Как работает Рыбинская ГЭС⁠⁠

В России порядка двух сотен больших и малых гидроэлектростанций. По своей мощности — 356,4 мегаватт — Рыбинская входит в тридцатку крупнейших, занимая 24-е место. Ежегодно шесть её гидроагрегатов вырабатывают порядка 935 000 000 киловатт-часов. Этого достаточно, чтобы целый год снабжать электричеством примерно 519 000 квартир или 1/7 всего жилого фонда столицы. Фотокорреспондент «Черёмухи» Александра Кузнецова и репортёр Дмитрий Воробьёв подготовили фотоисторию о том, как рождается энергия воды.

Задача станции — преобразовать поток воды в электричество. Для этого ГЭС нужно водохранилище. Рыбинское — одно из самых больших в Европе. Нужный напор обеспечивается за счёт перепада высоты, поэтому для судоходства и требуется шлюз. От Волги водохранилище отделяет водосбросная плотина, от Шексны — здание ГЭС. В нём установлены шесть гидроагрегатов. Их «шапки» выходят в машинный зал.

Но это лишь верхушки энергетических айсбергов. Каждый агрегат уходит ещё на три этажа вниз.

На кадре ниже вода из рукотворного моря вливается в ГЭС:

К агрегатам ведут водоводы. Разогнанная до высоких скоростей вода падает на лопасти. Под её давлением лопасти начинают вращать турбину, которая приводит в движение ротор электрогенератора. Ротор, обмотанный медной проволокой, вращается внутри статора — это неподвижная часть генератора в виде двухполярного магнита. Вращение приводит к тому, что полярность постоянно меняется, образуется магнитное поле и в обмотке статора зарождается электрический ток. Генератор находится в верхней части агрегата, выходящей в машинный зал:

А так станция выглядит в разрезе:

Чем больше электричества, тем сложнее передать его на большие расстояния: провода нагреваются током, это приводит к потере энергии. Избежать издержек можно, уменьшив сопротивление (а для этого придётся сделать толще провода, что очень дорого и опасно), либо снизив силу тока. Из школьного курса физики некоторые помнят, что сила тока обратно пропорциональна напряжению. Поэтому напряжение повышают с помощью трансформаторов.

Теперь электричество уходит в общую сеть по этим проводам через Волгу. Уже на местах напряжение обратно понизят, чтобы ток попал в наши розетки.

За работой Рыбинской ГЭС следят сразу несколько систем безопасности, а все сотрудники наизусть знают, куда без подготовки лучше не залезать.

Центральный пульт управления — своеобразный мозг станции. Бесчисленные датчики показывают состояние практически всех измеряемых величин.

На всех этапах функции пульта дублируются. Это сделано для повышения надёжности и усиления безопасности. Например, у каждого агрегата стоит такой регулятор:

О работе агрегата сообщают не только датчики на регуляторе и пульте, но и простая лампочка на крышке.

Ещё немного о безопасности. Эксперт Каскада Верхневолжских ГЭС Владимир Дубровин объясняет «на пальцах» защитные механизмы. При необходимости поток воды в агрегаты можно перекрыть с помощью специальных лопаток в основании турбины.

Если вдруг откажут все системы, на станции автоматически опустятся щиты, которые смогут предотвратить серьёзные последствия.

Мы не ответили ещё на один вопрос — куда попадает вода после выполнения своей миссии? По водоотводящим трубам она уходит в Волгу и продолжает свой путь к Каспийскому морю.

Рыбинская ГЭС — не только один из стратегических объектов Ярославской области, но и архитектурный памятник. Черты сталинского ампира нашли отражение в многочисленных порталах, барельефах, пилястрах и бра. Словом, не просто промышленная площадка, а настоящий музей.

Иллюстрации Зинаиды Букиной. Источник - https://cheremuha.com/2017/05/04/kak-rabotaet-ryibinskaya-ge...

P.S. При подготовке поста были обнаружены интересные материалы по этой теме в ЖЖ: Рыбинская ГЭС: как это устроено и Рыбинская поездка: Рыбинская ГЭС изнутри!