Как это работает: Саяно-Шушенская ГЭС (фото и видео)
СШГЭС им. П. С. Непорожнего — высоконапорная гидроэлектростанция приплотинного типа, самая мощная электростанция России. Основные сооружения станции расположены в Карловом створе, в этом месте Енисей протекает в глубоко врезанной каньонообразной долине. Передать с помощью фотографии масштаб этого гигантского сооружения довольно сложно. К примеру, длина гребня плотины больше одного километра, а высота — 245 метров, выше главного здания МГУ.
далее...
1. Напорный фронт Саяно-Шушенской ГЭС образует уникальная бетонная арочно-гравитационная плотина, которая является самой высокой плотиной в мире данного типа. Если подняться на один из склонов ущелья, открывается прекрасный вид на саму плотину, нижней бьеф и Саяно-Шушенское водохранилище, общим объемом в 31 км³.
2.
3. В теле плотины установлено порядка одиннадцати тысяч различных датчиков, контролирующих состояние всего сооружения и его элементов.
Увеличить изображение
4. Возведение плотины началось в 1968 году и продолжалось семь лет. Количество уложенного в плотину бетона — 9,1 млн. м³ — хватило бы на постройку автострады от Санкт-Петербурга до Владивостока.
5. Диаметр такой «трубы» турбинного водовода — 7,5 метров.
6. Вид сверху на машинный зал и административный корпус станции.
7. Несколько слов о принципе работы плотины. Любая плотина кроме аккумулирования, должна пропускать определенное количество воды. Каждый из десяти гидроагрегатов СШГЭС может пропускать по 350 м³ воды в секунду. Сейчас в работе находятся 4 из 10 гидроагрегатов, и зимой их пропускной способности вполне достаточно.
Белая площадка — это водобойный колодец эксплуатационного водосброса, на этой площадке может легко разместиться футбольное поле для проведения ЧМ, правда получится «футбол на льду».
8. Во время половодьев и паводков открывают затворы эксплуатационного водосброса. Он предназначен для сброса избыточного притока воды, который не может быть пропущен через гидроагрегаты ГЭС либо аккумулирован в водохранилище. Максимальная проектная пропускная способность эксплуатационного водосброса составляет 13600 м³ (это пять 50-метровых плавательных бассейна по 10 дорожек) в секунду! Щадящим режимом для водобойного колодца, находящегося под эксплуатационным водосбросом, считаются расходы 7000 - 7500 м³.
9. Длина гребня плотины с учетом береговых врезок составляет 1074 метра, ширина по основанию — 105 метров, по гребню — 25. Плотина врезана в породы берегов на глубину 10-15 метров.
Устойчивость и прочность обеспечивается действием собственного веса плотины (на 60 %) и частично упором верхней арочной части в берега (на 40 %).
Увеличить изображение
10.
11. Береговые укрепления.
12. С плотины видно поселок Черемушки, который соединен с ГЭС автомобильной дорогой и необычной трамвайной линией.
В 1991 году в Ленинграде были закуплены несколько городских трамваев и переоборудованы в двухкабинные для железнодорожного пути без разворотных колец, оставшегося со времён строительства ГЭС. Теперь бесплатные трамваи следуют от посёлка до ГЭС с периодичностью в один час. Таким образом, решена транспортная проблема для работников станции и жителей Черёмушек, а единственная в Хакасии трамвайная линия стала достопримечательностью посёлка.
13. Вид на Саяно-Шушенское водохранилище с входного портала берегового водосброса.
Увеличить изображение
14. Береговой водосброс состоит из входного оголовка, двух безнапорных туннелей, выходным порталом, пятиступенчатым перепадом и отводящим каналом.
Увеличить изображение
15.
16. Не смотря на морозы, лед на водохранилище встает довольно поздно — как правило, в конце января.
17.
18.
