Техника - молодёжи 1951-02, страница 21

Водохранилище, создаваемое плотиной Куйбышевской ГЭС, почти вдвое превзойдет Рыбинское. Из гигантского водохранилища Сталинградской ГЭС будет забираться вода для орошения засушливых земель Заволжья.

Новые водохранилища на Волге обеспечат создание нужных глубин для свободного плавания большегрузного флота в среднем и нижнем течениях Волги.

Создание «запруд» для образования емких водохранилищ — одна из ответственнейших гидротехнических работ.

Длина водоудерживающего фронта сооружений на больших равнинных реках достигает нескольких километров. Отсюда понятно, что строительство таких гидростанций связано с выполнением огромных объемов работ.

Так, например, общая длина водоудерживающих сооружений будущей величественной Куйбышевской ГЭС превысит 10 км. Чтобы построить плотины и дамбы Куйбышевской ГЭС, нужно выполнить 150 миллионов кубометров земляных и 6 миллионов кубометров бетонных работ. Примерно такой же объем работ нужно выполнить и при строительстве Сталинградской ГЭС. Плотины и дамбы ГЭС, как правило, используются для прокладки по ним железнодорожных и автогужевых путей, связывающих оба берега реки.

Наиболее простыми среди водоудерживающих сооружений являются береговые земляные дамбы. Возводятся они чаще всего способом гидромеханизации -путем намыва песка, без устройства перемычек (см. «Техника - молодежи» № 5 за 1948 г.).

Земляная плотина является более ответственным сооружением. Она воспринимает полный напор воды. Ее возводят способом гидромеханизации в русловой или пойменной части реки.

Обычно намыв земляной плотины производится за каменной набросной дамбой («банкет») после сооружения бетонной водосбросной плотины, в отверстия которой направляется' главный сток реки. Этот каменный банкет является конструктивной частью земляной плотины, служит ее упором. Но иногда для намыва земляной плотины требуется устройство перемычки, выгораживающей часть реки, и расчистка основания.

Судоходный шлюз является еще более сложным сооружением. Шлюзы на больших реках с интенсивным судоходством строят обычно из железобетона.

Наполнение и опорожнение камер шлюза водой производится через специальные галлереи, которые | перекрывают плоские затворы, поднимаемые электрическими лебедками. При разности уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, превышающей 20—25 м, вместо однокамерных строят шлюзы с несколькими камерами (ступенями). При интенсивном судоходстве сооружают две линии (нитки) шлюзов. Чтобы обеспечить спокойный подход шлюзующихся судов, в верхнем и нижнем бьефах устраивают подходные каналы при помощи специальных земляных дамб, имеющих каменное крепление откосов.

Бетонная водосбросная плотина и здание ГЭС являются главными сооружениями гидроузла. Оба эти сооружения более сложны не только в строительстве, но и в эксплуатации.

Познакомимся с ними.

На разрезе, изображенном на страницах 20—21, мы видим двухъярусную бетонную плотину, имеющую донные и верхние отверстия, перекрываемые затворами.

Верхние «окна» открываются для сброса льда в нижний бьеф и для пропуска небольших паводков. При интенсивных паводках одновременно открываются и донные отверстия. Подъем и опускание затворов плотины производится электролебедками.

Двухъярусные плотины имеют обычно большую водопропускную способность. Изображенная плотина на один погонный метр длины пропускает несколько десятков кубометров воды в секунду. Чем больше удельный расход, тем меньше длина плотины и меньше объем бетонных работ при сооружении ГЭС. Но при этом должен соответственно возрасти объем работ по земляной плотине, что является более выгодным. Еще большее сокращение длины бетонной водосбросной плотины может быть достигнуто путем сооружения так называемой 'совмещенной ГЭС». На такой ГЭС машинное здание совмещено с устройствами для сброса паводковых вод — водосливными или донными водопропускными отверстиями.

Куйбышевская и Сталинградская ГЭС будут гидростанциями совмещенного типа, с донными водопропускными отверстиями в машинном здании.

