Введение

Гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие электростанции (ГЭС и ГАЭС) по-прежнему занимают особо важное место в современных энергетических системах, выполняя главную роль по регулированию ее параметров в нестационарных режимах, а также покрывая наиболее неравномерную часть графиков нагрузки. Кроме того, низкая стоимость товарной продукции ГЭС весьма положительно сказывается на ценообразовании электроэнергии на рынке ее сбыта.

Гидроэлектростанции являются сложными природно-техническими комплексами. Их проектирование, строительство и эксплуатация требуют знакомства с широким кругом общетехнических и специальных дисциплин.

Из-за старения основных фондов, как ГЭС, так и электрической сети, а также и естественной убыли эксплуатационных кадров начнут возникать проблемы обеспечения надежности и безопасности гидроэлектростанций и электрических сетей, если не вводить новые мощности и не готовить молодых специалистов.

В рыночных условиях особенно ужесточаются требования к сокращению затрат на эксплуатацию производственных мощностей. В частности, речь идет о минимизации численности обслуживающего персонала на объектах электроэнергетики. То есть задача организации совмещения профессий у специалистов, работающих в области проектирования, строительства и эксплуатации ГЭС, а также электрических сетей, обостряется. Более того, на «стареющих» ГЭС возникает необходимость в реконструкции не только основного гидросилового и электротехнического оборудования, но и в крупном ремонте гидротехнических сооружений (ГТС), т. е. специалисты должны обладать знаниями в области строительно-монтажного производства даже на эксплуатирующихся ГЭС.

На эти обстоятельства накладывается рыночная конъюнктура с обеспечением органическим топливом тепловых электростанций (ТЭС), стоимость которого будет продолжать расти, а запасы истощаться. Поэтому возобновляемый источник - энергия рек, все более будет привлекать внимание при планировании прироста мощностей в энергосистемах путем строительства ГЭС. Вначале будет отдаваться предпочтение строительству ГЭС малой и средней мощности, а затем и крупных гидроэлектростанций. Экономика производства, в особенности на строительстве небольших и средних ГЭС, будет диктовать требования также минимизации численности персонала за счет совмещения профессий специалистов по строительству ГТС, монтажу и наладке оборудования.

Комплексная специальность «Гидроэлектростанции» предполагает соединение специалистов трех направлений: инженера-гидроэнергетика-гидротехника (использование водной энергии и строительство сооружений), инженера-механика, специалиста по турбинному и гидромеханическому оборудованию ГТС и инженера-электрика, специалиста по электротехническому оборудованию, релейной защите и автоматике.

Книга является учебным пособием к специальному курсу «Гидроэлектростанции» для студентов одноименной специальности.

По каждому из трех перечисленных направлений студент прослушает ряд основных и специальных курсов, где будут рассмотрены отдельные направления будущей профессии. Цель настоящего специального курса - связать воедино основные аспекты специальности, объединить и наметить место каждой из изучаемых отдельно дисциплин и тем самым дать общую структуру будущей профессии.

Молодой специалист, получив указанную специальность, также сможет успешно работать и в области проектирования, строительства и эксплуатации линий электропередачи, а также сетевых электроподстанций.

Учебное пособие разработано на основе многолетнего опыта проектирования, строительства и эксплуатации крупнейших гидроэлектростанций: Волжской ГЭС (г. Жигулевск), Красноярской ГЭС и Саяно-Шушенской ГЭС, где один из авторов участвовал в строительстве и их эксплуатации, а другой - в составе экспертов по оценке напряженно-деформированного состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС. Авторы отдельных разделов книги: В.И.Брызгалов - введение, гл. 5, 6, 8, 9, 10, 11; §§ 1.1.4; 1.2.1; 1.2.3; 1.2.4; 2.4.4.; 2.4.5; 7.3.6; Л.А.Гордон - гл. 1, 3, 4, частично гл. 2, 7, 8, § 9.4.1. Другие разделы пособия написаны совместно.

Авторы признательны специалистам Саяно-Шушенской ГЭС, помогавшим в подготовке рукописи.

В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон, "Гидроэлектростанции", Красноярск, 2002г.