Еділ су электр станциясының жүк тасымалдау шлюзі. Жигулевская су электр станциясы қалай салынды Құрылыс және пайдалану тарихы

Станцияның дизайны

Блокаралық су электр станциясы жобасы бойынша бұру электр станциясы, ал қысымды генерациялау схемасы бойынша бөгет электр станциясы болып табылады. Электр станциясының орнатылған қуаты 22 МВт, электр энергиясын өндірудің болжамды орташа жылдық мөлшері 135 млн кВт/сағ. Су электр станциясы нысандары арқылы автомобиль және темір жол өткелдері салынды. Шлюз аралық су электр стансасының Волжская су электр стансасы жасаған қысымды пайдалана отырып, жеке тірек құрылымдары жоқ. Блокаралық су электр станциясының құрылымдары Волгоград су электр кешенінің кеме қатынасы шлюздерінің камералары арасында орналасқан және мыналарды қамтиды:

• құлыптардың жоғарғы бастарының ортаңғы тіректерінің жоғарғы бөлігінде өтетін төртбұрышты екі темірбетон құбырлар түріндегі су алу;
• ұзындығы 263,7 м және ені 11 м тік бұрышты темірбетонды қайық түріндегі кіріс арнасы ұзындығы 40 м тік бұрышты көлденең қиманың екі нүктелі темірбетон құбырымен қосылған;
• өзен су электр станциясының ғимараты;
• ұзындығы 271,7 м және ені 9,2 м болатын трапеция тәрізді көлденең қиманың бетондалған шығыс арнасы, құлыптардың төменгі кіреберіс арнасына құймамен аяқталады.

Құрылыс және пайдалану тарихы

1952 жылы бекітілген Волжская (сол кездегі Сталинград) су электр станциясының бастапқы жобасында шлюз аралық су электр станциясы мен балық өткелі құрылыстарын салу қарастырылмаған. Станцияның 1956 жылы бекітілген техникалық жобасында уылдырық шашуға бара жатқан балықтардың өтуіне мүмкіндік беретін балық көтергіш құрылысы жоспарланған. 1957 жылы Цимлянск су электр станциясы мен Усть-Маныч ГЭС-інде жүргізілген бақылаулар кезінде су ағынының белгілі бір жылдамдығымен уылдырық шашатын балықтардың кеме шлюзіне түсіп, құлыптаушы ыдыстармен бірге су қоймасына өтетіні анықталды. . Еділдің маңызды балық шаруашылығының маңызын ескере отырып, балықтардың Волгоград ГЭС-і арқылы тек балық көтергіш арқылы ғана емес, сонымен қатар кемелерді бекіту кезінде де, арнайы балықтарды бекіту арқылы да тасымалдау шлюздері арқылы өтуін қамтамасыз ету туралы шешім қабылданды. Ол үшін балықтардың уылдырық шашуға жаппай көшу кезеңінде оларды шлюздерге тарту үшін құлыптардың төменгі жақындау арнасына судың тұрақты ағуын қамтамасыз ету қажет болды. Осы судың энергиясын тиімді энергия пайдалану үшін 1958 жылы «Гидропроект» институты Шлюзаралық су электр станциясының жобалық спецификациясын әзірледі. Осы уақытқа дейін құлыптардың құрылысы аяқталуға жақын болды, бұл жаңа су электр станциясының орналасу нұсқаларын табиғи түрде шектеді. Станция өте қысқа мерзімде, 1959-1961 жылдары салынды.

2018 жылдан бастап Межслюзовая ГЭС-ін «Ішкі су жолдарының Еділ-Дон бассейнінің әкімшілігі» федералдық бюджеттік мекемесі басқарады. Станция жабдығы 50 жылдан астам жұмыс істеп келеді, оны жаңғырту жұмыстары жүргізілуде, атап айтқанда, генератордың қоздыру жүйесі ауыстырылды.

Ескертпелер Ресейдегі гидроэнергетиканың тарихы. – М.: «РусГидро» АҚ филиалы – «КорҰҢГ», 2014. – 304 б.

