| CHE Irkutsk | |
|---|---|
| Țară | Rusia |
| Locație | Regiunea Irkutsk |
| Râu | Angara |
| Cascadă | Angarsk |
| Proprietar | Irkutskenergo |
| stare | actual |
| Anul începerii construcției | 1950 |
| Ani de punere în funcțiune a unităților | 1956-1958 |
| Principalele caracteristici | |
| Producerea anuală de energie electrică, mln kWh | 4100 |
| Tipul centralei electrice | canal de baraj |
| Cap estimat , m | 26 |
| Putere electrica, MW | 711,8 |
| Caracteristicile echipamentului | |
| Tip turbină | lamă rotativă , elice |
| Numărul și marca turbinelor | 2×PR 32-V-720, 6×PL-577-VB-720 |
| Debitul prin turbine, m³/ s | 8×410 |
| Numărul și marca generatoarelor | 2×SV-1160/162-68 UHL4, 6×SVI 1160/180-72 |
| Puterea generatorului, MW | 2×107,5, 6×82,8 |
| Clădiri principale | |
| Tip baraj | de lut |
| Înălțimea barajului, m | 45 |
| Lungimea barajului, m | 2500 |
| Poarta de acces | Nu |
| RU | 220, 110 kV |
| Pe hartă | |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
CHE Irkutsk este o centrală hidroelectrică de pe râul Angara din districtul Sverdlovsk al orașului Irkutsk . Este vârful din punct de vedere al amplasamentului și prima etapă în timp de construcție (ridicată în 1950-1959) a cascadei Angara , precum și prima hidrocentrală mare din Siberia . La momentul lansării ultimelor unități hidroelectrice în 1958, CHE Irkutsk era a doua cea mai mare centrală hidroelectrică din URSS, a doua după CHE Zhigulevskaya (2300 MW). Lacul de acumulare format din instalațiile stației includea Lacul Baikal , ridicându-și nivelul cu aproximativ un metru. Proprietarul CHE din Irkutsk este PJSC Irkutskenergo .
CHE Irkutsk este situată pe râul Angara, la 65 km de izvorul său. Debitul mediu de apă pe termen lung la locul CHE este de 1920 m³/s , debitul mediu pe termen lung este de 60,73 km³ . La baza staţiei se găsesc gresii şi siltstone acoperite de depozite aluvionare pietriş - pietriş ; _ _
Din punct de vedere structural, CHE Irkutsk este o centrală hidroelectrică la curent de presiune medie (clădirea CHE face parte din frontul de presiune) de tip combinat (clădirea CHE este combinată cu deversoare ). Instalațiile hidroelectrice includ baraje de pământ , o clădire de centrală electrică cu canale de admisie și de evacuare, instalații de distribuție exterioare 110 și 220 kV; lungimea totală a structurilor de reținere ale complexului hidroelectric este de 2740 m. Capacitatea instalată a centralei este de 711,8 MW , generarea medie anuală de electricitate proiectată este de 4,1 miliarde kWh [4] [2] [3] .
Structurile hidrocentralei Irkutsk includ două baraje de pământ (malul stâng și malul drept; barajul din malul drept este împărțit condiționat în trei părți în funcție de caracteristicile sale de proiectare), cu o lungime totală de 2401 m (conform altor surse - 2494 m) [2] [3] :
Barajele sunt umplute cu nisip și pietriș . Dispozitivul impermeabil este un miez argilos de profil comprimat; în partea de coastă a barajelor, miezul este înlocuit cu o prismă centrală dintr-un amestec de lut cu aluviuni străvechi. Miezul este împerecheat cu roca de bază cu ajutorul unei palplanșe cu două rânduri care traversează întreaga grosime a depozitelor de pietricele. Protecție suplimentară împotriva filtrării este asigurată de o perdea de chitut adâncă (30 m) . Pentru a devia apele filtrate, barajele sunt echipate cu drenaj plat sau tubular . Pentru a proteja împotriva eroziunii de către valuri, panta superioară a barajelor este protejată cu plăci de beton armat cu grosimea de 0,6 m, versantul aval este fixat cu gazon . În baraje au fost așezați 11,756 milioane m³ de sol . În corpul barajului stației există o structură de captare a apei a sistemului de alimentare cu apă Irkutsk cu o capacitate de 104 mii m³ pe zi [2] [3] [5] .