19. Береговой водосброс в период пропуска больших паводков позволит осуществить дополнительный пропуск расходов до 4000 м³/с и, тем самым, снизить нагрузку на эксплуатационный водосброс станции и обеспечить щадящий режим в водобойном колодце. Входной оголовок служит для организации плавного входа водного потока в два безнапорных туннеля.
20. В зимний период порталы перекрываются теплозащитными щитами.
21. Длина двух тоннелей — 1122 метра, с сечением — 10х12 метров каждый, что достаточно для размещения 4 тоннелей метро.
22.
23. Выходной портал. Расчетная скорость движения воды на выходе из туннеля — 22 м/с.
24. Пятиступенчатый перепад представляет собой пять колодцев гашения шириной 100 м и длиной от 55 до 167 м, разделенных водосливными плотинами. Перепад будет обеспечивать гашение энергии потока и спокойное сопряжение с руслом реки. Максимальные скорости потока на входе в верхний колодец достигают 30 м/с, на сопряжении с руслом реки уменьшаются до — 4–5 м/с.
Трехмерный ролик о запуске первой нитки берегового водосброса.
Увеличить изображение
25. Для лучшего представления о масштабах: это более ранняя фотография строительства нижнего колодца. Автор 
gelio_nsk.
26.
27. Для открытия затворов на гребне плотины установлены два козловых крана.
28. Енисей — одна из крупнейших рек России. Площадь его бассейна, обеспечивающего приток к створу ГЭС около 180 тыс. км², что втрое превышает размеры республики Хакасия.
29. Енисей — граница между Западной и Восточной Сибирью. Левобережье Енисея заканчивает великие западносибирские равнины, а правобережье представляет царство горной тайги. От Саян до Северного Ледовитого океана Енисей проходит через все климатические зоны Сибири. В его верховьях живут верблюды, в низовьях — белые медведи.
30. Работа шаманов...
31.
32. Спасибо фотографу Валерию из пресс-службы СШГЭС, который провел меня на этот склон. Вид открывается отличный. Правда, идти по колено в снегу, а местами и по пояс, было не просто.
Увеличить изображение
33.
34. Общедоступная смотровая площадка.
35. Вырабатываемый ток со станции передается в открытое распределительное устройство (ОРУ 500).
36. ОРУ 500 обеспечивает выдачу мощности Саяно-Шушенской ГЭС в энергосистемы Кузбасса и Хакасии.
37. Вид со смотровой площадки, которая находится в 1600 метрах от плотины. Слева подсвечивается береговой водосброс.
Увеличить изображение
38.
39.
Саяно-Шушенская ГЭС. Восстановление.
В момент аварии, которая произошла 17 августа 2009 года, в работе находились девять гидроагрегатов из десяти (№ 6 находился в резерве). В результате повреждения гидроагрегата № 2 произошел выброс большого количества воды из кратера турбины, который разрушил часть крыши и повредил несущие колонны машинного зала. В результате попадания воды все гидроагрегаты ГЭС получили электрические и механические повреждения и вышли из строя.
С момента аварии прошло полтора года, за это время был закончен первый этап реконструкции станции и запущены в эксплуатацию 4 гидроагрегата. В отличии от прошлой зимы, пропуск воды через плотину осуществляется в штатном режиме через водопропускные тракты работающих гидроагрегатов без холостых сбросов.
1. В машинном зале ГЭС изначально было размещено 10 гидроагрегатов мощностью по 640 МВт. Максимальный расход воды через турбину составляет 358 м³ в секунду, КПД турбины в оптимальной зоне около 96%.
2. Здание машинного зала ГЭС впечатляет — почти 300 метров в длину. На правой части панорамы видно участок крыши, который был восстановлен после аварии.
Увеличить изображение
Разрез плотины и машинного зала c гидроагрегатом.
3. Разрез гидроагрегата. Расследование показало, что непосредственной причиной аварии стало усталостное разрушение шпилек крепления крышки гидроагрегата №2 (места отмечены стрелками), что привело к её срыву и затоплению машинного зала.
4. Сегодня на станции ведутся активные работы по восстановлению машинного зала. Так выглядит место установки гидроагрегата №2.
