 |
|
|
|
()ModernLib.Net / / / () - (. 206)В конце 60-х гг. было завершено создание ЕЭЭС Европейской части СССР и сформированы мощные энергообъединения в Сибири и Средней Азии. В середине 70-х гг. в СССР создана крупнейшая в мире ЕЭЭС, объединяющая свыше 70 районных электроэнергетических систем и работающая совместно с электроэнергетическими системами стран - членов СЭВ. Общая установленная мощность электростанций, входящих в эту систему, превышает 150 Гвт,в то время как мощность всех электростанций СССР составляет около 220 Гвт. Советская электроэнергетика занимает передовые позиции в мире. Основные направления её развития - концентрация генерирования электроэнергии и повышение пропускной способности высоковольтных ЛЭП. К 1976 в СССР насчитывалось более 60 крупных ТЭС и ГЭС мощностью от 1 до 6 Гвт.Их общая установленная мощность составляет почти половину всех энергетических мощностей страны. Высоких технико-экономических показателей достигли тепловые электростанции. Удельный расход условного топлива на 1 квт• чотпущенной электроэнергии составляет на ТЭС около 340 г.Отличит. особенность советской электроэнергетики - широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), отпускающих потребителю не только электроэнергию, но и тепловую энергию за счёт тепла отработавшего пара. Комбинированное производство энергии на ТЭЦ даёт в год до 25 млн. тэкономии условного топлива (11% всего топлива, идущего на производство электроэнергии). Важное значение придаётся использованию в качестве топлива для ТЭС дешёвых углей таких месторождений, как Канско-Ачинское, Экибастузское и др. Достижения советской электроэнергетики стали возможны благодаря коренному изменению научных концепций энергетики и конструкций турбин и генераторов, котлоагрегатов, трансформаторов и преобразовательных устройств, ЛЭП и гидротехнических сооружений. Работы по техническому оснащению современным оборудованием электростанций и электроэнергетических систем ведутся многими научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями. Благодаря усилиям учёных, инженеров и техников в СССР созданы уникальные гидроагрегаты единичной мощностью свыше 500 Мвт,турбоагрегаты (800 и 1200 Мвт) ,паровые котлы с производительностью 2500 т/ч,намечено сооружение сверхдальних линий высокого напряжения (1150 квпеременного тока и 1500 квпостоянного тока) для соединения электроэнергетических систем Средней Азии и Сибири с ЕЭЭС Европейской части СССР. Наряду с совершенствованием традиционных способов передачи электроэнергии советские учёные разрабатывают принципиально новые способы передачи значительных количеств электроэнергии. Успешно решаются задачи, связанные с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1962-65 проведены теоретические и экспериментальные исследования, в результате чего в 1965 была создана модельная энергетическая установка, а в 1971 дала ток первая в СССР опытно-промышленная установка с магнитогидродинамическим генератором, имеющим расчётную мощность 20-25 Мвт,а в марте 1975 был осуществлен пуск очередной установки мощностью 12,5 Мвт. Характерная особенность современной энергетической науки - разработка таких перспективных направлений, как ядерная и термоядерная энергетика. Решение проблемы развития ядерной энергетики имеет большое научное, техническое и экономическое значение в связи с уменьшением природных запасов угля, нефти и газа (на которых работают ТЭС), удорожанием их добычи и т. д. В 70-х гг. наметилась тенденция ускоренного развития ядерной энергетики, доля которой в общем количестве вырабатываемой в мире электрической энергии неуклонно возрастает. Важное место в электроэнергетике занимают проблемы, связанные с новыми методами преобразования тепловой и химической энергии в электрическую, использованием внутреннего тепла Земли и солнечной радиации, разработкой методов и средств аккумулирования значит. количества электрической энергии. Большое внимание