Clădirea hidrocentralei Irkutsk este pe cursă, de tip combinat ( unități hidraulice și deversoruri sunt amplasate în același timp), conform diferitelor surse , 235–240 m lungime, 77 m lățime și 56 m. m înălțime maximă, situată pe malul stâng. În clădirea CHE au fost așezați 504,6 mii m³ de beton . Clădirea este împărțită în 4 secțiuni, în fiecare dintre ele se află două unități hidraulice și patru conducte de deversor de fund. Prizele deversoarelor (acoperite cu porți plate ) sunt situate deasupra intrărilor în camerele spiralate ale unităților hidraulice, debitul total al deversoarelor la un nivel normal de reținere este de 3840 m³/s [2] [6] [4] [7] .
În sala mașinilor CHE Irkutsk au fost instalate 6 unități hidroelectrice cu o capacitate de 82,8 MW fiecare și două unități hidroelectrice cu o capacitate de 107,5 MW fiecare . Unitatile hidroelectrice includ turbina verticala cu elice PR 32-V-720 (2 buc.) si turbine cu pale variabile PL-577-VB-720 (6 buc.), precum si hidrogeneratoare SV-1160/162-68 UHL4 (2 buc. .) și SVI 1160/180-72 (6 buc.). Înălțimea de proiectare a turbinelor este de 26 m, diametrul rotorului este de 7,2 m, debitul maxim este de 400 m³/s . Producătorul turbinelor este fabrica din Harkov „ Turboatom ” și întreprinderea Syzran „ Tyazhmash ”, generatoare - întreprinderea Novosibirsk „ Elsib ”. Echipamentul hidromecanic al unităților hidraulice este reprezentat de porți plate de reparații de urgență, grătare de gunoi , precum și porți de reparații ale conductelor de aspirație . Pentru alimentarea cu apă a clădirii CHE este dotat un canal de alimentare cu lungimea de 350 m, apa este drenată în aval printr-un canal de evacuare de 2200 m lungime.m³/s începe inundarea în aval . Energia apei evacuate este disipată la o groapă de apă de 85 m lungime (constă din plăci de beton armat cu grosimea de 3,4 m) și un șorț , format dintr-un țesut și secțiuni de umplutură cu rocă [2] [6] [4] [5] .
clădirea HPP
Rotor hidrogenerator
Palele turbinei
Bucșă rotorului turbinei
Camera motoarelor
Electricitatea este furnizată de la generatoare la o tensiune de 13,8 kV, care este transformată într-o tensiune de 110 și 220 kV de către transformatoarele de putere principale și autotransformatoarele. Unitățile hidraulice sunt combinate în blocuri de câte două, adică două unități hidraulice produc energie electrică printr-un grup de transformatoare sau autotransformatoare. Există patru grupuri de transformatoare la CHE Irkutsk: două (grupele 1 și 4) dintre ele au transformatoare monofazate ODC-80000/110 și ORDC-80000/110 (trei faze în fiecare grup; electricitatea este generată la o tensiune de 110). kV) și mai mult în două (grupele 2 și 3) - autotransformatoare AODTsT-138000/220/110/13.8 (trei faze în fiecare grup; electricitatea este produsă la o tensiune de 220 kV, prin care se realizează și comunicarea între aparatele de distribuție exterioare 110 și 220 kV). Energia electrică este furnizată sistemului de alimentare din tablouri deschise ( OSG) 110 kV (pe malul stâng) și 220 kV (pe malul drept) prin 10 linii electrice (2 - 220 kV și 8 - 110 kV) [2] [8 ] ] [4 ] [9] :