Мен сондай зиянкеспін - бір жыл бұрын РусГидроның шақыруымен мен үлкен және керемет Волжская су электр станциясына бардым, бірақ әлі ештеңе көрсеткен жоқпын. Саяхатта мен су электр станциясын тамашалап қана қоймай, Еділге қайықпен мініп, шлюздердің жұмысымен таныстым, сондай-ақ ауылда өсірілетін алып бекіре мен бекіре тұқымдас балықтарды тамашаладым. бөгет корпусындағы балық зауыты. Бірақ менде аздаған шығармашылық дағдарыс болды: мен енді ескі әдіспен түсіргім келмеді, бірақ мен оны жаңа жолмен қалай жасау керектігін әлі түсінбедім. Нәтижесінде, бір жылдан кейін мен бұл түсірілімді қайта ойластырып, бір нәрсені таңдадым.

Мамыр айында су электр стансасында болдық, соның арқасында бөгеттен көктемгі ағып жатқан суды ұстай алдық – сондықтан суда көбік пайда болды.

2. Біз көбік «бұлттарда» қайықпен жүзіп, ашық қалқандарға қараймыз

3. Барлығы көпіршіп жатыр. Көрініс, әрине, таң қалдырады. Сіз тіпті пойыздың дыбысын да естімейсіз. Бетон су төгетін бөгеттің ұзындығы 724 метрді құрайды.

Айтпақшы, Волжская су электр станциясын салу кезінде 140 000 000 м³ топырақ таңдалды. Осы топырақтың барлығын осындай жүк пойызымен тасымалдау қажет болса, 8 миллион вагон қажет болар еді.
4.

5. Біз су электр станциясының өзіне жақындаймыз

6. Қауіпсіздік мақсатында электр станциясының аумағында болған кезде каска кию қажет.

7. Турбина залы әсерлі: ұзындығы 736 м ғимарат, айналмалы қалақшалары бар 22 гидроагрегат.

8. 2013 жылдың көктемінде Волжская ГЭС-де бірнеше гидроагрегаттарды күрделі жөндеу және жаңғырту жұмыстары жүргізілді.

9. Ескі қондырғы бөлшектеліп жатыр

10.

11. Станция қызметкері басқару пультінен көрсеткіштерді алады

12.

13.

14. Турбина білігі

15. Жұмыс қызу жүріп жатыр

16. Мен оның не екенін білмеймін - жарық әдемі түсті

17.

18. Кешке біз бөгет пен айналасындағы электр желілерінің сезімтал көріністерін суретке түсіруге барамыз, ауа дірілі шындықты бұзады.

19.

20. Ер адамдар қармақпен бұлтты ұстайды... романтика!

21. Және олар осындай балықты ұстайды (жалпы қоқыстан балық аулай алмайсың, бірақ отбасыңды асырау керек)

22. Волжск су электр станциясының кеме қатынасы нысандарының жұмысын көрейік. Құлыптаушы жүк тасушыны кездестіреді

23. Ауа блоктары камераларының есіктерін негізінен әйел қызметкерлер жабады

24.

25. Кеме қатынасы объектiсiнiң ғимаратында құрылымдық жағынан су электр кешенi құрамына кiретiн, бiрақ заңды түрде Волжская су электр станциясына қатысы жоқ шағын су электр станциясы орналасқан.

Каскадтың төменгі сатысы болып табылатын Волжская су электр станциясының бөгеті Каспий теңізінің қоныс аударатын балықтарының уылдырық шашу жолын жауып тастады. Әсіресе белуга, орыс бекіресі, ақ балық, Еділ майшабақтары зардап шекті. Олардың санын сақтау үшін жасанды балық өсіру қолданылады. Балық зауыты бөгеттің дәл денесінде орналасқан.

26.

27.

28.

29.

30.

Волжская су электр станциясы(Сталинград/Волгоград су электр станциясы, КОКП XXII съезі атындағы) — Волгоград облысындағы Еділ өзеніндегі су электр станциясы, Волжский қаласында. Еуропадағы ең үлкен су электр станциясы. Еділ-Кама су электр станцияларының каскадына кіреді.

