IX. Использование существующих электрических установок для усиления электроснабжения Волжского района

IX. Использование существующих электрических установок для усиления электроснабжения Волжского района

(к пункту “А” программы электрификации России)

Общие соображения

Проведение плана электрификации даже в самых скромных размерах потребует для своего осуществления много лет как вследствие общих затруднений, в которых находится народное хозяйство страны, и длительных последствий, вытекающих из этого затруднительного положения, так и вследствие общей отсталости нашей техники, которая без иностранной помощи не будет в состоянии справиться со всеми трудностями предстоящих перед ней в связи с электрификацией задач.

Кроме того, в результате глубокого переворота и сдвига всей промышленной жизни страны, вызванных войной и революцией, намечаются коренные изменения во многих отраслях промышленности как в их географическом распределении, так и в отношении постановки самого производства.

Эти обстоятельства вносят в общий план электрификации и в порядок установления очередности выполнения отдельных его частей большую неопределенность, которая для многих местностей не позволяет уже теперь решить, когда они войдут в сферу действия широкой электрификации и насколько возможно удовлетворение населения этой местности электрической энергией для промышленных целей и для нужд домашнего обихода и быта.

Поэтому самое широкое и полное использование имеющихся электрических установок и их оборудования должно быть проведено в самом спешном порядке. Это должно в одинаковой мере относиться как к станциям общественного пользования, так и к станциям, имеющимся и сохранившимся во многих промышленных предприятиях.

Наилучшее использование может быть достигнуто установлением электрической связи между близлежащими станциями и параллельной работы их на общую сеть. Это дало бы возможность всю свободную мощность промышленных предприятий, остающуюся после покрытия собственных нужд, направить на электроснабжение местного населения, что является тем более необходимым, что почти во всех немногих городах (исключение составляют разве только Москва и Петроград, имеющие очень мощные станции), имеющих станции общественного пользования, мощность их далеко не удовлетворяет потребности населения в энергии, и лишь небольшая часть их жителей приобщена к пользованию электрической энергией, которая, собственно говоря, должна бы быть в настоящий век предметом первой необходимости.

Еще одна сторона заслуживает особого внимания: многие силовые станции имеют нефтяные двигатели или имеют котельные, которые строились для нефтяного топлива и которые по тесноте помещений или вследствие других причин не приспособлены к сжиганию местных топлив. Для таких станций в ближайший год почти полного отсутствия нефти получение энергии со стороны, со станций других предприятий, может дать возможность не прекращать электроснабжения и поддержать производства, которые без этого были бы обречены на приостановку.

Правильное координирование распределения работ в течение дня в предприятиях, присоединенных к общей сети, позволит, несомненно, во многих случаях увеличить мощность, которая может остаться в распоряжении для предоставления энергии новым потребителям, и в этом отношении могла бы быть оказана очень большая польза населению, живущему в районе, прилегающем к этим предприятиям, которое испытывает в настоящее время большие бедствия вследствие полного отсутствия осветительных материалов. Может быть, в некоторых случаях возможно было бы в дневные часы предоставление энергии для местных целей, для нарождающейся кустарной промышленности, для устройства местных мельниц и пр.

Обзор электрических станций общественного пользования

Установленная мощность электрических станций общественного пользования Волжского района весьма мала. Из общего числа станций в количестве 25 большинство (17) имеет незначительную мощность — менее 160 кВт.

Общая мощность установленных на станциях двигателей равняется 19 519 л. с. (что составляет 8,5% от мощности всех установок района), из коих паровые турбины составляют около 26%, паровые машины и локомобили — 11, дизели — 53, прочие нефтяные двигатели — 4 и газовые двигатели — 6%.

Мощность установленных на станциях генераторов электрической энергии равняется 13 273 кВт, причем установки постоянного тока составляют 50%, трехфазного — 43 и однофазного — 7%.

По данным за 1916 г., всеми станциями было выработано около 28,9 млн. кВтч, которые распределялись между разными категориями потребителей таким образом:

осветительные абоненты — 22%, моторные абоненты — 4, уличное освещение — 4, водопровод — 3, собственное потребление — 5, трамвай —49% .

Как видно, крупнейшим потребителем электрической энергии являлся трамвай, расходовавший половину общей выработки энергии.

Расход энергии на освещение составлял лишь ¼ общего количества.

Совершенно незначителен был отпуск энергии для моторов.

Расход топлива в 1916 г. был равен около 1,69 млн. пуд. в переводе на 7 000‑калорийное топливо, причем из этого количества более 70% составляли нефть и нефтяные остатки.