Panoul de control principal
Aparatură de exterior 110 kV
Aparatură de exterior 220 kV
Structurile de presiune ale CHE formează un rezervor mare Irkutsk , care include lacul Baikal, al cărui nivel a fost ridicat, conform diferitelor surse, cu 0,8-1,2 m . Suprafața lacului de acumulare la un nivel normal de apă retrasă este de 32.966 km² , capacitatea totală este de 23.002 km³ . Marca nivelului normal de reținere al rezervorului este de 457 m deasupra nivelului mării (în continuare sunt indicate marcajele de nivel în sistemul condiționat Pacific de înălțimi [10] , corecția pentru recalculare din sistemul condiționat la cel baltic este -0,52 m pentru Lacul Baikal și -0,41 m pentru complexul hidroelectric Irkutsk), nivel de reținere forțată (când trece o inundație cu o probabilitate de 0,01%, adică o dată la 10.000 de ani) - 458,2 m, nivelul volumului mort (DSL) - 456 m. Volumul util al rezervorului este de 31,5 km³ . Conform proiectului, nivelul volumului mort a fost de 455,54 m, iar capacitatea utilă a rezervorului a fost de 46,5 km³ , dar în 2001 marcajul ULV a fost modificat și volumul util al rezervorului a scăzut, ceea ce a redus capacitatea acestuia de a regla curgere. Rezervorul a făcut posibilă reglarea pe termen lung a debitului (pentru a umple anii cu apă mare și pentru a funcționa în anii cu apă scăzută) [2] [11] [12] [7] [5] .
Primele studii ale potențialului hidroenergetic al Angarei au fost efectuate în anii 1891-1916, în timpul proiectării și construcției Căii Ferate Transsiberiane . Rezultatele acestor lucrări au fost rezumate în 1920 în nota „Puterea apei din Angara și posibilitatea utilizării lor”, care a fundamentat posibilitatea construirii a 11 hidrocentrale de joasă presiune cu o capacitate totală instalată de circa 2000 MW . pe Angara . În 1921, la propunerea Comisiei de Stat de Planificare , a fost creat Biroul Angarsk, care a fost angajat în elaborarea planurilor de electrificare a Siberiei de Est; cu toate acestea, propunerile sale s-au limitat la construirea de CHE mici pe afluenții Angarei, deoarece construcția de CHE mari pe râu în sine a fost considerată nepotrivită din cauza lipsei atât a consumatorilor de energie electrică suficient de mari, cât și a experienței în construirea de centrale hidroelectrice puternice. [13] [14] .
În 1930, a fost creat „Departamentul pentru Studierea Problemei Angara” în cadrul Consiliului Suprem al Economiei Naționale , care în anul următor a fost redenumit „Biroul Angara” și a devenit parte a trustului Hydroenergoproekt . Rezultatul muncii sale a fost o „ipoteză de lucru pentru utilizarea integrată a Angarei”, o schemă preliminară pentru utilizarea hidroenergetică a Angara în secțiunea de la sursă până la Bratsk , precum și un proiect schematic al Baikalului (Irkutsk) hidroelectrică, care s-a propus să fie construită mai întâi. În 1936, aceste materiale au fost aprobate de comisia de experți a Comitetului de Stat de Planificare al URSS, dar din cauza începutului Marelui Război Patriotic, implementarea lor practică a fost suspendată [13] [14] .
