На 64 гидроэлектростанциях России мощностью 30МВт и более работают 395 агрегатов общей мощностью около 44ГВт (44тыс. МВт) (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Мощность гидрогенераторов

Основная доля вырабатываемой гидроэлектростанциями электроэнергии (54,2%) в России приходится на гидрогенераторы большой мощности (200—640МВт). Из 120 ГЭС в мире мощностью 1000МВт и более в России находится 10, т.е. одна двенадцатая часть. Однако использование гидро­потенциала в нашей стране неравномерное: в европейской части страны оно составляет 46,4%, в Сибири 19,7%, в восточных регионах только 3,3% и в среднем по стране около 20%. Экономически целесообразный к использованию гидропотенциал страны составляет 850млрдкВт·ч в год, что примерно в 5 раз больше того, что вырабатывают сегодняшние ГЭС. Во Франции и Германии степень использования экономически целесообразного гидропотенциала более 90%, в Японии — 84%, в США — 73%, Испании — 63% и т.д.

Мощности единичных гидроагрегатов определяются прежде всего параметрами источников гидроэнергии. В настоящее время имеется тенденция увеличения мощности применяемых гидрогенераторов. Рекордными по полной, или кажущейся (измеряемой в мегавольт-амперах — MB·А), мощности гидрогенераторами могут быть названы машины ГЭС Итайпу (Бразилия) — 823,6MB·А, Саяно-Шушенской ГЭС (Россия) — 820MB·А, 142,8об/мин, Гранд-Кули (США) — 600MB·А, 73,2об/мин.

Обычно в гидрогенераторах используется воздушное и водяное охлаждение (косвенное, форсированное или непосредственное). При непосредственном охлаждении охлаждающий агент (воздух или жидкость) непоредственно соприкасается с проводниками, отводя от них теплоту. Эффективность охлаждения резко возрастает, если в качестве охлаждающего агента применяется вода. Непосредственное водяное охлаждение обмотки статора впервые в мире было применено на гидрогенераторах Красноярской ГЭС. Водой могут охлаждаться не только обмотки статора и ротора, но и сердечники статора, его нажимные плиты.

Коэффициент полезного действия гидрогенераторов весьма высок. При больших мощностях он достигает 97—98,7%.

Большая доля отечественных гидрогенераторов отработала уже 30 лет и более. Ввод новых мощностей в последние 20 лет существенно отстает от среднего мирового уровня.

Доля гидрогенераторов со сроком службы менее 30 лет в мире составляет около 65%, в России – только 40%. Для 77% отечественных гидрогенераторов согласно государственным стандартам уже истек нормативный срок службы.

Зарубежный опыт многих стран показывает, что полная замена гидрогенераторов может быть экономически выгодной только для машин малой мощности, для машин большой мощности более целесообразна модерниза­ция действующего оборудования.