уделяется автоматизации как отдельных электростанций, так и электроэнергетических систем. Дальнейший прогресс в энергетике связан с кибернетизацией энергосистем, разработкой автоматизированных систем управления электроэнергетикой (В. А. Веников и др.). Существ. вклад в развитие современной электроэнергетики - труды И. А. Глебова, М. П. Костенко, Л. А. Мелентьева, В. И. Попкова, В. М. Тучкевича, Д. Г. Жимерина, Н. Н. Ковалева, Н. С. Лидоренко, Н. В. Разина и многих других Основные исследования по проблемам электроэнергетики проводятся в ЭНИН, Всесоюзном государственном проектно-изыскательском и научно-исследовательском институте энергетических систем и электрических сетей (институте «Энергосетьпроект», Москва), Всесоюзном электротехническом институте им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), МЭИ, Всесоюзном научно-исследовательском институте постоянного тока, Сибирском энергетическом институте АН СССР (Новосибирск) и др. См. также , , , , . Гидроэнергетика.После Октябрьской революции 1917 началось освоение богатейших гидроресурсов страны. В июне 1918 СНК принял решение о строительстве первенца советской гидроэнергетики - Волховской ГЭС мощностью 58 Мвт.Вопросы гидроэнергетического строительства заняли важное место в ленинском плане ГОЭЛРО, при подготовке которого были обобщены результаты работ, проведённых виднейшими русскими учёными и инженерами в области использования гидроресурсов, а также сформулированы основные положения и принципы рационального использования водной энергии (экономичность, комплексность, регулирование стока, высоконапорность и работа в системе). Эти принципы сохранили своё основополагающее значение на всех этапах развития советской гидроэнергетики. К концу 20-х гг. были построены 6 ГЭС мощностью свыше 1 Мвт.Строительство этих станций положило начало и советскому гидромашиностроению. Первые гидротурбины небольшой мощности строил Московский завод им. М. И. Калинина; средние и крупные агрегаты изготовлялись на Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ). Выпущенная в 1924 на ЛМЗ первая радиально-осевая турбина мощностью 370 квтпри напоре 14 м(для Окуловской ГЭС) в 12 раз превысила среднюю мощность гидротурбин, построенных до 1917. Выдающимся достижением советского гидростроения было сооружение в 1932 Днепровской ГЭС, проект которой был разработан группой учёных под руководством И. Г. Александрова. Каждая из её турбин значительно превышала единичную мощность самых крупных электростанций дореволюционной России и с избытком перекрывала всю установленную мощность Волховской ГЭС. Бетонная плотина станции представляла собой одно из наиболее грандиозных сооружений в мировой гидроэнергетической практике. Здесь же впервые в СССР для электропередачи было применено напряжение 154 кв.На Днепровской ГЭС было установлено уникальное по тем временам гидроэнергетическое оборудование. В научном плане проектирование и строительство Днепровской ГЭС повлекло за собой развитие исследований по гидравлике сооружений, изучению и укреплению скальных оснований, теории расчёта гравитационных плотин, гидравлике турбин, технологии и прочности бетона. Архитектурное решение здания и всего ансамбля сооружений Днепровской ГЭС является примером органического единства архитектуры и строительной техники. В связи с развитием народного хозяйства в период первых пятилеток встал вопрос о комплексном использовании крупных рек Восточно-европейской равнины - Волги, Камы, Свири и др. Сложность использования гидроэнергетических ресурсов этих рек состояла в том, что гидротехнические сооружения надо было возводить на глинах и песках. Мирового опыта гидротехнического строительства на таких грунтах не было. В результате научно-исследовательских работ по теории гидросооружений, фильтрационных и статических расчётов, по устойчивости грунтов и сооружений были разработаны и возведены плотины нового типа на песчаных и глинистых основаниях с напором до 30 м,что зарубежными специалистами ранее считалось не осуществимым. Перед Великой Отечественной войной 1941-1945 была введена в эксплуатацию Нижнесвирская ГЭС им. Г. О. Графтио, оборудованная крупнейшими в то время поворотно-лопастными турбинами мощностью 29 Мвтс диаметром рабочего колеса 7,4 м.