Значительная часть всех электрических станций района работает в условиях почти полной загруженности, не допускающей новых присоединений. Имеются даже станции, где в периоды зимнего максимума не только не остается никакого резерва, но имеется даже перегрузка машин.

Коэффициент использования станции в среднем равняется около 25%.

По статистическим данным, в 19 пунктах общее количество населения достигает 1 458 тыс. человек, причем надо полагать, что действительное население больше указанного и должно еще возрасти в связи с перекочевкой из центральных районов. Подсчет установленной мощности на одного жителя дает 9,2 Вт — цифра чрезвычайно малая, если принять во внимание, что из общей установленной мощности не исключена та часть ее, которая соответствует нагрузке, создаваемой трамваем и моторными абонентами.

Что касается потребления энергии для освещения, то на одного жителя приходится около 5,2 кВтч в год.

Последняя цифра наглядно иллюстрирует то обстоятельство, что снабжение населения в городах Волжского района электрической энергией абсолютно недостаточно.

Если сопоставить это обстоятельство с указанной выше почти полной загруженностью станций, ставящей предел возможности увеличения числа абонентов, то, естественно, возникает вопрос об изыскании мер для усиления электроснабжения населения.

Одной из наиболее реальных мер в этом отношении может явиться использование электрических установок существующих промышленных предприятий, во многих случаях располагающих свободной мощностью.

Путем объединения отдельных силовых установок для совместной работы на общую электрическую сеть является возможным увеличить абсолютную величину суммарной свободной мощности благодаря несовпадению максимальных нагрузок, и, кроме того, в некоторых случаях представляется возможным даже снятие некоторых агрегатов, так как благодаря суммированию отдельных мощностей общий резерв может быть относительно уменьшен.

В Волжском районе представляется возможным провести ряд мероприятий, направленных к достижению вышеуказанных целей в нескольких пунктах.

В Казанском районе план электроснабжения может быть построен на использовании установки порохового завода, который может принять на себя нагрузку как части города Казани, так и фабрики Алафузова и трамвая.

В Самаре усиление электроснабжения может быть доступно путем соединения для параллельной работы городской станции и станций Трубочного завода и зернохранилища Государственного банка.

В Вольске представляется целесообразным связать между собой станции расположенных здесь цементных заводов.

В Царицынском районе электроснабжение должно быть построено на использовании установок оружейного завода и Максимовского лесопромышленного товарищества, расположенного в нескольких верстах от Царицына, для параллельной работы с городской станцией и для электрификации как части Донецко-Юрьевского завода, так и ряда царицынских заводов.

В Астрахани на новую, пока не вполне законченную, станцию представляется возможным перевести нагрузку трамвая и некоторых других предприятий.

Особо надлежит отметить, что в целях электроснабжения Симбирска можно было бы поставить вопрос о постройке гидроэлектрической станции на Свияге, могущей дать 1,5‑2 тыс. кВт, проект которой был, между прочим, разработан инженером Н. В. Фоминым.

Что касается одного из крупнейших городов Нижнего Поволжья — Саратова, то здесь кроме городской станции бывш. Бельгийского общества, оборудованной генераторами постоянного тока и работающей в условиях перегрузки, нет ни одной более или менее солидной электрической установки, которую можно было бы использовать в качестве базы для питания электрической энергией, между тем как население города, так и его значительно развитая промышленность испытывают крайнюю нужду в получении энергии. Это усугубляется еще тем, что в Саратове намечено расширение существующих и постройка ряда совершенно новых заводов, например завода “Стелла” и др.

Таким образом, представляется целесообразным поставить на очередь вопрос о постройке здесь достаточно мощной временной электрической станции, каковой может быть темой отдельного доклада.

В дальнейшем мы переходим к описанию возможных способов усиления электроснабжения отдельных пунктов района.

Казанский район

Старая электрическая станция основана в 1896 г., и в связи с этим оборудование ее представляет весьма пеструю картину. Установлено всего 13 мелких двигателей общей мощностью 20‑30 л. с. Станция вырабатывает постоянный ток трехпроводной системы с напряжением на шинах 350/175 вольт. Коэффициент использования станции — 22,3%. Станция загружена в полной мере, и в последние годы город должен был отказаться от присоединения новых абонентов и сократить потребление энергии. Принимая во внимание, что население Казани превышает 200 тыс. человек, надо полагать, что удовлетворение потребности городского населения только для освещения вызывает необходимость значительного увеличения мощности станции по сравнению с существующей.

Этого-то можно будет достигнуть, обслуживая Казань энергией от установки порохового завода при параллельной работе обеих его станций — дизельной и паротурбинной. На первой установлены шесть двигателей Дизеля с генераторами трехфазного тока обшей мощностью 1 350 кВт, напряжением 2 100 вольт. На второй установлены две паровые турбины по 1 250 кВт, напряжение тоже 2 100 вольт. На заводе стоит еще одна такая же турбина, которая потерпела аварию во время происшедшего на заводе в 1917 г. взрыва пороховых складов.

