Схема гэс – Гидроэлектростанции (ГЭС). Принципиальная технологическая схема гидроэлектростанции (ГЭС)

принцип работы, схема, оборудование, мощность

Практически каждый представляет себе предназначение гидроэлектростанций, однако лишь немногие достоверно понимают принцип работы ГЭС. Основная загадка для людей – каким образом вся эта огромная плотина без какого-либо топлива генерирует электрическую энергию. Об этом и поговорим.

Что такое ГЭС?

Гидроэлектростанция – это сложный комплекс, состоящий из разных сооружений и специального оборудования. Возводятся гидроэлектростанции на реках, где есть постоянный приток воды для наполнения плотины и водохранилища. Подобные сооружения (плотины), создаваемые при постройке гидроэлектростанции, необходимы для концентрации постоянного потока воды, который при помощи специального оборудования для ГЭС преобразовывается в электрическую энергию.

Отметим, что важную роль в плане эффективности работы ГЭС играет выбор места для строительства. Необходимо наличие двух условий: гарантированная неиссякаемая обеспеченность водой и высокий угол уклона реки.

Принцип работы ГЭС

Работа гидроэлектростанции достаточно проста. Возведенные гидротехнические сооружения обеспечивают стабильный напор воды, который поступает на лопасти турбины. Напор приводит турбину в движение, в результате чего она вращает генераторы. Последние и вырабатывают электроэнергию, которую затем по линиям высоковольтных передач доставляют потребителю.

Основная сложность подобного сооружения – обеспечение постоянного напора воды, что достигается путем возведения плотины. Благодаря ей большой объем воды концентрируется в одном месте. В некоторых случаях используют естественный ток воды, а иногда плотину и деривацию (естественное течение) применяют совместно.

В самом здании находится оборудование для ГЭС, основная задача которого заключается в преобразование механической энергии движения воды в электрическую. Эта задача возложена на генератор. Также используется и дополнительное оборудование для контроля работы станции, распределяющие устройства и трансформаторные станции.

Ниже на картинке показана принципиальная схема ГЭС.

Как видите, поток воды вращает турбину генератора, тот вырабатывает энергию, подает ее на трансформатор для преобразования, после чего она транспортируется по ЛЭП к поставщику.

Мощности

Есть разные гидроэлектростанции, которые можно поделить по вырабатываемой мощности:

  1. Очень мощные – с выработкой более 25 МВт.
  2. Средние – с выработкой до 25 МВт.
  3. Малые – с выработкой до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от в первую очередь от потока воды и КПД самого генератора, который на ней применяется. Но даже самая эффективная установка не сможет производить большие объемы электроэнергии при слабом напоре воды. Также стоит учитывать, что мощность гидроэлектростанции не является постоянной. В силу естественных природных причин уровень воды в дамбе может увеличиваться или уменьшаться. Все это оказывает влияние на объемы производимой электроэнергии.

Роль плотины

Самый сложный, большой и вообще основной элемент любой ГЭС – плотина. Невозможно понять, что такое ГЭС, не разобравшись в сути работы плотины. Они представляют собой огромные перемычки, которые удерживают водный поток. В зависимости от конструкции они могут отличаться: есть гравитационные, арочные и другие сооружения, но их цель всегда одна – удержание большого объема воды. Именно благодаря плотине удается концентрировать стабильный и мощный поток воды, направляя его на лопасти турбины, которая вращает генератор. Он, в свою очередь, и производит электрическую энергию.

Технологии

Как мы уже знаем, принцип работы ГЭС основан на использовании механический энергии падающей воды, которая в дальнейшем с помощью турбины и генератора преобразуется в электрическую. Сами турбины могут быть установлены либо в дамбе, либо возле нее. В некоторых случаях применяют трубопровод, через который вода, находящаяся ниже уровня дамбы, проходит под высоким давлением.

Индикаторов мощности любой ГЭС несколько: расход воды и гидростатический напор. Последний показатель определяется разницей высот между начальной и конечной точкой свободного падения воды. При создании проекта станции на одном из этих показателей основывают всю конструкцию.

Известные сегодня технологии производства электричества позволяют получать высокий КПД при преобразовании механической энергии в электрическую. Иногда он в несколько раз превышает аналогичные показатели тепловых электростанций. Столь высокая эффективность достигается за счет применяемого на гидроэлектростанции оборудования. Оно надежное и относительно простое в использовании. К тому же за счет отсутствия топлива и выделения большого количества тепловой энергии срок службы подобного оборудования достаточно большой. Поломки здесь случаются крайне редко. Считается, что минимальный срок службы генераторных установок и вообще сооружений – около 50 лет. Хотя на самом деле даже сегодня вполне успешно функционируют гидроэлектростанции, которые были построены в тридцатых годах прошлого века.

Гидроэлектростанции России

На сегодняшний день на территории России действует около 100 гидроэлектростанций. Конечно, их мощность разная, и большая часть – это станции с установленной мощностью до 10 МВт. Есть также такие станции, как Пироговская или Акуловская, которые были введены в эксплуатацию еще в 1937 году, а их мощность составляет всего 0.28 МВт.

Самыми крупными являются Саяно-Шушенская и Красноярская ГЭС с мощностью 6400 и 6000 МВт соответственно. За ними следуют станции:

  1. Братская (4500 МВт).
  2. Усть-Илимская ГЭС (3840).
  3. Бочуганская (2997 МВт).
  4. Волжская (2660 МВт).
  5. Жигулевская (2450 МВт).

Несмотря на огромное количество подобных станций, они вырабатывают всего 47700 МВт, что равно 20% от суммарного объема всей производимой энергии в России.

В заключение

Теперь вы понимаете принцип работы ГЭС, преобразовывающих механическую энергию потока воды в электрическую. Несмотря на достаточно простую идею получения энергии, комплекс оборудования и новые технологии делают подобные сооружения сложными. Впрочем, по сравнению с атомными электростанциями они действительно являются примитивными.

fb.ru

Гидроэлектростанция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 июля 2016;
проверки требуют 50 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 июля 2016;
проверки требуют 50 правок.

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, использующая в качестве источника энергии

ru.wikipedia.org

Гидроэлектростанции (ГЭС). Принципиальная технологическая схема гидроэлектростанции (ГЭС)



Что такое гидроэлектростанция?

