ОТКРЫТЫЕ И ПОЛУОТКРЫТЫЕ ГЭС
Возможность отказа от выполнения трудоемких работ по возведению шатра машинного зала и опережающий ввод в эксплуатацию монтажных кранов — главное преимущество ГЭС открытого и полуоткрытого типов. Пути козловых кранов прокладываются непосредственно на бетонных конструкциях нижней массивной части здания или на продольных подкрановых балках между невысокими колоннами пониженного машинного зала.
Стоимость получаемой в течение нескольких месяцев дополнительной выработки энергии обычно значительно превышает экономию на строительной части, т. е. за счет отказа от сооружения шатра.
Полуоткрытые и открытые компоновки зданий ГЭС применимы при любых напорах и могут строиться в сочетании с некоторыми другими специальными типами, а именно: совмещенными (см. рис. 22-2), полу- подземными (см. рис. 26-7) и бычковыми (см. рис. 22-11).
ЗДАНИЯ ОТКРЫТОГО ТИПА
Открытая установка гидрогенераторов возможна в благоприятных природных условиях с умеренным климатом при отсутствии сильных ветров, в местностях, где отсутствуют бури и т. п. В зданиях ГЭС открытого типа гидрогенераторы устанавливаются сверху на открытом воздухе и защищаются от атмосферных воздействий съемными колпаками, находящимися в зоне действия козловых или полукозловых кранов.
На ряде зданий ГЭС в США применена явно выраженная открытая установка гидрогенераторов, когда колпаками защищается их верхняя часть [22-1]. На некоторых современных установках предпочтение отдается варианту, напоминающему полуоткрытый тип зданий, когда генератор установлен под крышкой большого размера (см. рис. 26-6).
Наибольшие эксплуатационные затруднения может вызвать появление конденсата на внутренней поверхности колпаков из-за тепловыделений гидрогенераторов, что особенно характерно в условиях резких колебаний температур. Однако почти полувековой опыт эксплуатации в Швеции ГЭС Варной открытого типа при сравнительно суровом климате свидетельствует о возможности применения этого типа в различных природных условиях.
ЗДАНИЯ ПОЛУОТКРЫТОГО ТИПА
В зданиях ГЭС полуоткрытого типа гидрогенераторы устанавливаются в пониженном малогабаритном машинном зале. В перекрытии машинного зала делают люки со съемными крышками, размер которых должен быть больше диаметра ротора гидрогенератора. Монтаж и ремонт агрегатов производится установленными снаружи козловыми кранами при открытых крышках. Для уменьшения влияния атмосферных воздействий во время этих операций предусматривают временную обшивку кранов подручными материалами (фанера, толь, брезент и т. п.).
Поскольку здания ГЭС полуоткрытого типа все же имеют небольшой машинный зал, они менее подвержены неблагоприятным климатическим явлениям, а поэтому распространены гораздо больше, чем здания открытого типа. В нашей стране при довольно суровом климате они построены в составе Волжского каскада гидроузлов — Иваньковская, Горьковская, Саратовская ГЭС и Днепровского каскада — Кременчугская и Днепродзержинская ГЭС.
Машинный зал Нурекской ГЭС выполнен достаточно просторным и обслуживается внутренним мостовым краном грузоподъемностью 20 т для производства мелкого текущего ремонта [0-2 и 22-1].
Другой отличительной особенностью здания Нурекской ГЭС является установка внутри его, в отдельном помещении, шаровых затворов, которые обслуживаются вторым мостовым краном. Монтаж агрегатов и затворов производится снаружи установленными козловыми кранами через люки со съемным перекрытием в потолке здания. На Нурекской ГЭС установлены два таких крана грузоподъемностью по 360 т.
На крупнейшей в мире ГЭС Илья Солтейра полуоткрытого типа затворы на турбинных трубопроводах вынесены за пределы здания станции и благодаря небольшому напору сделаны плоскими, а в плотинном водоприемнике — массивной щитовой стенке предусмотрена установка сороудерживающих решеток и ремонтного затвора (рис. 22-10).
Установку вспомогательных кранов внутри пониженного машинного зала можно считать оправданной на крупных ГЭС с большим числом агрегатов. Однако в североамериканской практике строительства почти всегда, даже на таких крупных многоагрегатныхустановках как Роберт Мозес и Роберт Сандерс обходятся без внутренних мостовых кранов (см. табл. 22-1).
Всего в нашей стране, с учетом нескольких небольших ГЭС, построенных на Кавказе, насчитывается 10 полуоткрытых станций.
В западной Европе все более широкое применение получают здания с пониженным машинным залом на низконапорных русловых ГЭС с горизонтальными капсульными агрегатами [22-1]. К полуоткрытому типу относятся также все бычковые ГЭС (см. § 22-5), некоторые ГЭС совмещенного типа, например, в нашей стране Дубоссарская и Саратовская ГЭС (см. рис. 22-2).
Широкому применению малогабаритных зданий полуоткрытого типа (их насчитывается около 150) способствует возможность строительства их при любых напорах, т. е. на русловых, приплотиниых и деривационных установках, при вертикальных и .горизонтальных агрегатах.