Волжская ГЭС

Волжская ГЭС

Волжская ГЭС — крупнейшая гидроэлектростанция Волжско-Камского каскада и Европы. Ее установленная мощность составляет 2671 МВт.

Гидроэлектростанция является важным звеном Единой энергетической системы России и соединена с нею высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220 и 500 кВ переменного тока.

Волжская ГЭС предназначена для покрытия пиковой части графика нагрузки в ЕЭС России.

Эксплуатационные и технико-экономические показатели гидроэлектростанции

Среднегодовая выработка электроэнергии, млрд кВтч 11,1
Число часов использования среднегодовой установленной мощности 4000-4500
Расход электроэнергии на собственные нужды, % 0,2

Проект Волжской гидроэлектростанции разработан Всесоюзным институтом «Гидропроект» имени С.Я. Жука с участием других проектных организаций.

Характеристика района расположения Волгоградского гидроузла

Гидроузел основных сооружений Волжской ГЭС расположен в нижнем течении реки Волги, севернее г. Волгограда.

Средний многолетний расход в створе гидроузла — 7 960 м³/с. Максимальный зарегистрированный расход воды достигал 59 000 м³/с (1926 г.). В маловодные годы летом естественные расходы воды в реке снижались до 1 800 м³/с, а в отдельные дни ледостава — до 500 м³/с. Расчетный максимальный расход воды в естественных условиях для нормальных условий эксплуатации гидроузла принят равным 63 000 м³/с (с вероятностью 0,1%).

Основанием гидротехнических сооружений гидроузла служат глины, мелкозернистые пески и сцементированный песчано-глинистый грунт алеврит.

Характеристика гидроузла

Компоновка основных гидротехнических сооружений гидроузла определяется особенностями геологического строения створа.

Русло Волги перекрыто земляной плотиной. К ней слева (если смотреть со стороны верхнего бьефа) примыкает здание гидроэлектростанции. Перед зданием ГЭС расположено сороудерживающее сооружение. С левой стороны к зданию ГЭС примыкает бетонная водосливная плотина. Пойма реки между водосливной плотиной и левым берегом перекрыта левобережной земляной плотиной. Судоходные сооружения расположены у левого берега.

В состав сооружений гидроузла также входят: постоянные железнодорожный и шоссейный переходы, открытые распределительные устройства напряжением 220 и 500 кВ.

Длина напорного фронта гидроузла, м 4900
в том числе по бетонным сооружениям 1600
Напор на сооружения (максимальный), м (при пропуске половодья вероятностью 0,1 %) 15,3
Суммарная водопропускная способность сооружений гидроузла при НПУ, м³/с 63060
в том числе: через здание ГЭС 31980
через водосливную плотину 30850
Водохранилище, созданное напорными сооружениями гидроузла, имеет следующие размеры:
объем полный, млн м 3 31450
объем полезный, млн м 3 8250
площадь зеркала, км 2 3117

Водохранилище рассчитано на суточное регулирование с недельным циклом. В паводковый период гидроэлектростанция работает в базисе графика электрической нагрузки энергосистемы, а излишки воды сбрасываются через водосливную плотину.

Основное электромеханическое оборудование гидроэлектростанции

Турбины

Тип поворотнолопастная ПЛ-587-ВБ-930 поворотнолопастная ПЛ-30-587-В-930 поворотнолопастная ПЛ-30-877-В-930
Количество 7 5 10

Изготовитель Филиал «Ленинградский металлический завод» ПАО «Силовые машины»
Номинальная мощность, МВт 118,2 123 129
Напор расчетный, м 20 20 21,5
Расход воды через турбину при расчетном напоре, м3/с 695 633 700
Частота вращения, об/мин 68,2

Генераторы

Тип синхронный СВ2 – 1500/200 – 88 синхронный СВ2 – 1500/200 – 88 синхронный СВ2 – 1500/200 – 88 синхронный СВ2 – 1488/200 – 88 УХЛ4 синхронный СВ2 – 1488/200 – 88 УХЛ4
Изготовитель Филиал «Электросила» ПАО «Силовые машины»
Мощность, МВт 115 120 125,5 120 125,5
Коэффициент мощности 0,9
Напряжение, кВ 13,8
Возбуждение тиристорное
Количество 7 3 5 2 5

