остановках турбины.

Поток воды под напором входит в трубу и отсюда в спиральную камеру, напоминающую улитку. Двигаясь внутри камеры все ближе и ближе к центру, водяная масса закручивается. А в центре камеры — колесо турбины. Но вода не сразу попадает на колесо, потому что оно обнесено «забором» — крепкими стальными лопатками, направляющими воду (направляющим аппаратом). Каждая лопатка может поворачиваться на своей оси. Повернутся лопатки так, что плотно сомкнутся одна с другой,— и вода в турбину не пройдет. Приоткроются чуть-чуть — воды пойдет немного. А станут по движению воды — она почти беспрепятственно будет проникать в турбину. Это, как говорят энергетики, режим полной нагрузки».

ВОДА ВРАЩАЕТ ТУРБИНУ

«Но вот вода прошла сквозь направляющий аппарат. На ее пути — лопасти рабочего колеса турбины. Понятно, что вода заставит лопасти двигаться, отдаст им свою энергию. А этого нам только и надо. Вода вращает турбину!

Теперь воде нужно уйти. Куда? Опять в трубу, но только в другую — отсасывающую. Очень важно, чтобы вода шла по этой трубе спокойно, без вихрей и препятствий, тогда турбина будет хорошо использовать напор. Поэтому отсасывающие трубы делают гладкими и немного расширяющимися к нижнему концу. Из этого открытого конца вода вытекает в русло реки и уходит по течению.

Не всегда турбины находятся в теле плотины или поблизости от нее. Иногда воду под напором подают из водохранилища к турбинам по длинным трубам или тоннелям. Так, например, сделано на ГЭС при высотной Асуанской плотине на р. Ниле».

С ГЕНЕРАТОРА НА ТРАНСФОРМАТОР И ДАЛЬШЕ ПО ПРОВОДАМ

«Итак, рабочее колесо турбины вращается. С ним вращается и вал, связывающий рабочее колесо с ротором электрической машины — генератора переменного тока.

Генератор вырабатывает переменный ток напряжением от 10 до 18 тыс. вольт.

Но, оказывается, электроэнергию в таком виде невыгодно передавать на большие расстояния. Вот если повысить напряжение в 10 — 15 раз, тогда другое дело: сила тока упадет, и он, проходя по проводам, будет меньше нагревать их. Станет меньше потерь, не понадобятся толстые и тяжелые провода.

Напряжение повышают на электростанции простые приборы — трансформаторы. Это стержни-сердечники, собранные из тонких листов мягкой стали. На каждом — две обмотки: одна с небольшим числом витков толстой медной проволоки, вторая с немногочисленными витками более тонкого провода. Мы подаем напряжение, скажем, в 10 тыс. вольт на первичную обмотку, а со вторичной получаем сразу 100 или 200 тыс. вольт — во столько раз больше, во сколько больше витков на вторичной обмотке. Чтобы трансформаторы не сильно нагревались при работе, их погружают в баки с жидким маслом, хорошо отводящим тепло. Итак, чем выше напряжение (и, значит, меньше сила тока), тем выгоднее передавать энергию».

Источник: «Техника и производство». Том 5 (Детская энциклопедия 1965 г.в.) - Афанасенко Е.И., и др.

www.volgograd.kp.ru

Как работает ГЭС

Работа каждой ГЭС, основана на принципе движения потоков воды. Как правило, Такие станции строят на реках с водохранилищем и несколькими плотинами.

Работа ГЭС относительно несложна, ведь сооружения позволяют обеспечить нужный напор воды, она идет на гидротурбины, после чего начинает работать генератор, именно он отвечает за выработку электричества.

Нужный напор воды нужен для возведения новых плотин, это позволяет концентрировать течение реки в выбранном месте, а также делать акцент на самом движении воды. Бывает так, что для получения оптимального напора строят дополнительно плотину, а порой и несколько.

В здании ГЭС находится необходимое оборудование. С учетом его назначения, оно оказывает оптимальное деление. В машинном зале устанавливают гидроагрегаты, которые образуют энергию тока воды в электричество. Для полноценной работы используют необходимое оборудование, это упрощает рабочий процесс.

На мощность ГЭС большое влияние оказывает напор подаваемой воды и КПД установленного генератора. Поскольку по законам природы уровень воды все время меняется с учетом сезона и в связи с разными причинами, в виде выражения мощности на ГЭС берут за основу цикличную мощность.

Поскольку напор воды, в ГЭС может быть самым разным, для этого устанавливают разные типы турбин. Для высоконапорной турбины используют ковшовый вариант, оснащенный спиральными камерами из прочного металла. Для средненапорной ГЭС используют поворотнолопастные, а для низконапорных — поворотнолопастные с камерами из железобетона.

Работа этих типов турбин одинакова, при этом вода, которая находится под давлением, передает давление на лопасти, это приводит их в движение. Механическая энергия поступает на гидрогенератор, его задача заключается в выработке электроэнергии.

Турбины друг от друга отличаются рядом технических показателей и камерами, ведь они рассчитаны на самый разный напор воды.

Типы гидроэлектрических станций отличаются друг от друга с учетом принципа применения естественных ресурсов и от концентрации воды.

ГЭС принято условно разделять на:

  • Приплотинные и русловые считаются самыми популярными, их устанавливают на современных ГЭС. От выбранной установки плотины будет зависеть давление воды, поэтому она может перегораживать реку, или поднимает уровень воды на нужную отметку.
  • Плотинные ГЭС всегда строят с учетом высокого напора воды. Тогда вода полностью перекрывается плотиной, и здание ГЭС строят за плотиной, обычно в нижней части.
  • Гидроаккумулирующие станции позволяют аккумулировать производимую электроэнергию, это позволяет пользоваться при выполнении пиковых нагрузок.

Важное значение гидроэлектрических станций заключается в том, что при производстве электричества, их используют для возобновления природных ресурсов.

Дата публикации: 07.02.2015

Похожие записи:

nacep.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта