Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Книги / 1bryzgalov_v_i_gordon_l_a_gidroelektrostantsii

.pdf
Скачиваний:
472
Добавлен:
06.11.2017
Размер:
40.8 Mб
Скачать

Со

оо

 

 

 

 

н

Ч>

ч

 

 

 

&ъ

 

 

Ангере

 

Усть-Илимская ГЭС

 

таврическая

 

 

4Томская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коршуниха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якурим

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Красноярская-500

 

 

 

/ Братский ПП

 

 

 

 

 

 

ю

JiP^L'viliBiuKaXНа '

 

 

 

 

^

$амала-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ратская ГЭС

 

 

 

Но>восибирская

 

ГР

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЭС' fc^j

 

 

 

 

\ [ \

^^

 

 

 

 

 

 

 

-

Заря

 

 

 

п

 

 

^ГТвишет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щ

/\Крвсноярская ГРЭС- Х.

 

 

 

£

 

 

Алтай

 

 

Бегловская ГРЭС

 

/

 

Красноярская ГЭС

^

,

Тулун

 

 

 

 

 

овокузнецка

 

Абвканекая

 

 

ново

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На Ки 80173

 

48^ =:07=1

 

 

 

 

Уииилиигма

 

Зиминская N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инусинская

 

 

 

Тыреть

 

 

т.

1150кВ /

Барнаульская

 

<

а

 

шушенская

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

Елвнская^

 

вйнская ГЭС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сашц-Шушенская ГЭС

 

 

 

ркутская

 

 

 

Рубцовское

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п/с Иркутская

 

 

^

/ а

 

 

Междуреченская

 

 

 

 

 

Кызыл

 

 

 

Шелехово

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

<4

 

 

 

Гусиноозерская ГРЭС

 

ЧЧ»

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

i

 

 

 

 

Ак-Довурвк

 

 

ьV,

 

 

 

 

Слюдянка Байкальская

 

 

"

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Тепловые электростанции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в Монголию

-Гидроэлектростанции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

- Подстанции 500кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

- Подстанции 220кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линии электропередачи 500кВ

Линии электропередачи 220кВ

ПП - Переключательный пункт

Рис. 1.17 Карта-схема основных электрических сетей объединенной энергосистемы Сибири

других

ГЭС

 

-

промышленных

первенцев плана

потребителей. Все

ГОЭЛРО - построены вблизи крупных они относятся к числу районных.

С

развитием промышленности

и

необходимостью

регионов

все

больше

проявлялась

 

неравномерность

энергетических ресурсов и потребности их использования

.

 

освоения новых распределения

имеет

Напомним, следующие

что электроэнергетика как отрасль промышленности,

основные существенные отличия от всех других отраслей:

-

непрерывность процессов производства, распределения передачи и

потребления электроэнергии и обусловленное этим строгое соответствие

генерации и потребления в каждый момент времени;

-

жёсткое взаимодействие в едином производственном процессе большого

количества

энергетических

объектов,

размещенных

на

обширной

территории.

 

 

 

 

 

Эти

особенности,

а

также

сверхвысокие

скорости

протекания

нестационарных

и

аварийных

процессов

в

энергосистемах

потребовали

высокого

уровня

автоматизации

и

весьма

ответственной

роли

оперативно

¬

диспетчерского

управления

в

энергосистемах.

Роль

единого

оперативного

управления очень сильно возросла по мере соединения

энергосистем

и

(

 

России). Она

объединений в Единую энергетическую систему России ЕЭС

.

 

является высшей формой организации энергетического хозяйства страны

 

-

Началу ЕЭС России положил ввод

1956

58 гг. Волжская ГЭС им. В.И.Ленина

1959

г. ЛЭП 400 кВ от этой же ГЭС до г.

в строй двухцепной НЭП 400

кВ

(г. Жигулёвск)

-

Москва, а затем

Свердловска.

 

 

 

в в

В последующем, на

 

образованы крупные ОЭС

в

основе

построенных ЛЭП

разных

частях страны и

в

-

330

500

1966-70

кВ гг.

были было

закончено

объединение

всех

энергосистем

в

единую

Европейскую

энергетическую энергосистемой

систему (ЕЕЭС). Уже

в мире с генерируемой

в то время ЕЕЭС была самой крупной

мощностью более 120 млн. кВт.

-

гг. к ЕЕЭС

были присоединены энергообъединения

Далее в 1971 75

Северного Казахстана, отдельные энергорайоны Западной Сибири и Кольская

энергосистема. В 1978 г. к ЕЕЭС

этап можно считать рождением

было присоединено ЕЭС России.

ОЭС

Сибири

,

и

этот

В

связи

с

распадом

СССР

часть

связей

внутри

ЕЭС

была

нарушена:

от

Единой

энергетической

системы

СССР

отделились

части

,

соот¬

ветствующие

новым

государствам.

Однако

экономическая

целесообразность

объединения

ОЭС

государств ближнего зарубежья

всё

больше

находит

понимание,

и интеграция энергосистем,

 

,

произойдёт

в

по-видимому

 

 

ближайшие годы.

 

 

 

 

 

 

 

Благодаря

 

созданию

ЕЭС

разновременности

наступления

энергосистемах

и

взаимопомощи

России

в

результате

использования

максимальных

нагрузок

в

разных

энергосистем при авариях,

в

периоды

39

проведения

ремонтов,

 

освоения нового

 

оборудования

и

т.д.

обеспечено

 

 

Была

обеспечена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

снижение

суммарной

мощности

электростанций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с меньшим резервом мощности по сравнению

 

работы

ЕЭС России

возможность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. (К 1990

г. вЕЭС

СССР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с изолированной работой, входящих в неё энергосистем

 

 

 

 

 

 

 

эта цифра

составляла

около 12 млн. кВт).

 

 

используются

все топливно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рационально

В ЕЭС

России

наиболее

 

 

 

 

 

оперативное

маневрирование

 

 

 

 

 

энергетические

ресурсы страны и обеспечивается

 

 

 

между

 

перераспределением

выработки электроэнергии

ими с оптимальным

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

различными

электростанциями

 

 

 

 

транспортных

потоков топлива

 

 

 

 

 

 

 

перераспределения

Для своевременного

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЕЭС России

 

оперативно

взаимодействует

с

системой

газоснабжения

 

 

 

топлива,

системой

 

 

 

по

 

перевозке

 

 

 

транспортом

 

железнодорожным

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нефтепроводов

и нефтеперерабатывающих

заводов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В ЕЭС

России

многоводья

(за редким

 

.

 

 

маловодные годы

полностью

используются

гидроресурсы

в

период

 

недовыработка ГЭС

в

), компенсируется

 

 

 

исключением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

загрузки

параллельно

работающих

электро

За счёт

оптимальной

¬

 

 

 

 

 

электроэнергии

на наиболее

станций различных типов и увеличения

выработки

 

 

в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

совершенном

оборудовании

повышается экономичность работы ЕЭС

Мощности самого крупного агрегата и крупнейших

электростанций

 

 

, поэтому в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составляют

незначительную

долю общей

мощности

ЕЭС России

 

на более

 

 

 

. Это позволяет

переходить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЕЭС облегчаются условия резервирования

 

 

 

 

по

 

 

 

,

простые технологические схемы тепловой

электростанции

так называемой

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блочной схеме (котёл-турбина- генератор-повысительный

трансформатор

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

, что даёт значительную

экономию

и вводить агрегаты предельной

мощности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урала,

В ЕЭС России

к

Волги,

Юга,

2001 году Центра,

входят 7

:

ОЭС

-

 

Северо запада

 

 

,

Востока

.

В

эти

Сибири ОЭС

(рис. 1.17)

 

,

входят

74

энергосистемы.

Режим электропотребления

характеризуется

суточными,

недельными

и

 

 

 

 

 

 

современных

годовыми

графиками нагрузки. Все эти

графики

для

большинства

 

 

 

 

, рис.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.18

 

 

энергосистем

отличаются

значительной

неравномерностью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, приведенных

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

суточных

графиках

нагрузки ОЭС Сибири и ЕЕЭС

 

представлена

и вечерний пики нагрузки и

 

 

,

видны утренний

рис. 1.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ведущая

роль ГЭС в

покрытии

пиков

графика

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свойственна

также

 

недельным

 

Определённая

неравномерность

 

 

 

 

 

 

 

неравномерности

недельного

годовым

 

графикам

 

нагрузки.

Следствием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

турбоагрегатов

нагрузки является необходимость останова блочных

графика

 

 

их

в ночь

на

в выходные

и праздничные

дни и соответствующего

пуска

 

 

 

 

 

 

 

 

рабочий

день

 

 

 

 

 

 

 

это

положение

снижением

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ближайший

 

 

 

 

. Усугубляется

необходимо

увеличивать

число ГЭС,

ГЭС в крайне

маловодные

годы, поэтому

позволяют

 

 

 

 

 

 

 

 

их долю

в общей мощности там, где

 

 

 

, т.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

ГАЭС в

энергосистемах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

гидроресурсы. Этим,

энергосистем.

в

обозримом

будущем,

будет

обеспечиваться

живучесть

а

)

-

Рис. 1.18

Использование сибирских ГЭС в ЕЭС на

график нагрузки европейской зоны ЕЭС; б)-график

перетока

 

Урал; в) - график нагрузки ОЭС Сибири

уровне 1990 г. электроэнергии

Сибирь-

Основная трудность

повышения

маневренности

оборудования

ТЭС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за

счёт

заключается в том, что рост мощности энергосистем происходил

ввода крупных турбоагрегатов 300, 500,

800

МВт и более, работающих

на

паре сверхкритических параметров (температура 545°С, давление

25,5 МПа).

Режим частых циклических колебаний

температурных

и механических

 

 

 

 

 

срок службы таких

напряжений резко увеличивает аварийность и сокращает

блоков. Для АЭС - атомных

электростанций

, работа в

переменном

режиме

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по условиям надёжности и экономичности

недопустима

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

развитие

За

рубежом

из

за дефицита

мощности ГЭС

 

широкое

 

-

 

 

 

и

парогазовые установки,

которые

получили

специальные

газотурбинные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

короче чем

обладают повышенной маневренностью (период пуска значительно

других ТЭС), но небольшой мощностью,

либо

специальные

турбоагрегаты

с

котлами,

работающими на

паре с докритическими параметрами

.

Работы

в этой области начаты

 

 

. Но в ближайшем

будущем эти

установки

и в России

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

не могут мощности

заместить

гидростанции

,

маневренные

 

.

которых пока не

 

 

превзойдены

 

 

 

способности

большой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доля

ГЭС

 

 

 

за

резкого

 

 

 

Уже

к

1990 г. в ЕЭС

ощущалась

недостаточная

из-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за

 

 

счет

 

 

 

 

 

,

но

неманевренного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергосистем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

увеличения

мощности

 

 

 

крупного

 

провала

разгрузка

 

АЭС

. К

1990

 

 

г.

 

в

часы

ночного

 

 

оборудования

 

ТЭС

и

 

 

 

 

 

 

 

раза (для

турбоагрегатов

мощностью

 

 

 

 

 

в

 

4

 

 

ТЭС увеличилась

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергоблоков

 

2-

 

 

 

30%; 150

МВт

 

 

35

50%).

 

Кроме

такой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

25

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

200

МВт

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- на

20

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

МВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

часть

блоков

полностью

останавливалась

 

на

ночь.

При

 

глубокой

разгрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

 

 

 

 

 

 

 

на 50%

ухудшается

 

 

 

 

 

 

 

 

при разгрузке их

 

этом экономичность

турбоагрегатов

 

 

 

 

 

7-8%,

потеря

 

топлива

на

пуск одного

турбоагрегата

4-6%, а на

60%

- на

 

 

 

 

 

,

после пуска

составляет

в

среднем 150

т

 

условного

 

топлива

. Кроме

 

того

 

 

 

 

 

наступают

 

 

 

 

 

процессы в

блоке

 

 

 

 

 

 

установившиеся

физические

турбоагрегатов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, т.е. при

ежесуточном

режиме остановок

 

и

пусков

 

 

через

 

2

 

3

 

 

 

 

 

лишь

 

 

 

суток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нестационарном

режиме,

что ни по

такой агрегат всегда будет работать в

 

 

 

 

 

 

 

 

делать не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надёжности,

ни по

экономическим

показателям

следует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пиков графиков нагрузки

подтверждена

 

 

Ведущая

роль

ГЭС в

покрытии

 

всем

 

опытом

эксплуатации ЕЭС. Благодаря этой

роли повышается

имеющимся

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не

 

 

 

только

из

за

 

низкой

 

 

себестоимости

экономичность

 

 

энергосистем

 

 

 

 

 

 

-

чем

на

 

ТЭС

),

но

и

за

счёт

 

ГЭС (она

в несколько

 

 

 

 

 

 

 

,

 

электроэнергии

раз ниже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расхода топлива

на

ТЭС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

снижения

удельного

,

где запасы

гидроресурсов

уже

 

 

Иначе

 

обстоит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дело в энергосистемах

 

 

.