Гидроэлектростанции являются весьма эффективными источниками энергии. Они используют возобновимые ресурсы — механическую энергию падающей воды. Необходимый для этого подпор воды создается плотинами, которые воздвигают на реках и каналах. Гидравлические установки позволяют сокращать перевозки и экономить минеральное топливо (на 1 кВт-ч расходуется примерно 0,4 т угля). Они достаточно просты в управлении и обладают очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Себестоимость этого типа установок в 5-6 раз ниже, чем ТЭС, и они требуют намного меньше обслуживающего персонала.

Гидравлические установки представлены гидроэлектростанциями (ГЭС), гидроаккумулирующими электростанциями (ГАЭС) и приливными электростанциями (ПЭС). Их размещение во многом зависит от природных условий, например, характера и режима реки. В горных районах обычно возводятся высоконапорные ГЭС, на равнинных реках действуют установки с меньшим напором, но большим расходом воды. Гидростроительство в условиях равнин сложнее из-за преобладания мягких оснований под плотинами и необходимости иметь крупные водохранилища для регуляции стока. Сооружение ГЭС на равнинах вызывает затопление прилегающих территорий, что приносит значительный материальный ущерб.

ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Напор ГЭС создаётся концентрацией падения реки на используемом участке плотиной, либо деривацией, либо плотиной и деривацией совместно. Основное энергетическое оборудование гидроэлектростанции размещается в здании ГЭС: в машинном зале электростанции — гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля; в центральном посту управления — пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции. Повышающая трансформаторная подстанция размещается как внутри здания ГЭС, так и в отдельных зданиях или на открытых площадках. Распределительные устройства зачастую располагаются на открытой площадке. Здание ГЭС может быть разделено на секции с одним или несколькими агрегатами и вспомогательным оборудованием, отделённые от смежных частей здания. При здании ГЭС или внутри него создаётся монтажная площадка для сборки и ремонта различного оборудования и для вспомогательных операций по обслуживанию ГЭС.

По установленной мощности (в Мвт) различают ГЭС мощные (свыше 250), средние (до 25) и малые (до 5). Мощность ГЭС зависит от напора Нб (разности уровней верхнего и нижнего бьефа), расхода воды Q (м3/сек), используемого в гидротурбинах, и кпд гидроагрегата hг. По ряду причин (вследствие, например, сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта гидроагрегатов или гидротехнических сооружений и т.п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС. Различают годичный, недельный и суточный циклы режима работы ГЭС.

По максимально используемому напору ГЭС делятся на высоконапорные (более 60 м), средненапорные (от 25 до 60 м) и низконапорные (от 3 до 25 м) гидроэлектростанции. На равнинных реках напоры редко превышают 100 м, в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м и более, а с помощью деривации — до 1500 м. Классификация по напору приблизительно соответствует типам применяемого энергетического оборудования: на высоконапорных ГЭС применяют ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами; на средненапорных — поворотнолопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных спиральных камерах, иногда горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах. Подразделение ГЭС по используемому напору имеет приблизительный, условный характер.

По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины. Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.

В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения. Состав гидротехнических сооружений зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.

В соответствии с назначением гидроузла в его состав могут входить судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные сооружения для ирригации и водоснабжения. В русловых гидроэлектростанциях иногда единственным сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение с мусорозадерживающими решётками, спиральную камеру, гидротурбину, отсасывающую трубу, а по специальным водоводам между соседними турбинными камерами производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС характерны напоры до 30-40 м; к простейшим русловым ГЭС относятся также ранее строившиеся сельские (гидроэлектростанции)ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных реках основное русло перекрывается земляной плотиной, к которой примыкает бетонная водосливная плотина и сооружается здание ГЭС. Такая компоновка типична для многих отечественных ГЭС на больших равнинных реках. Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС — наиболее крупная среди станций руслового типа.

Самые мощные ГЭС сооружены на Волге, Каме, Ангаре, Енисее, Оби и Иртыше. Каскад гидроэлектростанций представляет собой группу ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока с целью полного последовательного использования его энергии. Установки в каскаде обычно связаны общностью режима, при котором водохранилища верхних ступеней регулирующе влияют на водохранилища нижних ступеней. На основе ГЭС восточных районов формируются промышленные комплексы, специализирующиеся на энергоемких производствах.

В Сибири сосредоточены наиболее эффективные по технико-экономическим показателям ресурсы. Одним из примеров этого может служить Ангаро-Енисейский каскад, в состав которого входят самые крупные гидроэлектростанции страны: Саяно-Шушенская (6,4 млн. кВт), Красноярская (6 млн. кВт), Братская (4,6 млн. кВт), Усть-Илимская (4,3 млн. кВт). Строится Богучановская ГЭС (4 млн. кВт). Общая мощность каскада в настоящее время — более 20 млн. кВт.

При сооружении ГЭС обычно преследуют цель: выработки электроэнергии, улучшения условий судоходства по реке и орошения земель. ГЭС обычно имеют водохранилища, позволяющие запасать воду и регулировать ее расход и, следовательно, рабочую мощность станции так, чтобы обеспечить наиболее выгодный режим для энергосистемы в целом.

Процесс регулирования заключается в следующем. В период времени, когда нагрузка энергосистемы мала (или естественный приток воды в реке велик), гидроэлектростанция расходует воду в количестве, меньшем естественного притока. При этом вода накапливается в водохранилище, а рабочая мощность станции относительно мала. В другой период времени, когда нагрузка системы велика (или приток воды мал), гидроэлектростанция расходует воду в количестве, превышающем естественный приток. При этом расходуется вода, накопленная в водохранилище, а рабочая мощность станции увеличивается до максимальной. В зависимости от объема водохранилища период регулирования или время, необходимое для наполнения и срабатывания водохранилища, может составлять сутки, неделю, несколько месяцев и более. В течение этого времени гидроэлектростанция может израсходовать строго определенное количество воды, определяемое естественным притоком.

