 |
Лекция 13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЭС. Работа ГЭС в зимнее время и пропуск паводка. Каскад ГЭС
|
|
|
|
Лекция 13
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЭС
Основные задачи эксплуатации ГЭС кратко можно сформулировать так:
1. Выработка максимально возможного количества электроэнергии высокого качества по заданному графику нагрузки при наименьшей ее стоимости;
2. Безаварийная работа всех сооружений, установок и оборудования ГЭС и содержание их в полной исправности;
3. Постоянный надзор за сооружениями и оборудованием для обеспечения продолжительного срока службы;
4. Проведение ремонтов сооружений и оборудования. На каждой ГЭС должны быть нанесены и закреплены следующие характерные горизонты воды:
- отметки высшего горизонта воды в верхнем и нижнем бьефе (ВГВ);
- отметки низших горизонтов воды в верхнем и нижнем бьефах (НГВ);
- отметка нормального подпертого горизонта (НПГ).
Особенности эксплуатации ГЭС.
Работа ГЭС в зимнее время и пропуск паводка
Зимний период в работе ГЭС наиболее ответственный, т. к. с понижением температуры на реках появляется ледяной покров, а при переохлаждении пото-ков и водоемов образуется донный лед и шуга.
Донный лед - внутриводный лед, образуется на дне реки и остается там до тех пор, пока слой его не достигнет толщины, при которой сила плавучести превысит силу сцепления с дном. Чаще всего донный лед образуется на под-водных камнях, металлических частях сооружений.
Шуга -это плывущая в воде губчатая непрозрачная масса льда, образо-вавшаяся из всплывшего донного льда или кристаллов, образовавшихся во взвешенном состоянии на поверхности воды.
Донный лед, всплывая, поднимает на поверхность вмерзшие в него кам-ни, песок, ил. Особенно много шуги бывает на горных незамерзающих реках.
|
|
|
Для борьбы с образованием шуги в период ледостава необходимо обеспе-чить быстрое образование ледяного покрова в верхнем бьефе. Для этого следу-ет переходить на работу ГЭС с равномерным режимом нагрузки и поддержи-вать уровень верхнего бьефа на высоких и постоянных отметках. Чтобы не раз-рушать ледяного покрова водохранилища, надо избегать резких колебаний го-ризонтов водохранилища.
Чтобы избежать давления льда на затворы плотины, перед ними выдер-живают свободное ото льда пространство до 1, 5 метров.
Наиболее эффективными мероприятиями для предупреждения обмерза-ния (мусоросборных) решеток является их электрообогрев.
Главная задача эксплуатации в весеннее время - пропустить лед и паводок через сооружения гидростанции, наполнить водохранилище до наивысшей отметки и выработать электроэнергию согласно графику.
Все эксплуатационные работы можно разбить на 4 этапа:
1. Подготовительные меры:
а) уточнение величины и времени ожидаемого половодья;
б) подготовка сооружений к пропуску паводковых расходов и льда.
2. Пропуск льда –лед пропускают через водосбросы или задерживают его
в водохранилище. При большом объеме водохранилища лед размалывается, дробится взрывами и ледорезами.
3. Пропуск паводковых вод –производят по заранее разработанной схеме. Условия сброса воды через водосливные отверстия (в обычное время пере-
крытые затворами) должны быть такими, чтобы работа гидротурбин была наивыгоднейшей. Во время обильных паводков излишняя вода сбрасывается в нижний бьеф только после (полного) заполнения водохранилища.
4. Послепаводковый период:
а) выявляют неисправности и повреждения;
б) определяют объем ремонтно-восстановительных работ.
Сброс воды в нижний бьеф – весьма ответственная задача эксплуатации.
|
|
|
В большинстве случаев неправильная эксплуатация сооружений при сбросе воды ведет к авариям и разрушениям в нижних бъефах приплотинных установок. Аварии могут произойти при полном открытии части отверстий плотины и низких горизонтах воды в нижнем бьефе или же при неудачном рас-пределении по фронту плотины работающих отверстий. Неправильная эксплуа-тация чрезвычайно опасна, т. к. приводит к возникновению сбойных течений. А при возникновении сбойности поток движется с громадными скоростями, раз-рушая крепление и размывая дно русла.
Чтобы не вызвать размыва берегов, для эксплуатирующих служб разрабо-таны комплексы мероприятий для грамотного манипулирования затворами во-досливных плотин.
Каскад ГЭС
На одной ГЭС удается использовать энергию сравнительно небольшого участка реки. Увеличение длины используемого участка реки на приплотинной ГЭС требует создания высоких плотин. Это приводит к затоплению и подтоп-лению значительных площадей полезных земель и населенных пунктов. Срав-нительные экономические подсчеты показали, что наиболее выгодным вариан-том использования энергии водотока является устройство каскада ГЭС (ряда ступеней).
На рисунке 12. 1 показана схема использования участка равнинной реки в одной ступени с напором Н и в трех ступенях с напорами Н1, Н2 и Н3. Обычно
Нi Н1 Н2 Н3 Н .
Число ступеней в каждом конкретном примере определяется на основе энергоэкономических расчетов.
Примером каскадных ГЭС могут служить каскад Братской, Усть-Илимской, Богучанской ГЭС на Ангаре; Красноянской и Саяно-Шушенской на Енисее.
На Волге: сооружен мощный каскад из следующих ГЭС: Рыбинская; Горьковская; Чебоксарская; Куйбышевская; Саратовская; Волжская; Воткин-ская (на Каме).
Рисунок 12. 1. Каскад гидростанций на равнинной реке
|
|
|
