Гидротурбины

Гидротурбины Киевской ГЭС отработали более 37 лет и выработали нормативный срок, определенный техническими условиями на изготовление этих турбин.

Общее состояние гидросилового оборудования, установленное в результате ряда обследований за последние годы, в том числе экспертами Мирового банка, характеризуется снижением его технических характеристик ввиду физического и морального старения. Уровень надежности оборудования и коэффициент готовности агрегатов снижаются.

Устаревшая конструкция оборудования уже не отвечает современным требованиям по энергетическим характеристикам и экологической чистоте.

На основании обследования экспертами Мирового банка установлено, что главным источником загрязнения окружающей среды является утечка масла через уплотнения лопастей рабочего колеса. Для Киевской ГЭС объем утечек масла в год оценивается от 5 до 6 м³/год.

Величина затрат на эксплуатацию и обслуживание оборудования увеличивается по мере увеличения срока эксплуатации.

Реконструкция гидросилового оборудования предполагает устранение вышеизложенных недостатков для обеспечения надежности эксплуатации ГЭС, повышения энергетических показателей турбины (КПД и мощности) и обеспечения экологических требований.

Целью реконструкции являлось (и является для второго этапа) следующее:

• замена морально и физически устаревших узлов, механизмов и контрольно-измерительных устройств;

• повышение энергетических характеристик турбин (КПД и мощности) без ухудшения их кавитационных качеств;

• модернизация существующих узлов и механизмов с целью повышения их эксплуатационной надежности, продления ресурса работы и, в целом, повышение коэффициента готовности агрегата;

• повышение экологической безопасности.

Для реализации этих целей предусматривается замена рабочего колеса с новой лопастной системой повышенной быстроходности и с более высокими энергетическими характеристиками, что в сочетании с новыми лопатками направляющего аппарата измененного профиля (при неизменной остальной проточной части) увеличит мощность турбины во всем диапазоне действующих напоров (от Н_max=11,8 м и до H_min =5,6 м) в среднем ~ на 20% (см. таблицу 2.1).

За счет замены других узлов, механизмов и контрольно-измерительных устройств, а также модернизации остального гидротурбинного оборудования повышается его эксплуатационная надежность, продлевается ресурс работы и улучша улучшаются экологические характеристики.

Гидрогенераторы

Горизонтальные гидрогенераторы Киевской ГЭС являются первыми генераторами капсульного типа, изготовленными в бывшем СССР, находятся в эксплуатации с 1964 г. Гидрогенераторы отработали нормативный срок службы, они являются физически и морально устаревшими машинами и требуют реконструкции.

В I очереди реконструкции модернизированы 12 из 20-ти гидрогенераторов №1÷8, 13÷16.

При модернизации гидрогенераторов заменены обмотки статора и ротора, увеличено номинальное напряжение генератора с 3,15 кВ до 6,3 кВ, усовершенствована конструкция статора, полюсов ротора и т.д.

Мощность модернизированного гидрогенератора составляет 23,65/22 МВА/МВт при соsφ=0,93.

Анализ сравнительных данных базовых гидрогенераторов и модернизированных свидетельствует о существенном повышении основных параметров, в частности, нагрузочной способности нового гидрогенератора и его надежности.

В I очереди реконструкции на 8-ми модернизированных гидрогенераторах №1÷4, 13÷16 заменены трехмашинные двигатели-генераторы возбуждения на тиристорные системы возбуждения фирмы АВВ для каждого из 8-ми генераторов.

Рис.1

Однолинейная схема Киевськой ГЭС с обозначением обьемов модернизации.