При совместной работе гидроэлектростанций с тепловыми и атомными станциями нагрузку энергосистемы распределяют между ними так, чтобы при заданном расходе воды в течение рассматриваемого периода обеспечить спрос на электрическую энергию с минимальным расходом топлива (или минимальными затратами на топливо) в системе. Опыт эксплуатации энергосистем показывает, что в течение большей части года гидроэлектростанции целесообразно использовать в пиковом режиме. Это означает, что в течение суток рабочая мощность гидроэлектростанции должна изменяться в широких пределах — от минимальной в часы, когда нагрузка энергосистемы мала, до максимальной в часы наибольшей нагрузки системы. При таком использовании гидроэлектростанции нагрузка тепловых станций выравнивается и работа их становится более экономичной.

В периоды паводка, когда естественный приток воды в реке велик, целесообразно использовать гидроэлектростанции круглосуточно с рабочей мощностью, близкой к максимальной, и таким образом уменьшить холостой сброс воды через плотину. Наиболее выгодный режим гидроэлектростанции зависит от множества факторов и должен быть определен соответствующим расчетом.

Работа гидроэлектростанций характеризуется частыми пусками и остановами агрегатов, быстрым изменением рабочей мощности от нуля до номинальной. Гидравлические турбины по своей природе приспособлены к такому режиму. Для гидрогенераторов этот режим также приемлем, так как в отличие от паротурбинных генераторов осевая длина гидрогенератора относительно мала и температурные деформации стержней обмотки проявляются меньше. Процесс пуска гидроагрегата и набора мощности полностью автоматизирован и требует всего несколько минут.

Продолжительность использования установленной мощности гидроэлектростанций, как правило, меньше, чем тепловых электростанций. Она составляет 1500-3000 ч для пиковых станций и до 5000-6000 ч для базовых.

Удельная стоимость гидростанции (руб/МВт) выше удельной стоимости тепловой станции той же мощности вследствие большего объема строительных работ. Время сооружения гидроэлектростанции также больше времени сооружения тепловой станции. Однако себестоимость электроэнергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями, значительно ниже себестоимости энергии тепловых станций, так как в состав эксплуатационных расходов не входит стоимость топлива.

Гидростанции целесообразно строить на горных и полуторных реках. На равнинных реках их сооружение может приводить к затоплению больших площадей пойменных лугов и пахотных земель, лесов, снижению рыбных запасов и другим последствиям.



www.gigavat.com

Типовые схемы ГЭС.

1.4Основные элементы конструкций ГЭС (на примере плотинной ГЭС).

1.Рабочее колесо турбины. Турбина является основным элементом ГЭС. На ней механическая энергия потока преобразуется в механическую энергию вращения вала 4, за счёт воздействия потока на лопасти рабочего колеса.

2.Спиральная камера. Служит для равномерной подачи воды к турбине со всех сторон. Спиральная камера представляет собой постепенно сужающийся водовод, охватывающий по окружности направляющий аппарат 6. За счёт постепенного сужения вдоль потока происходит вытеснение части расхода в направлении рабочего колеса.

3.Генератор. В генераторе механическая энергия вращения вала турбины преобразуется в электрическую энергию. Генератор, смонтированный на одном валу с гидравлической турбиной, представляет собой единую конструкцию, называемую гидроагрегат. В конструкциях ГЭС применяют синхронные генераторы переменного тока.

4.Вал турбины. Вал передаёт механическую энергию вращения от рабочего колеса турбины к генератору. Вал может быть как цельным, так и составным. В последнем случае вал турбины и вал генератора жёстко соединены фланцем, это соединение обеспечивает возможность раздельного демонтажа генератора и турбины, что снижает требования к грузоподъёмности кранового оборудования в машинном зале.

5.Отсасывающая труба. Предназначена для отвода потока воды от гидроагрегата, а также для увеличения коэффициента полезного действия (к.п.д.) турбины. Поперечное сечение сечение отсасывающей трубы постепенно увеличивается вдоль пути следования потока. Это позволяет создать на выходе из рабочего колеса турбины дополнительное

разрежение (понижение давления), что в целом увеличивает напор, срабатываемый гидроагрегатом1.

6.Направляющий аппарат. Состоит из направляющих лопаток, каждая из которых может вращаться вокруг вертикальной оси. Направляющий аппарат создаёт необходимое направление потока перед рабочим колесом, а также позволяет регулировать расход воды, поступающий на турбину. Лопатки направляющего аппарата установлены таким образом, что могут полностью перекрыть поток воды, поступающий на турбину из спиральной камеры.

7.Статор турбины (Статорные колонны). Представляет собой ряд колонн обтекаемой формы. Основное назначение статора – воспринимать нагрузки, возникающие между верхним и нижним железобетонными конусами, вызываемые весом конструкций и оборудования и давлением воды.

8.Паз ремонтного затвора. Служит для размещения затвора, устанавливаемого для ремонта спиральной камеры и гидроагрегата.

9.Паз размещения сороудерживающих решёток. Служит для размещения сороудерживающих решёток, препятствующих попадания мусора в гидроагрегат.

10.Паз рабочего затвора ГЭС. Служит для размещения рабочего затвора, который изолирует гидроагрегат, когда выработка электроэнергии на нём не производится.

11.Паз ремонтного затвора отсасывающей трубы. Служит для размещения затвора, устанавливаемого для ремонта отсасывающей трубы.

12.Шпунт. Предназначен для увеличения длины пути фильтрационного потока и снижения величины фильтрационного противодавления, то есть для повышения устойчивости здания ГЭС на опрокидывание.

13.Мост. Устраивается для обеспечения проезда транспорта.

1Это увеличение напора приводит к повышению к.п.д. турбины, поскольку в формуле для определения мощности напор входит как разность отметок верхнего и нижнего бьефов.

studfiles.net

Гидроэлектростанция

Гидроэлектростанция
(ГЭС)

Люди
очень давно научились использовать
энергию воды для того, чтобы вращать
рабочие колеса мельниц, станков, пилорам.
Но постепенно доля гидроэнергии в общем
количестве энергии, используемой
человеком, уменьшилась. Это связано с
ограниченной возможностью передачи
энергии воды на большие расстояния. С
появлением электрической турбины,
приводимой в движение водой, у
гидроэнергетики появились новые
перспективы.