В

этом

случае

ничего не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мощности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

а

наращивание

необходимо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исчерпаны

как

использовать

тепловые

 

 

электростанции

 

в

пиковом

режиме

остается

,

 

 

 

 

 

 

 

 

мере

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

той

 

 

или

 

 

иной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пиковые

 

 

электростанции

 

 

 

 

 

работы.

 

Тепловые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из

 

 

 

 

них

 

 

 

(например,

 

 

 

 

хотя

 

 

 

 

некоторые

 

 

 

 

 

 

 

 

маневренностью

обладают

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

) требуют использования дорогого и дефицитного

 

 

 

 

 

газотурбинные

топлива

 

 

 

 

 

 

 

ночного

провала нагрузки

 

в

таких

энергосистемах

Трудность

прохождения

 

 

 

 

превышающем

 

 

 

 

 

 

 

время в

 

 

 

 

 

 

 

,

обычно

не

 

 

 

в том, что в ночное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заключается

 

 

интервале

 

 

 

 

тепловых

 

блочных

 

 

 

 

 

 

 

величина

технического

минимума

 

 

6 часов,

суммарная

 

 

превосходит

 

величину

 

ночной

агрегатов

 

по

тепловому

 

режиму

 

нередко

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

это

 

 

время

 

 

блоков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

а

 

 

полный

 

 

 

останов

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузки

 

 

энергосистем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нецелесообразен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

что наиболее

 

эффективным

способом

 

 

В

настоящее

время

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

признано

 

 

 

 

 

 

 

аккумулирование

энергии

в

периоды

выравнивания

графика

нагрузки

является

 

 

 

 

 

 

в

периоды

повышенного

отдача

накопленной энергии

минимума

нагрузки

и

спроса на

неё. Наиболее

перспективным

для

энергосистем с

ограниченными

 

 

 

 

способ

 

гидроаккумулирования

,

т.е.

решением

запасами

водотоков

является

 

 

 

гидроаккумулирующих

электростанций

 

может

быть

строительство

проблемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ГАЭС).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

которая

может

быть

 

построена

вблизи

 

 

ГАЭС

 

-

 

это

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электростанция

 

 

 

 

расположить на

местности

два

водоёма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

где

есть

возможность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

любого водотока

 

 

 

(верхний

 

 

и

 

 

 

нижний).

 

Между

 

этими

 

водоёмами

на

разной

 

 

 

высоте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, обладающая

 

гидро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

и встраивается

 

 

электростанция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¬

(водохранилищами

 

 

так

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, обратимыми

гидротурбинами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

турбинами

 

-

насосами,

называемыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

Работая в

провал

ночью по

более

нагрузки дешевой

в

насосном режиме, потребляя электроэнергию цене, ГАЭС перекачивает воду из нижнего

водохранилища

в

верхний

резервуар.

В

утренний

и

вечерний

максимумы

ГАЭС

работает

в

турбинном

режиме:

сбрасывает

воду

из

верхнего

резервуара

в

нижний

и

снимает

пик

нагрузки.

и

ГЭС и напряжения

ГАЭС обеспечивают автоматическое регулирование частоты тока

в опорных точках ЕЭС. На ГЭС и ГАЭС имеются остановленные

резервные

агрегаты,

которые

при

снижении

частоты

тока

ниже

определённого

предела

,

задаваемого

диспетчером

ОДУ

(

объединенного

диспетчерского

управления ОЭС) или диспетчером ИДУ (центрального диспетчерского

управления ЕЭС), автоматически включаются в работу и набирают нагрузку

в течение 1,5-2 минут от состояния покоя. На растопку котла турбоагрегата

необходимо

не

менее

6

ч.

Благодаря описанным

выше свойствам

ГЭС

и

разработанным мероприятиям,

обеспечивается устойчивость

что является основой надёжности её работы.

