Сегодня мы завершим рассказ о Воткинской ГЭС. Поговорим о конструктивных особенностях и экономическом значении этой гидростанции в жизни региона. Начало можно прочитать здесь.
Воткинская ГЭС представляет собой средненапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроузла включают в себя земляные плотины, водосливную плотину, здание ГЭС, судоходный шлюз с подходными каналами, ОРУ 110 и 220 кВ, КРУЭ 500 кВ.
По сооружениям ГЭС проложена автомобильная дорога. Установленная мощность электростанции — 1085 МВт, фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — 2519 млн кВт·ч.
В состав сооружений ГЭС входят четыре земляные плотины общей длиной 4791 м. Плотины № 1-3 намыты из песка, плотина № 4 — из песчано-гравелистых грунтов. Плотины оборудованы горизонтальным дренажом, верховой откос защищён от размыва бетонными плитами толщиной 0,15-0,4 м.
Водосливная плотина расположена со стороны правого берега, между зданием ГЭС и земляной плотиной № 1. Представляет собой тонкостенную пустотелую контрфорсную конструкцию без сплошной фундаментной плиты, которая заменена тонкой анкерной плитой, пригруженной грунтом. Длина плотины 191 м, высота 44,5 м. Плотина разделена температурно-осадочными швами на 4 секции, имеет 8 пролётов шириной по 20 м, перекрываемых плоскими затворами, оперирование которыми производится при помощи козловых кранов грузоподъёмностью 2×125 тонн. Гашение энергии сбрасываемой воды происходит на водобое длиной 47 м с шашками-гасителями и водобойной стенкой, рисберме длиной 110,5 м и успокоительном ковше с каменной наброской. Пропускная способность водосливной плотины составляет 11 300 м³/с при нормальном подпорном уровне (НПУ) и 12 210 м³/с при форсированном подпорном уровне (ФПУ).
Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды и входит в состав напорного фронта), сборно-монолитное, состоит из пяти секций. Длина здания — 273 м (с учётом монтажной площадки — 307 м), высота — 53 м, ширина — 67,5 м.
В здании ГЭС установлено 10 вертикальных гидроагрегатов: 5 гидроагрегатов мощностью 115 МВт, 1 гидроагрегат мощностью 110 МВт, 4 гидроагрегата мощностью по 100 МВт.
Гидроагрегаты оборудованы 10 поворотно-лопастными, работающими при расчетном напоре 16,5 и 17,5 метров. Производитель гидроагрегатов — концерн «Силовые машины». Сборка/разборка гидроагрегатов производится при помощи двух мостовых кранов грузоподъёмностью 350 тонн.
Гидроагрегаты выдают электроэнергию на напряжении 13,8 кВ на трансформаторы и автотрансформаторы, расположенные на здании ГЭС со стороны нижнего бьефа.
Всего имеется 6 групп трансформаторов и автотрансформаторов. Станция имеет два открытых распределительных устройства (ОРУ) напряжением 110 и 220 кВ, а также комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) напряжением 500 кВ.
Для пропуска через гидроузел речных судов используется судоходный однокамерный двухниточный шлюз, расположенный на левом берегу (Чайковский шлюз). Длина каждой камеры шлюза 285,2 м, минимальная ширина 29 м.
Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Воткинское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 1120 км², длина 365 км, максимальная ширина 10 км, максимальная глубина 28 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 9,363 и 4,453 км³ соответственно, что позволяет осуществлять сезонное регулирование стока (водохранилище наполняется в половодье и срабатывается в меженный период.
Воткинская ГЭС является одной из ключевых электростанций энергосистемы Урала. Электроэнергия и мощность станции выдается в Пермскую, Удмуртскую, Кировскую, Башкирскую и Свердловскую энергосистемы, работа ГЭС позволяет регулировать пиковые нагрузки энергопотребления (как в суточном, так и в недельном разрезе). Также Воткинская ГЭС участвует в автоматическом регулировании частоты и перетоков мощности по линиям электропередач «Центр — Урал», несет функцию высокооперативного аварийного резерва мощности. Всего за время эксплуатации Воткинская ГЭС выработала более 145 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии.
Создание Воткинского водохранилища позволило обеспечить крупнотоннажное судоходство на участке Камы от Чайковского до Перми. Кроме того, Воткинская ГЭС, работая совместно с Камской ГЭС, с помощью специальных судоходных попусков обеспечивает работу речного транспорта ниже по течению Камы, до выклинивания Нижнекамского водохранилища. Также Воткинское водохранилище используется для водоснабжения (годовой объём забора воды — 0,3 км³), защиты от наводнений, рыболовства (допустимый улов оценивается в 383 тонны в год), служит автомобильным мостом через Каму. Строительство ГЭС привело к появлению и развитию города Чайковский с населением более 80 тыс. человек, основанного в 1955 году как рабочий поселок строителей станции.
В 2015 году, так как станция была включена в программу комплексной модернизации РусГидро, был подписан договор на комплексную замену всех гидроагрегатов Воткинской ГЭС. Первый замененный гидроагрегат был введён в эксплуатацию в 2017 году, далее работы ведутся с темпом замены по одному гидроагрегату в год. В результате замены оборудования на более мощное мощность станции с 2018 года постепенно увеличивается, после завершения намеченных работ мощность станции должна достичь 1150 МВт.
Подписывайтесь на наш канал! Все самое интересное - впереди!
#ВоткинскаяГЭС #Воткинск #Кама #Чайковский #Пермскийкрай
Источники:
Слива И. В. История гидроэнергетики России – М.: Издательство «Аспект Пресс», 2016. – 304 с.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Воткинская_ГЭС
https://greg-skvortsov.livejournal.com/1464.html?view=comments
https://zavodfoto.livejournal.com/1570821.html
https://psaonline.ru/2021/05/18/votkinskaya-ges-vedet-raboty-po-modernizatsii-oborudovaniya/