Гидроэлектростанция
представляет собой комплекс различных
сооружений и оборудования, использование
которых позволяет преобразовывать
энергию воды в электроэнергию.
Гидротехнические сооружения обеспечивают
необходимую концентрацию потока воды,
а дальнейшие процессы производятся при
помощи соответствующего оборудования.

Гидроэлектростанции
возводятся на реках, сооружая плотины
и водохранилища. Большое значение для
эффективности работы станции имеет
выбор места. Необходимо наличие двух
факторов: гарантированная обеспеченность
водой в течение всего года и как можно
больший уклон реки. Гидроэлектростанции
разделяются на плотинные (необходимый
уровень реки обеспечивается за счёт
строительства плотины) и деривационные
(производится отвод воды из речного
русла к месту с большой разностью
уровней).

Отличаться
может и расположение сооружений станции.
Например, здание станции может входить
в состав водонапорных сооружений (так
называемые русловые станции) или
располагаться за плотиной (приплотинные
станции).

Определение
гидроэлектростанции

Гидроэлектростанция
(ГЭС) — электростанция,
в качестве источника энергии использующаяэнергию
водного потока. Гидроэлектростанции
обычно строят нареках,
сооружаяплотиныиводохранилища.

Для
эффективного производства электроэнергии
на ГЭС необходимы два основных фактора:
гарантированная обеспеченность водой
круглый год и возможно большие уклоны
реки, благоприятствуют гидростроительству
каньонообразныевиды рельефа.

Технологии

Работа
гидроэлектростанций основана на
использовании кинетической энергии
падающей воды. Для преобразования этой
энергии применяются турбина и генератор.
Сначала эти устройства вырабатывают
механическую энергию, а затем уже
электроэнергию. Турбины и генераторы
могут устанавливаться непосредственно
в дамбе или возле неё. В некоторых случаях
используется трубопровод, посредством
которого вода, находящаяся под давлением,
подводится ниже уровня дамбы или к
водозаборному узлу ГЭС.

Индикаторами
мощности гидроэлектростанций являются
две переменные: расход воды, который
измеряется в кубических метрах и
гидростатический напор. Последний
показатель представляет собой разность
высот между начальной и конечной точкой
падения воды. Проект станции может
основываться на каком-то одном из этих
показателей или на обоих.

Современные
технологии производства гидроэлектроэнергии
позволяют получать довольно высокий
КПД. Иногда он в два раза превышает
аналогичные показатели обычных
теплоэлектростанций. Во многом такая
эффективность обеспечивается особенностями
оборудования гидроэлектростанций. Оно
очень надёжно, да и пользоваться им
просто.

Кроме
того, всё используемое оборудование
обладает ещё одним важным преимуществом.
Это длительный срок службы, что объясняется
отсутствием теплоты в процессе
производства. И действительно часто
менять оборудование не нужно, поломки
случаются крайне редко. Минимальный
срок службы электростанций – около
пятидесяти лет. А на просторах бывшего
Советского Союза успешно функционируют
станции, построенные в двадцатых или
тридцатых годах прошлого века. Управление
гидроэлектростанциями осуществляется
через центральный узел, и вследствие
этого в большинстве случаев там работает
небольшой персонал.

Принцип
работы ГЭС

Принцип
работы ГЭС достаточно прост. Цепь
гидротехнических сооружений обеспечивает
необходимый напор воды, поступающей на
лопасти гидротурбины, которая приводит
в действие генераторы, вырабатывающие
электроэнергию.

Необходимый
напор воды образуется посредством
строительства плотины, и как следствие
концентрации реки в определенном месте,
или деривацией — естественным током
воды. В некоторых случаях для получения
необходимого напора воды используют
совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно
в самом здании гидроэлектростанции
располагается все энергетическое
оборудование. В зависимости от назначения,
оно имеет свое определенное деление. В
машинном зале расположены гидроагрегаты,
непосредственно преобразующие энергию
тока воды в электрическую энергию. Есть
еще всевозможное дополнительное
оборудование, устройства управления и
контроля над работой ГЭС, трансформаторная
станция, распределительные устройства
и многое другое.

Гидроэлектрические
станции разделяются в зависимости от
вырабатываемой мощности:

мощные
— вырабатывают от 25 МВТ и выше;

средние
— до 25 МВт;

малые
гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Гидроэлектростанции
также делятся в зависимости от
максимального использования напора
воды:

высоконапорные —
более 60 м;

средненапорные —
от 25 м;

низконапорные —
от 3 до 25 м.

Мощность
ГЭС напрямую зависит от напора воды, а
также от КПД используемого генератора.
Из-за того, что по природным законам
уровень воды постоянно меняется, в
зависимости от сезона, а также еще по
ряду причин, в качестве выражения
мощности гидроэлектрической станции
принято брать цикличную мощность. К
примеру, различают годичный, месячный,
недельный или суточный циклы работы
гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции
Казахстана

По
данным KEGOC —
системного оператора единой
электроэнергетической системы
Казахстана — производство электрической
энергии в стране осуществляют 72
электростанции различной
формы собственности.

Фактическая
установленная мощность на конец 2012
года — 19,4 ГВт,[2] на
конец 2013 года — 19,6 ГВт.

KEGOC
подразделяет электрические станции на
электростанции национального значения,
электростанции в составе промышленных
комплексов и электростанции регионального
значения.

В
списке перечисляются электростанции Казахстана.
Список сортирован по видам электростанций.
Установленная мощность и структура
собственности электростанций приводится
в соответствии с официальными годовыми
отчётами генерирующих компаний
Казахстана. В качестве собственника
электростанций АО «АлЭС» (Алматинские
ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3, Капчагайская ГЭС и
Алматинский каскад ГЭС) указывается Самрук-Энерго,
так как 100 % акций АО «АлЭС»
принадлежитСамрук-Энерго.

В
Казахстане имеются значительные
гидроресурсы, теоретически мощность
всех гидроресурсов страны составляют
170 млрд кВт·ч в
год. Основные реки: Иртыш, Или иСырдарья.
Экономически эффективные гидроресурсы
сосредоточены в основном на востоке
(горный Алтай) и на юге страны. Крупнейшие
ГЭС: Бухтарминская,Шульбинская, Усть-Каменогорская (на
реке Иртыш)
и Капчагайская (на
реке Или)
обеспечивающие 10 % потребностей
страны.