5. Сравнение с тем, что было чуть больше года назад. Автор фотографии gelio_nsk.
Олег Мякишев, очевидец аварии, описывает этот момент так:
«…Я стоял наверху, услышал какой-то нарастающий шум, потом увидел, как поднимается, дыбится рифлёное покрытие гидроагрегата. Потом видел, как из-под него поднимается ротор. Он вращался. Глаза в это не верили. Он поднялся метра на три. Полетели камни, куски арматуры, мы от них начали уворачиваться… Рифлёнка была где-то под крышей уже, да и саму крышу разнесло… Я прикинул: поднимается вода, 380 кубов в секунду, и — дёру, в сторону десятого агрегата. Я думал, не успею, поднялся выше, остановился, посмотрел вниз — смотрю, как рушится всё, вода прибывает, люди пытаются плыть… Подумал, что затворы надо закрывать срочно, вручную, чтобы остановить воду… Вручную, потому что напряжения-то нет, никакие защиты не сработали…»
Видео, снятое очевидцем аварии:
6. Еще одно сравнение.
7. Потоки воды быстро затопили машинный зал и помещения, находящиеся под ним. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания, выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело к обесточиванию самой станции.
8. Предпринятые после аварии меры, исключают полное обесточивание станции. Установлены дополнительные дизельные электрогенераторы, которые автоматически запускаются при исчезновении основного питания, с чем бы это ни было связано.
9.
10. Также к системе виброконтроля добавились по тридцать девять датчиков, установленных на каждом гидроагрегате, которые отслеживают перемещения валов и колебания всей конструкции. Защита срабатывает, если в установившемся режиме работы гидроагрегата более 15 секунд держится повышенный уровень максимально допустимой вибрации.
11. ОАО «РусГидро» заключило контракт с ОАО «Силовые машины» о поставке оборудования на ГЭС. В течение 2011 года компания изготовит шесть новых гидроагрегатов.
12.
13. В машинном зале работают два козловых крана грузоподъемностью по 500 тонн.
14. Краны могут работать в паре и поднимать сразу 1000 тонн.
15. Для разбора свыше 5000 кубометров завалов, в районе 10 гидроагрегата был организован технологический въезд для грузовых машин.
16. Так как изначально въезд не был предусмотрен, места для маневрирования практически нет. Нужно очень постараться, чтобы загнать в зал грузовик с полуприцепом...
17.
18.
19. Часть технологического оборудования собирают прямо монтажной площадки станции, а часть привозят из Санкт-Петербурга. Например рабочие колеса гидротурбин, диаметр которых более 6 метров, доставляют водным транспортом.
20.
21. Сейчас мощность станции составляет 2560 МВт.
22.
23. Зона работающих гидроагрегатов.
24.
25. Турбины приводят в действие синхронные гидрогенераторы с диаметром ротора 10,3 метра, выдающие ток напряжением 15,75 кВ. По результатам испытаний новые гидроагрегаты способны развивать мощность до 720 МВт.
26. Технические помещения в районе работающего гидроагрегата.
27. Цилиндрические стенки гидроагрегата и различное оборудование.
В результате аварии все эти помещения были затоплены водой. Погибло 75 человек.
28.
29.
30.
31. Внутри работающего гидроагрегата довольно шумно...
32. Одна из технических галерей.
33. Центральный пункт управления Саяно-Шушенской ГЭС.
Увеличить изображение
34.
35. Модернизированная система защиты останавливает агрегат, когда пропадает напряжение питания, в том числе и при внештатной ситуации: при обрыве кабеля, пожаре, затоплении и замыкании. Действие всех защит приводит к закрытию направляющего аппарата, аварийно-ремонтного затвора и отключению генератора от сети.
36.
37. 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 находились они непосредственно у гидроагрегатов. Во время аварии эти отметки были затоплены, и воспользоваться ключами не представлялось возможным.
Комментарии
Отправить комментарий