Волжская ГЭС

Волжская СЭС схемасы: 1-жер бөгеті; 2-ГЭС; 3-балық көтеру; 4 - су төгетін жол; 5 блокаралық су электр станциясы; 6-шлюз

Мотор бөлмесі

Негізгі ақпарат

Су электр станциясының құрылысы 1950 жылы басталып, 1961 жылы аяқталды. Су электр стансасы орташа қысымды өзен ағынындағы су электр станциясы болып табылады. Су электр станцияларының құрылымдарының құрамы:

• ұзындығы 725 м бетон су төгетін бөгет, ең үлкен биіктік 44 м;
• ұзындығы 3249 м және ең жоғары биіктігі 47 м болатын топырақ аллювийлі бөгет, ұзындығы 1193 м оң жағалық арна бөлігінен, ұзындығы 803 м жайылма бөлігінен, сол жағалау бөлігінен ұзындығы 1253 м;
• әрқайсысы екі гидроагрегаты бар он бір блок секциясынан тұратын ұзындығы 736 м құрама су электр станциясының ғимараты;
• балық көтеру;
• шығысы, төмен қарай навигациялық каналы және су төгетін жері бар екі қатарлы екі камералы жүк тасымалдау шлюздері;
• блокаралық су электр станциясы;
• Сыртқы тарату құрылғылары 220 кВ;
• Сыртқы тарату құрылғылары 500 кВ.

Су электр станцияларының құрылыстары арқылы темір жол және автомобиль өткелдері төселді.

Су электр станциясының қуаты 2551 МВт (шлюзаралық су электр станциясымен бірге – 2573 МВт), орташа жылдық өндірілуі 11,1 млрд кВт/сағ. Су электр станциясының ғимаратында 20 м жұмыс қысымында жұмыс істейтін PL587-VB-930 22 айналмалы гидроагрегат бар: әрқайсысының қуаты 115 МВт 20 және әрқайсысының қуаты 120 МВт 2, сондай-ақ балық көтергіш қондырғысы PL30-V-330 қуаттылығы 11 МВт. Құрылымдық жағынан су электр кешенінің құрамына кіретін, бірақ Волжская ГЭС-ке заңды түрде қатысы жоқ блокаралық су электр станциясының ғимаратында жобалық қысымда жұмыс істейтін ПЛ30-В-330 екі айналмалы қалақшалы гидроагрегат орнатылған. 17 м станцияның негізгі гидроагрегаттарының гидравликалық турбиналарын (6 қалақша, жұмыс дөңгелегі диаметрі 9 ,3 м) және барлық гидрогенераторларды - «Электр машиналары» ААҚ, балық көтергіштің гидравликалық турбиналарын және шлюзаралық гидроэнергетиканы өндіруші. станциясы (6 қалақ, жұмыс дөңгелегі диаметрі 3,3 м) - Харьков «Турбоатом» кәсіпорны.

Су электр станциясының қысымды құрылымдары (қысым фронтының ұзындығы 4,9 км) үлкен Волгоград су қоймасын құрайды.

Электр станциясын «Гидропроект» басқаратын 11 ғылыми-зерттеу институты жобалаған.

Волжская ГЭС филиал ретінде «РусГидро» АҚ құрамына кіреді.

Экономикалық маңызы

Волжская ГЭС-інің іске қосылуы Төменгі Еділ бойы мен Донбассты энергиямен қамтамасыз етуде және Орталықтың, Поволжьенің және Оңтүстіктің ірі энергетикалық жүйелерін өзара байланыстыруда шешуші рөл атқарды. Төменгі Еділ бойының экономикалық ауданы да халық шаруашылығын одан әрі дамыту үшін қуатты энергетикалық база алды. Төменгі Еділдің бүкіл ұзындығы бойынша – Саратовтан Астраханьға дейін терең теңіз жолын құруда су электр станциялары да маңызды рөл атқарады. Су шаруашылығы құрылыстары Еділ арқылы тұрақты теміржол және автомобиль өткелдерін салу үшін пайдаланылды. Олар Еділ бойы мен бір-бірімен ең қысқа байланысты қамтамасыз етеді. Волжская ГЭС өзінің негізгі қызметі - электр энергиясын өндірумен қатар, Еділ бойындағы құрғақ жерлерді суару және суару мүмкіндігін жасайды.

