книги из ГПНТБ / Новиков И.Т. Развитие энергетики и создание единой энергетической системы СССР

ЛМЗ стал ведущим заводом в производстве гид­ ротурбин. В 1930 г. завод приступил к изготовлению вполне современных гидротурбин мощностью 6 тыс. и 12 тыс. кет для Дзорагетской и Рионской ГЭС.

Накопление опыта, технический и производственный рост кадров, сооружение в 1935—1937 гг. большого гидротурбинного цеха с крупными специализированны­ ми станками, крановым оборудованием, испытательным стендом для регуляторов позволило ЛМЗ резко увели­ чить производство технически совершенных гидротур­ бин различных типов и притом предельно больших раз­ меров.

В1940 г. на Угличской, а в 1941 г. на Рыбинской ГЭС были введены 3 поворотно-лопастные гидротурби­ ны (по тому времени самые большие в мире) мощностью по 65 тыс. кет с диаметром рабочего колеса 9 м, рабо­ тающие под напором 15,5 м и пропускающие расход воды 500 куб. м/сек. Производство этих машин было большим достижением советских машиностроителей и металлургов. За все время своей работы турбины пока­ зали надежность и хорошие эксплуатационные качества. За 17 довоенных лет ЛМЗ изготовил 150 гидротурбин, которые работают на многочисленных ГЭС нашей стра­ ны. Их суммарная мощность в то время составляла по­ ловину мощности всех гидростанций Союза.

После окончания войны производство гидротурбин было восстановлено на ЛМЗ и вновь организовано на Уральском заводе гидромашин.

Впервую очередь были начаты работы по восстанов­ лению взорванного гидротурбинного оборудования, раз­ рушенного оккупантами на Нижне-Свирской и Кегумской ГЭС, для которого приходилось заново изготовлять такие узлы, как валы, рабочие колеса, направляющие аппараты, комбинаторы и др. На гидротурбине НижнеСвирской ГЭС впервые в мировой практике была осу­ ществлена сварка лопастей из нержавеющей стали; вес лопасти составлял 10 г.

С1945 г. ЛМЗ совместно с Ново-Краматорским ма­ шиностроительным заводом начал изготовление 6 гид­

1 !2 -

стью. Была создана радиально-осевая гидротурбина номинальной мощностью 75 тыс. кет с диаметром рабо­ чего колеса 6,2 м, работающая под напором 36 ж. В от­ личие от рабочих колес первых трех турбин, купленных в США, которые были'составлены из трех частей, рабо­ чее колесо советской гидротурбины было цельнолитое, весом 92 т. Испытания, проведенные на Днепрогэсе, по­ казали, что советские гидротурбины лучше американ­ ских как по к. п.д. (93,2% у советских против 92,5% у американских), так и по развиваемой максимальной мощности (соответственно 80 тыс. против 77 тыс. кет). Такой же конструкции гидротурбины были изготовлены для Усть-Каменогорской, Мингечаурской, Княжегубской и других ГЭС.

Сложные задачи проектного и производственного ха­ рактера встали при создании радиально-осевой турби­ ны в 55 тыс. кет, работающей под напором 285 ж для Гюмушской ГЭС.

В послевоенные годы была проведена большая ра­ бота по модернизации проектов поворотно-лопастных типов турбин, спроектированных в 1937—1939 гг. По модернизированным проектам были изготовлены турби­ ны с диаметром рабочего колеса 8 и 9 ж для ВерхнеСвирской и Горьковской ГЭС. Работа их показала луч­ шие эксплуатационные свойства.

Техническим новшеством для поворотно-лопастных гидротурбин явился перенос пяты с крестовины генера­ тора на крышку турбины, что уменьшило вертикальные размеры агрегата более чем на 30% и снизило вес гид­ рогенератора за счет резкого облегчения его крестовины. Такие турбины, спроектированные ЛМЗ и изготовлен­ ные Сызранским заводом, были установлены на Камской ГЭС. Мощность турбины —21 тыс. кет, рабочий на­ пор —2 1 ж.

Позднее такая конструкция была применена в шести­ лопастных турбинах Цимлянской ГЭС, имеющих мощ­ ность 41,5 тыс. кет и работающих под напором 26 ж.

Стремление конструкторов расширить применение поворотно-лопастных турбин на более высоких напорах привело к созданию проектов турбин, работающих на напоре до 32 ж. В этих турбинах рабочие колеса семи­ лопастные, мощность их составляет 90 тыс., 42,5 тыс. и

20,8 тыс. кет. Изготовлены они ХТГЗ для Иркутской, Павловской и Ондской ГЭС.

