Мы продолжаем рассказ о Саяно-Шушенской ГЭС. В пятой части публикаций поговорим о конструктивных особенностях станции.
Саяно-Шушенская ГЭС представляет собой мощную высоконапорную гидроэлектростанцию приплотинного типа. Конструктивно сооружения ГЭС разделяются на плотину, здание ГЭС с корпусами вспомогательного назначения, водобойный колодец эксплуатационного водосброса, береговой водосброс, распределительное устройство. Судопропускными сооружениями гидроузел не оборудован и не допускает прохода судов в нижний и верхний бьефы.
Ниже Саяно-Шушенской ГЭС расположен её контррегулятор – Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса.
Установленная мощность Саяно-Шушенской ГЭС составляет 6400 МВт, фактическая среднегодовая выработка электроэнергии – 21 840 млн кВт·ч
Самым значительным элементом гидротехнических сооружений Саяно-Шушенская ГЭС является ее арочно-гравитационная плотина высотой 242 метра (80-ти этажный дом) и длиной по гребню 1074 метра. Плотина Саяно-Шушенской ГЭС – самая высокая в России. Уникальность плотины заключается в ее длине — арочные плотины в столь широком створе ранее никто не возводил.
Устойчивость и прочность плотины обеспечивается действием собственного веса на 60 % и частично упором верхней арочной части в берега на 40 %. Арочно-гравитационных плотин в СССР было построено всего две второй является возведенная еще в 1930-е годы плотина Гергебильской ГЭС в Дагестане. В плотину Саяно-Шушенской ГЭС уложено 9 миллионов кубометров бетона — рекордное для советских плотин количество. Этого хватило бы для строительства шоссе от Санкт-Петербурга до Владивостока!
В теле плотины размещены 10 продольных галерей, служащих для размещения контрольно-измерительной аппаратуры количеством около 11 000 единиц, наблюдения за состоянием плотины и выполнения ремонтных работ; нижние галереи также служат для сбора и отвода дренажных и фильтрующихся вод и для обслуживания цементационной завесы в основании плотины.
Эксплуатационный водосброс предназначен для сброса избыточного притока воды в половодье и паводки, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Проектная максимальная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13 600 м³/с, фактическая при отметке водохранилища 540 м — 13 090 м³/с, при НПУ 539 м — 12 760 м³/с. Конструктивно эксплуатационный водосброс состоит из водоприёмников, водосбросных лотков, водобойного колодца и рисбермы.
Здание ГЭС имеет криволинейную форму в плане, радиус по оси агрегатов 452 м. В здании ГЭС размещено 10 гидроагрегатов, мощностью 640 МВт каждый. Это крупнейшие по мощности гидроагрегаты в России, с радиально-осевыми турбинами, работающими при расчётном напоре 194 м (рабочий диапазон напоров от 175 до 220 м).
Номинальная частота вращения гидротурбины составляет 142,8 об/мин, максимальный расход воды через турбину – 340 м³/с, КПД турбины в оптимальной зоне – около 96 %, общая масса оборудования гидротурбины – 1440 т.
Рабочее колесо гидротурбины диаметром 6,77 м представляет собой неразъёмную цельносварную конструкцию из нержавеющей стали. Отличительной особенностью гидротурбин станции являлось снабжение индивидуальными приводами лопаток направляющего аппарата, но, в ходе реконструкции 2011 — 2014 годов, от этого варианта отказались. Сегодня на новых турбинах используется традиционная схема общего привода лопаток направляющего аппарата через регулирующее кольцо.
Турбины приводят в действие синхронные гидрогенераторы зонтичного типа, самые крупные из всех созданных в России, с диаметром ротора 10,3 м. Их номинальные характеристики: номинальное напряжение 15750 В, номинальный ток статора 26100 А. Гидрогенераторы имеют водяное охлаждение. Производитель турбин Ленинградский металлический завод, генераторов завод «Электросила».
Оба предприятия входят в концерн «Силовые машины». При создании гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС широко использовался опыт изготовления мощных (500 МВт) гидроагрегатов Красноярской ГЭС.
Станционная площадка левого берега размещается на отметке 333,0 м. На станционной площадке расположены два здания служебно-технологических корпусов: четырёхэтажный корпус «А», и прискальный корпус «Б». В корпусе «А» размещаются центральный пульт управления (ЦПУ), помещения автоматизированной системы управления (АСУ), узел связи и административные службы; в корпусе «Б» с цокольным и двумя надземными этажами находятся мастерские, лаборатории, службы цехов, столовая, бытовые помещения и прочие вспомогательные службы.
От станционной площадки до посёлка городского типа Черёмушки, расположенного в 4 км от ГЭС, организовано трамвайное сообщение.
Электрической схемой предусмотрено объединение в один энергоблок двух соседних агрегатов, работающих на одну группу из трёх однофазных трансформаторов напряжением 15,75/500 кВ каждый. Всего на ГЭС установлено 15 основных трансформаторов. Трансформаторы расположены на специальной площадке в пазухе, образованной низовой гранью плотины и верховой стеной машинного зала.
Распределительное устройство напряжением 500 кВ размещено в 1,2 км ниже ГЭС по течению Енисея, в долине небольшой реки Карловой, русло которой было переведено в подземный коллектор. Изначально использовалось открытое распределительное устройство (ОРУ), с 2013 года выдача мощности производится с современного комплектного распределительного устройства элегазового (КРУЭ) напряжением 500 кВ, возведённого на площадке ОРУ; оборудование ОРУ демонтировано.
Выдача мощности от трансформаторов до распределительного устройства осуществляется по трём ЛЭП вдоль левого берега и двумя ЛЭП через переходную опору, установленную на скальной выемке правого берега. Начальное крепление пролётов пяти ЛЭП 500 кВ выполнено к специальным металлическим конструкциям, закреплённым анкерами в железобетонную облицовку турбинных водоводов.
По причине ограниченной пропускной способности ЛЭП и недостаточного развития промышленных потребителей вблизи ГЭС максимальная выдаваемая в энергосистему мощность станции ограничена 5250 МВт.
Продолжение читайте здесь.
#Красноярский_край #Хакасия #Енисей #СаяноШушенская_ГЭС #крупнейшая_ГЭС_России #рубрика_ГЭС_России_и_мира
Источники:
Слива И. В. История гидроэнергетики России – М.: Издательство «Аспект Пресс», 2016. – 304 с.
http://www.sshges.rushydro.ru/hpp/sshges/
https://ru.wikipedia.org/wiki/Саяно-Шушенская_ГЭС