Жергілікті тұтынушыларды электрмен жабдықтау – Волгоградэнерго – 220 кВ кернеуде жүзеге асырылады. Су электр станциясы Орталықтың бірыңғай энергетикалық жүйесіне екі 500 кВ электр беру желісі арқылы қосылған. 800 кВ кернеуде Оңтүстіктің бірыңғай энергетикалық жүйесімен байланыс жүргізілуде. Гидравликалық станцияның электромеханикалық жабдығының жұмысын бақылау, реттеу және бақылау қысқа қашықтықтағы телемеханика көмегімен автоматты түрде жүзеге асырылады. Су электр станциясының режимін бақылау және реттеу Мәскеуден бірлескен басқару орталығынан электр желілері арқылы телемеханикалық түрде жүзеге асырылуы мүмкін.

Экологиялық мәселелер

Станцияны қайта құру

Станция жұмыс істеген 50 жыл ішінде оның жабдықтары айтарлықтай ескірген, сондықтан ол кезең-кезеңімен ауыстырылып, қайта құрылуда. Ең алдымен электр энергиясын тарату жолы жаңартылды, атап айтқанда, ашық тарату құрылғылары қайта жаңартылды. Гидроэнергетикалық жабдықтар да жаңартылуда – гидравликалық турбиналар ауыстырылуда, гидрогенераторлар жаңартылуда. 2007 жылдың соңына қарай 10 гидроагрегат қуаттылығын арттырмай қайта жаңғыртылды; Болашақта гидроагрегаттардың қуатын арттыратын гидротурбиналарды жаңа, тиімділігі жоғарыларына ауыстыру жоспарлануда. Жаңа гидравликалық турбиналарды жеткізуші «Power Machines» ААҚ.

Дереккөздер

Сілтемелер

Бұл жолы аналитика мен проблемалық мәселелер болмайды, бірақ біздің көптеген су қоймаларындағы құлыптардың қалай салынғаны және олардың қалай жұмыс істейтіні туралы тайм-лапс, анимация және көптеген фотосуреттер болады.
, мен сізге айттым. Енді кемелердің жоғары немесе төмен ағысқа көтерілу үшін салынған бөгеттердің едәуір үлкен ағындарын қалай еңсеретінін егжей-тегжейлі қарастырайық.

Чебоксары су электр станциясы мен құлыптарды қараңыз:

Неліктен құлыптардың бөгеттермен бір мезгілде салынғаны түсінікті.
Сіз білесіз бе, бүгінде көп жерде құлыптар мен су электр стансаларының өзі бөгетпен бірге әртүрлі ведомстволарға тиесілі?
Су электр станциясы РусГидроға, ал құлыптар Росморрехфлотқа тиесілі. Бұл жекешелендірудің ирониясы.
Дегенмен, мен қандаймын? Ол шегінбестен уәде берді!

Содан кейін алдымен бейнені, содан кейін фотосуреттердегі мәліметтерді көрейік.
Бұған дейін мен жай ғана айтайын, олар әдетте құлыптарға экскурсия жасамайды, сондықтан мен берілген мүмкіндікті барынша пайдалануым керек болды - мен ескі Canon S3 IS-ті тұңғиыққа қойып, тайм-лапсты түсіре бастадым:

Содан кейін мен модельдеу жүйемді алып, модельде қақпаның қалай жабылатынын, судың қайдан ағып жатқанын және барлығын көрсету үшін анимациямен шлюз үлгісін жасадым.
Шлюз не үшін? Бұл классикалық арифметикалық есептердегі бірдей бассейн: ол бір құбырға ағып, екіншісіне төгіледі. Ештеңе күрделі емес!

Есіңізде болсын, өзен құлыптары ешқандай сорғыларды қажет етпейді: клапандар ашылғаннан кейін су құлыптау камерасын толтырады немесе одан өздігінен ағып кетеді.
Бірақ су айдындары арқылы өтетін арналарда (Мәскеу каналы сияқты) сорғылар қажет (бірақ құлыптардың өзінде болуы міндетті емес).

Бұл «бассейннің» математикалық моделі екі құбырға қарағанда біршама күрделірек: олардан басқа, сіз қайық пен қақпаны басқаруыңыз керек. Ал құбырларға ағу үшін су:

Не? Тілі бейтаныс па? Бұл қалыпты жағдай! ;)

Болды, болды, бұдан былай даналықпен басымды ауыртпаймын. Тек бейнені қараңыз және өзіңіз көріңіз.
Рас, шлюз басқару пульті монтаждалған фотосурет (сұлулық үшін) Нижний Новгород су электр станциясынан алынған, бірақ ол үшін халқымыз кешіреді деп ойлаймын! :)

Ал, енді фотосуреттердің егжей-тегжейлері үшін.

