Саяно шушенская гэс кратко
Обновлено: 04.07.2024
Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс расположен на реке Енисей на юго-востоке Республики Хакасия в Саянском каньоне у выхода реки в Минусинскую котловину. Комплекс включает Саяно-Шушенскую ГЭС, расположенный ниже по течению контррегулирующий Майнский гидроузел и береговой водосброс.
Саяно-Шушенская ГЭС
Саяно-Шушенская ГЭС расположена рядом с посёлком Черемушки (недалеко от города Саяногорск) в Республике Хакасия. СШ ГЭС является первой в каскаде енисейских гидроэлектростанций и одной из крупнейших в мире. Установленная мощность СШГЭС — 6400 МВт, среднегодовая выработка — 22,5млрдкВт·ч электроэнергии.
Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует бетонная арочно-гравитационная плотина — уникальное по размерам и сложности возведения гидротехническое сооружение. Конструкция высоконапорной арочно-гравитационной плотины не имеет аналогов в мировой и отечественной практике. Высота сооружения 242 м, длина по гребню 1074,4 м, ширина по основанию — 105,7 м и по гребню — 25 м. В плане она имеет вид круговой арки радиусом 600 м с центральным углом 102 градуса. Плотина СШГЭС входит в десятку самых высоких плотин мира.
Устойчивость и прочность плотины под напором воды (около 30 млрд тонн) обеспечивается и за счет собственного веса (примерно на 60%) и путем передачи гидростатической нагрузки на скальные берега (на 40%). Плотина врезана в скальные берега на глубину до 15 м. Сопряжение плотины с основанием в русле произведено врезкой до прочной скалы на глубину до 5 м.
По условиям бетонирования и омоноличивания тела плотины ее массив разделен по оси радиальными швами на секции, а в поперечном сечении на четыре столба. Арочно-гравитационная плотина состоит из водосбросной, станционной и глухих береговых частей.
В теле плотины вдоль верховой грани устроены продольные галереи, используемые для наблюдения за состоянием плотины, размещения контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), сбора и отвода дренажных вод, выполнения цементационных и ремонтных работ.
Всего в теле плотины вдоль верховой грани устроены 10 продольных галерей, где размещено порядка пяти тысяч единиц контрольно-измерительной аппаратуры, и в которые выведены кабели от более чем шести тысяч датчиков, установленных в процессе строительства и эксплуатации. Вся эта КИА позволяет оценивать состояние сооружения в целом и отдельных его элементов.
Водосбросная часть плотины длиной 189,6 м расположена у правого берега и является эксплуатационным водосбросным сооружением СШГЭС. Эксплуатационный водосброс имеет 11 отверстий, которые заглублены на 60 м от НПУ (нормальный подпорный уровень 539 м) и 11 водосбросных каналов, состоящих из закрытого участка и открытого лотка, которые проходят по низовой грани плотины. Водосбросы оборудованы основными и ремонтными затворами. Четырехметровые носки-трамплины завершают водосбросы, на сходе с них скорость воды достигает 55 м/с.
В нижнем бьефе для гашения энергии воды и защиты скального основания от размыва устроен бетонный водобойный колодец длиной 144,8 м, заканчивающийся водобойной стенкой. В колодце поток теряет значительную часть своей энергии, за водобойной стенкой колодца скорость потока снижается до 6 м/с. Дно реки за водобойной стенкой на длине 60 м укреплено бетонными плитами.
Максимальная пропускная способность эксплуатационного водосброса при нормальном подпорном уровне (НПУ — 539 м) составляет 11700 м 3 /с.
Станционная часть плотины располагается в левобережной части русла реки и состоит из 21 секции при общей длине 331,6 м. Со стороны нижнего бьефа к ней примыкает здание ГЭС, в зоне примыкания на отм. 333 м устроена трансформаторная площадка.
В станционной части плотины имеется 10 водоприемников, от которых отходят проложенные по низовой грани плотины турбинные водоводы в виде металлической оболочки с внутренним диаметром 7,5 м и железобетонной облицовки толщиной 1,5 м. Отверстия водоприемников находятся на 3 метра ниже уровня мертвого объема водохранилища (УМО — 500 м) и каждое из них перекрывается плоским затвором с гидравлическим приводом.
В машинном зале ГЭС размещено 10 гидроагрегатов мощностью по 640 МВт с радиально-осевыми турбинами. Расчетный напор составляет 194 м, максимальный статический напор — 220 м.
Глухие береговые части плотины осуществляют сопряжение плотины с берегами. Глухая левобережная часть имеет длину по гребню 252,8 м и состоит из 16 секций, правобережная — 300,2 м и состоит из 19 секций.
Площадь водосбора бассейна реки, обеспечивающая приток к створу ГЭС, составляет 179 900 км 2 . Среднемноголетний сток в створе — 46,7 км 3 . Площадь водохранилища составляет 621 км 2 , полная емкость водохранилища — 31,3 км 3 , в том числе полезная — 15,3 км 3 .
История строительства Саяно-Шушенской ГЭС
В 1968 г. начата отсыпка правобережного котлована первой очереди. В 1970 г. уложен первый кубометр бетона. 11 октября 1975 г. перекрыт Енисей.
Пуски гидроагрегатов СШ ГЭС:
Первый — 18 декабря 1978; второй — 5 ноября 1979; третий — 21 декабря 1979; четвертый — 29 октября 1980; пятый — 21 декабря 1980; шестой — 6 декабря 1981; седьмой — 5 сентября 1984; восьмой — 11 октября 1984; девятый — 1 декабря 1985; десятый — 25 декабря 1985.
Майнская ГЭС
Майнская и Саяно-Шушенская ГЭС представляют собой единый гидроэнергетический комплекс, тесно связанный технологически: Майнская — контррегулирующая станция, Саяно-Шушенская — пиковая. По техническому уровню этот комплекс не знает аналогов в нашей стране. И в течение года, и в течение суток потребности в электроэнергии различны, поэтому пиковая гидростанция должна оперативно реагировать на эти колебания. Постоянные колебания уровня воды за Саяно-Шушенской ГЭС вызвали бы неудобства для водопользователей населенных пунктов, расположенных ниже по течению.
Для решения этой проблемы и была создана Майнская ГЭС. Основная ее задача — сглаживание колебаний уровня реки в нижнем бьефе (контррегулирование), когда Саяно-Шушенская ГЭС ведет глубокое регулирование нагрузки в энергосистеме. К тому же Майнская ГЭС осуществляет выработку электроэнергии и за счет этого повышает совокупную выработку Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса.
Майнский гидроузел расположен ниже по течению Енисея в 21,5 км от Саяно-Шушенской ГЭС. В состав Майнского гидроузла входят правобережная, русловая и левобережная грунтовые плотины, здание ГЭС с тремя гидроагрегатами с поворотнолопастными турбинами и бетонная водосбросная плотина с пятью пролетами по 25 м каждый. Установленная мощность Майнской ГЭС — 321 МВт, годовая выработка электроэнергии — 1,7 млрдкВт·ч.
Береговой водосброс
Береговой водосброс находится на правом берегу реки Енисей в створе плотины Саяно-Шушенской ГЭС и предназначен для повышения надежности и безопасности гидротехнических сооружений станции.
В состав сооружений берегового водосброса входят: входной оголовок, два безнапорных туннеля сечением 10х12 м, выходной портал, пятиступенчатый перепад и отводящий канал.
Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделенных водосливными плотинами. Перепад обеспечивает гашение энергии потока и спокойное сопряжение с руслом реки. Отводящий канал шириной по дну 100 м и длиной по оси около 700 м обеспечивает сопряжения сбрасываемого потока с руслом реки.
Строительство берегового водосброса началось в 2005 году, строительно-монтажные работы по обеспечению готовности первой очереди берегового водосбросак пропуску паводковых вод завершились 1 июня 2010 года. Первая очередь сооружения включала в себя входной оголовок, правый безнапорный туннель, пятиступенчатый перепад и отводящий канал. Полное завершение строительно-монтажных работ и предпусковые испытания объекта состоялись 28 сентября 2011 г.
Береговой водосброс Саяно-Шушенской ГЭС после завершения строительства и выхода на проектную мощность позволил осуществлять дополнительный пропуск расходов до 4000 м 3 /сек. Сооружение может начать пропуск расходов после наполнения водохранилища до отметки 527 м.
Гидравлические испытания готового берегового водосброса начались 28 сентября 2011 г. и продолжались в общей сложности четверо суток. Программа испытаний состояла из нескольких этапов, во время которых проверялась работоспособность всего сооружения в целом. На каждом этапе испытаний была проведена оценка состояния гидротехнических сооружений берегового водосброса. Анализ результатов измерений и наблюдений показал, что все контрольные параметры берегового водосброса находятся в пределах, установленных проектом. Прием берегового водосброса в постоянную эксплуатацию состоялся 12 октября 2011 года.
Восстановление СШГЭС
Ключевые этапы
В ноябре 2009 года были завершены работы по созданию теплового контура машинного зала, что позволило, не снижая темпов, продолжить работы по восстановлению Саяно-Шушенской ГЭС.
24 февраля 2010 года с опережением директивного срока восстановлен и пущен в эксплуатацию гидроагрегат № 6.
22 марта 2010 года, также с опережением сроков, установленных планом-графиком восстановления СШГЭС, был возращен в строй гидроагрегат № 5. В результате рабочая мощность станции выросла до 1280 МВт.
15 апреля 2010 года был закончен демонтаж гидроагрегата № 2, полностью разрушенного во время аварии.
1 июня 2010 года завершены строительно-монтажные работы по обеспечению готовности первой очереди строительства берегового водосброса к пропуску паводковых расходов.
2 августа 2010 г. был введён в эксплуатацию гидроагрегат № 4. Мощность станции составила 1920 МВт.
1 октября 2010 г. завершились гидравлические испытания берегового водосброса, которые подтвердили готовность сооружения к пропуску паводковых вод.
22 декабря 2010 г. был включен в сеть для проведения эксплуатационных испытаний гидроагрегат № 3. Рабочая мощность Саяно-Шушенской ГЭС достигла 2560 МВт (40 % от установленной мощности). Суммарная выработка электроэнергии на восстанавливаемой станции преодолела отметку в 10 млрд.кВт·ч.
Включённые в сеть в 2010 г. гидроагрегаты работали в базовом режиме с максимальной нагрузкой по напору без участия во вторичном регулировании частоты и перетоков мощности.
Запуск гидроагрегата № 3 в декабре 2010 года подвел черту под первым этапом реконструкции Саяно-Шушенской ГЭС, в ходе которого после восстановительного ремонта были введены в работу четыре наименее пострадавшие в аварии гидроагрегата. В 2011 году РусГидро начало работы по реализации второго этапа восстановления станции, в ходе которого в машинном зале станции должны быть смонтированы и введены в эксплуатацию пять абсолютно новых гидроагрегатов (№1, 7, 8, 9 и 10).
19 декабря 2011 года введен в эксплуатацию первый новый гидроагрегат (под станционным номером 1), 15 марта 2012 года в соответствии с планом-графиком восстановления СШГЭС пущен гидроагрегат под станционным номером 7. В июле был введён в эксплуатацию гидроагрегат со станционным номером 8. 21 декабря 2012 года был пущен в постоянную эксплуатацию гидроагрегат номер 9. После пуска в марте 2013 года гидроагрегата №10 второй этап восстановления СШГЭС был завершен.
На третьем этапе восстановления Саяно-Шушенской ГЭС были заменены на новые четыре ранее восстановленных гидроагрегата, а также смонтирован наиболее пострадавший при аварии гидроагрегат №2. В результате к окончанию 2014 года в машинном зале СШ ГЭС были установлены десять абсолютно новых гидроагрегатов. В рамках третьего этапа в августе и декабре 2013 года введены в эксплуатацию гидроагрегаты № 6 и 5 соответственно, а в 2014 году были запущены оставщиеся агрегаты №4, 3 и 2.
Срок службы новых гидроагрегатов увеличен до 40 лет, при этом максимальный КПД гидротурбины составляет 96,6%. Одновременно улучшены ее энергетические характеристики, что позволило устранить кавитацию. Кроме того, турбины оснащены более эффективной системой технологических защит, действующих на автоматический останов агрегата в случае возникновения недопустимых режимных отклонений контролируемых параметров.
Транспортная операция по доставке нового оборудования
В районе Майнской ГЭС, входящей в Саяно-Шушенский гидроэнергокомплекс, был построен специальный перегрузочный узел (шевр). Именно в этом месте завершался основной этап уникальной транспортной операции по доставке первой партии крупногабаритного тяжеловесного оборудования для новых гидроагрегатов СШГЭС. Здесь прибывшие водным путём из Санкт-Петербурга рабочие колёса гидротурбин (вес каждого колеса — 145 тонн, диаметр — 6,77 м), маслованны подпятника (вес каждой — 21 тонна, диаметр — 6,1 м) и 13-тонные остовы роторов вспомогательных генераторов диаметром 6,09 м каждый перегружались на специальный автотранспорт для отправки на монтажную площадку СШГЭС.
Шевр представляет собой П-образную металлоконструкцию, состоящую из верхнего горизонтального ригеля и ног, опирающихся на специальные поворотные шарниры. В комплект шевра входят лебедки, используемые в качестве привода полиспастов. Лебедки устанавливаются на специальных фундаментах.
Также для безопасной доставки на станцию негабаритного и тяжеловесного оборудования, прибывшего к перегрузочному узлу на Майнской ГЭС водным путём и по железной дороге в г. Саяногорск, была проведена реконструкция автодороги Саяногорск — Майнская ГЭС — СШГЭС. В ходе реализации этого проекта было улучшено дорожное полотно и реконструированы девять мостов.
Уроки аварии: технологические изменения на СШГЭС с учетом новых требований к надёжности и безопасности объектов гидроэнергетики
Расследование показало, что непосредственной причиной аварии стало усталостное разрушение шпилек крепления крышки гидроагрегата, что привело к её срыву и затоплению машинного зала. В ходе расследования установлено, что срок службы, требования к объему и периодичности контроля состояния металла шпилек, условия их замены не были определены ни одним нормативным актом. Завод-изготовитель выдал рекомендации по контролю состояния шпилек, которые включены в стандарты РусГидро и инструкции Саяно-Шушенской ГЭС. Инструментальный контроль состояния шпилек будет производиться ежегодно. Раз в 20 лет и при каждом капремонте гидроагрегата будет производиться их замена.
Вода, затопившая машинный зал и все помещения под ним, стала причиной коротких замыканий на работающих гидроагрегатах, что вывело их из строя. Полный сброс нагрузки привёл к обесточиванию самой станции. Без электропитания остались центральный пульт управления, приборы автоматики и сигнализации. Пропало освещение и связь. Отсутствие энергоснабжения означало, что аварийно-ремонтные затворы можно закрыть лишь в ручном режиме.
Предпринятые после аварии меры исключают полное обесточивание станции. Установленные дополнительные дизельные электрогенераторы автоматически запускаются при исчезновении основного питания, с чем бы это ни было связано. Генераторы способны обеспечить надежное электроснабжение переменным током силового оборудования, устройств автоматики, аварийно-ремонтных затворов. Кроме этого, на гребне плотины для резервного питания шкафов управления применена автономная аккумуляторная батарея, что многократно повышает надежность работы автоматики.