În 1947, la o conferință privind dezvoltarea forțelor productive ale regiunii Irkutsk , a fost prezentată o schemă pentru dezvoltarea Angara printr-o cascadă de 6 centrale hidroelectrice: Irkutsk, Sukhovskaya, Telminskaya, Bratskaya , Ust-Ilimskaya și Boguchanskaya . În 1948, trustul Gidroenergoproekt a început lucrările de proiectare și inspecție la centrala hidroelectrică Irkutsk, până la sfârșitul anului 1949 proiectarea stației a fost dezvoltată și aprobată (inginer șef al proiectului - G. K. Sukhanov ). În cursul proiectării, proiectarea stației a suferit modificări semnificative - de exemplu, proiectarea prevedea construirea unui baraj separat de deversor, construcția de ecluze de transport și a unei căi ferate cu o singură cale de-a lungul crestei barajului. În proiectul final (aprobat la 16 noiembrie 1955), s-a decis amplasarea deversoarelor în hidrocentrala (care a permis o economie de 30% la lucrări de beton), și amânarea construcției ecluzelor și a căii ferate pentru viitor (ca ca urmare, acestea nu au fost niciodată construite, deși o fâșie de teren neamenajată de 200–250 m lățime a fost reținută pentru ecluze ). O altă modificare a fost creșterea lățimii crestei barajelor de pământ de la 16 la 60 m , care, conform calculelor, asigura indestructibilitatea acestora cu o lovitură directă de o bombă puternic explozivă de 10 tone [14] [15] [13 ] ] [16] .
Atunci când au proiectat o cascadă de hidrocentrale pe Angara, inginerii Hydroenergoproekt au propus utilizarea unei explozii direcționate pentru a crea o gaură în sursa Angara, deoarece volumul debitului său și orizontul retragerii rezervorului sunt limitate de nivelul fundului râului în aliniamentul pietrei-Șaman . Această limitare afectează debitul sursei și, în consecință, consumul de apă al CHE Irkutsk, în special în anii secetoși. Crearea unei gropi de 25 m adâncime ar permite trimiterea a aproximativ 120 km³ de apă în Angara în 4 ani și generarea a 36 miliarde kWh de energie electrică suplimentară. În același timp, volumul util al rezervorului ar crește, permițând extinderea posibilităților de reglare pe termen lung a debitului. În același timp, în anii următori, s-a planificat restabilirea nivelului inițial al lacului Baikal prin reducerea debitului de apă prin centrala hidroelectrică. Ținând cont de punerea în funcțiune a noilor centrale electrice din cascada Angara, aceasta ar duce la pierderi în generarea de energie electrică care depășesc câștigul inițial. În plus, scăderea nivelului apei ar provoca daune semnificative mediului, agriculturii și pescuitului. Din cauza acestor neajunsuri, precum și a protestelor publice, acest proiect a rămas nerealizat. Oamenii de știință, scriitorii și conducerea construcției centralei hidroelectrice din Irkutsk au publicat în octombrie 1958 în Literaturnaya Gazeta o scrisoare deschisă de protest „În apărarea Baikalului”, care contura argumentele împotriva punerii în aplicare a acestei propuneri [16] [17 ]. ] .
La 21 ianuarie 1950, a fost semnată o rezoluție a Consiliului de Miniștri al URSS privind măsurile de pregătire pentru construcția de noi centrale electrice, prin care a fost autorizată începerea lucrărilor de construcție a hidrocentralei Irkutsk. Pentru construirea unei centrale electrice în Glavhydroenergostroy a Ministerului Centralelor Electrice al URSS , a fost organizat departamentul de construcție și instalare „ Angaragesstroy ”, iar șef a fost numit A.E. Bochkin . Lucrările de construcție a fazei pregătitoare au început în martie 1950, iar în mai 1951 au început lucrările de terasament la structurile principale ale stației [13] [18] . Stația a fost construită în principal de constructori civili, prizonierii au lucrat la construcție abia în 1951-1952 și în număr relativ mic (până la 1000 de persoane). În noiembrie 1952, tabăra de la construcția hidrocentralei Irkutsk a fost lichidată din cauza ineficienței [19] .
În faza pregătitoare, care a durat până în 1954, a fost creată infrastructura de construcție (locuințe, baze de clădiri, căi de acces). În mai 1952, pe șantier a fost adusă o linie de transport de 220 kV - prima linie de o asemenea tensiune în Siberia de Est. O situație dificilă a apărut în ianuarie 1953 - ca urmare a formării blocajelor de gheață , a existat o amenințare de inundare a gropii stației în construcție, timp de câteva zile, constructorii au pompat urgent apă din groapă și au crescut înălțimea săritori, care au făcut posibilă stabilizarea situației [20] [21] .