Чебоксары су электр станциясының турбиналық залының төбесі де Еділ арқылы өтетін көпір екенін:

Сондықтан чебоксарылықтар мен астана қонақтары әдетте біздің су электр станциясын көлік терезесінен көреді, ал ең жақсы жағдайда (көпірдің алдына тоқтасаңыз) келесідей:

Гидротехникалық құрылыстың барлық сұлулығы мен күшін көру үшін тоғайға тауға көтерілу керек.
Бала кезімізде үлкен құрылыс алаңын, тәжірибені тамашалау үшін ол жерге велосипедпен баратынбыз еңбек қуанышы («бұл ақынның салынып жатқан бөгетке қарап басынан өткен сезім»).
Ал, немесе Gateway басқару мұнарасына көтеріліңіз - менің камерам штативте тұрған жерде:

Ұмытқандар немесе бірінші рет фотосуретті үлкен өлшемде ашу үшін тінтуірді басыңыз!

Бұл жоғарыдан көрініс болды. Міне, мұнараның өзі төменнен көрінеді:

Бұл орталық қандай көрінеді?
Басқару панелі қарапайым және өте заманауи емес (бірақ мұнда бұл жеткілікті - бұл әуежай емес):

Тағы бір қызықты жүйе бар. Олар Еділге көтеріліп, төмен түсетін барлық кемелерді көрсетеді (барлығы ГЛОНАСС/GPS және арнайы деректерді беру құралдары бар).
Экранда келесі кеменің көк ізі көрінеді. Біз оны күткіміз келді, бірақ біз ешқашан күтпедік - ол алыста болды және ақырын жүрді:

Шын мәнінде, жылдамдық су көлігінің басты кемшілігі болып табылады. Баржада тез бұзылатын азық-түлікті тасымалдауға болмайды.
Бірақ құрылыс материалдарын алып жүру өте ыңғайлы. Бүгінде Камаздар әскерінің оларды жол бойымен алып жүруі жай ғана қоршаған ортаға, тіпті парасаттылыққа қарсы жасалған қылмыс. Ал біз су көлігінің ақыры қалпына келіп, дамитынына үміттенеміз.
Титулдық фотосуретке немесе Нижний Новгород су электр станциясының құлыптарына кіретін мына әдемі баржаға қараңыз - жүк көтергіштігі қандай! Камаздармен сонша жүкті бір Еділ қаласынан екінші қалаға тасымалдау үшін жанармай цистерналарын өртеп, жүздеген шақырым жолды қирату керек...

Тоқта. Бұзылған жолмен бәрі түсінікті, бірақ жанармай бактары бар ма? Дегенмен, бүкіл кеменің тиімділігі, өрескел бағалаулар бойынша, тек 3% құрайды. Сонымен, қазіргі су көлігінің технологиялары жүк тасымалына қарағанда айтарлықтай төмен (жалпы тиімділігі шамамен 8%) - және одан да көп темір жол көлігі. Сондықтан, әзірге жоғарыдағы абзацта айтқанымның бәрін ұмытыңыз - бұл талдау мен салыстыру үшін бөлек тақырыпты қажет етеді!

Бұл арада Еділ, өкінішке орай, қаңырап бос қалды:

Бірақ алаңдамай, шлюз жұмысымен танысуды жалғастырайық.

Суретті аяқтау үшін мұнарадан «тұңғиыққа» көрініс:

Бірінші фотосурет бүкіл құлыпты алып жатқан қос баржа болды.
Мұнда бір ғана шағын қайық болады:

Құлып менеджері әрбір кемеге шлюзде тұруы керек орынды көрсетеді - штангалық көздің нөмірін және капитанды. үлкен кемеТөмендегі көрсеткіштер позицияны бақылауға көмектеседі:

Кеме ілмектерге байланған - құлыптау камерасының қабырғаларының тауашаларындағы рельстермен жүретін, сумен және кемемен бірге көтеріліп, төмен түсетін үлкен қалтқылар:

Біздің қайық төмен түсіп жатыр, енді жоғарғы қақпаны жабу керек.
Волга-Кама каскадының құлыптарының көпшілігінде олар көтергіш қабырға түрінде жасалған:

Судан әрең шыққан «тістерге» назар аударыңыз - бұл қақпаның үлкен массасының қысымына төтеп беруге көмектесетін бекітілген негіз, бекініс қабырғасы.
Қараңызшы, олардан судың жоғарғы шекарасына дейінгі қашықтық (4 метр) қаншалықты аз!
Ұзындығы 3,6 м-ден асатын кеме бұл жерден өтпейді (40 см - бұл ереже бойынша талап етілетін резерв). Ал егер биылғы жазда болған судың аздығынан су қоймасындағы судың деңгейі аздап төмендесе, кішірек кемелер енді өте алмайды.
Чебоксары су электр станциясында мұндай қатаң шектеу су қоймасының деңгейі жобалық биіктікке дейін көтерілмегендіктен пайда болды. 68 метрлік дизайн деңгейінде қақпаны сәл көтеру керек, бірақ табалдырық қазірдің өзінде 6 м болады, бұл барлық Волга кемелері үшін жеткілікті болатынына кепілдік береді.

Жоғарғы қақпаны жабу:

Мұнда біз жұмыс және апаттық қақпаларды бір уақытта қайталайтынын көреміз (ауа құлпы толығымен сумен толтырылған).
Авариялық қақпалар жұмыс қақпалары істен шыққан немесе жоспарлы жөндеу кезінде қажет.
Бекіткіш кемелер болмаған кезде механизмдерге ағымдағы жөндеу жұмыстарын жүргізуге болады, мұны біз қазір көріп отырмыз.

Теодолиттің көмегімен қақпаның ауытқуы бақыланады:

Елестетіп көріңізші, бұл темір гигант су қоймасындағы судың қысымымен әлі де айтарлықтай иілуде - апаттық қақпалар үшін 1,5 см-ге дейін және жұмыс қақпалары үшін сантиметрден аз!

Қақпадағы көтеру механизмі гидравликалық:

Жоғарғы қақпаға қызмет көрсетуге арналған май сорғылары:

Құлыптарда әрқашан көптеген құстар болады:

Өйткені мұнда судан көтерілген қақпада қалған балықты жинау ыңғайлы:

Төменгі қақпаға қарай жүрейік.
Тағы да, Еділ құлыптарының көпшілігінде олар үлкен қос есіктер түрінде жасалған:

Жабылған кезде есіктер ауа құлпы камерасындағы судың қысымына төтеп беру үшін айтарлықтай бұрышта жиналады:

Чебоксары су электр стансасында құлып камерасынан ағып жатқан судың жағалауды шайып кетпеуі үшін арнайы шаралар қарастырылған. Оның бір бөлігі қақпаның астынан ағып кетеді (суретте қайнаған су), ал бір бөлігі шлюзден алыс және жағалаудан - Еділдің ортасына қарай:

Құлыптау камерасын толтыру кезінде толқындарды болдырмау үшін мұнда арнайы шаралар да қарастырылған - су ағынының жылдамдығын төмендететін және оны құлыпта біркелкі тарататын күрделі тарату жүйесі. Бұл арнайы камералардың кейбірі сырттан көрінеді. Олар аяқталмай қалды, өйткені олар кейін суды жобалық деңгейге көтермеуге шешім қабылдады. Енді, егер әлі де көтерілу болса, біз құрылысты аяқтауымыз керек:

Соңында шлюзден су шығарылады, төменгі қақпаны ашуға болады:

Төменгі қақпаның маңын мұқият қарастырайық:

Тікелей көпірдің астынан, апаттық қақпаның үстінде шыңырауға жарылып кеткендей рельстерді көруге болады. Олар құрылыс кезінде қолданылған, қазір де қолданыла береді – сол жақта жоғарғы сол жақта көрінетін үлкен арқалықты тікелей көпірдің астына түсіру керек – бұл теміржол көпірінің жылжымалы аралығынан басқа ештеңе емес. Ол шлюз арқылы өтеді, ал рельстер жалғасады!

