В монографии рассматриваются вопросы, связанные с особенностями создания и освоения крупных ГЭС, возникшими с появлением сверхмощных гидроагрегатов и высоких бетонных плотин. Анализируются технология возведения плотин в суровых климатических условиях и мероприятия, обеспечивающие необходимое качество бетона и термонапряженное состояние плотин в период строительства и в последствии под гидростатической нагрузкой. Исследуются причины повреждений гидроагрегатов и сооружений. Рекомендуются новые методы эксплуатационного контроля работы оборудования и разработки по его усовершенствованию. Показано расширение натурных наблюдений в системе "плотина – основание – вмещающие горные массивы" и углубление анализа состояния этой системы в условиях действующей ГЭС, что обеспечивает надёжность гидростанций. Изложена нетрадиционная технология ремонта тела плотины и основания. Анализируется эффективность ГЭС в зависимости от проектных решений. Книга полезна для специалистов, проектирующих, строящих и эксплуатирующих ГЭС, а также может быть использована в качестве учебного пособия при подготовке инженеров-гидротехников, гидроэнергетиков, электромехаников и турбинистов.

Предисловие
Введение

1 глава. Краткая характеристика действующих енисейских гидроэлектростанций

2 глава. Гидротехнические сооружения
2.1. Влияние некоторых природных условий на технические решения
2.2. Проектные предположения и натурное состояние гидротехнических сооружений
 – Основание плотины 
 – Тело плотины
 – Основные технические характеристики и выбор типа плотин
 – Вопросы технологии строительства
 – Качество бетона
 – Основные результаты натурных наблюдений
 – Ремонтные работы в растянутой зоне напорной грани плотины Саяно-Шушенской ГЭС
 – Водосбросные сооружения
2.3. Организация натурных наблюдений и исследований

3 глава. Гидротурбины
3.1. Особенности работы гидротурбин в период освоения
3.2. Доводка гидротурбин
3.3. Испытания гидротурбины на повышенной мощности

4 глава. Гидрогенераторы
4.1. Особенности крупных гидрогенераторов с непосредственным водяным охлаждением обмотки статора и форсированным воздушным охлаждением обмотки ротора
4.2. Нетрадиционные методы эксплуатационного контроля и правила технического обслуживания
 – Водно-химический режим системы охлаждения обмотки статора
 – Вибрационный контроль обмотки статора
 – Тепловой контроль обмотки статора
 – Контроль проходимости водяного тракта обмотки статора
 – Контроль герметичности водяного тракта обмотки статора
 – Предотвращение отпотевания и загрязнения гидрогенераторов. Чистка изоляции обмотки статора
4.3. Доводка гидрогенераторов
 – Разработка и внедрение бесстыкового сердечника статора
 – Обмотка статора
 – Вентиляция гидрогенератора
 – Регулирование температуры обмотки статора
 – Междуполюсные соединения обмотки возбуждения
4.4 Некоторые специальные исследования гидрогенераторов
 – Восстановление работоспособности гидрогенератора после
 – затопления его водой
 – Внезапные короткие замыкания на шинах гидрогенератора и асинхронный режим
 – Неполнофазные режимы
 – Испытания в режимах повышенной активной нагрузки

5 глава. Вспомогательные системы, оборудование, нетрадиционные металлоконструкции
5.1. Техническое и хозяйственное водоснабжение; пневмохозяйство
5.2. Механическое оборудование. Металлоконструкции

6 глава. Электротехническая часть
6.1. Главная схема первичных соединений
6.2. Оборудование электротехнической части (воздушные выключатели типа ВВБ, трансформаторы тока типа ТРН, устройства противоаварийной автоматики, воздушные выключатели типа ВВБК, трансформаторы тока типа ТФРМ, нелинейные ограничители напряжения типа ОПН и ОПНИ, малогабаритные разъединители типа РГЗ, сборные шины из провода ПА-640, выключатели нагрузки типа КАГ, токопроводы генератора с водяным охлаждением)

7 глава. Некоторые вопросы эффективности ГЭС
7.1. Проектные решения
7.2. Транспортировка, хранение и монтаж оборудования
7.3. Пусковые комплексы
7.4. Повышение эффективности гидроагрегатов в энергосистеме по регулированию ее параметров
7.5. Социальная значимость гидроэнергетических узлов
7.6. Научное обеспечение эксплуатации сооружений и оборудования
7.7. Вопросы подготовки молодых специалистов
Список литературы

20-ЛЕТИЮ САЯНО-ШУШЕНСКОЙ И 30-ЛЕТИЮ КРАСНОЯРСКОЙ ГИДРОСТАНЦИЙ – ПОСВЯЩАЕТСЯ

Предисловие

Вопросы эксплуатации гидроэлектростанций освещаются в обширной специальной энергетической литературе, правилах технической эксплуатации и в разного рода нормативной ремонтно-эксплуатационной документации. Однако, если в существующих литературных источниках достаточно полно и хорошо отображён опыт эксплуатации ГЭС малой и средней мощности, то практически нет обобщения особенностей эксплуатации, которые возникли в связи с появлением сверхмощных гидроагрегатов и строительством высоких бетонных плотин, вызвавших и особенности их освоения. Кроме того, либо не показана вообще, либо очень слабо представлена зависимость эффективности и надёжности эксплуатации крупных ГЭС от проектно-конструкторских решений.