На этом же рисунке представлен поперечный раз

рез машинного здания открытого типа с портальным краном. Здесь отсутствует общий зал для агрегатов. Нет и мостового крана. Каждый агрегат заключен в свою индивидуальную камеру и прикрыт сверху металлическим или железобетонным колпаком. Монтаж и капитальный ремонт агрегатов производятся при помощи портальных кранов. Колпаки, прикрывающие генераторы, в этом случае снимаются.

Очень мощные краны, которыми оборудовано машинное здание, движутся по рельсам вдоль фронта агрегатов.

В нижней, подводной части бетонного массива здания ГЭС находятся водоводы, спиральная камера, камера рабочего колеса и всасывающая труба. Назначение всех этих устройств будет понятно, когда мы проследим путь воды из реки в турбину.

Вода из верхнего бьефа через водоводы попадает в спиральную камеру. Отсюда мощным потоком она поступает через направляющий аппарат на лопасти рабочего колеса турбины и приводит ее в движение. Через изогнутую «всасывающую трубу» вода уходит в нижний бьеф.

Во входной части водоводов установлены защитные стальные решетки, предотвращающие попадание в турбину вместе с водой посторонних предметов. Со стороны верхнего бьефа доступ воды в водовод может быть закрыт особыми заграждениями — шандорами. В конце всасывающей трубы также установлен щит, ограждающий в случае нужды доступ воды со стороны нижнего бьефа. Опускание щитовых заграждений необходимо в тех аварийных случаях, когда вследствие повреждений направляющего аппарата или регулятора скорости турбина не может быть остановлена механизмами управления и нужно прекратить доступ воды в турбину. Опускание и подъем решеток, шандорных и щитовых заграждений со стороны верхнего и нижнего бьефов производится с помощью специальных небольших портальных кранов.

Сердцем гидротурбины является ее рабочее колесо с массивными лопастями, на которые низвергается струя воды. На рисунке представлена мощная осевая турбина с поворотными лопастями рабочего колеса. Это наиболее выгодный тип гидротурбин для «низконапорных» гидроэлектростанций равнинных рек, рассчитанных на пропуск больших масс воды. Изменением угла поворота лопастей рабочего колеса можно добиться наивысшего коэфициента полезного действия турбины при данном расходе воды через турбину.

Гидротурбины, проектируемые для Куйбышевской и Сталинградской гидроэлектростанций, также будут иметь такие поворотные лопасти. Водопропускная способность каждой турбины рассчитана на 600 куб, м (50 тысяч ведер) воды в секунду. Вес каждой лопасти турбины составит несколько десятков тонн.

Вращение вала турбины передается на вал ротора генератора. Магнитное поле ротора, возбуждаемое отдельным возбудителем, пересекает обмотку статора генератора, индуктируя в нем электродвижущую силу -более 15 тысяч вольт. Возникающий электрический ток отводится из обмотки статора на повысительный трех-обмоточный трансформатор. Здесь первичное напряжение обычно повышается в десятки раз—до 110, 150 или 220 тысяч вольт, для возможности передачи электроэнергии в отдаленные районы потребления.

Советская электроэнергетика делает сейчас новый величественный шаг в области передачи энергии. Колоссальное количество электроэнергии, вырабатыьае-мое Куйбышевской и Сталинградской гидроэлектростанциями, будет передаваться в Москву на расстояние около 1000 км при напряжении электрического тока в 400 тысяч вольт. Такое напряжение промышленного тока будет применено советскими энергетиками впервые в мире (см. статью «400 тысяч вольт» в № 12 за 1950 г. нашего журнала). .

Отличительной чертой нашего энергетического хозяйства является автоматизация производства электрической энергии на гидроэлектростанциях. К концу 1950 года почти три четверти всех районных гидростанций страны были полностью автоматизированы. Это означает, что дежурный электротехник станции, находясь у щита управления, нажатием кнопок производит пуск или остановку агрегатов и включение их в общую сеть, подъем и снижение нагрузки, включение линий, трансформаторов и другого оборудования. Но есть уже и такие гидроэлектростанции, управление которыми производится дежурным диспетчером с центрального диспетчерского пункта системы, обычно отстоящего от этой ГЭС на десятки и сотни километров. В этих случаях гидроэлектрическая стан-

19