Появились новые защиты оборудования и модернизированы алгоритмы работы старых. Одна из новых защит контролирует положение лопаток турбины друг относительно друга и срабатывает при их расхождении на 7,5 процентов и более. Появилась защита, действующая при появлении воды на крышке турбины.
Модернизированная система пуска-останова останавливает агрегат, когда пропадает напряжение питания, в том числе и при внештатной ситуации: при обрыве кабеля, пожаре, затоплении, замыкании (до аварии система могла сработать только находясь под напряжением). Действие всех защит приводит к закрытию направляющего аппарата, аварийно-ремонтного затвора и отключению генератора от сети.
Даже если по каким-то причинам автоматика не сработает, остановить гидроагрегат и сбросить аварийно-ремонтный затвор можно с помощью специальных ключей, расположенных на центральном пульте управления.
Аварийные ключи существовали и раньше, но по проекту находились они непосредственно у гидроагрегатов. Во время аварии эти отметки были затоплены, и воспользоваться ключами не представлялось возможным.
После аварии на гребне плотины было организовано круглосуточное дежурство оперативного персонала, который в случае необходимости сможет без промедления сбросить затворы в ручном режиме. Связь с ЦПУ поддерживается с помощью стационарной УКВ-радиостанции, которая также появилась после аварии. В случае необходимости радиостанция может целые сутки работать на аккумуляторных батареях.
Появилась система технологического телевидения, которая позволяет минимизировать нахождение людей на затопляемых отметках. В отличие от охранной, которая также была восстановлена и модернизирована после аварии, новая система позволяет не только наблюдать за несанкционированным доступом в помещения, но и осуществлять визуальный контроль работы оборудования и сооружений, в том числе и при возникновении внештатных ситуаций. Изображение с камер транслируется на центральный пульт управления с одновременной записью в архив, то есть видео, полученное со всех камер можно использовать не только в режиме реального времени, но и в дальнейшем по мере необходимости. Для хранения видеофайлов существуют два специальных сервера: основной и резервный.
Стационарная система виброконтроля стала обязательным элементом системы диагностики состояния гидросилового оборудования. Датчики, установленные на каждом гидроагрегате, отслеживают перемещения валов относительно генераторных и турбинных подшипников, а также колебания всей конструкции. Защита срабатывает, если превышен уровень максимально допустимой вибрации. Изменения системы виброконтроля коснулись типа датчиков и действия защиты: она срабатывает на останов агрегата и сброс аварийного затвора.
Система контроля за состоянием плотины СШГЭС
Вся получаемая по результатам инструментальных и визуальных наблюдений информация поступает техническим руководителям станции, которые также отслеживают ситуацию и вместе со специалистами СМ ГТС принимают решения об изменении, при необходимости, уровневых режимов. Преимущества такой работы — в оперативности, а комплексный контроль обеспечивает эксплуатационную надежность плотины.
Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс расположен на реке Енисей на юго-востоке Республики Хакасия в Саянском каньоне у выхода реки в Минусинскую котловину. Комплекс включает в себя Саяно-Шушенскую ГЭС и расположенный ниже по течению контррегулирующий Майнский гидроузел береговой водосброс.
Саяно-Шушенская ГЭС является верхней в каскаде енисейских гидроэлектростанций и одной из крупнейших в мире: установленная мощность – 6,4 тысячи мегаватт и среднегодовая выработка – 24 миллиарда киловатт-час электроэнергии. В здании ГЭС размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью 640 мегаватт каждый.
Проект Саяно-Шушенской ГЭС (СШГЭС) был разработан Ленинградским отделением института "Гидропроект". Строители приступили к работам в 1963 году. В 1968 году была начата отсыпка правобережного котлована первой очереди. В 1970 году — уложен первый кубометр бетона. 11 октября 1975 года — перекрыт Енисей. Первый гидроагрегат принял промышленную нагрузку в декабре 1978 года, десятый – в 1985 году.
Все уникальное оборудование СШГЭС было изготовлено отечественными заводами: гидротурбины – производственным объединением турбостроения "Ленинградский металлический завод", гидрогенераторы – Ленинградским производственным электротехническим объединением "Электросила", трансформаторы – производственным объединением "Запорожтрансформатор". Рабочие колеса турбин были доставлены в верховья Енисея водным путем длиною почти в 10 тысяч километров, через Северный Ледовитый океан. Благодаря оригинальному техническому решению — установке на первых двух турбинах временных рабочих колес, способных работать при промежуточных напорах воды – появилась возможность до окончания строительно-монтажных работ начать эксплуатацию первой очереди станции. Благодаря этому народное хозяйство страны получило дополнительно 17 миллиардов киловатт-час электроэнергии. Выработав к 1986 году 80 миллиардов киловатт-час, стройка в Саянах полностью возвратила государству затраты, которые пошли на ее возведение.
В 2002 году станции присвоено имя Петра Степановича Непорожнего, министра энергетики и электрификации СССР (1965-1985).
