| CHE Kashkhatau | |
|---|---|
| Rezervor de supratensiune și canalizare la CHE Kashkhatau | |
| Țară | Rusia |
| Locație | Kabardino-Balkaria |
| Râu | Cherek |
| Cascadă | Nijne-Cerekski |
| Proprietar | RusHydro |
| stare | actual |
| Anul începerii construcției | 1993 |
| Ani de punere în funcțiune a unităților | 2010 |
| Principalele caracteristici | |
| Producerea anuală de energie electrică, mln kWh | 241 |
| Tipul centralei electrice | derivativ |
| Cap estimat , m | 94 |
| Putere electrica, MW | 65.1 |
| Caracteristicile echipamentului | |
| Tip turbină | radial-axial |
| Numărul și marca turbinelor | 3 × RO 180/1128-V-170 |
| Debitul prin turbine, m³/ s | 3×26,7 |
| Numărul și marca generatoarelor | 3×SV-375/130-14 UHL4 |
| Puterea generatorului, MW | 3×21,7 |
| Clădiri principale | |
| Tip baraj | vrac măcinat |
| Înălțimea barajului, m | 37 |
| Lungimea barajului, m | 397,6 |
| Poarta de acces | Nu |
| RU | 110 kV |
| Pe hartă | |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Kashkhatau HPP (Sovetskaya HPP, Cherekskaya HPP-2) este o centrală hidroelectrică de pe râul Cherek în regiunea Cherek din Kabardino-Balkaria , lângă satul Kashkhatau . Cea mai mare centrală electrică din Kabardino-Balkaria. Construcția CHE Kashkhatau a început în 1993 și a fost pusă oficial în funcțiune pe 26 decembrie 2010. Inclus în cascada Nizhne-Chereksky a centralelor hidroelectrice . Stația a fost construită conform schemei de deviere , alcătuiește un singur complex tehnologic cu CHE Aushigerskaya și CHE Zaragizhskaya situate dedesubt , efectuând captarea apei, curățarea acesteia de sedimente și reglarea zilnică a debitului în interesul întregii cascade. . Kashkhatau HPP face parte din filiala Kabardino-Balkarian a PJSC RusHydro .
Instalațiile CHE Kashkhatau sunt situate pe râul Cherek, lângă confluența celor două componente ale sale - râurile Cherek-Balkarsky și Cherek-Khulamsky (Cherek-Bezengisky). Lungimea râului este de 119 km, debitul mediu anual este de 1,9 km³ , potențialul hidroenergetic al râului cu afluenți este de 4,5 miliarde kWh . Debitul mediu anual al râului Cherek la locul instalațiilor de captare a apei din CHE Kashkhatau este de 40,8 m³/s , debitul mediu anual este de 1,291 km³ (din care 1,23 km³ în perioada de inundație), debitul mediu anual solid este de 0,98 milioane m³ (din care 0,93 milioane m³ în perioada de inundație). Apă mare în iunie - august, debitul estimat cu o probabilitate de 0,1% (1 dată la 1000 de ani) - 458 m³ / s . Seismitatea estimată a zonei de construcție este de 9 puncte. Centralele hidroelectrice sunt situate într-o zonă dens populată cu industrie și agricultură dezvoltate [1] .
CHE Kashkhatau face parte dintr-un singur complex de producție - cascada CHE Nizhne-Cherek. Cascada este formată din trei centrale hidroelectrice - CHE Kashkhatau, care este treapta superioară, CHE Aushiger, care este etapa de mijloc și CHE Zaragizh, care este treapta inferioară. Apa cheltuită la CHE Kashkhatau este furnizată direct în derivația CHE Aushiger, de unde, după ce a fost prelucrată la CHE Aushiger, intră în continuare în derivația CHE Zaragizh. Instalațiile hidrocentralei Kashkhatau asigură captarea apei, purificarea acesteia de sedimente și reglarea zilnică a debitului în interesul întregii cascade [1] [2] .