В
Казахстане планируется увеличение
использования гидроресурсов в
среднесрочном периоде. В декабре 2011 г.
была запущена в эксплуатациюМойнакская
ГЭС(300 МВт),
проектируются Булакская
ГЭС (78 МВт), Кербулакская
ГЭС (50 МВт)
и ряд малых ГЭС.

Название

Собственник

Мощность
(
МВт)

Область

Река

Шульбинская
ГЭС

Самрук-Энерго (92,14 %)

702

Восточно-Казахстанская
область

Иртыш

Бухтарминская
ГЭС

Самрук-Энерго (90 %)

675

Восточно-Казахстанская
область

Иртыш

Капчагайская
ГЭС (Капшагайская
ГЭС)

Самрук-Энерго

364

Алматинская
область

Или

Усть-Каменогорская
ГЭС

Самрук-Энерго (89,9 %)

331,2

Восточно-Казахстанская
область

Иртыш

Мойнакская
ГЭС

Самрук-Энерго (51 %)

300

Алматинская
область

Чарын

Шардаринская
ГЭС

Самрук-Энерго (100 %)

100

Южно-Казахстанская
область

Сырдарья

Алматинский
каскад

Самрук-Энерго

46,9

Алматинская
область

Большая и Малая
Алматинка

Каратальская
ГЭС (ГЭС-1)

ТОО
«Казцинк-ТЭК»

10,08

Алматинская
область

Каратал

Каратальские
ГЭС-2, 3, 4

ТОО
«Каскад Каратальских ГЭС»

11,9

Алматинская
область

Каратал

Лениногорский
каскад ГЭС
(Хариузовская
и Тишинская ГЭС)

11,8

Восточно-Казахстанская
область

Громотуха

Тасоткельская
ГЭС

ТОО
«Компания А Т»

9,2

Жамбылская
область

Шу

Талдыкорганские
ГЭС

5,2

Алматинская
область

Иссыкская
ГЭС-2

5,1

Алматинская
область

Иссык

Меркенские
ГЭС-1, 2, 3

ТОО
«Гидроэнергетическая компания»

3,6

Жамбылская
область

Мерке

Каракыстакская
ГЭС

2,1

Жамбылская
область

Каракыстак

Зайсанская
ГЭС

2

Восточно-Казахстанская
область

Аксу
ГЭС-1

1,9

Алматинская
область

Иссыкская
ГЭС-3

1,0

Алматинская
область

Иссык

Основные
достоинства и недостатки

Основные
преимущества гидроэнергетики очевидны.
Разумеется, главным преимуществом
гидроресурсов является их возобновляемость:
запас воды практически неисчерпаем.
При этом гидроресурсы значительно
опережают в развитии остальные виды
возобновляемых источников энергии и
способны обеспечивать энергией большие
города и целые регионы.

Кроме
того, пользоваться этим источником
энергии можно достаточно просто, что
подтверждается длительной историей
гидроэнергетики. Например, генераторы
гидроэлектростанций можно включать
или выключать в зависимости от
энергопотребления. Себестоимость
строительства гидроэлектростанций
является довольно низкой.

В
то же время достаточно спорным является
вопрос о влиянии гидроэнергетики на
окружающую среду. С одной стороны,
эксплуатация гидроэлектростанций не
приводит к загрязнению природы вредными
веществами.

Но
в то же время образование водохранилищ
требует затопления значительных
территорий, зачастую плодородных, а это
становится причиной негативных изменений
в природе. Например, плотины часто
перекрывают рыбам путь к нерестилищам,
но в то жнее время благодаря этому
обстоятельству значительно увеличивается
количество рыбы в

водохранилищах
и развивается рыболовство.

Одни
из первых гидроэлектрических установок
мощностью всего в несколько сотен ват
были сооружены в 1876-1881 годах в Штангассе
и Лауфене (Германия) и в Грейсайде
(Англия). Развитие ГЭС и их промышленное
использование тесно связано с проблемой
передачи электроэнергии на расстояние.
Сооружение линии электропередачи (170
км) от Лауфенской ГЭС до Франкфурта-на-Майне
(Германия) для снабжения электроэнергией
Международная электротехническая
выставки (1891) открыла широкие возможности
для развития ГЭС. В 1892 году промышленный
ток дала ГЭС, построенная на водопаде
в Бюлахе (Швейцария), почти одновременно
в 1893 были построены ГЭС в Гельшене
(Швеция), на реке Изар (Германия) и в
Калифорнии (США). В 1896 году вступила в
строй Ниагарская ГЭС (США) постоянного
тока; в 1898 дала ток ГЭС Рейнфельд
(Германия), а в 1901 стали под нагрузку
гидрогенераторы ГЭС Жонат (Франция).

Убедительными
сведеньями о первой в мире ГЭС можно
считать и информацию о первой
гидроэлектростанции Хорватии в городке
Шибеник (1885 год). Напряжение переменного
тока мощностью 230 кВт служило для
городского освещения.

Наиболее
достоверным считается, что первой
гидроэлектростанцией в России была
Березовская (Зыряновская) ГЭС, построенная
в Рудном Алтае на реке Березовка (приток
р. Бухтармы) в 1892 году. Она была
четырехтурбинная общей мощностью 200
кВт. Полученная энергия освещала
производственные помещения, обеспечивала
работу телефонной станции, и питала
электронасосы для откачки воды из
рудниковых шахт.

На
роль первой также претендует Ныгринская
ГЭС, которая появилась в Иркутской
губернии на реке Ныгри (приток р. Вачи)
в 1896 году. Энергетическое оборудование
станции состояло из двух турбин с общим
горизонтальным валом, вращавшим три
динамо-машины мощностью по 100 кВт.
Первичное напряжение преобразовывалось
четырьмя трансформаторами трехфазного
тока до 10 кВ и передавалось по двум
высоковольтным линиям на соседние
прииски Негаданный и Ивановский. На
приисках напряжение трансформировалось
до 220 В. Благодаря электроэнергии
Ныгринской ГЭС в шахтах установили
электрические подъемники. Кроме того,
электрифицировали приисковую железную
дорогу, служившую для вывоза отработанной
породы, которая стала первой в России
электрифицированной железной дорогой.