Construcția stației s-a desfășurat în condiții dificile - iarna temperatura aerului a scăzut la -47 ° C , în plus, lucrările trebuiau oprite din când în când din cauza ceților abundente care s-au format peste râul neîngheț. Primul beton în construcția hidrocentralei Irkutsk a fost pus în iunie 1954. La 10 aprilie 1956, groapa hidrocentralei a fost inundată, iar pe 10 iulie a aceluiași an, Angara a fost blocată. Prima unitate hidraulică a hidrocentralei Irkutsk a fost lansată la 28 decembrie 1956, iar cea de-a doua hidroelectrică a început să funcționeze trei zile mai târziu; în 1957 au fost puse în funcţiune patru hidrocentrale, în 1958, restul de două. La 24 octombrie 1959, comisia de stat a acceptat în funcțiune permanentă hidrocentrala Irkutsk, la care construcția ei a fost finalizată oficial [13] [22] .
CHE Irkutsk a devenit prima centrală hidroelectrică mare din Siberia. Stația funcționează în modul de bază, nu este implicată în controlul automat al frecvenței și puterii, unități hidroelectrice care nu sunt reparate lucrează aproape non-stop. În timpul funcționării CHE din Irkutsk, au fost generate peste 200 de miliarde de kWh de energie electrică. Producția de energie ieftină de către CHE Irkutsk, precum și alte stații din cascada Angarsk, contribuie la stabilirea celor mai mici tarife la energie electrică din Rusia în regiunea Irkutsk. Energia hidroelectrică ieftină a dat impuls dezvoltării industriei în regiune, inclusiv industriilor consumatoare de energie, cum ar fi fabrica de aluminiu Irkutsk . Stația este folosită ca trecere peste Angara - de-a lungul instalațiilor CHE a fost amenajat un drum cu două benzi. Degajările hidrocentralei Irkutsk asigură menținerea adâncimii navigabile pe Angara până la lacul de acumulare Bratsk ; în același timp, centrala hidroelectrică a fost construită fără facilități de navigație, ceea ce a făcut imposibilă trecerea navelor din Baikal prin Angara de sub Irkutsk. CHE Irkutsk asigură, de asemenea, funcționarea fiabilă a prizelor de apă situate atât pe rezervor, cât și în aval. Deținând un rezervor de reglare mare și oportunități largi de gestionare a scurgerii, CHE Irkutsk are o importanță semnificativă pentru controlul inundațiilor , făcând posibilă, printre altele, abordarea eficientă a inundațiilor de iarnă, tradiționale pentru Irkutsk , cauzate de fenomenele de blocaj . De remarcat că, conform proiectului, deversarea în aval de CHE Irkutsk, la trecerea unor inundații puternice, poate ajunge la 6000 m³/s ; În prezent, datorită dezvoltării masive și adesea neautorizate a luncii Angara, inundațiile încep deja la un debit de 3000 m³/s [23] [4] [24] [25] [5] .
Suprafața totală a zonei de inundații și inundații a lacului de acumulare Irkutsk a fost de 138,6 mii de hectare , incluzând, conform diverselor surse, 32,3-38,8 mii de hectare de teren agricol. Peste 200 de așezări au căzut în zona de influență a complexului hidroelectric, dintre care 17 mii de persoane (3,3 mii de gospodării) au fost strămutate, 6683 de clădiri au fost mutate, au fost construite noi așezări și întreprinderi industriale pentru a le înlocui pe cele inundate. Zona inundabilă includea o secțiune a autostrăzii Irkutsk-Listvyanka, care a fost reamenajată, precum și o secțiune a căii ferate Circum-Baikal (CBRR) de la Irkutsk până la satul Baikal , care mergea de-a lungul Angara, care a transformat Secțiunea de cale ferată Circum-Baikal de la gara Slyudyanka II la gara Baikal într-o secțiune de fundătură (în același timp, odată cu punerea în funcțiune a liniei de îndreptare Irkutsk-Slyudyanka în 1949, această secțiune și-a pierdut semnificația). Costul pregătirii zonei inundabile s-a ridicat la 12,4% din totalul estimat de construcție, care, în comparație cu alte hidrocentrale, a fost evaluat ca un indicator bun [13] [26] [2] .
