Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Саяно-Шушенская ГЭС

Саямно-Шумшенская гидроэлектростамнция им. П. С. Непорожнего -- самая мощная электростанция России, шестая по мощности гидроэлектростанция в мире. Расположена на реке Енисей, в посёлке Черёмушки (Хакасия), возле Саяногорска.

2. Общие сведения

Является самой мощной электростанцией в России. До аварии 2009 года производила 15 процентов энергии, вырабатываемой на российских гидроэлектростанциях и 2 процента общего объёма электроэнергии.[1] Состав сооружений ГЭС:

· бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 м, длиной 1 066 м, шириной в основании -- 110 м, шириной по гребню 25 м. Плотина включает левобережную глухую часть длиной 246,1 м, станционную часть длиной 331,8 м, водосливную часть длиной 189,6 м и правобережную глухую часть длиной 298,5 м.

· приплотинное здание ГЭС

· строящийся береговой водосброс.

Мощность ГЭС -- 6 400 МВт (вместе с Майнским гидроузлом -- 6 721 МВт), среднегодовая выработка 24,5 млрд кВт·ч. В 2006 году из-за крупного летнего паводка электростанция выработала 26,8 млрд. кВт·ч электроэнергии.

В здании ГЭС было размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работавших при расчётном напоре 194 м. Максимальный статический напор на плотину -- 220 м. Гидротурбины рассчитаны на работу в диапазоне от 175 до 220 м. По результатам испытаний, проводившихся заводом на уже установленном оборудовании, турбина расчетной мощностью 640 МВт при максимальном расчетном напоре 215 метров и КПД -- 95,8 % способна без какой-либо реконструкции развивать мощность до 720 МВт. Плотина ГЭС уникальна, аналогичный тип плотины в России имеет ещё только одна ГЭС -- Гергебильская, но она значительно меньше.

Пропускная способность водосброса гидроузла -- 15 600 мі/сек, максимальный зарегистрированный приток к створу -- 24 400 мі/сек, достраивающийся береговой водосброс должен увеличить наибольший сбрасываемый расход на 6 000 мі/сек.

Ниже Саяно-Шушенской ГЭС расположен её контррегулятор[сн 1] -- Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса.

Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище полным объёмом 31,34 кмі (полезный объём -- 15,34 кмі) и площадью 621 кмІ. Вода водохранилища отличается высоким качеством, что позволило организовать в нижнем бьефе ГЭС рыбоводные хозяйства, специализирующиеся на выращивании форели[2]. При создании водохранилища было затоплено 35,6 тыс. га сельхозугодий и перенесено 2717 строений. В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник. Саяно-Шушенская ГЭС спроектирована институтом Ленгидропроект.

3. Экономическое значение

В настоящее время «Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего» является филиалом ОАО «РусГидро». Директор филиала -- Валерий Кяри[3].

Себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии в 2001 г. Саяно-Шушенской и Майнской ГЭС составляет 1,62 коп. Рентабельность СШ ГЭС в 2,5 раза выше рентабельности тепловых электростанций.[4] Самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири.

75 % электроэнергии СШ ГЭС потребляет Саяногорский алюминиевый завод (компания «Российский алюминий»).[4] В 2006 году для применения энергии станции, не используемой из-за ограниченной мощности ЛЭП, в эксплуатацию введён Хакасский алюминиевый завод (также принадлежащий «Российскому алюминию») мощностью 300 тыс. тонн алюминия в год.

Показатели деятельности

Машинный зал и водосбросный колодец ГЭС. В ходе проверки в 2006 году серьёзные недостатки на Саяно-Шушенской ГЭС выявила Счётная палата. В 2007 году очередная проверка показала, что боновые заграждения Саяно-Шушенской ГЭС эксплуатировались около 20 лет и требовали капитального ремонта, а износ отдельных элементов запаней составлял 85 процентов. На основании этих данных в январе 2009 года Счётная палата направила материалы в Генпрокуратуру.[14]

На ГЭС реализуется обширная программа по модернизации станции, затрагивающая электротехническое оборудование. С 2011 года планировалось начать постепенную замену рабочих колёс гидроагрегатов, конструкция которых оказалась не очень удачной -- наблюдается повышенное трещинообразование, на определённых режимах эксплуатация гидроагрегатов не допускается[15]. После аварии 17 августа 2009 года эти планы будут корректироваться.

6. Аварии

Авария 23 мая 1979 года. В процессе возведения плотины сброс излишков воды предусматривалось производить по нескольким временным схемам. В 1979 году для этого предполагалось впервые использовать временные водосбросы II-го яруса. Однако, в силу ряда причин, их строительство не было закончено в срок. 23 мая 1979 года начался неуправляемый пропуск воды через недостроенные водосбросы плотины. Поток воды разрушил некоторые сооружения плотины, затопил здание ГЭС, смыл грузоподъемный кран и другое оборудование. Несмотря на экстренные меры по обваловке первого агрегата, запущенного к тому времени, он был залит.

В ходе восстановительных работ был сооружен бетонный барьер вокруг гидрогенератора, произведена герметизация ограждающих конструкций. 31 мая произведена откачка воды из гидрогенератора, 10 июня началась откачка воды из здания ГЭС. Одновременно велись ремонтно-восстановительные работы на оборудовании станции. 20 июня здание ГЭС и турбинное оборудование было осушено полностью. 4 июля началась сушка изоляции гидрогенератора и ремонт поврежденных узлов. Через 112 дней после высвобождения гидрогенератора из воды, 20 сентября 1979 года, он был включен в сеть.[16]

Авария 1985 года. 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).[19]

Авария 1988 года. В 1988 году паводок привёл к разрушению отремонтированного колодца. Было принято решение об эксплуатации ГЭС в щадящем режиме на пониженной отметке максимального напора воды -- не более 240 метров вместо проектных 245.[19]

Аварийная ситуация с фильтрацией тела плотины. 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 «Solйtanche Bachy» («Солетанш Баши») была достигнута договорённость 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. В дальнейшем был определён состав французских смол, и работы по подавлению фильтрации плотины в дальнейшем проводились российскими специалистами.[20][21]

Авария 2009 года. В 8:13--8:15[22] местного времени (MSK+4) 17 августа 2009 года на станции произошла авария на гидроагрегате № 2 с его разрушением и поступлением большого количества воды в помещение машинного зала. Также получили сильные повреждения агрегаты № 7 и 9, здание машинного зала частично обрушилось, его конструкции завалили агрегаты № 3, 4 и 5.[23][24] В результате аварии погибло 75 человек.[25]

Восстановление после аварии 2009 года. По оценкам главы МЧС России Сергея Шойгу, восстановление агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС после произошедшей 17 августа 2009 года аварии может занять годы[26]. По мнению Василия Зубакина, исполняющего обязанности генерального директора РусГидро, на полное восстановление Саяно-Шушенской ГЭС может понадобиться порядка трёх лет и 10 млрд рублей, сроки были установлены согласно срокам изготовления оборудования. Но согласно информации, полученной от руководства компании «Силовые машины», производство оборудования для Саяно-Шушенской ГЭС будет сжато по нормативным срокам.[27]