Общая мощность станций завода определится, таким образом, в количестве 3 850 кВт без третьей турбины или 5 100 кВт, включая ее.

Ремонт этого турбогенератора надо поставить в качестве первоочередной задачи, хотя бы это было сопряжено с большими трудностями.

За вычетом потребной для нужд завода мощности в 1 500 кВт, остающаяся свободной и могущая быть использованной мощность оказывается равной 2 350 кВт или при осуществлении ремонта поврежденной турбины — 3 600 кВт. Эта мощность может снабжать энергией трамвай, Алафузовскую фабрику и город. Для этого необходимо: устроить на пороховом заводе повышающие трансформаторы с 2,1 тыс. до 10 тыс. (или 6 тыс.) вольт; установить приемные трансформаторы у Алафузовской и трамвайной подстанций, где существующие неэкономические паровые машины придется заменить трехфазными моторами для приведения в действие существующих динамо-машин постоянного тока; сферу действия существующей станции (300‑150 вольт постоянного тока) можно было бы сузить; другую часть города — питать трехфазным током через трансформаторные пункты с порохового завода. При этом освобождается оборудование трамвая — три паровые машины по 350 л. с., фабрики Алафузова — три паровые машины по 175, 175 и 100 л. с., шесть паровых машин на общую мощность 150 л. с. и семь нефтяных двигателей на общую мощность 337 л. с. В случае ремонта турбины порохового завода освобождается еще турбина на 1 400 кВт строящейся новой городской станции. Мелкие машины могут быть использованы на местах разработки топлива — сланцев, торфа и пр., а большая турбина — для электрификации Саратова.

Самарский район

В городе Самаре имеются три более или менее крупные силовые установки, представляющие интерес в смысле возможности осуществления связи между ними в целях параллельной работы на общую сеть, по возможности расширения электроснабжения, — Самарская городская электрическая станция, Самарский трубочный завод и Самарское зернохранилище Государственного банка.

На городской станции установлены два турбогенератора по 1 600 кВт и два дизеля с генераторами по 400 кВт. Станция обслуживает городскую распределительную сеть и трамвай.

Максимальная нагрузка доходила в декабре 1916 г. до 2 260 кВт, покрываясь одновременной работой одной турбины и обоих дизелей.

При полном удовлетворении потребностей населения Самары, равного, по официальной статистике, 244 400 человек и, вероятно, значительно возросшего за последние два года в связи с перекочевкой населения из центральных губерний, число присоединений должно будет значительно возрасти, и для покрытия максимума необходим будет пуск 2‑й турбины, так что станция должна будет работать без резерва.

Исходя из этого соображения, надо считать включение городской станции в параллель с другими электрическими станциями не только желательным в целях улучшения коэффициентов использования отдельных агрегатов, но и необходимым для обеспечения надежности электроснабжения города.

На Самарском трубочном заводе установлено всего семь дизелей на общую мощность 3 355 л. с. с генераторами на 1 900 кВт.

При осуществлении связи завода с другими предприятиями возможно отдавать во внешнюю сеть около 1 тыс. кВт. Станции Самарского элеватора оборудованы двумя турбогенераторами Лаваля с генераторами по 375 кВт, мощность одного из них могла бы полностью быть отдана на сторону.

Объединение работы трех станций дает возможность, во-первых, благодаря несовпадению максимумов нагрузок и увеличению вследствие этого свободной суммарной мощности, значительно увеличить количество присоединений и электрифицировать ряд мелких предприятий, имеющих собственные силовые установки.

Возможна будет, между прочим, остановка имеющихся мелких блок-станций общественного пользования, например Сурошникова и Шихобалова, и перевод их нагрузки на общегородскую сеть.

Во-вторых, явится возможность наиболее целесообразного использования отдельных агрегатов путем перераспределения нагрузок между ними в зависимости от колеблющейся нагрузки в течение суток и по сезонам.

Вольский район

Около города Вольска Саратовской губернии расположены четыре цементных завода: Глухоозерский, бывш. Саратовского Акционерного общества Зейферт и Ассерт. Крупные силовые установки этих заводов представлялось бы рациональным соединить между собой для параллельной работы линиями электропередач, что позволило бы ввести наиболее экономичное распределение нагрузок и, вероятно, дало бы возможность освободить часть оборудования для использования его в другом месте района.