Эта ГЭС впервые в мировой практике сооружена на сжимаемых глинистых грунтах с очень низким коэффициента сдвига. Советские гидростроители успешно справились с трудностями строительства плотины на моренном основании, применив оригинальную «наклонную» компоновку гидростанции. При возведении сооружений Свирьстроя проводились модельные испытания, что явилось основой нового в исследованиях экспериментального метода электрогидродинамических аналогий (ЭГДА) Н. Н. Павловского. Важный этап в развитии гидроэнергетики связан с освоением громадных энергетических возможностей Волги. Началом её использования для нужд энергетики, судоходства и водоснабжения было строительство в 1932-37 Канала им. Москвы с двумя электростанциями средней мощности (Иваньковской и Сходненской) и двумя малой мощности (Карамышевской и Перервинской). Вслед за постройкой Иваньковской ГЭС на Волге развернулось строительство двух гидроузлов в районе Углича и Рыбинска. После Великой Отечественной войны советская гидроэнергетика поднялась на качественно новый уровень развития. С внедрением автоматизации электростанций производительность труда на них по сравнению с довоенным уровнем повысилась на 50%; завершилась полная автоматизация районных ГЭС, начались телемеханизация и автоматизация энергетических систем; уже к концу 1952 был закончен перевод на телеуправление 60% всех ГЭС. Среди объектов гидроэнергостроительства в 1946-58 первое по важности место заняли ГЭС Волжско-Камского каскада. Были сооружены Горыновская и Камская ГЭС, в 1958 состоялся пуск на полную мощность (2,3 Гвт) Волжской ГЭС им. В. И. Ленина. В том же году вошли в строй первые агрегаты Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС. Гидротехническое строительство на Волге потребовало выполнения обширных научных исследований, разработки новых технических решений и конструкций. Такого рода гидроузлы предусматривают пропуск через гидротехнические сооружения громадных масс воды; например, для Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС расчёт проведён на поток с расходом в 64 000 м 3/сек,обладающий огромной энергией, значит. часть которой необходимо погасить при пропуске через сооружения. На этих ГЭС установлены уникальные турбины с диаметром рабочего колеса свыше 9 м.Днепровский каскад пополнился Каховской ГЭС, было развёрнуто строительство Кременчугской и Днепродзержинской ГЭС. На Севано-Разданском каскаде в Армении были введены 4 новые ГЭС. Началось освоение богатейших запасов водной энергии восточного Казахстана и Сибири, где были возведены ГЭС: Иркутская на Ангаре, Новосибирская на Оби, Усть-Каменогорская на Иртыше и начато строительство Братской ГЭС на Ангаре и Бухтарминской ГЭС на Иртыше. Развитие гидротехнического строительства в Советском Союзе выдвинуло ряд проблем, касающихся речного стока, методов его регулирования, использования водной энергии. Были созданы методы инженерного расчёта, получившие широкое применение при проектировании, строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений. С начала 60-х гг. осуществляется освоение гидроэнергетических ресурсов Ангары и Енисея. Определяющим направлением технического прогресса при этом является возведение высоких плотин на скальных основаниях. Проведена разработка ряда вопросов гидродинамики в связи с необходимостью сброса больших масс воды во время паводков. Разработаны вопросы термического состояния бетонных массивов плотин. В 1959-65 на новых ГЭС была введена в действие мощность 11,4 Гвт.Суммарная мощность ГЭС к 1965 достигла 22,2 Гвт.Было завершено строительство 14 ГЭС мощностью свыше 1 Гвт.