Lacul de acumulare Irkutsk a inundat secțiunea Angara de la sursă până la locul centralei hidroelectrice Irkutsk și, de asemenea, a ridicat nivelul Baikalului, conform diverselor surse, cu 0,8–1,2 m (ceea ce a provocat inundații și inundații de peste 550 km² ). de pământ de-a lungul malului lacului). Cursul anual al nivelurilor lacului de acumulare este în general apropiat de cursul natural al fluctuațiilor nivelului Baikal. Influența hidrocentralei se manifestă printr-o anumită creștere a amplitudinii fluctuațiilor de nivel și o deplasare către o întârziere în momentul celei mai mari reduceri și umpleri a rezervorului. Crearea lacului de acumulare a activat procesele de prelucrare a malului , atât pe tronsonul fluvial al lacului de acumulare (scara eroziunii în unele tronsoane ajunge la 150 m adâncime), cât și pe coasta lacului Baikal. Au fost înregistrate modificări ale regimului de mișcare a sedimentelor, distrugerea unor plaje și creșterea nivelului apelor subterane în zonele joase (în principal în deltele râurilor care se varsă în Baikal) [27] [28] [7 ]. ] . După creșterea nivelului apei în Baikal, s-a înregistrat o scădere a populației gubiului galben , care a afectat și populația omulului ; până în prezent, numărul muștelor galbene și-a revenit. Se observă că ecosistemul lacului s-a adaptat treptat la schimbările survenite [29] . Ca urmare a creșterii nivelului apei la izvorul Angara, cea mai mare parte a stâncii de piatră Shaman a fost inundată , doar partea superioară a rămas deasupra suprafeței apei [30] .
De la punerea în funcțiune, CHE Irkutsk a făcut parte din departamentul regional de energie al Irkutskenergo. Când a fost înființată JSC Irkutskenergo, în 1992, stația a devenit parte a acesteia, cu excepția barajelor de pământ și a sistemelor lor de drenaj, care au rămas în proprietatea federală și au fost închiriate de Irkutskenergo. Prin ordinul Guvernului Federației Ruse din 29 decembrie 2010, la capitalul autorizat al SA RusHydro au fost aduse baraje și sisteme de drenaj [31] .
Generarea de energie electrică a CHE Irkutsk în ultimii ani [5] :
| Index | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Producerea energiei electrice, mln kWh | 3535 | 3735 | 3633 | 3797 | 3887 | 3686 | 3461 | 3888 |
În 1993, a fost aprobat programul de modernizare și reconstrucție a CHE Irkutsk [13] . Înfășurările statorului și sistemele de excitație de pe toate unitățile hidraulice au fost înlocuite, în 2001-2007 au fost înlocuite cu transformatoare de putere noi, tabloul de distribuție a fost reconstruit cu înlocuirea întrerupătoarelor cu întreruptoare izolate cu gaz , șorțul a fost reconstruit cu înlocuirea rândurilor. cu plăci de beton [5] [32] . Se preconizează înlocuirea unităților hidroelectrice care au funcționat mai bine de 50 de ani, precum și reconstrucția etajelor halei de turbine, de-a lungul căreia este așezată autostrada [33] [34] .
Se implementează un program de înlocuire a unităților hidroelectrice ale CHE Irkutsk, în prima etapă este planificată înlocuirea a patru unități hidroelectrice, în timp ce tipul de turbină este schimbat de la PL-577-VB-720 (lamă convertibilă) la PR 32 -V-720 (elice). În 2020-2021 au fost puse în funcțiune două noi unități hidraulice de capacitate crescută [35] .