Одним из важнейших направлений повышения эффективности эксплуатации гидроэлектростанций является совершенствование организационных принципов и технических средств управления ими. Еще 25—30 лет назад, когда только начиналось развитие и объединение энергетических систем, почти каждая гидроэлектростанция представляла собой самостоятельное предприятие и работала на изолированный район совместно с небольшим числом других электростанций. В настоящее время в условиях создания Единой электроэнергетической системы страны ни одна даже самая мощная электростанция не в состоянии решить всех задач электроснабжения; поэтому осуществляется координация режимов работы энергопредприятий из небольшого числа диспетчерских пунктов объединенных и центрального диспетчерских управлений. В соответствии с общностью энергетических режимов исчезает необходимость и в полной хозяйственной самостоятельности электростанций, чему способствует внедрение технических средств, позволяющих централизовать в энергообъединениях некоторые функции управления. Для гидроэлектростанций, работающих в составе комплексных гидроузлов, централизация управления создает предпосылки для более эффективного использования гидроресурсов с учетом возрастающих требований и ограничений со стороны неэнергетических водопользователей. В связи с этими обстоятельствами происходит постепенная целенаправленная централизация всех форм управления гидроэлектростанциями.
К началу 10-й пятилетки из общего числа (около 400) гидроэлектростанций на самостоятельном хозяйственном балансе в подчинении энергоуправлений находились 32 отдельные крупные гидроэлектростанции и 34 каскадных объединения, включающих 149 гидроэлектростанций. Эти самостоятельные предприятия составляли около 87—88% установленной мощности всех гидроэлектростанций страны. Большое число средних и малых гидроэлектростанций входило в состав предприятий электрических сетей, а несколько гидроэлектростанций — на правах цехов в состав тепловых электростанций. В течение 1976— 1980 гг. число самостоятельных предприятий еще более сократилось за счет объединения ряда каскадов, а также за счет включения некоторых гидроэлектростанций в состав предприятий электросетей (ПЭС), в составе которых сейчас работают такие ГЭС, как Дубоссарская, Атбашинская, Кайраккумская и др.
Совершенствуется организационная структура управления самих гидроэлектростанций. В типовых организационных структурах ГЭС трехцеховая структура производственных подразделений установлена лишь для ГЭС 1-й группы мощностью свыше 1 млн. кВт; также лишь для этой группы установлена штатная должность главного инженера. Для гидроэлектростанций мощностью менее 100 тыс. кВт вообще не предусматриваются административно-управленческие подразделения, а производственные подразделения представляют собой участки, возглавляемые мастерами. Аналогичным образом упрощена организационная структура управления каскадами — трехцеховая структура сохранена лишь для каскадов, имеющих суммарную мощность ГЭС свыше 350 тыс. кВт. На ряде каскадов начала внедряться функциональная производственная структура, направленная на углубление централизации главным образом ремонтного обслуживания в пределах каскада.
Начиная с 1971 г. впервые в масштабе отрасли введено нормирование труда на действующих гидроэлектростанциях. Введению нормативов предшествовала большая работа по исследованию деятельности персонала гидроэлектростанций, изучению опыта организации труда на передовых предприятиях, анализу влияния различных эксплуатационных факторов на занятость персонала. Нормативы разрабатывались отдельно для каждой из групп гидроэлектростанций по мощности и учитывали, помимо мощности и числа гидроагрегатов, тип установленного оборудования, наличие повысительных подстанций, развернутость фронта сооружений, район (зону) расположения гидроэлектростанции и целый ряд других особенностей, влияющих на условия труда. В целом нормативы численности подтвердили свою прогрессивность, их внедрение способствовало выполнению заданий пятилетки по производительности труда, которая выросла в 1971—1975 гг. в 1,3 раза.
Нормативы, разработанные на период 10-й пятилетки, исходили из дальнейшего роста производительности в гидроэнергетике за 5 лет на 28—30%. При их разработке учитывалось действие таких факторов, как: улучшение структуры эксплуатируемых гидроэлектростанций (модернизация или вывод устаревших ГЭС, ввод новых мощных ГЭС); повышение уровня механизации труда, разделение труда, его интенсификация;
увеличение длительности межремонтного периода и сокращение срока ремонта вследствие повышения надежности оборудования;
усовершенствование структур и организации управления гидроэнергопредприятиями;
рационализация оперативного обслуживания гидроэлектростанций.
Внедрение типовых организационных структур и нормативов одновременно с целым рядом технических мероприятий позволило повысить производительность труда не только по гидроэнергетике в целом, где на показатели большое влияние оказывает ввод новых крупных гидроэлектростанций, оборудованных мощными гидроагрегатами, которые обеспечивают высокий показатель производительности труда, но и на гидроэлектростанциях, длительное время находившихся в эксплуатации.