Трансформаторы

Тип Однофазный двухобмоточный ОРДЦ однофазный трехобмоточный ОДЦТНП
Изготовитель Запорожский трансформаторный завод
Напряжение, кВ 525/13,8 242/87/13,8
Мощность фазы, МВА 135

Электротехнические сооружения

Выдача мощности с гидроэлектростанции производится на напряжении 220 и 500 кВ переменного тока.

Связь повышающих трансформаторов с ОРУ 220 кВ осуществляется маслонаполненными кабелями. Выводы из здания ГЭС на ОРУ 500 кВ выполнены воздушными линиями.

Электроснабжение потребителей региона осуществляется на напряжении 220 кВ. С объединенной энергосистемой Центра гидроэлектростанция связана двумя линиями электропередачи 500 кВ; максимальная мощность передачи — 1500 тыс. кВт.

Строительство гидроэлектростанции

Подготовительные работы были начаты в конце 1950 г. Под защитой перемычек в сухих котлованах возводилось здание ГЭС, водосливная плотина, судоходный шлюз и пойменный участок земляной плотины. Одновременно способом гидромеханизации велись работы по устройству подводящих и отводящих каналов. Пропуск расходов воды в реке и судоходство в этот период осуществлялись через основное русло Волги, стесненное перемычками. После окончания всех работ по подводным частям сооружений котлованы были затоплены (23 октября 1958 г.).

Основное русло Волги шириной около 1000 м перекрывалось в две очереди: сначала было произведено сужение русла отсыпкой банкета с оставлением прорана шириной 300 м, а затем (31 октября — 1 ноября 1958 г.) был перекрыт проран. Расходы воды в это время осуществлялись через водопропускные отверстия бетонных сооружений.

В декабре 1958 г. были введены в эксплуатацию первые три гидроагрегата. В 1959 г. было смонтировано 9 гидроагрегатов и в течение 1960 г. — остальные, кроме последнего, опытного.

Создание напорного фронта гидроузла было завершено в течение 1959—1960 гг., и 17 июня 1960 г. водохранилище было наполнено до нормального подпорного уровня.

Торжественное открытие гидроэлектростанции состоялось 10 сентября 1961 г.

Уникальность

Крупнейшая в 1961 г. в мире гидроэлектростанция — выдающееся энергетическое сооружение, великолепный образец инженерно-строительной и архитектурной творческой мысли была воздвигнута в рекордно короткие сроки. Первый грунт в котловане для будущей гидроэлектростанции был вынут в 1952 г. А в декабре 1958 года уже был пущен первый гидроагрегат. Мировая практика сооружения электростанций не знала подобных объемов и темпов работ.

В ходе сооружения ГЭС и ее эксплуатации немало различных сложных строительных и инженерно-технических задач решались по-новому.

Впервые в мировой практике советские специалисты обосновали возможность сооружения крупных гидроузлов на нескальных основаниях.

Высокие темпы строительства стали возможны потому, что установка гидроагрегатов велась более укрупненными узлами. Это позволило сократить время на монтаж одной турбины с 60 до 49 суток.

Волжская ГЭС — первая гидроэлектростанция в мире, где была разработана быстродействующая система возбуждения гидрогенераторов с применением управляемых преобразователей. Она позволила решить проблемы передачи энергии на большие расстояния.

Значение

9 сентября 1961 г. Волжская ГЭС была принята государственной комиссией в эксплуатацию. Эта дата примечательна не только завершением высоко значимой работы. Она стала еще и тем рубежным явлением, после которого наша страна перестала испытывать дефицит электроэнергии. Таким образом, цель, во имя которой и затевалось гигантское строительство, была достигнута.

Ввод в эксплуатацию Волжской ГЭС сыграл решающую роль в энергоснабжении Нижнего Поволжья и Донбасса и объединил между собой крупные энергосистемы Центра, Поволжья, Юга.