Тағы не қызықты көре аласыз?
Мысалы, ауа блоктары камералары арасындағы қосалқы аула:

Ал жеңіл тағамдарға арналған кейбір қатыгез дизайн:

Міне, баржа құлыптан шығып жатыр:

Су электр станциясы – су ағынының энергиясын электр энергиясына түрлендіретін су электр станциясы. Қалақшаларға түсетін су ағыны турбиналарды айналдырады, бұл өз кезегінде механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін генераторларды қозғайды. Су электр станциялары өзен арналарына салынады, әдетте бөгеттер мен су қоймалары салынады.

Жұмыс принципі

Су электр стансаларының жұмыс істеуінің негізі - құлаған судың энергиясы. Деңгейлерінің айырмашылығына байланысты өзен суы көзден сағаға үздіксіз ағып тұрады. Бөгет барлық дерлік су электр станцияларының құрамдас бөлігі болып табылады, ол өзен арнасындағы судың қозғалысына кедергі жасайды; Бөгеттің алдында су қоймасы пайда болып, оған дейінгі және одан кейінгі су деңгейлерінің айтарлықтай айырмашылығын тудырады.

Судың жоғарғы және төменгі деңгейлері бассейн деп аталады, ал олардың арасындағы айырмашылық төмендеу биіктігі немесе қысым деп аталады. Жұмыс принципі өте қарапайым. Төменгі ағынға турбина орнатылған, оның қалақтарына жоғары ағыннан ағын бағытталған. Құлаған су ағыны турбинаны қозғалысқа келтіреді, ал механикалық байланыс арқылы ол электр генераторының роторын айналдырады. Турбиналар арқылы өтетін қысым мен судың мөлшері неғұрлым көп болса, су электр станциясының қуаты соғұрлым жоғары болады. Тиімділігі шамамен 85% құрайды.

Ерекшеліктер

Су электр станцияларында энергияны тиімді өндірудің үш факторы бар:

• Жыл бойына кепілдік берілген сумен қамтамасыз ету.
• Қолайлы жер бедері. Каньондар мен тамшылардың болуы гидравликалық құрылысқа ықпал етеді.
• Өзеннің үлкен еңісі.

Су электр станциясының жұмысы бірнеше, соның ішінде салыстырмалы белгілері бар:

• Өндірілген электр энергиясының өзіндік құны басқа электр станцияларына қарағанда айтарлықтай төмен.
• Жаңартылатын энергия көзі.
• Су электр станциясы өндіретін энергия мөлшеріне байланысты оның генераторларын тез қосуға және өшіруге болады.
• Басқа типтегі электр станцияларымен салыстырғанда, су электр станциялары ауа ортасына әлдеқайда аз әсер етеді.
• Негізінен су электр станциялары тұтынушылардан қашықтағы объектілер болып табылады.
• Су электр стансаларының құрылысы өте күрделі қаржыны қажет етеді.
• Су қоймалары үлкен аумақтарды алып жатыр.
• Бөгеттерді салу және су қоймаларын салу көптеген балық түрлерінің уылдырық шашатын жерлеріне жолды жауып тастайды, бұл балық шаруашылығының табиғатын түбегейлі өзгертеді. Бірақ, сонымен бірге су қоймасының өзінде балық шаруашылықтары құрылып, балық қоры көбейіп жатыр.

Түрлері

Су электр станциялары салынған құрылыстардың сипатына қарай бөлінеді:

• Бөгет негізіндегі су электр станциялары - бөгет арқылы қысым жасайтын әлемдегі ең көп таралған станциялар. Олар негізінен аздап еңісі бар өзендерде салынған. Жоғары қысым жасау үшін су қоймаларының астынан үлкен аумақтарды су басады.
• Деривация – салынған станциялар тау өзендеріүлкен көлбеу. Қажетті қысым салыстырмалы түрде төмен су ағыны бар айналма (диверсиялық) арналарда жасалады. Су қабылдағыш арқылы өзен ағынының бір бөлігі турбинаны басқаратын қысым пайда болатын құбырға бағытталады.
• Сорапты сақтау станциялары. Олар қуат жүйесіне ең жоғары жүктемелерді жеңуге көмектеседі. Мұндай станциялардың гидравликалық қондырғылары сорғылық және генераторлық режимдерде жұмыс істеуге қабілетті. Олар ішінде гидроагрегаты бар құбыр арқылы қосылған әртүрлі деңгейдегі екі резервуардан тұрады. Жоғары жүктеме кезінде су жоғарғы резервуардан төменгіге жіберіледі, ол турбинаны айналдырады және электр энергиясын шығарады. Сұраныс төмен болған кезде су төмен қоймадан жоғары қоймаға қайта айдалады.