Царицынский район

Центральная городская электрическая станция оборудована пятью двигателями Дизеля общей мощностью 1 870 л. с., из коих два двухцилиндровых двигателя по 125 л. с. работают на динамо-машины постоянного тока 600 вольт мощностью в 85 кВт каждая, остальные двигатели — четырехцилиндровые, один в 420 л. с. и два по 660 л. с., работают на генераторы трехфазного тока, 50 периодов, 2 150 вольт.

Царицынская станция еще в 1917 г. должна была прибегнуть к ограничениям в отношении новых присоединений вследствие почти полной загруженности станции. Для удовлетворения потребности г. Царицына в полной мере представлялось бы необходимым ввести на городскую станцию ток от Максимовского завода с двумя турбогенераторами Броун-Бовери, по 1 300 кВт каждый, трехфазного тока и артиллерийского завода с двумя турбогенераторами мощностью в 2 тыс. и 1 тыс. кВт. При этом будут электрифицированы Донецко-Юрьевский завод и мелкие промышленные предприятия города Царицына.

Астраханский район

В Астрахани кроме электрических станций общественного пользования для освещения и трамвая имеется ряд сравнительно небольших установок, которые частично могли бы быть присоединены к городской сети, как, например, два холодильника — Астраханский и Унион, ремонтные мастерские пароходных обществ и пр.

Первоначальное оборудование городской электрической станции состояло из четырех двигателей Дизеля завода братьев Нобель мощностью по 300 л. с. каждый.

Двигатели работают на генераторы однофазного тока 50 периодов, 2 тыс. вольт, общей мощностью 800 кВт.

Напряжение у абонентов 220/110 вольт, причем по городу установлено 39 трансформаторов общей мощностью 810 ква.

Недостаточность мощности дизельной установки в связи с ростом присоединений вызвала установку нового оборудования, состоящего из двух паровых турбин трехфазного тока мощностью по 1 400 кВт каждая.

Сведений об окончании установки и пуске в ход турбогенераторов не имеется. Имеются лишь данные о том, что в 1918 г. оборудование трехфазного тока не было закончено.

Станция астраханского трамвая бывш. Анонимного общества рельсовых путей имеет смешанное оборудование из дизелей и паровых машин.

Основной частью оборудования, несущей нагрузку большую часть года, являются два дизеля Аусбургского завода: один трехцилиндровый 525 л. с., второй — двухцилиндровый 80 л. с.

Дизели работают десять месяцев в течение года, остальные два месяца работает паровая установка, состоящая из трех паровых машин Компаунд по 230 л. с. каждая и одной паровой машины мощностью 120 л. с. Все машины без конденсации работают на выхлоп в атмосферу.

Вышеизложенные данные приводят к заключению, что в качестве первоочередной меры необходимо было бы наметить пуск в ход новых турбогенераторов и работы по городской сети, которая должна быть приспособлена к переходу на новый ток.

Не касаясь здесь вполне возможных присоединений к городской станции ряда блокстанций отдельных предприятий, можно лишь указать, что если на станции не предусмотрена специальная постановка умформеров, то питание трамвая может быть осуществлено следующим путем.

Взамен первой установки следовало бы установить соответствующие электромоторы, питаемые током от городской станции, которые приводили бы в движение существующие динамо-машины постоянного тока.

Существующая дизельная установка может быть сохранена и включена в параллель. Таким образом, мощность трамвайной станции значительно увеличилась бы и дала бы возможность усиления трамвайного движения при обеспеченности достаточного резерва.

Заключение

Таким образом, кроме мер, предлагаемых для временного утоления электрического голода и состоящих в усилении электроснабжения, главным образом крупных населенных пунктов путем использования электрических станций существующих промышленных предприятий, план электрификации, который должен быть согласован с общим развитием народного хозяйства этой области, сводится к постройке следующих районных станций, развитие мощности которых представлено в нижеследующей таблице:

Намечаемые при этом высоковольтные электропередачи (110 тыс. вольт) получают протяжение 3 200 верст; осуществление этих электропередач может быть проведено по годам следующим образом:

1922/1923 годы .................. около 1 200 верст
1924/1925 годы .................. около 1 000 верст
1926/1927 годы .................. около   600 верст
К концу десятилетия ............. около   400 верст
___________________________________________________
Всего  .......................... около 3 200 верст

Потребное число подстанций, понижающих напряжение до напряжения главных распределительных сетей (38 тыс. вольт), равно как и протяжение этих распределительных сетей, может быть определено только при более детальной разработке проекта электрификации, которая может привести к некоторым отступлениям от намечаемого плана, в частности вопрос о системе передачи (110 тыс. вольт, 38 тыс. вольт) и о распределении энергии (38 тыс. или 22 тыс. или вовсе другое напряжение) может при этом получить и иное разрешение.