Среди них Братская ГЭС, мощность которой к концу 1965 достигла 3,825 Гвт,Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС (2,53 Гвт) ,Волжская ГЭС им. В. И. Ленина (2,3 Гвт) ,Боткинская ГЭС (1 Гвт) .Было начато сооружение 18 новых ГЭС. Среди них Нурекская (2,7 Гвт) ,Ингурская (1,02 Гвт) ,Чиркейская (1 Гвт) .Как правило, новые ГЭС имели комплексное значение для народного хозяйства (Нурекский, Токтогульский, Чарвакский гидроузлы). В 1966-70 гидроэнергетическое строительство продолжалось в широких масштабах. Отличительная особенность этого периода - сооружение мощных высоконапорных ГЭС с высотой плотин до 250-300 ми установкой мощных гидроагрегатов. О масштабах технического прогресса можно судить по Красноярской ГЭС мощностью 6 Гвтс гидротурбинами мощностью 508 Мвт.При плотине Красноярской ГЭС построен судоподъёмник оригинальной конструкции, позволяющий судам преодолевать стометровый перепад. Было развёрнуто строительство Саяно-Шушенской (6,4 Гвт) ,Усть-Илимской (4,3 Гвт) и ряда других крупных ГЭС. Для горных рек Кавказа и Средней Азии характерно возведение высоких плотин: Ингурской арочной (271 м) ,Токтогульской гравитационной (215 м) ,Нурекской каменно-земляной (312 м) .Высокая сейсмичность районов строительства потребовала разработки новых методов возведения плотин. Основные направления гидроэнергетического строительства 70-х гг.: первоочередное использование наиболее эффективных гидроэнергоресурсов в восточных районах страны и прежде всего на Ангаре и Енисее, которые представляют собой источник дешёвой электроэнергии для энергоёмких производств; сооружение ГЭС с относительно небольшим годовым числом часов использования установленной мощности и ряда гидроаккумулирующих электростанций в районах Северо-Запада, Центра и Юга Европейской части СССР; комплексное использование водно-энергетических ресурсов в районах с неэнергоёмкими отраслями хозяйства; интенсивное освоение гидроэнергетических ресурсов в районах, располагающих ограниченными запасами топлива (в Закавказье, Карелии, районах Крайнего Севера). Важнейшие направления индустриализации строительства ГЭС - переход на тонкостенные и предварительно напряжённые железобетонные конструкции плотин, в частности на применение арочных контрфорсных и ячеистых плотин, широкое использование местных материалов, а также комплексная механизация и автоматизация производственных процессов. Основные проблемы гидроэнергетики разрабатываются в институте Гидропроект им. С. Я. Жука (Москва), Всесоюзном НИИ гидротехники им. Б. Е. Веденеева (ВНИИГ, Ленинград), Тбилисском НИИ сооружений гидроэнергетики им. А. В. Винтера (ТНИСГЭИ), ЭНИН и др. См. также , , , . Теплоэнергетика.Первые успехи советской теплоэнергетики связаны с выполнением плана ГОЭЛРО, предусматривавшим сооружение 22 ТЭС, работающих на местном топливе (торфе, подмосковном угле, донецком антрацитовом штыбе, кузнецком угле). Строительство энергетических объектов потребовало проведения целого ряда теоретических и прикладных работ по теплотехнике. Ещё в первые годы Советской власти А. А. Радциг провёл большую работу по обобщению имевшихся опытных данных и составлению формул и таблиц для определения термодинамических свойств водяного пара. С 1935 работы в этом направлении продолжались в МЭИ, а в 1938 была закончена разработка физически обоснованного уравнения состояния водяного пара (М. П. Вукалович, И. И. Новиков). На основе этих работ были составлены первые отечественные таблицы свойств водяного пара (1941). Начиная с 30-х гг. экспериментальные исследования физических свойств воды и водяного пара систематически проводились во Всесоюзном научно-исследовательском теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского (ВТИ, Москва) (Д. Л. Тимрот). В результате этих исследований были определены вязкость, теплопроводность, теплоёмкость, удельный объем водяного пара при давлениях до 51,5 Мн/м 2и температурах до 660 °С. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268 |