CHE Kashkhatau este o centrală hidroelectrică de înaltă presiune de deviere. Capacitatea instalată a CHE este de 65,1 MW , generarea medie anuală de electricitate proiectată este de 241 milioane kWh . Presiunea asupra unităților hidroelectrice este creată prin devierea majorității debitului râului Cherek folosind un canal de deviere și un tunel . Din punct de vedere structural, instalațiile HPP sunt împărțite în unitate principală, unitate de derivație și unitate de stație de presiune [1] [3] .
Unitatea principală servește la crearea unui rezervor , la asigurarea aportului de apă în derivație, la curățarea apei de admisie de sedimente și la evacuarea fluxului de apă în exces în aval . Ansamblul capului este alcătuit dintr-un baraj cu un deversor , o evacuare a nămolului și un pasaj pentru pește , precum și un dispozitiv de admisie a apei cu bazin . Barajul de terasament este realizat din materiale locale cu un miez impermeabil dintr-un amestec scheletic de sol argilos și pietriș - pietriș . Prismele de împingere din amonte și aval ale barajului sunt umplute din sol pietriș. Pentru a proteja împotriva impactului valurilor, panta superioară a barajului este armată cu beton . Lungimea barajului de-a lungul crestei este de 397,6 m, inaltimea maxima este de 37 m. Ca element suplimentar impermeabil in fata barajului si structurilor din beton se dispune un ponur din material scheletic fixat cu placi de beton. În partea stângă a barajului se află o scară de pești de tip scară [1] .
Deversorul de beton și deversorul de nămol, adiacente barajului din dreapta, fac parte din frontul de presiune. Deversorul are două deschideri de deversor de 7 m lățime fiecare cu repezi la nivelul de 730,8 m. În timpul construcției, debitul râului Cherek a fost trecut printr-un deversor de construcție cu o capacitate de 280 m³/s, care este o conductă dublă din beton armat cu o secțiune transversală de 21 m² și o lungime de aproximativ 210 m, situată la bază. a barajului. După finalizarea construcției barajului și a deversorului în exploatare, deversorul de construcție a fost dezafectat prin introducerea unui dop de beton de 22 m lungime . Structurile de presiune ale CHE formează un mic rezervor cu o suprafață de 0,44 km², un volum total de 6,9 milioane m³ și un volum util de 0,9 milioane m³ . Marca nivelului normal de reținere al rezervorului este de 738,0 m, nivelul de reținere forțat este de 739,0 m, nivelul volumului mort este de 736,5 m [1] .
Structura de admisie a apei este direct adiacentă deversorului și face parte, de asemenea, din frontul de presiune, constă din capul superior al rezervorului de decantare cu trei galerii de spălare inferioare, un rezervor de decantare cu patru camere (lungimea fiecărei camere este de 120 m ) , care servește la purificarea apei din sedimente, și capul inferior al rezervorului de decantare cu o galerie de spălare. Rezervorul de decantare include un deversor automat de urgență cu un debit de 100 m³/s cu un prag la nivelul de 739 m. În fața deversorului și a instalațiilor de captare a apei este instalat un dispozitiv de protecție a peștilor . Fiecare dintre cele patru trave ale prizei de apă este echipată cu grătare de gunoi și porți plate de reparații de urgență [1] .
Derivarea CHE Kashkhatau are o lungime totală de 6459 m și constă din secțiuni deschise și închise. Zona deschisă este reprezentată de un canal-tavă de deviere, începând direct în spatele rezervorului de sedimentare și reprezentând o tavă dreptunghiulară din beton armat de 2249 m lungime, 6,9 m lățime de-a lungul fundului și pereți înalți de 5,5 până la 7,1 m. Tava este asamblată din secțiunile 25. m lungime.Tava-canal de derivație se termină la portalul de intrare al tunelului de derivație, care este o parte închisă a derivației. În diferite secțiuni, forma tunelului este oarecum diferită, în secțiunea inițială are o secțiune transversală circulară cu un diametru de 5,6 m, apoi există o secțiune cu o boltă circulară la un unghi de 252 °, pereți înclinați și un tavă plată, în această secțiune lățimea maximă a tunelului este de 5,4 m, înălțimea - 5,1 m. Lungimea tunelului de deviere este de 4210 m. Traseul tunelului traversează diverse stânci - calcare , argile , nisipuri inundate și, prin urmare, pereții de tunelul are mai multe tipuri de căptușeală . Modul de funcționare al tunelului este presiune, înălțimea maximă statică este de 16 m. Tunelul se termină cu un portal de ieșire către bazinul de reglare zilnică .
