Previous Entry Share Next Entry
Зеленчукская ГЭС-ГАЭС. Новый проект в Карачаево-Черкесии
saiga20k wrote in rushydro

В Карачаево-Черкесии в этом году постепенно разворачиваются работы по строительству нового гидроэнергетического объекта – Зеленчукской ГЭС-ГАЭС. Это очень интересное и совершенно уникальное для отечественной практики сооружение, о котором хочется рассказать поподробнее.


Зеленчукская ГЭС, вид со стороны нижнего бьефа.

Идея создания Зеленчукской ГЭС-ГАЭС появилась в ходе создания Зеленчукской ГЭС, о которой мы уже рассказывали ( часть 1, часть 2). Как мы помним, изначально эта станция была спроектирована в составе 4 гидроагрегатов на мощность 320 МВт. Однако, уже в ходе строительства было принято решение сократить отбор воды из рек в деривацию, и половина гидроагрегатов стала ненужной. В то же время, под них уже был создан большой задел – проложены (правда, без отделки) напорные тоннели, в здании ГЭС смонтированы кратеры гидроагрегатов, отсасывающие трубы, спиральные камеры, шаровые затворы. Бассейн суточного регулирования и водоприемник на нем также были построены исходя из работы 4 гидроагрегатов.


Бассейн суточного регулирования Зеленчукской ГЭС

Не использовать этот задел было бы совсем не по-хозяйски. И возникла идея – раз нет воды наверху, мы будем брать ее.. внизу! Вместо гидротурбин поставим в готовые кратеры обратимые насос-турбины и сделаем гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС); а поскольку она размещена в одном здании с ГЭС, то получается, что это не классическая ГАЭС, а ГЭС-ГАЭС. Опять же, энергосистеме Юга после ввода Ростовской АЭС потребность в высокоманевренной мощности ГАЭС значительно возросла.

Итак, что же из себя представляет Зеленчукская ГЭС-ГАЭС? Посмотрим вот эту схему:

Верхний бассейн ГАЭС сформирован существующим бассейном суточного регулирования Зеленчукской ГЭС. Вода в него будет поступать через уже существующий водоприемник.


Здание водоприемника Зеленчукской ГЭС (и одновременно ГЭС-ГАЭС)

Далее вода движется через железобетонный напорный водовод. Его еще предстоит построить, сейчас ведутся подготовительные работы.


Участок будущего водовода

Далее длинный (2300 метров) тоннель. Он был начерно (без отделки) пройден еще в советские времена, теперь нужно довести его до кондиции – смонтировать металлическую облицовку. Делается это следующим образом – в тоннель по одной затаскиваются секции металлооблицовки, которые свариваются друг с другом. Затем пространство между породами тоннеля и облицовкой заполняется бетоном. К настоящему времени эта работа в значительной степени завершена.


Внутри секции имеются специальные распорки, предохраняющие ее от деформации. После монтажа их удаляют


Снаружи секция выглядит устрашающе. Торчащие прутья арматуры нужны для лучшего сцепления с бетоном.

Важным элементом конструкции Зеленчукской ГЭС-ГАЭС является уравнительный резервуар, призванный гасить колебания давления воды в напорном тракте при резком изменении режима работы гидроагрегатов и защищать конструкции от гидроудара. Сейчас ведется изготовление отдельных элементов его конструкции,монтаж которых в одно целое запланирован уже на следующий год.


Существующий уравнительный резервуар Зеленчукской ГЭС

Перед тем, как нырнуть в шахту, тоннель ненадолго выходит на поверхность. Здесь будет сооружено «колено» – перегиб трубы.


Выход из тоннеля в районе «колена».

Вертикальная шахта глубиной 135 метров также была пройдена уже давно, и как и в тоннеле, в ней монтируют металлическую облицовку. Аналогичные работы уже произведены и в горизонтальном участке тоннеля длиной 523 м, примыкающем к зданию ГЭС-ГАЭС.


Вертикальная шахта.


Готовый тоннель с обделкой.

В самом здании ГЭС также будут произведены необходимые доработки – помимо установки в существующие кратеры обратимых гидроагрегатов (их поставщик сейчас определяется) около здания станциии будет сооружена специальная пристройка, где будет размещено электротехническое оборудование ГАЭС, в частности комплектное элегазовое распределительное устройство (КРУЭ) 330 кВ.


Машинный зал Зеленчукской ГЭС. На переднем плате – закрытые сверху кратеры, куда будут установлены обратимые гидроагрегаты.

Как известно, для функционирования ГАЭС нужно два бассейна – верхний и нижний. В качестве нижнего бассейна изначально предполагалось использовать водохранилище перспективной Верхне-Красногорской ГЭС на Кубани. Однако, перспективы сооружения этой ГЭС и ее параметры все еще находятся в стадии обсуждения; кроме того, Кубань несет много наносов и относительно небольшое водохранилище могло быстро заилиться.


Общий вид на станцию. На другом берегу реки ведутся работы по разработке грунта в нижнем бассейне.

В итоге, было принято решение о строительстве отдельного нижнего бассейна. Сложность состоит в том, что подходящее место имеется только на другом берегу реки, в связи с чем от отсасывающих труб обратимых гидроагрегатов до водоприемника нижнего бассейна придется проложить по дну реки специальные водоводы. Сам же бассейн будет просто выкопан на речной террасе.


Строители Зеленчукской ГЭС-ГАЭС. Работы в тоннелях ведет «Даггидроспецстрой» – организация с богатой историей и огромным опытом работы в этой области.

