Қазақстанда өндірілген электр энергияның 84%-дайы ЖЭС-да өндірілсе 16%-тейі СЭС-да өндіріледі [11].

СЭС-ның жұмыс істеу принципін 2.11-суре бойынша түсінуге болады.

А - су турбинасы; В - электр өндіргіш; С – бөгет

2.11 - сурет. Су электр станция сүлбесі

Су ағынының энергиясы жоғарғы және төменгі деңгейлер айырмасымен анықталады. Жоғары тегеуірінді су ағыны турбинаны айналдырады, ал оның білігіне электр генераторы жалғанған.

Су турбинасының жұмыс істеу қағидасы бу турбинасының жұмыс істеу қағидасымен бірдей. Су турбиналары да екі түрге бөлінеді: активті (2.12 - сурет) және реактивтік (2.13 - сурет). Су турбинасын тез тоқтатып қайтадан жіберуге болады. Су қондырғысын жіберу және қуат алуы толығымен автоматтандырылған, оны жіберу үшін бірнеше минут қажет.

Ең ірі үш су станциясы Ертіс өзенінде орналасқан. Олар Шығыс Қазақстан және Семей облыстарындағы Бұқтырма, Өскемен және Шүлбі станциялары. Келесі үлкен станция Іле өзенінде Алматының шығысында орналасқан. Осы су станциялары республиканың пайдаланылатын су мүмкіншілігінің 95%-ін құрайды. Олардан кіші станциялар да бар. Олардың ішінде Алматы СЭС-лары қалған 5%-ды құрайды.

Бұқтырма станциясы. Ертіс өзеніндегі каскадты құрайтын үш станцияның біріншісі. Оның жалпы қуаты 675МВт жылына орташа есеппен 2300млн. кВтЧсағ электр энергиясын өндіреді. Су қоймасында Ертістің екі жылдық ағын суының көлемі бар: орташа есеппен алғанда жалпы көлемі 35 км3; жылдық ағыны - 18 км3.

Бұқтырма станциясы шыңдық станция ретінде істейді, бірақ оның маусымдық жұмыс тәртібі өзен ағысы бойынша төменгі кеме қатынасы мен суландыру талаптарына байланысты. Стациян бір жазда жалпы алғанда электр энергияның 2/3-ін, қыста 1/3-ін өндіреді.

Өскемен станциясы. Бұл электр станция (332 МВт, 1400 ГВт) каскадтың екінші станциясы. Оның су қоймасында апталық қосымша су бар. Бұл станция тікелей қалаға жарық береді.

а) б)

а – жұмыс істеу қағидасы; б - жұмыстық доңғалағы

2.12-сурет. Ожаулық реактивті турбинаның сүлбесі

а - радиалдық белдікті; б - зырылдауықтық; в - бұрылатын қалақтық; г - диагоналдік; д - екі қалақтық

2.13 - сурет. Реактивті су турбинасының жұмыстық доңғалағы

Шүлбі станциясы. Ертіс өзеніндегі үшінші электр станциясының бастапқы қуаты 585 МВт (5х117 МВт). Су қоймасы үлкен болғанымен, оның қыстағы пайдалануын өзеннің ағысы бойынша төменгі су пайдалану талаптарын едәуір шектейді. Осының нәтижесінде электр станция өзінің ең жоғарғы қуатына көктемде жетеді, ең жоғарғы жылдық жүктеме кезіндегі орташа қуаты тек 400 МВт-ты құрайды. Жылдық орташа электр өндіру 1500 млн.кВтЧсағ.

Шүлбі су электр станциясынан төмен орналасқан Ертіс тоспасының төртінші сатысын салу жоспары бар, оның өзінде су қоймасы және шағын станциясы болады, ол қарсы реттегіш ретінде істейді. Бұл нысан Шүлбі станциясының ең аз жүктемелік қуатын ең жоғарғы жұмыс кезінде 230 МВт-қа арттырады.

Қапшағай станциясы. Бұл электр станция Алматының шығысында Іле өзенінің тау аңғарынан өтер тұсында Қапшағай су қоймасы орналасқан. Оның қуаты 434 МВт (4хl08,5 МВт), ал орташа жылдық өндірісі 1160 млн.кВтЧсағ – қа жуық.

Электр өндірісі және орташа куат бүгінгі күні екі себептен шектелген. Біріншісі судың тапшы болуына және станциядан төменгі су деңгейіндегі балықты қорғау үшін реттеуге байланысты су қоймасы әрдайым толығымен толтырылмайды. Осының нәтижесінде су қоймасының ең жоғарғы тегеуіріні 35 м, яғни жобаланғаннан 9 м төмен, қыстағы мұз жүру оған теріс ықпалын тигізеді. Осылардың бәрі электр станцияның шыңдық куатын 280 МВт-қа дейін шектей түседі.

Қапшағай станциясынан 36м төмен екінші су қоймасын және шағын станция салу жоспары бар. Бұл өзендерді реттеуді жақсартып станцияның шыңдық куатын 120 МВт-қа дейін өсіруге мүмкіндік береді.

Барлық негізгі су станциялардың күйі жақсы, қажетті жөндеу жұмыстары жүйелі түрде жүргізіліп келеді.