Плотина Саяно-Шушенской ГЭС — уникальное по размерам и сложности возведения гидротехническое сооружение. Конструкция высоконапорной арочно-гравитационной плотины не имеет аналогов в мировой и отечественной практике. Плотина высотой 245 метров, длиной по гребню 1074,4 метра, шириной по основанию 105,7 метров и по гребню – 25 метров, врезана в скалу левого и правого берегов реки соответственно на глубину 15 метров и 10 метров. Сопряжение плотины с основанием в русле реки произведено врезкой до прочной скалы на глубину до пяти метров. Плотина очерчена по напорной грани радиусом 600 метров.
В теле плотины вдоль верховой грани устроены 10 продольных галерей, где размещены порядка 11 тысяч единиц контрольно-измерительной аппаратуры, контролирующей состояние сооружения в целом и отдельных его элементов.
Водосбросная часть плотины длиной 189,6 метров расположена у правого берега и является эксплуатационным водосбросным сооружением СШГЭС.
В нижнем бьефе для гашения энергии и защиты скального основания от размыва устроен бетонный водобойный колодец длиной 144,8 метров, заканчивающийся водобойной стенкой.
Максимальная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13,09 тысячи кубических метров воды в секунду. Щадящим режимом пропуска расходов воды, как для водобойного колодца, так и для исключения подтоплений территорий ниже по течению реки Енисей, являются расходы 7000-7500 кубических метров в секунду.
Станционная часть плотины располагается в левобережной части русла реки и состоит из 21 секции при общей длине 331,6 метра. Со стороны нижнего бьефа (часть реки, расположенная по течению ниже плотины) к ней примыкает здание ГЭС, зона примыкания завершается трансформаторной площадкой.
В машинном зале ГЭС размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 мегаватт, работающих при расчетном напоре 194 метров. Максимальный статический напор на плотину — 220 метров.
Площадь водосбора бассейна реки, обеспечивающей приток к створу ГЭС, составляет 179,9 тысячи квадратных километров. Среднемноголетний сток в створе – 46,7 кубических километров. Площадь водохранилища составляет 621 квадратный километр, полная емкость водохранилища – 31,3 кубических километров, в том числе полезная – 15,3 кубических километров.
В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.
Комплекс ГЭС включает в себя также Майнский гидроузел, который расположен ниже по течению Енисея в 21,5 километрах от Саяно-Шушенской ГЭС. Установленная мощность Майнской ГЭС – 321 тысяча киловатт, годовая выработка электроэнергии – 1,7 миллиарда киловатт-час. Наряду с выработкой электроэнергии Майнский гидроузел является контррегулятором СШГЭС, то есть выполняет задачу поддержания постоянного уровня воды в нижнем бьефе СШГЭС. Регулирование водотока через Майнский гидроузел обеспечивается с помощью трех гидроагрегатов и пяти водосливных затворов.
На правом берегу реки Енисей на расстоянии пяти километров от Саяно-Шушенской ГЭС находится береговой водосброс, предназначенный для пропуска экстремальных паводков и паводков редкой повторяемости. Из-за необходимости повышения надежности и безопасности гидротехнических сооружений станции в 2005 году было начато строительство дополнительного берегового водосброса, приемка в эксплуатацию которого состоялась в октябре 2011 года. Он позволил осуществлять дополнительный пропуск расходов воды до 4000 кубометров в секунду.
С 2007 года Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего является филиалом ОАО "РусГидро".
17 августа 2009 года произошла авария в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС. В результате повреждения гидроагрегата № 2 произошел выброс воды из кратера турбины, который привел к частичному обрушению строительных конструкций на участке от первого до пятого гидроагрегатов, к повреждению, а местами разрушению несущих колонн здания. В результате попадания воды электрические и механические повреждения различной степени тяжести получили все гидроагрегаты ГЭС.
Авария унесла жизни 75 человек, 13 пострадали.
После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС были развернуты масштабные работы по восстановлению разрушенного машинного зала и ликвидации социальных последствий аварии. Первый этап восстановления станции был завершен в 2010 году — были отремонтированы и пущены в работу четыре наименее пострадавших в аварии гидроагрегата. В ходе второго этапа восстановления и комплексной реконструкции СШГ в машинном зале были вмонтированы пять новых гидроагрегатов. На третьем этапе были заменены на новые четыре ранее восстановленных гидроагрегата, а также смонтирован наиболее пострадавший при аварии гидроагрегат номер два, восстановление станции было в целом завершено.
В ноябре 2014 года на Саяно-Шушенской ГЭС был введен в эксплуатацию гидроагрегат № 2 — последний из десяти, которые обновлялись при проведении восстановительных работ.
В конце 2014 года Саяно-Шушенская ГЭС была полностью оснащена новым и современным оборудованием, изготовленным ОАО "Силовые машины", обладающим улучшенными рабочими характеристиками и соответствующим всем требованиям надежности и безопасности. Срок службы новых агрегатов увеличен до 40 лет, при этом максимальный КПД гидротурбины составляет 96,6%.
По факту аварии на Саяно-Шушенская ГЭС было возбуждено уголовное дело. В июне 2012 года Главным следственным управлением Следственного комитета РФ были завершены следственные действия по нему. Директору филиала ОАО "РусГидро" – "Саяно-Шушенская ГЭС им. П.С. Непорожнего" Николаю Неволько, главному инженеру станции Андрею Митрофанову, его заместителям Евгению Шерварли и Геннадию Никитенко, а также работникам Службы мониторинга оборудования Саяно-Шушенской ГЭС Александру Матвиенко, Владимиру Белобородову и Александру Клюкачу были предъявлены обвинения в совершении преступления, предусмотренного частью 3 статьи 216 УК РФ (нарушение правил безопасности при ведении работ, повлекшее смерть более двух лиц и причинение крупного ущерба).