Unitatea de stație de presiune constă dintr-un bazin de control zilnic, o priză de apă, conducte de presiune , un rezervor de supratensiune , o clădire de centrală electrică, un canal de descărcare și un tablou deschis (ORU) .
Bazinul de reglare diurnă (BSR), care funcționează și ca bazin de presiune , este construit parțial într-o săpătură , parțial de baraje în vrac . Pantele interioare ale BSR sunt fixate cu plăci de beton de 0,2 m grosime pe un strat de sol pietriș-pietriș de 0,3 m grosime , marcaj NPU - 738 m .
Priza de apă este situată la capătul BSR și servește la preluarea apei în conducta de presiune. Există două orificii de admisie dreptunghiulare în priza de apă, fiecare cu dimensiunea de 3,5 × 4,5 m, care la capătul prizei de apă sunt combinate și trec într-o conductă rotundă de apă cu un diametru de 4,4 m, împerechetă cu o conductă de presiune. În fața orificiilor de admisie a apei sunt instalate grătare de reținere a gunoiului , precum și porțile de reparații și reparații de urgență [1] .
Conducta de presiune este utilizată pentru alimentarea cu apă a clădirii centralei electrice. Este format dintr-o conductă metalică sub presiune cu lungimea de 981 m și diametrul de 4,4 m. În mijlocul conductei se află un rezervor de supratensiune din beton armat cu o înălțime de 40 m și un diametru de 15 m, care îndeplinește funcțiile. de protejare a conductei de loviturile de berbec în timpul unei schimbări bruște a modului de funcționare a unităților hidraulice [1] .
Clădirea HPP este situată pe terasa râului Kudakhurt, are dimensiuni în termeni de 71 × 31 m. În clădirea HPP sunt instalate 3 turbine hidraulice radial-axiale RO 115 / 872zh-VM170, care funcționează la o cap de proiectare de 94 m. Turbinele antrenează 3 SV-375 / hidrogeneratoare de 21,7 MW fiecare . Producătorul de hidroturbine este întreprinderea Syzran " Tyazhmash ", generatoare - Novosibirsk " Elsib ". Apa evacuata de la turbine este evacuata intr-un canal de refulare lung de 453 m. Canalul are sectiune trapezoidala , versantii canalului sunt fixati cu placi de beton armat. Canalul de evacuare interfață cu derivația CHE Aushiger, în apropierea interfeței este amenajată o unitate de comutare echipată cu porți pentru a preveni curgerea inversă a apei atunci când CHE Kashkhatau este oprită și CHE Aushiger funcționează [1] .
Electricitatea este furnizată sistemului electric de la generatoare prin trei transformatoare trifazate TRDN-25000/110-U1 cu o capacitate de 25 MVA fiecare printr-un tablou deschis (OSG-110 kV) de-a lungul următoarelor linii electrice de 110 kV :
Kabardino-Balkaria are resurse hidroenergetice semnificative, dar slab utilizate, reprezentate de râurile de munte din bazinul Terek - Urukh , Cherek, Baksan și Malka și afluenții acestora (potențialul tehnic hidroenergetic al râurilor republicii este estimat la 7,5 miliarde kWh ) [4] . În 1936, centrala hidroelectrică Baksan cu o capacitate de 25 MW a fost lansată pe râul Baksan, în 1959 o centrală hidroelectrică mică sovietică cu o capacitate de 2 MW pe râul Cherek, în 1962, o centrală hidroelectrică mică Mukholskaya cu o capacitate de 0,64 MW pe râul Cherek-Balkarsky. Centralele enumerate au asigurat doar 7% din nevoile Kabardino-Balkariei, restul energiei electrice a fost furnizată republicii din exterior [1] .