В настоящее время персонал гидроэлектростанций распределен между основными структурными подразделениями следующим образом: административно-управленческий 7—8% оперативный 8—10%; по ремонту и эксплуатационному обслуживанию оборудования 42—48%; по эксплуатации и ремонту гидротехнических сооружений 14—16%; вспомогательный 20—25%. Таким образом, основная часть персонала (55— 60%) занята ремонтными работами. Поэтому основным направлением дальнейшего совершенствования организации эксплуатации ГЭС должно стать, с одной стороны, улучшение ремонтного производства, а с другой стороны, улучшение эксплуатационных свойств, повышение надежности основного и вспомогательного оборудования и гидросооружений.
Что касается численности оперативного персонала, то ее может характеризовать сравнение с численностью оперативного персонала ряда гидроэлектростанций США. Численность оперативного персонала на ГЭС США составляла (1976 г.): Гранд-Кули — 46 чел.; Гувер — 20 чел.; Мадди-Ран и Коновинго — 38 чел.; Глен-Каньон — 16 чел; аналогично на отечественных ГЭС: Красноярская — 66 чел.; Братская — 51 чел.; Волжская ГЭС имени В. И. Ленина — 20 чел. и т. д. Таким образом, численность оперативного персонала на отечественных ГЭС практически мало отличается от его численности на ГЭС США, что является, очевидно, следствием примерно равного уровня автоматизации основных операций по управлению гидроагрегатами и ГЭС в целом.
Гидроэлектростанций являются полностью автоматизированными предприятиями. На них автоматизированы: пуск и остановка гидроагрегата от одного импульса с пульта управления ГЭС или с диспетчерского пункта энергосистемы; перевод гидроагрегата из генераторного режима в режим синхронного компенсатора и обратно; пуск резервного гидроагрегата при снижении частоты в энергосистеме; групповое регулирование активной мощности гидроагрегатов от входного сигнала по частоте энергосистемы; остановка гидроагрегата при неисправностях; регулирование комбинаторной связи поворотнолопастных гидротурбин по напору; регулирование нагрузки гидроэлектростанций по заданному графику или по режиму бытового притока воды по реке (каналу); управление вспомогательным оборудованием; контроль за показателями работы гидроэлектростанции. Высокий уровень автоматизации обеспечивает, как сказано, возможности управления гидроэлектростанциями небольшим количеством оперативного персонала.
Большая часть гидроэлектростанций мощностью до 50 тыс. кВт имеет в смене одного дежурного (чаще всего — это суточные дежурства с малым временем активной работы). Отдельные небольшие ГЭС, работающие в каскадах (Вахшском, Выгском, Алмаатинском, Чирчикском и др.), не имеют постоянного дежурного на пульте управления и дежурство осуществляется «на дому» или постоянное оперативное дежурство отсутствует вообще. Такие ГЭС оснащены соответствующими системами автоматического управления, обеспечивающими ведение режима работы ГЭС без непосредственного участия дежурного персонала. Ряд ГЭС средней мощности (Рыбинская, Угличская, Плявинская и др.) управляются также из диспетчерского пункта, однако дежурный персонал на них сохраняется для оперативного обслуживания гидроагрегатов, средств управления и связи. На оперативный персонал возложены также обязанности по производству переключений в электрической части ГЭС, допуску к работе и наблюдению за работой ремонтного персонала.
На крупных гидроэлектростанциях, уровень автоматизации которых наиболее высок, численность оперативного персонала в смене составляет 3—6 человек, занятых главным образом контролем за работой наиболее ответственного оборудования.
По сложившемуся среди эксплуатационников мнению дальнейшая автоматизация гидроэлектростанций не может дать немедленного эффекта в части сокращения численности персонала в связи с тем, что для этого необходимо повышение надежности основного и, в еще большей степени, вспомогательного оборудования, сокращение числа разного рода ограничений в работе гидроагрегатов и их отдельных наименее надежных узлов, а также решение ряда организационных вопросов, связанных с обеспечением техники безопасности и охраны труда. С этим мнением следует согласиться; однако с точки зрения длительного эффекта дальнейшее развитие автоматизации ГЭС в сочетании с усовершенствованием оборудования и организации управления электростанциями является необходимым условием повышения эффективности гидроэнергетики в целом.
Направлением дальнейшей автоматизации гидроэлектростанций является внедрение на них автоматизированных систем управления технологическим процессом с применением ЭВМ (см. § 17.8). В настоящее время такие системы уже закладываются в проекты всех новых гидроэлектростанций. Опыт эксплуатации АСУ ТП ГЭС в СССР пока недостаточен.