Ресейдің гидроэнергетикасы

Бүгінгі таңда Ресейде 102 су электр станциясында барлығы 100 МВт-тан астам электр энергиясы өндіріледі. Ресейлік су электр станцияларының барлық гидроагрегаттарының жалпы қуаты шамамен 45 миллион кВт құрайды, бұл әлемде бесінші орынға сәйкес келеді. Ресейде өндірілетін электр энергиясының жалпы көлеміндегі су электр станцияларының үлесі 21% - 165 млрд кВт/сағ құрайды, бұл да әлемде 5-ші орынға сәйкес келеді. Әлеуетті гидроэнергетикалық ресурстардың саны бойынша Ресей Қытайдан кейін 852 млрд кВт/сағ көрсеткішпен екінші орында, бірақ олардың даму дәрежесі небәрі 20% құрайды, бұл әлемнің барлық дерлік елдерінен, соның ішінде дамушы елдерден айтарлықтай төмен. Гидроәлеуетті пайдалану және ресейлік энергетиканы дамыту үшін 2004 жылы жұмыс істеп тұрған су электр станцияларының сенімді жұмысын, қолданыстағы құрылыс жобаларын аяқтауды, жаңа станцияларды жобалау мен салуды қамтамасыз ету үшін Федералдық бағдарлама құрылды.

Ресейдегі ең ірі су электр станцияларының тізімі

• Красноярск су электр станциясы - Дивногорск, Енисей өзенінде.
• Братск су электр станциясы - Братск, р. Ангара.
• Усть-Илимская - Усть-Илимск, р. Ангара.
• Саяно-Шушенск су электр станциясы - Саяногорск.
• Богучанская су электр станциясы өзен бойында. Ангара.
• Жигулевская ГЭС - Жигулевск, р. Еділ.
• Волжская су электр станциясы - Волжский, Волгоград облысы, Еділ өзені.
• Чебоксары - Новочебоксарск, Еділ өзені.
• Бурейская су электр станциясы – ауыл. Талакан, Бурея өзені.
• Нижнекамск су электр станциясы - Челны, р. Кама.
• Воткинская - Чайковский, р. Кама.
• Чиркейская - өзен. Сулак.
• Загорская ПМПП - өзен. Кунья.
• Зейская - Зея қаласы, р. Зея.
• Саратов су электр станциясы - өзен. Еділ.

Волжская ГЭС

Бұрынғы кезде Сталинград және Волгоград су электр станциялары, ал қазір Волжский аттас қалада Волга өзенінде орналасқан Волжская орта қысымды өзен стансасы болып табылады. Бүгінде ол Еуропадағы ең үлкен су электр станциясы болып саналады. Гидроагрегаттардың саны 22, электр қуаты 2592,5 МВт, өндірілген электр энергиясының орташа жылдық көлемі 11,1 млрд кВт/сағ. Су қондырғысының өткізу қабілеті 25 000 м3/с құрайды. Өндірілген электр энергиясының басым бөлігі жергілікті тұтынушыларға беріледі.

Су электр станциясының құрылысы 1950 жылы басталды. Бірінші гидроагрегат 1958 жылы желтоқсанда іске қосылды.Волжская су электр станциясы 1961 жылдың қыркүйегінде толық іске қосылды. Іске қосу Еділ бойының, Орталықтың, Оңтүстіктің маңызды энергетикалық жүйелерін және Төменгі Поволжье мен Донбассты энергиямен қамтамасыз етуді біріктіруде шешуші рөл атқарды. 2000-шы жылдардың өзінде станцияның жалпы қуатын арттыратын бірнеше жаңартулар жасалды. Волжская ГЭС электр энергиясын өндірумен қатар, Поволжьенің құрғақ жерлерін суару үшін қолданылады. Су шаруашылығы құрылыстарында Еділ бойымен автомобиль және темір жол өткелдері салынды, олар Еділ бойымен байланысты қамтамасыз етеді.