 

 

ГАЭС, а также

и живучесть ЮС,

Устойчивость

энергосистемы

-

это

способность

сохранить

парал¬

лельную (синхронную)

работу

или снижениях нагрузки.

 

электростанций

при

внезапных

увеличениях

Живучесть

-

это

способность

не

допускать

при

повреждениях

в

системе

электроснабжения лавинного

на значительные территории

развития аварий с распространением отключений с массовым нарушением питания потребителей.

Маневренные

мощности

ГЭС

и

ГАЭС

позволили

выстроить

систему

ввода

автоматических

противоаварийных

контролирующих синхронную работу, величину

устройств, перетоков

автоматически электроэнергии,

частоту

тока

,

напряжение

во

всех

узлах

ЕЭС,

определяющих

её

устойчивость

и живучесть. Высокие скорости протекания нестационарных

предопределили появление автоматизированной

системы

процессов в ЕЭС диспетчерского

управления

(АСДУ)

и

соответствующих

иерархическому

принципу

построения

противоаварийной

автоматики

и

автоматизированных

систем

на

ГЭС

и

ГАЭС

(АСУ ТП). Таким образом, ГЭС и ГАЭС является

основным

элементом ЕЭС и пока единственным оперативным

резервом

диспетчерского управления ЦЦУ и играют очень

важную

роль

 

 

 

маневренным центрального в управлении

режимом

ЕЭС.

1.2.

4.

Гидроэнергетика

России

(

1987-2000

гг.)

К 2000 году в России действовало 98

гидроэлектростанций

суммарной

установленной мощностью 44 млн. кВт.

Ежегодная

выработка на них

 

-

млрд.

-

ч, или около 20%

составляла в зависимости от водности года 156 170

кВт

общего её производства.

 

 

 

 

 

43

 

,

начавшийся

в 1986

г. и формально

1991

Распад СССР

 

 

 

 

г., привел к образованию новых независимых стран, в

 

 

 

 

 

:

часть энергетических

мощностей

бывшего СССР

 

 

 

 

 

 

 

завершившийся

в

которых оказалась

Таблица

1.5.

Установленные

мощности

СССР

и

России

(МВт)

Страна СССР СССР СССР

Год

1970

1980

1990

Всего

166100

266700

344000

ТЭС

133800

201900

241000

ГЭС

31400 52300 65000

АЭС_

12500 38000

Россия

1995

251000

 

 

Из таблицы видно, что примерно

и мощностей

гидростанций

осталось в

 

.

 

 

 

СНГ и Балтии

 

187000

44000

20000

 

 

 

две трети всех мощностей, в том

числе

России,

а остальные отошли странам

 

 

 

 

-экономической

формации

привела к общему

спаду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смена общественно

 

валовой продукт

промышленности

с 1990

 

 

,

внутренний

 

 

 

 

экономики

страны. Так

 

 

является

инерционной

отраслью

по 1995 гг.

сократился

вдвое.

Энергетика

,

в таблице

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, и общий спад

коснулся

ее в меньшей степени. Ниже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экономики

 

 

 

электрической

энергии в СССР и России:

приведена

по годам выработка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

1.6.

Производство

электроэнергии

(млрд.

кВт.ч)

Страна

Россия

 

СНГ и

Балтия

СССР

 

1990 г. 1082 543 1625

1991 г. 1068 543 1631

1992 г. 1008 518 1526

1993 г. 957 472 1429

1994 г. 876 424 1300

1995 г. 860 402 1262

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

таблицы

видно, что

производство

электроэнергии

в стране за

пять

 

 

электроэнергии

на ГЭС осталась

лет сократилосьна

 

 

 

 

. Однако

выработка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15-20%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уровне, так как на нее не оказывал влияния рост

 

 

практически на

прежнем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

те годы.