Экономический район Нижнего Поволжья также получил мощную энергетическую базу для дальнейшего развития народного хозяйства.

Сооружения гидроузла использованы для устройства по ним постоянных железнодорожного и автодорожного переходов через Волгу, обеспечивших кратчайшую связь районов Поволжья между собой.

В результате образования Волгоградского водохранилища коренным образом улучшились условия судоходства на большом участке Волги и появились широкие возможности для орошения и обводнения засушливых земель Заволжья и Прикаспия.

Построен новый благоустроенный, хорошо озелененный город Волжский со зданиями капитального типа и всеми элементами социальной инфраструктуры.

Надежность

Для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений эксплуатационным персоналом с момента ввода ГЭС в эксплуатацию регулярно проводится инструментальный и визуальный контроль состояния сооружений (натурные наблюдения) и необходимый комплекс ремонтно-восстановительных работ. Для проведения отдельных исследований привлекаются специализированные проектные и научно-исследовательские организации.

Один раз в пять лет в Ростехнадзоре разрабатывается и утверждается Декларация безопасности гидротехнических сооружений ГЭС. При её разработке проводится обследование состояния сооружений гидроузла и организации надзора за ними централизованной комиссией, назначаемой ПАО «РусГидро». Также пересматриваются критерии безопасности сооружений и корректируется расчет вероятного вреда от возможной гидродинамической аварии. На основании этих документов и заключения государственной экспертизы в апреле 2014 года Ростехнадзор утвердил Декларацию безопасности гидротехнических сооружений филиала ПАО «РусГидро» — «Волжская ГЭС» и выдал разрешение на эксплуатацию гидроузла.

Модернизация

Среди наиболее значимых работ ПКМ – замена гидроагрегатов на принципиально новые номинальной мощностью 125,5 МВт вместо прежних 115 МВт. К 01 сентября 2017 года на Волжской ГЭС заменено 17 гидротурбин и 9 генераторов из 22.

Кроме замены гидроагрегатов на принципиально новые, ПКМ включает в себя: комплексную модернизацию оборудования ОРУ-500 кВ с применением оборудования КРУЭ; реконструкцию ОРУ 220 кВ, замену силовых трансформаторов 220 и 500 кВ, затворов водосливной плотины и другого гидромеханического оборудования.

В программу 2017 года входит: начало модернизации гидроагрегатов со ст.№ 15 (замена турбины и генератора с пуском в эксплуатацию в 2018 году). Завершение модернизации гидроагрегатов со ст. №№ 1, 2.

Также в текущем году начнется комплексная модернизация оборудования ОРУ-500 кВ, замена решеток сороудерживающего сооружения, строительство кабельного тоннеля и замена маслонаполненных кабелей 220 кВ на сухие типа XLPE, комплекс работ по замене систем возбуждения генераторов.

Экология

Система экологического менеджмента филиала ПАО «РусГидро» — «Волжская ГЭС» соответствует требованиям стандарта ISO 14001:2004. Сертификат регистрации гидроэлектростанция получила первой в России в 2008 году. Документ выдан в отношении поставки и производства электрической энергии по результатам аудита международной организации по сертификации — компании BSI (Британский институт стандартов). Это означает, что на предприятии соблюдаются самые современные требования в области охраны окружающей среды. В течение шести лет Волжская ГЭС регулярно подтверждала «экологический сертификат» в результате проведения надзорных аудитов. В декабре 2014 года в филиале прошел очередной ресертификационный аудит с целью подтверждения соответствия системы экологического менеджмента требованиям ISO 14001:2004 и собственным требованиям СЭМ, декларированным политикой в области охраны окружающей среды. По итогам аудита несоответствий не выявлено. Сертификат регистрации Системы экологического менеджмента (СЭМ) филиала ПАО «РусГидро» — «Волжская ГЭС» продлен до конца 2017 года.

http://www.volges.rushydro.ru

Мощность, МВт 2671
9