Более того, часто даже не придается значения вопросам обслуживания электротехнического оборудования при эксплуатации ГЭС на том основании, что оно имеет много общего с аналогичным оборудованием электростанций других типов . Это утверждение, в частности, неприменимо для крупных ГЭС, где в большинстве случаев оборудование является уникальным и представлено, как правило, головными образцами.

Опыт эксплуатации подтвердил необходимость воссоздания специальности инженеров-гидроэлектроэнергетиков-гидротехников, которых в своё время с успехом готовил гидроэнергетический факультет Московского энергетического института (МЭИ). Это очень важно, чтобы на уникальных ГЭС работали специалисты широкого профиля, обладающие знаниями, которые обеспечивают эффективное и надёжное использование ГЭС в органической взаимосвязи со всеми составляющими гидроэнергокомплекс частями.

Создание больших гидроэлектростанций с крупными гидроагрегатами, уникальным электротехническим оборудованием и средствами технологического управления, а также с высокими бетонными плотинами – это особое явление в электроэнергетике страны, которое потребовало значительного расширения задач эксплуатации и их существа – перестройки и изменения сложившихся правил содержания, обслуживания и даже проектирования ГЭС. Потребовало это и разработки новых направлений в эксплуатации крупных ГЭС.

В данной работе обобщён и представлен опыт освоения и эксплуатации Красноярской ГЭС и Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса. Здесь на примерах показаны впервые разработанные и внедрённые новые направления эксплуатации, обеспечившие надёжность сверхмощного гидросилового и электротехнического оборудования, а также высоких бетонных плотин в совокупности с эффективным энергетическим использованием и управлением ГЭС в энергосистеме.

Перестройке сложившихся правил, методов и организации ремонтно-эксплуатационного обеспечения ГЭС на примере Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций предшествовали в период освоения обширные натурные и теоретические исследования сооружений и оборудования. На их основе был сформулирован необходимый объём и содержание новых задач эксплуатационной деятельности, выполнены и реализованы соответствующие разработки, обеспечившие их решение.

Определяющее участие автора в исследованиях, разработках и внедрении новых направлений в эксплуатации, указанных крупнейших ГЭС и создало предпосылки для публикации настоящей монографии.

Книга содержит ряд материалов, в работе над которыми участвовали сотрудники лаборатории гидротехнических сооружений Саяно-Шушенской ГЭС, а также химических лабораторий, турбинных, электрических цехов и лабораторий технической диагностики Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС. Большую практическую помощь в проведении натурных исследований и реализации на их основе разработок оказали специалисты ВНИИЭ, Ленгидропроекта, НИИ "Электросила", ЛМЗ, ВНИИ Электромаша, НИИПТа, Электро¬пульта, Электрокерамики, ВЗВА, Уралэлектротяжмаша, Запорожтрансформатора, НЭТИ, Электроаппарата, ВНИИГа им. Б. Е. Веденеева, Сибфилиала ВНИИГа, ОРГРЭСа, НИС Гидропроекта, НИИГА и Ка, Ленинградского и Томского политехнических институтов, ЦНИИКА, Гидроэлектромонтажа, Спецгидроэнергомонтажа, Гидромонтажа и Красноярскгэсстроя (поскольку в монографии опыт автора отображён ретроспективно, в течение 1961-98 гг., указаны наименования организаций прошлого периода). В особенности необходимо отметить большую творческую работу в освоении оборудования и сооружений эксплуатационных коллективов Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС.

В монографии не приводятся стоимостные оценки настоящего времени в абсолютных цифрах, поскольку они очень сильно отличаются от дореформенных, а также меняются и колеблются в связи с начальной стадией внедрения рыночных отношений в стране.

Автор очень признателен рецензентам, к.т.н. Е. А. Долгинину, д.т.н. профессору А. П. Епифанову, инженеру Л. С. Пермяковой и к.т.н. Е. Ю. Шахмаевой за доброжелательную критику недочётов рукописи и указания путей к их устранению.

В книге выражена надежда, что обобщение опыта освоения и особенностей эксплуатации двух крупнейших ГЭС страны привлечет внимание специалистов проектных, строительных, монтажных, эксплуатационных и научно-исследовательских организаций, работающих в области гидроэлектроэнергетики и гидротехники, и окажет им практическую помощь.