 

 

 

 

 

 

 

цен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на органическое

топливо, происходивший

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидроэнергетическое

 

Экономический

кризис

90 х

годов

приостановил

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

в

 

начале 80-х

 

годов строительство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Развернутое

 

 

строительство

 

в России

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,6 млн. кВт

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шестнадцати

ГЭС

 

суммарной

установленной

мощностью

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

млрд. кВт-ч/год было заморожено. В

целом

 

 

 

 

 

выработкой 37

среднемноголетней

 

 

перебои с

электроснабжением

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряде регионов

возникли

Дальнем Востоке,

где

 

 

 

 

 

ситуация сложилась на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее

напряженная

 

 

 

 

электроэнергии

являются тепловые

электро

основными

производителями

 

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

а

гидроэнергетический

потенциал

рек

станции,

работающие

 

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

привело к

используется

всего

на 3,3%. Сокращение добычи утя в этом регионе

тому, что

на

Дальний

Восток

 

к 1995

г. потребовалось

ввозить ежегодно

до

10млн.т утя

Энергетические

проблемыДальнегоВостока могут решить:

достройка

 

 

 

.

 

 

мощностью

2000

МВт

 

и годовой

выработкой

Бурейской

ГЭС

установленной

 

 

 

 

ряда других

гидростанций.

 

 

строительство

7,1 млрд. кВт ч, а

также

планомерное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

Кризис

с

топливом

в

переходный

период

к

рыночным

отношениям

совершенно

не

затронул

ОЭС

Сибири

,

где

своевременно

было

построено

на

реках Ангаре и Енисее несколько крупных гидроэлектростанций

Братская, Усть-Илимская, Красноярская, Саяно-Шушенская,

(Иркутская,

Майнская).

Дискуссию,

которая

в

своё

время

была

развернута

вокруг

вопроса

-

правильно

ли отдавался приоритет строительству ГЭС в Сибири,

можно считать

. В

ОЭС

Сибири в 2000

г.

завершившейся в пользу гидроэнергостроительства

 

от общей

 

выработка электроэнергии на гидростанциях составила 50%

 

.

 

В 2000 г. был разработан «Проект программы развития и

технического перевооружения гидроэнергетики России на период до

концепция 2015 года».

На

момент

рассмотрения

Проекта

Программы

в

электроэнергетике

России сложилась ситуация, благоприятствующая

мощностей ГЭС. Она состоит в следующем:

дальнейшему

наращиванию

-

имеет место прогрессивная динамика перспективного спроса на электро¬ энергию, обусловленная ростом потребления внутри страны и увеличе¬

нием экспорта электроэнергии. Прогноз прироста производства электро¬ энергии по пятилетиям на период до 2015 года составляет, млрд. кВт ч:

Таблица

1.7

.

 

2000

г. (база)

2001-2005

гг.

2006-2010

гг.

2011-2015

гг.

-

гг.

 

2000 2015

i

862,3

108,6

 

160, 1

 

191,0

 

1332,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

-

в теплоэнергетике наметился дефицит таких видов топлива, как мазут и

природный газ; вовлечение в топливный

баланс твёрдого

топлива (угля)

требует значительных затрат для перевода

ТЭС на сжигание

угля и в связи

с этим решения экологических проблем, а

также внедрения новых

технологий; поэтапная либерализация цен

на газ и изменение ценовых

, нефтяного

и твёрдого топлива приведут

соотношений газообразного

 

 

 

 

 

 

в

перспективе к значительному росту тарифов

на электроэнергию ТЭС и

ещё больше повышают конкурентоспособность ГЭС;

 

 

 

имеет местокризис электроснабжения

в регионах

Северо Запада Европейской

 

 

 

-

электроэнергию

части страны и на Востоке в связи с проблемами неплатежей за

 

, резко

повлиявшими

на накопление

и топливо на начальной стадии рынка

 

 

располагают

нефтяного и угольного топлива; в то же время эти регионы

 

 

 

;

 

 

 

 

значительными неосвоенными гидроресурсами

 

 

 

 

-

к 2000 году было 16 начатых строительством ГЭС в Сибири, на Востоке,

Северо-Западе

и Юге Европейской

части. Их характеризует большая

установленная

мощность

- более 9

млн. кВт и значительная годовая

выработка - 35

-

ч; сделанные ранее капиталовложения в эти

млрд. кВт

стройки составляют от 30% до 60% их сметной стоимости, что создает их

инвестиционную привлекательность (из 16

приоритетными следует

 

 

 

,

Бурейскую, Зарамагские,

назвать: Богучанскую, Усть-Среднеканскую

 

Ирганайскую, Зеленчукские).