Развитие автоматического управления гидроэлектростанциями, как это следует из зарубежного опыта, имеет обычно следствием сокращение численности эксплуатационного персонала; условиями для этого является высокий уровень надежности основного и вспомогательного оборудования, а также наличие резерва мощности в энергосистемах, допускающего остановку агрегатов или ГЭС в случае неисправности на срок до прибытия ремонтного персонала.
Дальнейший рост производительности труда обслуживающего гидроэлектростанции персонала и обеспечение надежного состояния оборудования и гидросооружений требуют совершенствования организации их ремонтного обслуживания.
Объем ремонтного обслуживания оборудования гидроэлектростанций в настоящее время превышает 30 млн. руб. при удельной стоимости ремонта около 0,6 руб/кВт. Около трех четвертей этого объема приходится на капитальный ремонт, одна четверть — на текущий. Текущий ремонт практически полностью выполняет персонал ГЭС. Одной из важных задач является экономия затрат на капитальный ремонт, которые существенно зависят от его организации.
Ремонтом оборудования гидроэлектростанций заняты, кроме персонала ГЭС, также предприятия энергосистем, предприятия Главэнергоремонта, Спецгидроэнергомонтаж и ряд других организаций. Собственными силами ГЭС выполняется около 20—25% всех работ, Спецгидроэнергомонтажем — 40%, предприятиями энергосистем — 15%, предприятиями Главэнергоремонта — 15%. Недостатком постановки ремонтов на ГЭС являлось до последнего времени отсутствие системы в их организации, в том числе и отсутствие головного отраслевого предприятия, определяющего техническую политику в этой области. Например, Волжская ГЭС имени В. И. Ленина в 1977 г. при годовом объеме работ в 2 млн. руб. имела договоры с 12 подрядными организациями на сумму в 1,2 млн. руб. Не обеспечено и проектирование крупных ремонтных работ, особенно в части разработки проектов их организации.
В последнее время принимаются меры по упорядочению организации ремонтов на ГЭС. Основой такого упорядочения является тенденция к оптимальному, с точки зрения загрузки ремонтного персонала, разделению ремонтных функций между гидроэлектростанциями и специализированными ремонтными предприятиями. Очевидно, что на многоагрегатных ГЭС могут быть созданы собственные ремонтные участки с полной постоянной загрузкой. Ремонт оборудования на ГЭС с малым числом агрегатов целесообразен силами централизованных ремонтных предприятий, мощность которых рассчитывается исходя из объема трудозатрат, необходимых для ремонтного обслуживания нескольких прикрепленных электростанций.
Важным мероприятием является разработка общей схемы ремонтного обслуживания гидроэлектростанций на перспективу с учетом максимальной централизации ремонтного обслуживания и внедрения индустриальных способов ремонта. Осуществляются мероприятия по совершенствованию организации ремонта гидротехнических сооружений.
Повышение эффективности эксплуатационного и ремонтного обслуживания гидроэлектростанций во многом зависит от разработки соответствующих разделов в проектах новых ГЭС. В настоящее время неотъемлемой составной частью технического проекта гидроэлектростанции стал проект организации эксплуатации, состав которого определен «Нормами технологического проектирования гидроэлектростанций».
В проектах организации эксплуатации разрабатываются следующие вопросы: численность персонала и структура организации производства и управления;организация ремонтного и эксплуатационного обслуживания; номенклатура и оснащение производственных помещений, мастерских, складов и т. и.; средства механизации ремонтных и эксплуатационных работ; вспомогательные площади и площадки для размещения и ремонта транспортных средств, крупногабаритных приспособлений, навесного и прицепного оборудования, стендов и т. и.; конструкции специальных приспособлений для ремонтных работ; перечень запасных частей и деталей; культурно-бытовые помещения и их оборудование. Нормы технологического проектирования содержат конкретные рекомендации по выбору проектных решений по перечисленным вопросам. При составлении проектов руководствуются «Правилами технической эксплуатации электростанций и сетей», а также разработанными Главэнергоремонтом «Руководящими указаниями по проектированию организации и механизации ремонтного обслуживания оборудования и сооружений гидроэлектростанций». Большое значение для проектирования организации эксплуатации имеют впервые выпущенные отраслевые нормативные материалы по научной организации труда, обязательные для применения при проектировании гидроэлектростанций.
В целях внеотраслевого надзора за техническим уровнем основных решений, принимаемых в проектах новых предприятий, в том числе гидроэлектростанций, за обеспечением передового уровня производства и организации труда на проектируемых объектах организована экспертиза технологической части проектов гидроэлектростанций в экспертных комиссиях Государственного комитета СССР по науке и технике. Анализ ряда проектов организации эксплуатации гидроэлектростанций показал удовлетворительное решение большинства рассматриваемых в них вопросов.