Завершение строительства Зеленчукской ГЭС-ГАЭС (мощность в насосном режиме – 160 МВт, в турбинном режиме – 140 Мт, среднегодовая выработка – 162 млн.кВт.ч) намечено на 2013 год.


  • 1
Действительно необычная станция. А почему решили в 2 раза мощность уменьшить?

По требованиям экологов, сократили отбор воды в деривацию. И два гидроагрегата остались без воды.

Да, правильно сделали, и волки (экологи, а то и всё местное население) сыты, и овцы (гидроэнергетики) целы :)

А кто-нибудь может опознать станцию с такими характеристиками: деривационная ГЭС с четырьмя гидроагрегатами, её мощность - 28 МВт, напор - 113 м, построена не позднее 1930 года, по-видимому, в Советском Союзе?

В СССР станций с такими параметрами не было. До 1930-го года там вообще очень немного ГЭС было введено, по пальцам посчитать можно - Волховская, Кондопожская, Хариузовская, Земо-Авчальская, Бозсуйская, Ереванская - вот и все, если не считать совсем уж маленькие. Ни одна под указанные параметры и близко не подходит.

А не в СССР? Дело в том, что это описание станции из книги Л. А. Владиславлева "Вибрации гидроагрегатов гидроэлектрических станций", Москва, "Энергия", 1972, с. 21. У неё (станции) произошёл разрыв напорного водовода при сбросе нагрузки с агрегата. До аварии водовод "проработал более 42 лет". Навскидку похоже на давнюю репетицию Саянской катастрофы, только слабым местом там оказались стенки водовода, а не шпильки турбинной крышки. Хотя, конечно, вполне мог быть и гидравлический удар. Возможно, Владиславлев в приведённых данных в чём-то ошибся. И для советских станций он, как правило, их названий не приводил.

Боюсь, тут я ничем не смогу вам помочь, зарубежные ГЭС я знаю не так хорошо.

Возможно, Вас заинтересует факт разрыва напорного водовода мощной и высоконапорной швейцарской ГЭС Bieudron 12 декабря 2000 года. В деталях и причинах этого происшествия я не разбирался, но такой факт имел место быть.

Понятно, что ГЭС в мире слишком много. В общем, Владиславлев хорошо зашифровался - вроде бы что-то и пишет, а начнёшь разбираться, и всё в тумане :)

За Бьёдрон - спасибо, значит, и у швейцарцев бывают проблемы. И они также разобраться не могут: "…and there is no clear definitive publicly available information on the root cause of the rupture". Но, похоже, причины аварии (или катастрофы (?) - 3 человека погибли) там никак не связаны с тем, что произошло на СШ ГЭС: бешеный напор, турбины Пелтона с совершенно иной физикой обтекания и в 15 раз бОльшей частотой вращения, удаление места разрыва туннеля на несколько километров от агрегата. И ещё - прерывание непрерывного гидроакустического контура какой-нибудь выравнивающей камерой, которая должна быть гораздо ближе к агрегату, чем место аварии.

В общем, создаётся впечатление, что гидроэлектростанции - это потенциально самые аварийные объекты энергетики. Хорошо ещё, что они не радиоактивны :)

Больше всего аварий на тепловых. Паропроводы рвутся, турбины разрушаются, происходят пожары и т.п. Просто они привлекают меньше внимания, чем инциденты на ГЭС или АЭС.

Эти данные нормированы на число станций (тепловых станций, видимо, гораздо больше, чем станций других типов)? А чем тепловые станции хуже атомных? В принципе, то же самое, минус реактор, который гораздо более инерционен, чем топка, то есть более сложен в управлении. Параметры пара на тепловых станциях выше, из-за этого?

Да, прикинул характеристики гидроагрегатов ГЭС Бьёдрон и понял, что ошибся - частота вращения её турбины в только в 2.9 раза больше, чем у турбины СШ ГЭС, то есть 7 Гц, а 35 - это число "попаданий" в секунду каждой лопатки под струю воды, так как сопл в агрегате 5.

Впервые "столкнулся" с турбинами Пелтона ;) Зато обнаружил несколько ошибок в разделе Specifications статьи Bieudron Hydroelectric Power Station в Википедии.

Насчет нормирования не в курсе. Просто личное ощущение.

На АЭС более жесткий контроль за надежностью, по понятным причинам.

Впечатление может быть и обманчивым, всё-таки количество ТЭС больше, чем других. Но, впрочем, думаю, вывод простой - везде, где большие потоки энергий, надо работать с пониманием происходящего. И всё равно можно нарваться на что-то непредвиденное или даже непознанное.

Не удержусь от сравнения - максимальное давление в напорной системе ГЭС Бьёдрон (~ 20 МПа) примерно такое же, как в камере сгорания SSME - ракетного двигателя системы Спейс Шаттл.

Правильно!?
Экологи - казлы!
Теперь в здании ГЭС имеется 2 пустых кратера. Вот, чтоб из чем-то заполнить их решили доработать проект напильником и примотать скотчем туда ГАЭС.
Вообще экологи столько проектов загубили...
Даже такой экологичный проект как Зеленчукская ГЭС.
Экологи развернули целую кампанию против ГЭС. Любых. Даже против малых ГЭС на Алтае. Они требуют не только не строить, но и сносить построенные. Все!
Экологи не протестуют против кочегарок - значительно более вредных для экологи источников энергии.
Вообще этих экологов нужно свозить в кочегарки сжигать их там заживо!

на 1 фотографии - струи, как клавиши рояля %)

  • 1
?

Log in

No account? Create an account