 

 

45

 

, основные

задачи, которые стоят перед

Таким образом

 

России

в условиях затянувшегося экономического кризиса:

 

 

гидроэнергетикой

-

сохранение ГЭС;

и

надежная

эксплуатация

построенных

и

эксплуатируемых

-

достройка

нескольких

ГЭС

в

энергодефицитных

районах;

-

сохранение

и

дальнейшего

обучение развития

кадров гидростроителей

отрасли после выхода из

и электронергетиков

кризиса.

для

Исходя

из вышеизложенного

 

следует

сделать

заключение,

что

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидроэлектростанция

является сложным природно-техническим

комплексом

 

роль в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Ведущая

 

 

 

, несколько задач

водного хозяйства

 

 

 

 

 

 

решающим, как правило

производству электрической энергии.

 

 

 

 

этом комплексе

отводится

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

которых

существование

 

 

 

 

 

 

 

без

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеется

четыре

определяющих

элемента

 

 

 

,

генератор

и

 

сооружение

), турбина

ГЭС невозможно: плотина

(

 

 

 

 

 

 

 

основное

), распределительное

устройство

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трансформатор

(основное оборудование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линии электропередачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотины Возраст самых ирригационных цивилизации.

являются одними

 

 

 

.

из древнейших инженерных сооружений

древних

плотин 5000 лет. Плотиностроение для создания

систем

оказало

решающее

влияние

на

становление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

установки

водяные

колеса

) появились с начала

 

Водноэнергетические

(

 

распространенным

источником

нашей эры и

в

XVIII

веке

были

наиболее

 

 

 

были

созданы

во

второй

механической

 

энергии. Современные

турбины

 

 

 

 

,

Фрэнсис, Пельтон).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

половине XIX века (Каплан

 

 

 

 

и

идеи

электрической

 

машины

и

 

Основы

электромагнетизма

 

 

 

 

 

 

 

трети

XIX

века

(М.Фарадей)

 

 

 

 

 

 

в

 

первой

электрогенератора

родились

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

был разработан в

начале восьмидесятых

годов

Современный

гидрогенератор

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

).

Возможность

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XIX

века

(Т.А.Эдисон

 

электроэнергии

на

 

большие

расстояния

была

распределения

и передачи

 

 

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

доказана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в конце XIX века. (М.Депре, Д.А.Лачинов

 

 

влияние

на

рост

 

Рост энергопотребления

оказывает

 

определяющее

 

 

 

несомненными

 

 

 

жизни. Наряду с

 

 

,

уровень

и продолжительность

производства

 

выявилось

отрицательное

действие крупных гидроузлов на

достоинствами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидроэнергетического

окружающую

среду.

Современный

этап

мирового

 

 

 

к

 

проблемам

 

характеризуется

 

повышенным

 

вниманием

 

строительства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экологии

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

Использованная

литература

1.

2.

3.

 

.-Варшава: Наша ксенгарня,

Орловский Болеслав. Шеренга великих инженеров

1971.

 

Волков Э.П., Ведяев В.А., Обрезков В.И.

Энергетические установки

электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1983. -

280 с., ил.

Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов СССР. Под ред.

.

 

П.С. Непорожнего. - М.:Энергоиздат, 1982

 

4.

5.

6.

7.

Лили С. Люди, машины и история. - М.: Прогресс, 1970.

Введение в гидротехнику / Можевитинов А.Л., Симаков Г.В., Михайлов А.В.,

Поспелов В.Н. - М.:Энергоатомиздат, 1984. - 232 с., ил.

Непорожний П.С., Обрезков В.И. Гидроэлектроэнергетика.-М.: Энергоатомиздат,

1990.- 352 с., ил.

Norman Smith. History of Dams. - London: Peter Davies, 1971.

8.

Rydzewski J.R.

Reviews, V.18,

Recent Advances

N 10, Oct.1965.

in

the

Theory

of

Arch

Dams.

//

Applied

Mechanics

9.

10.

Электрификация СССР / Под ред. П.С.Непорожнего

-

М.: Энергия, 1967.-542

с.,

ил.

России. / Под общ. ред. А.Ф. Дьякова. - М.: АО «Информ-

Электроэнергетика

энерго», 1997. - 568

с., ил., в пер.

 

 

 

11.

Ясперс

Л.

Смысл

и

назначение

истории.

-

М.

:

Республика,

1994.

47