На
2012 год гидроэнергетика обеспечивает
производство до 21% всей электроэнергии
в мире, установленная энергетическая
мощность гидроэлектростанций (ГЭС)
достигает 715 ГВт. Лидерами по выработке
гидроэнергии в абсолютных значениях
являются: Китай, Канада, Бразилия; а на
душу населения — Норвегия, Исландия и
Канада. Крупнейшими мировыми
гидроэлектростанциями являются:

·Три
ущелья (Китай, река Янцзы) — 22,4 ГВт,

·Итайпу
(Бразилия, река Парана) — 14 ГВт,

·Гури
(Венесуэла, река Карони) 10,3 ГВт,

·Тукуруи
(Бразилия, река Токантинс) — 8,3 ГВт,

·Гранд-Кули
(США, река Колумбия) — 6,8 ГВт,

·Саяно-Шушенская
(Россия, река Енисей) 6,4 ГВт,

·Красноярская
(Россия, река Енисей) 6 ГВт,

·Робер-Бурасса
(Канада, река Ла-Гранд) 5,6 ГВт,

·Черчилл-Фолс
(Канада, река Черчил) — 5,4 ГВт,

По
состоянию на 2011 год в России имеется 15
действующих, достраиваемых и находящихся
в замороженном строительстве гидравлических
электростанций свыше 1000 МВт и более
сотни гидроэлектростанций меньшей
мощности.

При
этом по экономическому потенциалу
гидроэнергоресурсов Россия занимает
второе место и мире (порядка 852 млрд. кВт
ч.) после Китая, однако, по степени их
освоения — 20% — уступает практически всем
развитым странам и многим развивающимся
государствам. Степень износа оборудования
большинства российских гидростанций
превышает 40%, а по некоторым ГЭС этот
показатель достигает 70%, что связано с
системной проблемой всей гидроэнергетической
отрасли и ее хроническим недофинансированием.

Основные
виды ГЭС

Русловые
и плотинные ГЭС

Это
наиболее распространенные виды
гидроэлектрических станций. Напор воды
в них создается посредством установки
плотины, полностью перегораживающей
реку, или поднимающей уровень воды в
ней на необходимую отметку. Такие
гидроэлектростанции строят на многоводных
равнинных реках, а также на горных реках,
в местах, где русло реки более узкое,
сжатое.


плотина; 2 — затворы; 3 — максимальный
уровень верхнего бьефа; 4 — минимальный
уровень верхнего бьефа; 5 — гидравлический
подъёмник; 6 — сороудерживающая решётка;
7 гидрогенератор; 8 — гидравлическая
турбина; 9 — минимальный уровень нижнего
бьефа; 10 — максимальный паводковый
уровень

Приплотинные
ГЭС

Строятся
при более высоких напорах воды. В этом
случае река полностью перегораживается
плотиной, а само здание ГЭС располагается
за плотиной, в нижней её части. Вода, в
этом случае, подводится к турбинам через
специальные напорные тоннели, а не
непосредственно, как в русловых ГЭС.


плотина; 2 — водовод; 3 — площадка
электротехнического оборудования
высокого напряжения; 4 — здание машинного
зала ГЭС.

Деривационные
гидроэлектростанции:

Деривационные
гидроэлектростанции. Такие электростанции
строят в тех местах, где велик уклон
реки. Необходимая концентрация воды в
ГЭС такого типа создается посредством
деривации. Вода отводится из речного
русла через специальные водоотводы.
Последние — спрямлены, и их уклон
значительно меньший, нежели средний
уклон реки. В итоге вода подводится
непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные
ГЭС могут быть разного вида — безнапорные
или с напорной деривацией. В случае с
напорной деривацией, водовод прокладывается
с большим продольным уклоном. В другом
случае в начале деривации на реке
создается более высокая плотина, и
создается водохранилище — такая схема
еще называется смешанной деривацией,
так как используются оба метода создания
необходимой концентрации воды.

Схема
деривационной гидроэлектрической
станции: 1 — плотина; 2 водоподъёмник; 3 —
отстойник; 4 — деривационный канал; 5 —
бассейн суточного регулирования; 6 —
напорный бассейн; 7 — турбинный водовод;
8 — распределительное устройство; 9 —
здание ГЭС; 10 — водосброс; 11 — подъездные
пути

Гидроаккумулирующие
электростанции:

Такие
ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую
электроэнергию, и пускать её в ход в
моменты пиковых нагрузок. Принцип работы
таких электростанций следующий: в
определенные периоды (не пиковой
нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как
насосы от внешних источников энергии
и закачивают воду в специально
оборудованные верхние бассейны. Когда
возникает потребность, вода из них
поступает в напорный трубопровод и
приводит в действие турбины.

Приливные
ГЭС (ПЭС):

Особый
вид гидроэлектростанции, использующий
энергию приливов, а фактически кинетическую
энергию вращения Земли. В приливных
электростанциях используется перепад
уровней воды (колебания уровня воды у
берега могут достигать 12 метров),
образующийся во время прилива и отлива.
Для этого отделяют прибрежный бассейн
невысокой плотиной, которая задерживает
приливную воду при отливе. Затем воду
выпускают, и она вращает гидротурбины
которые могут работать как в режиме
генератора, так и в режиме насоса (для
перекачки воды в водохранилище для
последующей работы в отсутствие приливов
и отливов).

Принцип
действия ГЭС. Основные сооружения и
оборудование гидроэлектростанций

Гидроэлектростанция
? это комплекс сооружений и оборудования,
посредством которых энергия потока
воды преобразуется в электрическую
энергию.

Гидроэлектростанции
являются составной частью гидроузла —
комплекса гидротехнических сооружений,
предназначенных для использования
водных ресурсов в интересах народного
хозяйства: получения электрической
энергии, ирригации, водоснабжения,
улучшения условий судоходства, защиты
от наводнений, рыбоводства и др.

Мощность
гидравлического потока зависит от
расхода и напора. Скорость потока воды
в реке изменяется по ее длине с изменением
сечения русла и гидравлического уклона.
Для концентрации мощности и сосредоточения
напора реки в каком-либо одном месте
возводят гидротехнические сооружения:
плотину, деривационный канал.

Плотина,
перегородив реку, образует водохранилище,
достигающее иногда таких больших
размеров, что его называют морем. Таковы,
например, Волгоградское, Цимлянское
море, простирающиеся более чем на 100 км.
Поверхность воды перед плотиной
называется верхним бьефом, а за плотиной
— нижним бьефом.

Водосбросные
сооружения перепускают воду из верхнего
бьефа в нижний во избежание превышения
максимального расчетного уровня воды
в период паводка, сбрасывает лед, шугу
и т.п.

Если
река судоходна, то к плотине примыкают
шлюзы (судоподъемники) с подходными
каналами для пропуска судов и плотов
через гидроузел, перевалки грузов и
пересадки пассажиров с водного на
сухопутный транспорт и пр.

Для
обеспечения отбора и подачи воды
неэнергетическим потребителям в состав
гидроузла входят водоприемные сооружения
и насосные станции.

Рыбохозяйственные
сооружения — это рыбоходы и рыбоподъемники
для пропуска через гидроузел ценных
пород рыб к местам постоянных нерестилищ,
рыбозащитные сооружения и сооружения
для искусственного рыборазведения.
Иногда рыбу пропускают через шлюзы в
процессе шлюзования судов.

Для
связи объектов гидроузла между собой,
соединения их с сетью государственных
автомобильных и железных дорог, а также
для пропуска этих дорог через сооружения
гидроузла строят транспортные сооружения:
мосты, дороги и др.

Для
выработки электроэнергии и ее распределения
потребителям в состав гидроузла входят
различные энергетические сооружения.
К ним относятся: водоприемные устройства
и водоводы, подводящие воду из верхнего
бьефа к турбинам и отводящие воду в
нижний бьеф; здание гидроэлектростанций
с гидротурбинами, гидрогенераторами и
трансформаторами; вспомогательное
механическое и подъемно — транспортное
оборудование; пульт управления; открытые
распределительные устройства,
предназначенные для приема и распределения
энергии.

Принцип
действия ГЭС заключается в следующем:
плотина образует водохранилище,
обеспечивая постоянный напор воды. Вода
входит в водоприемник и, пройдя по
напорному водоводу, вращает гидротурбину,
которая приводит в действие гидрогенератор.
Выходное напряжение гидрогенераторов
повышается трансформаторами для передачи
на распределительные подстанции и затем
потребителям.

Напор
создаётся концентрацией падения реки
на используемом участке плотиной, либо
деривацией, либо плотиной и деривацией
совместно. Деривацией в гидротехнике
называют совокупность сооружений,
осуществляющих отвод воды из реки,
водохранилища или другого водоёма,
транспортировку её к станционному узлу
ГЭС, насосной станции, а также отвод
воды от них. Различают деривацию
безнапорную и напорную. Напорная
деривация — трубопровод, напорный
туннель, применяется, когда колебания
уровня воды в месте её забора или отвода
значительны. При малых колебаниях уровня
может применяться как напорная, так и
безнапорная деривация. Тип деривации
выбирается с учётом природных условий
района на основании технико-экономического
расчёта. Протяжённость современных
деривационных водоводов достигает
нескольких десятков километров,
пропускная способность более 2000 м3/сек.
Основное энергетическое оборудование
размещается в здании ГЭС: в машинном
зале электростанции — гидроагрегаты,
вспомогательное оборудование, устройства
автоматического управления и контроля;
в центральном посту управления пульт
оператора-диспетчера или автооператор
гидроэлектростанции. Повышающая
трансформаторная подстанция размещается
как внутри здания ГЭС, так и в отдельных
зданиях или на открытых площадках.
Распределительные устройства зачастую
располагаются на открытой площадке.
Здание может быть разделено на секции
с одним или несколькими агрегатами и
вспомогательным оборудованием, отделённые
от смежных частей здания. При здании
ГЭС или внутри него создаётся монтажная
площадка для сборки и ремонта различного
оборудования и для вспомогательных
операций по обслуживанию. По установленной
мощности различают мощные (свыше 250
МВт), средние (до 25 МВт) и малые (до 5 МВт).
Мощность ГЭС зависит от напора (разности
уровней верхнего и нижнего расхода воды
Q (м3/сек)), используемого в гидротурбинах,
и КПД гидроагрегата.

По
максимально используемому напору ГЭС
делятся на высоконапорные (более 60 м),
средненапорные (от 25 до 60 м) и низконапорные
(от 3 до 25 м). На равнинных реках напоры
редко превышают 100 м, в горных условиях
посредством плотины можно создавать
напоры до 300 м и более, а с помощью
деривации — до 1500 м.

Одними
из самых важных составляющих ГЭС
считаются гидрогенераторы и гидротурбины.

Гидротурбины.

Гидравлическая
турбина преобразует энергию воды,
текущей под напором, в механическую
энергию вращения вала.

По
принципу действия гидротурбины делят
на реактивные (напороструйные) и активные
(свободноструйные). Вода к рабочему
колесу поступает либо через сопла (в
активных гидротурбинах), либо через
направляющий аппарат (в реактивных
гидротурбинах).

Наиболее
распространённой разновидностью
активной гидротурбины является ковшовая
турбина
.
Ковшовые турбины конструктивно сильно
отличаются от наиболее распространенных
реактивных гидротурбин (радиально-осевых,
поворотно-лопастных), у которых рабочее
колесо находится в потоке воды. В ковшовых
турбинах вода подается через сопла по
касательной к окружности, проходящей
через середину ковша. Вода, проходя
через сопло, формирует струю, летящую
с большой скоростью и ударяющую о лопатку
турбины, после чего колесо проворачивается,
совершая работу. После отклонения одной
лопатки под струю подставляется другая.
Процесс использования энергии струи
происходит при атмосферном давлении,
а производство энергии осуществляется
только за счет кинетической энергии
воды. Лопатки турбины имеют двояковогнутую
форму с острым лезвием посередине;
задача лезвия — разделять струю воды с
целью лучшего использования энергии.
Ковшовые гидротурбины применяются при
напорах более 200 метров (чаще всего
300-500 метров и более), при расходах до 100
м³/сек. Мощность наиболее крупных
ковшовых турбин может достигать 200-250
МВт и более. При напорах до 700 метров
ковшовые турбины конкурируют с
радиально-осевыми, при больших напорах
их использование безальтернативно. Как
правило, ГЭС с ковшовыми турбинами
построены по деривационной схеме,
поскольку получить столь значительные
напоры при помощи плотины проблематично.
Преимуществами ковшовых турбин является
возможность использования очень больших
напоров, а также небольших расходов
воды. Недостатки турбины — неэффективность
при небольших напорах, невозможность
использования как насоса, высокие
требования к качеству подаваемой воды.

studfiles.net

Основные типы гидроэлектростанций

Подробности
Опубликовано 02.03.2015 14:02

Электростанция, которая преобразовывает энергию воды в электроэнергию, называется гидроэлектростанцией.

Гидроэлектростанции разделяют на следующие типы:

плотинные, деривационные, аккумулирующие, волновые, приливные

Чаще всего в мире встречаются плотинные электростанции.

Основными элементами плотинной электростанции являются:

1.    Дамба
2.    Водохранилище
3.    Задвижка
4.    Напорный трубопровод
5.    Генератор
6.    Турбина
7.    Линии электропередач

Принцип работы такой электростанции в следующем: дамба на реке приводит к возникновению небольшого водоема, выше уровня машинного зала. После открытия задвижки, вода под большим напором поступает на турбину, приводя её в движение. Турбина связана с электрогенератором, который вырабатывает электроэнергию. Электроэнергия передается потребителям по линии электропередач.


    На фото изображена Саяно-Шушенская ГЭС, расположенная на реке Енисей в России

С самыми большими плотинными ГЭС можно ознакомится здесь.

Деривационные электростанции используются в случаях, когда имеется большой перепад реки.

Основными элементами деривационной электростанции являются:

1.    Водозаборное сооружение
2.    Водонапорный трубопровод
3.    Турбина
4.    Генератор
5.    Приемная плотина
6.    Линии электропередач

                                      На фото показана схема Эзминской ГЭС

Принцип работы электростанции в следующем: часть водного потока реки с помощью водозаборных сооружений попадает в водонапорный трубопровод. Поток воды приводит в движение турбину и электрогенератор.

                        На фото изображена ГЭС на реке Баксан в Кабардино-Балкарии

Встречаются ГЭС смешанного типа. В этом случае в месте водозабора строится небольшая плотина, для создания напора воды в трубопроводе.

Аккумулирующие электростанции используются для запаса электроэнергии, путем конвертации её в энергию воды. Такие электростанции помогают энергосистеме выдержать пиковые нагрузки. Кроме того,  они обеспечивают бесперебойность энергоснабжения потребителей при использовании ветряков и солнечных панелей.

Основными элементами аккумулирующей электростанции являются:
1.    Первое водохранилище
2.    Второе водохранилище
3.    Водонапорный трубопровод
4.    Турбина
5.    Генератор
6.    Линии электропередач

Особенность таких электростанций в том, что их гидроагрегаты рассчитаны на работу в генераторном и насосном режиме.

Принцип работы ГАЭС в следующем: Во время пиковых нагрузок, вода через напорный трубопровод сбрасывается из верхнего водохранилища в нижнее. Приводя в движение турбину и генератор. При отсутствии пиковых нагрузок, вода таким же образом закачивается из нижнего водохранилища в верхнее.

               На фото показано водохранилище электростанции Таум Сок в США

Волновые гидроэлектростанции используются для получения электроэнергии из морских волн. Существует множество конструкций таких электростанций, с основными из которых можно ознакомиться здесь.

 На фото изображена электростанция типа «Дракон»

 Принцип работы данной электростанции в следующем: в результате волн, вода попадает в резервуар, находящийся выше уровня моря. Под действием силы тяжести вода стремится попасть обратно в океан, вращая при этом турбину генератора.

 

 Приливные электростанции используют энергию приливов океана

 Принцип работы электростанции в следующем: во время приливов, специально построенный бассейн наполняется водой. Вода, проходя через трубопровод, вращает турбину. Во время отливов вода возвращается обратно в океан, снова вращая турбину и вырабатывая электроэнергию.

                         На фото показана приливная электростанция на реке Ранс во Франции

 

 

 

 

  • < Назад
  • Вперёд >

myelectro.com.ua

подробности работы гидроэлектростанций с фото примерами и обьяснениями.

Общий принцип работы гидроэлектростанции известен, наверное, всем. Вода, переходя из верхнего бьефа в нижний, вращает колесо турбины. От турбины приводится в движение генератор, который собственно и производит электричество. Но все самое интересное – в подробностях.

Кстати, для того чтобы получить 1 квт-ч электрической энергии, требуется спуск 14 тонн воды с высоты 27 м.

В отличие, например, от тепловых станций, устроенных совершенно однотипно, каждая гидроэлектростанция устроена со своими особенностями. То есть, не существует некоей однотипной ГЭС. Они отличаются по расходу и напору воды, обьему водохранилища, по географическим критериям местности: климат, грунт, рельеф, близость моря.

Вот машинный за, вполне обычный, разве что окна искусственные (с подсветкой): зал находится на глубине 76 м внутри скалы.

Это машинный зал первой в СССР подземной гидроэлектростанции, к ней с поверхности земли подведены четыре водовода, имеющие диаметр 6 м.

Для извлечения из зала оборудования при необходимости его замены или ремонта в скале вырублена шахта:

Сбросные сооружения и затворы

Не всегда и не вся вода может использоваться для выработки энергии: часть ее сбрасывается мимо ГЭС. Это бывает необходимо при паводке весной (если отсутствует водохранилище многолетнего регулирования), при ремонте агрегатов, при необходимости холостого сброса воды для пропуска мальков рыб по течению и по другим причинам. На Беломорской ГЭС холостой водосброс – это три затвора.

Вопрос резервирования очень важен, ведь если вовремя не понизить в водохранилище уровень воды, это будет иметь серьезные последствия. Для поднятия и опускания затворов предусмотрены козловые краны и электрические лебедки, есть и ручной привод.

alternativenergy.ru