По версии следствия, обвиняемые, являясь ответственными за безопасную эксплуатацию гидротехнического оборудования Саяно-Шушенской ГЭС по небрежности в течение длительного времени допускали работу гидроагрегата № 2 в неудовлетворительном вибрационном состоянии.
Сотрудники ГЭС бездействовали и не принимали никаких мер по устранению технической неисправности, в том числе и в ходе планового ремонта, проведенного в январе-марте 2009 года. В результате 17 августа 2009 года при увеличении амплитуды вибрации турбинного подшипника до 840 микрон, при максимально разрешенном значении до 160 микрон, произошло разрушение крепления крышки турбины, что привело к ее отрыву, затоплению машинного зала, разрушению и повреждению сооружений, технических устройств и технологического оборудования Саяно-Шушенской ГЭС и гибели 75 человек из числа персонала станции и подрядных организаций.
В июле 2013 года началось рассмотрение уголовного дела в городском суде Саяногорска в Хакасии.
Объем дела составляет 1,2 тысячи томов. Подсудимые свою вину не признали.
Оглашение приговора по делу об аварии на Саяно-Шушенской ГЭС назначено на 23 декабря 2014 года.
Vyacheslav Bukharov" >
Саяно-Шушенская ГЭС (СШГЭС) — самая большая по мощности действующая гидроэлектростанция на всей территории РФ, построенная на реке Енисей. Она также входит в десятку самых мощных электростанций во всем мире. Весь комплекс состоит из самой СШГЭС, берегового водосброса и Майнского гидроузла, расположенного ниже по течению.
Мощность Саяно-Шушенской ГЭС составляет 6400 МВт; среднегодовая выработка электроэнергии — 24 млрд кВт·ч.
Высота плотины Саяно-Шушенской ГЭС — 242 метра.
Название гидроэлектростанции пошло от Саянских гор и села Шушенское. Строительство этого сооружение шло 37 лет. В состав гидроэлектростанции входит сама плотина ГЭС, здание с корпусами, береговой и эксплуатационный водосброс, распределительное устройство. Вниз по течению реки Енисей находится Саяно-Шушенское водохранилище и одноименный государственный природный заповедник.
Саяно-Шушенская ГЭС на панорамах Google maps
Авария на Саяно-Шушенской ГЭС
Техногенная катастрофа на СШГЭС произошла утром 17 августа 2009 года. Причиной этой масштабной аварии стало повреждение гидроагрегата № 2. На момент аварии работали 9 гидроагрегатов. В результате этой крупной катастрофы погибли 75 рабочих. Серьезно пострадало оборудование и помещения станции.
Эта техногенная катастрофа нанесла серьезный экологический ущерб прилежащей акватории — в Енисей попало масло из оборудования станции. Кроме того, авария на Саяно-Шушенской ГЭС имела не менее серьезные экономические и социальные последствия.
Восстановительные работы на станции начались сразу после проведения аварийно-спасательных работ. Первым в работу в 2011 году был запущен гидроагрегат № 1. На втором этапе восстановительных работ с 2012 по 2013 годы были запущены 6 гидроагрегатов — с № 7 по № 10 включительно, а также № 6 и № 5. Третий этап работ ознаменовался запуском трех агрегатов: № 2, № 3, № 4.
Основной объем восстановительных работ был завершен до конца 2014 года. Полностью работа на станции была восстановлена только к 2017 году.
Надпись на Саяно-Шушенской ГЭС
Где находится Саяно-Шушенская ГЭС
Расположена станция на реке Енисей между Хакасией и Красноярским краем. СШГЭС является первой ступенью целого комплекса гидроэлектростанций на Енисее. Возле станции находится поселок Черемушки, а ближайший крупный город — Саяногорск.
История строительства Саяно-Шушенской ГЭС
Строительные работы Саяно-Шушенской ГЭС им. П. С. Непорожнего велись с 1963 по 2000 годы. Началось все с разработки проекта гидроэлектростанции. В конце 50-х годов XX века была подготовлена схема использования верхнего Енисея в районе Саянского коридора для создания мощного гидроэнергетического узла.
Изыскательные работы начались в 1961 году под руководством П. В. Ерашова. Исследовательской группе предстоял сбор данных о трех различных створах, чтобы в дальнейшем выбрать один из них, который бы лег в основу станции. В 1962 году по изыскательным материалам экспертная комиссия выбрала Карловский створ.
Главный этап по возведению гидроэлектростанции начат только в 1968 году. Работы по осушению котлована развернулись в 1970 году, а к 1975 году построено основание водосборной части плотины. В 1978 году началось наполнение водохранилища станции. С этого же года стартовали работы по подключению гидроагрегатов. С 1978 по 1985 годы были подключены все десять гидроагрегатов.
Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П.С.Непорожнего расположена в Саянском каньоне у выхода Енисея в Минусинскую котловину вблизи города Саяногорска на юго-востоке республики Хакасия, Россия. Самая мощная ГЭС в России, её плотина входит в десятку самых высоких построенных плотин мира.
"Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего" – филиал ОАО "РусГидро". Директор филиала — Неволько Николай Иванович.
Количество ГЭС в филиале: Саяно-Шушенская и Майнская.
Определение Госкомиссией Карловского створа для строительства Саяно-Шушенской ГЭС – июль 1962 года.
Начало строительства – сентябрь 1968 года.
Завершение строительства (основного) – 1988 год.
Саяно-Шушенская ГЭС – самая мощная электростанция в России и самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири.
Установленная мощность 6 721 МВт.
Среднегодовая выработка 24 500,0 миллионов кВт.ч.
Выработка за I полугодие 2009 12 502,5 миллионов кВт.ч.
Полезный отпуск за I полугодие 2009 12 437,6 миллионов кВт.ч.
Климат в районе плотины – резко континентальный: максимальная температура плюс 40°С, минимальная – минус 44°С.
Продолжительность безморозного периода – 128 дней.
Место расположения – узкая долина с крутыми берегами, возвышающимися над урезом воды на 800-900 метров, имеет ширину на уровне поймы 360 метров, а на отметке гребня плотины – 900 метров.
Створ сложен кристаллическими метаморфическими трещиноватыми сланцами. Среднемноголетний сток воды в створе сооружений – 46,7 км3, максимальный расход -24400 м3/с.
Состав сооружений Саяно-Шушенской ГЭС
В состав сооружений входит бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 метров, длиной 1066 метров, шириной в основании — 110 метров, шириной по гребню 25 метров.
левобережную глухую часть длиной 246,1 метров;
станционную часть длиной 331,8 метров;
водосбросную часть с 11 отверстиями шириной по 5 метров, имеющую общую длину 189,6 метров и рассчитанную на пропуск 13600 м3/с воды;
правобережную глухую часть длиной 298,5 метров.
В основании плотины выполнены площадная цементация и цементационная завеса на глубину до 100 метров.
В состав сооружений ГЭС входит приплотинное здание ГЭС, в котором размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работающих при расчётном напоре 194 метров. Расстояние между осями агрегатов 23,7 метров. В здание ГЭС уложено 480 тысяч кубометров бетона.
В состав сооружений входит строящийся береговой водосброс (с 2005). Его ввод повысит надёжность и безопасность функционирования электростанции. Строительство планируется завершить в 2010 году.
Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище полным объемом 31,34 кубических километров (полезный объём — 15,34 кубических километров) и площадью 621 квадратных километров.
При создании водохранилища было затоплено 35,6 тысяч га сельхозугодий и перенесено 2717 строений.
В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.
ГЭС присвоено имя крупнейшего энергетика страны, видного учёного, доктора технический наук Петра Степановича Непорожнего. Он возглавлял министерство энергетики и электрификации СССР (1962-1985), был вдохновителем и организатором большой программы строительства гидроэлектростанций в стране. В музее строительства Саяно-Шушенской гидростанции хранятся его личные вещи, подаренные семьей Непорожних.
Саяно-Шушенская ГЭС является объектом туризма. На станции есть свой музей и смотровая площадка, с которой ночью открывается захватывающий вид на красиво освещенные плотину и памятник строителям.
Ниже Саяно-Шушенской ГЭС расположен её контррегулятор — Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенской ГЭС. Её строительство велось в 1979-1987 годах. Состав сооружений Майнской ГЭС: гидроэлектростанция, водосбросная плотина, грунтовые плотины – левобережная, русловая и правобережная, ОРУ 220 кВ. Длина её водохранилища – 21,5 метров, ширина до 0,5 метров, глубина до 13 метров.
История создания
Саяно-Шушенская ГЭС спроектирована институтом "Ленгидропроект". 4 ноября 1961 года первый отряд изыскателей института под руководством Ерашова П.В. прибыл в горняцкий поселок Майна с целью обследования трёх конкурирующих створов для строительства гидроэлектростанции. Геодезисты, геологи, гидрологи работали в мороз и непогоду, 12 буровых установок в три смены "прощупывали" со льда дно Енисея.
В июле 1962 года экспертная комиссия выбрала окончательный вариант – Карловский створ. В 20 километрах ниже по течению было намечено строительство спутника Саяно-Шушенской – контррегулирующей Майнской ГЭС.
Изначально рассматривались четыре варианта конструкции плотины: гравитационная, арочно-гравитационная, арочная и каменно-набросная. На стадии технического проекта рассматривался вариант арочно-контрфорсной плотины.
Выбрана была арочно-гравитационная, как наиболее отвечающая топографическим и инженерно-геологическим условиям створа.
В 1967 году ЦК ВЛКСМ объявил строительство Саяно-Шушенской ГЭС Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. 4 ноября 1967 г. была заложена символическая плита под фундамент первого крупнопанельного дома, положившего начало городу Саяногорску. Летом 1979 года в возведении ГЭС принимали участие студенческие строительные отряды общей численностью 1700 человек, на строительстве сформировались комсомольско-молодежные коллективы.