Pentru a utiliza resursele hidroenergetice ale bazinului râului Cherek, pe Cherek însuși și componentele sale (râurile Cherek-Khulamsky și Cherek-Balkarsky), s-a planificat crearea unei cascade de 7 hidrocentrale cu o capacitate totală de 563,6 MW și o producție totală medie anuală de 1990 milioane kWh [1] . Ca prioritate pentru implementare a fost aleasă cascada CHE Nizhne-Chereksky, necesitatea construcției căreia a fost justificată de „Schema de dezvoltare a UES al URSS pentru perioada 1976-1980”. și programul de creare a bazei energetice din Kabardino-Balkaria pentru perioada până în 2010, realizat de Investproject JSC în numele Cabinetului de miniștri din Kabardino-Balkaria și în conformitate cu decretul președintelui Federației Ruse din octombrie 14, 1992 „Cu privire la sprijinul statului pentru dezvoltarea socio-economică a Republicii Kabardino-Balkaria”. Inițial, proiectul tehnic pentru construirea unei cascade ca parte a CHE Sovetskaya și CHE Aushiger a fost dezvoltat de Institutul de hidroproiect Erevan (capacitatea CHE sovietică pentru acest proiect urma să fie de 55,4 MW , CHE Aushiger - 32 MW ) , apoi Institutul de Hidroproiect din Moscova a finalizat o revizuire semnificativă a proiectului cu o creștere a puterii cascadei HPP [5] .
Construcția cascadei CHE Nizhne-Chereksky a început în 1993. Deoarece construcția costisitoare a tunelului de deviere al CHE Sovetskaya în condițiile economice actuale ar putea întârzia foarte mult construcția, lucrările s-au concentrat în principal pe construcția CHE Aushigerskaya, construcția CHE Sovietskaya a fost realizată într-un ritm lent. Pentru a asigura funcționarea acesteia fără punerea în funcțiune a hidrocentralei Kashkhatau, a fost prevăzută construcția unei unități de alimentare de rezervă pe râul Cherek [1] . După punerea în funcțiune a CHE Aushigerskaya în decembrie 2002, construcția CHE Sovietskaya s-a intensificat oarecum. De la 1 ianuarie 2005, pregătirea instalațiilor HPP a fost estimată la 32%; 3,1 miliarde de ruble au fost necesare pentru finalizarea construcției. La 24 noiembrie 2005, în cadrul reformei RAO „UES al Rusiei” , SA „Cascada ȘTE-urilor Nijne-Cherekskiye” controlată de JSC „HydroOGK” (redenumită mai târziu JSC „RusHydro”) a fost separată de JSC „ Kabbalkenergo „, la care au fost transferate complexele de proprietate Aushigerskaya și centralele hidroelectrice sovietice [6] . La 1 iulie 2008, JSC Cascade of Nizhne-Chereksky HPPs a fost fuzionată cu JSC RusHydro, iar CHE Aushigerskaya și Kashkhatau au devenit parte a sucursalei Kabardino-Balkarian a companiei [7] . Lansarea CHE Aushigerskaya a dus la dezafectarea și dezmembrarea micului CHE sovietic existent cu o capacitate de 2 MW din cauza scăderii debitului râului Cherek în alinierea instalațiilor de captare a apei din stație [4] .
| Finanțarea construcției CHE Kashkhatau din 2004, milioane de ruble | ||||||
| 2004 [8] | 2005 [8] | 2006 [9] | 2007 [10] | 2008 [11] | 2009 [12] | 2010 [13] |
| 624 | 250 | 510 | peste 2500 | 1916 | 1480 | 926 |
În 2006, CHE Sovetskaya a fost redenumită CHE Kashkhatau, era planificată să înceapă CHE în primul trimestru al anului 2008, cu finalizarea construcției la sfârșitul lui 2008. În martie 2006, unitatea principală a CHE a fost pusă în funcțiune. În februarie 2007, s-a ajuns la un acord cu CF Structured Products BV pentru a acorda un împrumut pentru finalizarea HPP în valoare de 60 milioane USD pe 6 ani [14] . La 19 aprilie 2007 a fost pus primul beton la baza clădirii hidrocentralei [10] .
Hidrogeneratoarele și hidroturbinele au fost livrate la stație în 2008. În septembrie 2008 a fost instalată prima unitate hidraulică a stației [15] . La sfârșitul anului 2008, uzina era aproape de finalizarea lucrărilor la instalațiile unității principale, conducta de presiune, bazinul de control diurn, clădirea CHE, gradul de pregătire general al unității a fost estimat la peste 80%. Punerea în funcțiune a hidrocentralei a fost programată pentru trimestrul IV al anului 2008, însă, din cauza întârzierii lucrărilor la amenajarea tunelului de deviere, finalizarea construcției hidrocentralei a fost amânată la sfârșitul anului 2009 . 16] . În cursul anului 2009 s-au finalizat practic lucrările de construcție a CHE (cu excepția tunelului de deviere) și au fost instalate echipamente hidraulice. BSR, conducta de presiune și unitățile hidraulice au fost testate prin umplerea BSR cu apă din râul Kudahurt folosind pompe [17] .
Cea mai dificilă sarcină în timpul construcției centralei hidroelectrice s-a dovedit a fi forarea unui tunel de deviere în soluri nisipoase slabe și inundate. Pentru a rezolva această problemă s-a folosit o tehnologie complexă și costisitoare, inclusiv fixarea preliminară a solului cu materiale speciale impermeabile la întărire alimentate în fante tăiate anterior de apă la presiune ridicată [18] . Necesitatea de a stăpâni această tehnologie a dus la o întârziere a tunelurilor, ceea ce a cauzat amânări repetate ale lansării stației. În plus, în timpul testării unităților hidroelectrice, a fost evidențiată o vibrație crescută a hidrogeneratoarelor, care trebuie eliminată [19] . Tunelul de deviere al CHE Kashkhatau a fost tăiat pe 16 aprilie 2010 [20] . La data de 21 aprilie 2010 s-a efectuat punerea sub tensiune din partea sistemului de alimentare a tabloului de distribuție exterior de 110 kV [21] . Pe 3 iunie 2010, apa a fost trecută prin tunel pentru testarea BSR [22] . La 3 iulie 2010 a fost începută testarea unității hidroelectrice nr. 1, iar sistemul de alimentare a fost alimentat pentru prima dată cu energie electrică [23] . Pe 25 august 2010, au fost finalizate cu succes testele cuprinzătoare ale unităților hidroelectrice, timp în care toate hidrocentralele din stație au funcționat la capacitate maximă timp de 72 de ore, generând energie electrică la sistemul electric [24] . Punerea în funcțiune a CHE a fost programată pentru 31 august 2010, dar apoi amânată pentru o dată ulterioară. La 8 septembrie 2010, o parte din peretele canalului de deviere s-a prăbușit, ceea ce a provocat o întârziere în punerea în funcțiune a stației [25] . Pe 26 decembrie 2010, unitățile hidraulice ale CHE Kashkhatau au fost incluse în rețea sub sarcină, după ce au trecut teste de 72 de ore, CHE a fost pusă în funcțiune comercială [26] .
După finalizarea construcției CHE Kashkhatau, este posibilă dezvoltarea în continuare a potențialului hidroenergetic al bazinului râului Cherek. În 2016, CHE Zaragizhskaya (30,6 MW) a fost pusă în funcțiune pe canalul de evacuare al CHE Aushigerskaya [27] , în 2020 CHE Verkhnebalkarskaya (10 MW) a fost pusă în funcțiune pe râul Cherek-Balkarsky, este planificat să construirea unui mic CHE în aval de CHE Zaragizhskaya „Psygansu” (19,1 MW, punerea în funcțiune planificată în 2024), este posibil să se construiască CHE Blue Lakes (71,5-110 MW) [1] [4] .