Был создан также горизонтальный тип турбины с диаметром рабочего колеса 4,5 м для Камской ГЭС. Эта турбина мощностью 21,8 тыс. кет полностью себя оправдала. Она является крупнейшей в мире горизон­ тальной поворотно-лопастной турбиной.

Весьма ответственным этапом было проектирование поворотно-лопастных турбин для Волжских ГЭС. Тур­ бины этих станций должны были развивать мощности: при напоре 19 м — 115 тыс. кет и при напоре 22,5 м — 126 тыс. кет, пропуская расход воды в 600—700 куб.

м]сек.

Такая турбина была создана с диаметром рабочего колеса 9,3 м. Ее к.п.д. равен 94%. В 1960 г. была из­ готовлена последняя турбина из серии в 41 турбину для названных гидростанций. Эти поворотно-лопастые турбины являются наибольшими в мире как по мощно­ сти, так и по размерам. Длительная эксплуатация этих турбин на Волжских ГЭС показала их высокие качества и надежную работу на всех режимах. Аналогичные турбины устанавливаются на Боткинской ГЭС.

На ЛМЗ находится в производстве серия из 20 ради­ ально-осевых турбин для Братской ГЭС. Мощность турбины — 225 тыс. кет, рабочий напор — 98 м, диаметр рабочего колеса — 5,5 м. Часть таких турбин уже изго­ товлена, а 4 из них введены в эксплуатацию на Брат­ ской ГЭС в 1961 г. Разрабатывается технический проект турбины такого же типа и на тот же напор, но мощно­ стью 508 тыс. кет с диаметром колеса 7,5 м для Красно­ ярской ГЭС.

Большое значение в развитии отечественного гидро­ турбостроения имеет Харьковский турбогенераторный завод (ХТГЗ), ставший наряду с ЛМЗ одним из основ­ ных изготовителей гидротурбин. Конструкторское бюро этого завода внесло много оригинального в гидротурби­ ны. По его проектам изготовлены турбины Кременчуг­ ской ГЭС и изготовляются турбины для Днепродзер­ жинской ГЭС с диаметром колеса 9,3 м, работающие при очень малом напоре —9 м.

На отечественных заводах ведется проектирование турбины для Саратовской ГЭС с диаметром колеса 10,3 м, для Нурекской ГЭС — на мощность 300 тыс. кет

114

как и турбогенераторы, фактически не производились.

рабочего колеса турбины и воды, воздействующей на

него.

В 1924 г. впервые в СССР были созданы заводом «Электросила» весьма крупные по тому времени гидро­ генераторы мощностью 7 тыс. кет при 75 оборотах в 1 мин. для первенца гидроэнергетики—-Волховской ГЭС. Позднее были изготовлены гидрогенераторы при­ мерно той же мощности для Земо-Авчальской и Аджа- рис-Цхальской ГЭС. Первые гидрогенераторы были громоздкими вследствие широкого применения чугун­ ного и стального литья для многих основных деталей машины.

Вначале 30-х годов были построены самые мощные

вмире для того времени гидрогенераторы мощностью

77.5тыс. ква при 88,2 оборота в 1 мин. для Днепров­ ской ГЭС. Затем были сооружены серии гидрогенерато­

ров для северных ГЭС на Ниве, Туломе, для кавказских1/ и среднеазиатских гидростанций, а также для ГЭС на канале им. Москвы. В числе их были самые большие в мире гидрогенераторы по моменту вращения, габари-1 там, весам, нагрузкам на подпятники (около 2 тыс. т)! мощностью 68,75 тыс. ква при 62,5 оборота в 1 мин. для Угличской и Рыбинской ГЭС. Эти гидрогенераторы оста­ вались уникальными до изготовления гидрогенераторов к турбинам Волжских ГЭС. Они явились первыми в ряду гидрогенераторов, созданных для мощных гидро­ станций. Поскольку таких гидрогенераторов в мировой практике не было, заводу «Электросила» пришлось са­ мостоятельно решать все вопросы, связанные с конст­ руированием и технологией их изготовления. Создание

116

указанных машин выдвинуло генераторостроение СССР

на одно из первых мест в мире.

Во время войны, в 1943 г. начал производить гидро­ генераторы завод «Уралэлектроаппарат». Трудности, связанные с изготовлением индивидуальных гидрогене­ раторов, вызвали необходимость унификации узлов и деталей и объединения гидрогенераторов в серии. В по­ следующие годы унификация гидрогенераторов малой и средней мощности получила дальнейшее развитие.

Впослевоенный период были расширены генератор­ ные заводы и созданы новые, в том числе в Харькове и Новосибирске. Создание новых и расширение сущест­ вующих заводов на новой технической базе дало воз­ можность специализировать их.

Впериод 1945—1950 гг. в основном происходило восстановление разрушенных гидрогенераторов и выпуск новых взамен эвакуированных и установленных на вновь построенных гидростанциях Урала и Средней Азии. Были изготовлены 6 новых гидрогенераторов для Днеп­ рогэса. Они имели в сравнении с разрушенными гене­ раторами большую мощность (103,5 тыс. ква), но мень­ шую скорость вращения (83,3 оборота в 1мин.). В 1952 г. были изготовлены гидрогенераторы для Горьковской ГЭС мощностью 77,5 тыс. ква при 64,5 оборота в 1 мин.,

Волжских ГЭС с давлением на подпятник 3,4 тыс. т. Диаметр статора этой машины.— 17,4 м, общий вес ге­ нератора — 1650 г. Одним из важнейших усовершенст­ вований, внесенных в этот генератор, является приме­ нение ионной системы, которая обеспечивает высокую форсировку возбуждения генератора (четырехкратную) при быстром его нарастании для обеспечения устойчивой работы гидрогенераторов при аварии в энергосистеме.

По сравнению с гидрогенераторами Волжской ГЭС

подпятника. Изготовленные для названных ГЭС гидро­ генераторы в количестве 41 надежно работают.

U 7

Ниже приводятся данные о росте производства электроэнергии по отдельным республикам (табл. 5).

Таблица 5

Этот рост наглядно показывает то особое внимание, ко­ торое уделяется партией и правительством развитию электрификации в национальных республиках.

За годы семилетки должно быть введено в действие на турбинных электростанциях 58—60 млн. кет новых мощностей. Величину такого прироста мощности можно наиболее ярко представить, если учесть, что за 41 год социалистического строя в нашей стране было введено в работу около 52 млн. кет не только турбинной, но и других видов энергетической мощности (дизельной, локомобильной). Таково величие грандиозной програм­ мы электрификации, намеченной в семилетке. За это же время будет построено свыше 200 тыс. км линий элек­ тропередачи напряжением 35—500 кв, что увеличит про­ тяженность их больше чем в 3 раза и, как показывают подсчеты, позволит охватить централизованным элек­

120

троснабжением до 70% обжитой территории страны, электрифицировать около 20 тыс. км железных дорог, продолжить дальнейшее объединение энергосистем с целью последующего создания Единой энергетической системы Советского Союза. Развитие сетей обеспечивает также сокращение строительства мелких, дорогих и не-* экономичных электростанций.

В строительство электростанций, электрических и тепловых сетей в период 1959—1965 гг. вкладывается 12,5—12,9 млрд, руб., или в 1,7 раза больше, чем в пре­ дыдущем семилетии.

Развитие энергетики в годы семилетки пойдет по пути, обеспечивающем при наименьших затратах средств выполнение в короткие сроки установленной програм­ мы электрификации страны. Этот путь—-преимущест­ венное строительство тепловых электростанций, ра­ ботающих на природном газе, мазуте и дешевых углях, что позволяет выиграть время, необходимое Совет­ скому Союзу в мирном соревновании с капиталистиче­ ским миром, и наиболее эффективно использовать пре­ дусмотренные планом капитальные вложения. Такой путь, однако, не является противопоставлением тепло­ вых электростанций гидравлическим.

В докладе на XXI съезде КПСС Н. С. Хрущев гово­ рил: «При строительстве электростанций выбор того или иного вида энергетических ресурсов должен базиро­ ваться на технико-экономических расчетах, учитываю­ щих конкретные производственные и транспортные ус­ ловия данного района, стоимость и сроки этого строи­ тельства, экономию капитальных затрат на единицу мощности, экономию в эксплуатации станций»'.

83% от утвержденной программы. Такое увеличение мощности (в 2,3—2,4 раза) произойдет в основном пу­ тем строительства крупных электростанций мощностью до 2,4 млн. кет с установкой на них по блочной схеме агрегатов с единичной мощностью 100 тыс., 150 тыс., 200 тыс. и 300 тыс. кети котлов паропроизводительностью 420, 500, 640 и 950 т/час с высокими параметрами пара.1

1 Материалы внеочередного XXI съезда КПСС, Госполитиздат, 1959, стр. 20.

121