В строительстве было задействовано более 200 организаций, самой крупной из которых стала "КрасноярскГЭСстрой" Минэнерго СССР.
Специально для гидростанции создавали новейшее оборудование самые крупные производственные объединения СССР: "Ленинградский металлический завод" (гидротурбины), Ленинградский производственное электротехническое объединение "Электросила" (гидрогенераторы), объединение "Запорожтрансформатор" (трансформаторы). Водным путём длиною почти в 10 000 километров – через Северный Ледовитый океан в верховья Енисея были доставлены рабочие колеса турбин. Благодаря оригинальному техническому решению – установке на первых двух турбинах временных рабочих колес, способных работать при промежуточных напорах воды, появилась возможность до окончания строительно-монтажных работ начать эксплуатацию первой очереди станции.
Первый кубометр бетона был уложен в основные сооружения Саяно-Шушенской ГЭС – 17 октября 1970.
В апреле 1974 года был подписан "Договор двадцати восьми", или совместное обязательство, направленное на сокращение сроков строительства и повышение качества выполняемых работ. Идея договора предусматривала выявление резервных возможностей всех участников строительства и постоянную координацию их действий. Координационный совет с самого начала возглавил директор "Ленгидропроекта" Ю.А. Григорьев.
Первый кубометр бетона в водосливную часть плотины уложен 26 декабря 1972 года.
Русло Енисея перекрыто 11 октября 1975 года.
Строительство Саяно-Шушенской ГЭС велось с поэтапным освоением.
Каждая из десяти турбин ГЭС, снабженная рабочим колесом из нержавеющей кавитационностойкой стали 6,77 метров в диаметре и весом 156 тонн, способна развивать мощность 650 000 кВт при расчетном напоре 194 метров. Первые два генератора Саяно-Шушенской ГЭС были введены в эксплуатацию с временными рабочими колесами гидротурбин, способными работать на низких напорах. Это позволило уже при частичном напоре, начиная с 60 метров, вырабатывать электроэнергию.
Для обеспечения пуска первого гидроагрегата в назначенный срок было спешно начато наполнение водохранилища. В нижний бьеф сбрасывался лишь санитарный пропуск. При этом не была предусмотрена возможность сброса воды из водохранилища на случай каких-либо непредвиденных обстоятельств.
Машинный зал Саяно-Шушенской ГЭС (длина 287,97 метров, ширина 36 метров) построен на базе пространственной перекрестно-стержневой конструкции, которая впервые была применена в практике строительства гидроэлектростанций. Она состоит из унифицированных металлических элементов системы московского Архитектурного института (МАРХИ). Перекрытие и стены зала служат ограждением оборудования и людей от внешней среды. При проектировании не учитывались нагрузки, связанные с действием гидравлических процессов при работе водосбросов и агрегатов. Поэтому из-за повышенной вибрации раз в три года после каждого холостого водосброса необходимо обследовать тысячи узлов конструкции с измерением зазоров в стыковочных узлах.
Аварии и проблемы
Первый агрегат был сдан в эксплуатацию в конце декабря 1978 года. Технологические возможности не позволили уложить требующийся объем бетона в водосбросную плотину, поэтому к мощному половодью она оказалась не готова и 23 мая 1979 года первый агрегат и здание ГЭС подверглись затоплению. Аэраторы, встроенные в стенки водосбросов, должны были обеспечивать подвод воздуха в поток в месте схода его с носка водосброса в водобойный колодец. Но вместо подсоса воздуха в аэратор произошло нагнетание в него воды из водосброса.
В 1985 году во время мощного половодья произошло разрушение 80% площади дна водобойного колодца. Были полностью разрушены плиты крепления (толщиной более 2 метров), бетонная подготовка под ними и скалы ниже подошвы на глубину до 7 метров. Анкера диаметром 50 мм были разорваны с характерными следами наступления предела текучести металла. Были проведены работы по реконструкции водобойного колодца (1991).
В 1988 году паводок привёл к разрушению отремонтированного колодца. Было принято решение об эксплуатации ГЭС в щадящем режиме на пониженной отметке максимального уровня воды – не более 540 метров вместо проектных 545.
Одной из главных проблем строительства было обнаружение увеличивающейся фильтрации тела плотины. Во избежание вымывания бетона провели дополнительную инъекцию в массив по существующей на тот период технологии, повторно цементировались межсекционные швы, выполнялась цементация трещин через восходящие скважины. Но все усилия были недостаточно эффективными: фильтрация продолжала увеличиваться. Чтобы устранить недостаток, между Саяно-Шушенской ГЭС и французской фирмой "Солетаншбаши" была достигнута договоренность о применении её технологии (на основе французских смол) подавления фильтрации воды через бетон (1993). Были проведены опытные ремонтные работы, которые оказались успешными: фильтрация была практически подавлена.
17 августа 2009 года на втором гидроагрегате в ходе проведения ремонтных работ произошла авария. Разрушена часть машинного зала, сам гидроагрегат, станция остановлена. Погиб 71 человек, 4 пропали без вести.
Было проведено отключение Саянского и Хакасского алюминиевых заводов, снижена нагрузка на Красноярский алюминиевый завод, Кемеровский завод ферросплавов, снижена нагрузка на Новокузнецкий алюминиевый завод.
Читайте также: