CHE Shirokovskaya

CHE Shirokovskaya  este o centrală hidroelectrică de pe râul Kosva , în districtul urban Gubakhinsky din teritoriul Perm , lângă satul Shirokovski . Construcția hidrocentralei Shirokovskaya a fost începută în 1942 și a fost realizată în anii celui de-al Doilea Război Mondial, în principal de către forțele prizonierilor din Gulag și reprezentanții popoarelor deportate ( germani și kalmuci ). Una dintre cele trei hidrocentrale din regiunea Perm aparține T Plus PJSC .

Condiții naturale

CHE Shirokovskaya este situată pe râul Kosva (un afluent al râului Kama ), la 105 km de gura sa. Bazinul hidrografic al râului la locul CHE este de 4760 km². Regimul de apă din Kosva se caracterizează printr-o viitură pronunțată de primăvară , inundații de ploaie de vară-toamnă și o apă joasă de iarnă stabilă . Proporția apei de topire în debitul râului este de aproximativ 60%, viitura începe de obicei în aprilie, durata medie a acestuia este de 65 de zile. Debitul mediu anual de apă în râu este de 68,7 m³/s, debitul mediu anual este de 2,16 km³. Debitul maxim de apă, cu o repetabilitate de o dată la 1000 de ani, este estimat la 1700 m³/s [1] . Sub CHE Shirokovskaya de pe râul Kosva, se află barajul Gubakhinskaya , care acționează ca un contra -regulator  - în rezervorul format de acesta , se sting evacuările din CHE Shirokovskaya care sunt inegale în timpul zilei, ceea ce îi permite acestuia din urmă să funcționeze în modul cel mai profitabil, fără a aduce atingere consumatorilor de apă din aval [2] .

Clima zonei în care se află CHE este temperat continental , cu ierni lungi și veri scurte. Temperatura minimă anuală atinge -54 °C, cea maximă este de +36 °C, durata perioadei fără îngheț  este de 181 de zile [3] . La baza structurilor HPP sunt situate pietre noroioase , gresii și depozite aluvionare [4] .

Proiectarea stației

Din punct de vedere structural, CHE Shirokovskaya este o centrală hidroelectrică de baraj de presiune medie, cu o clădire CHE cu curgere (clădirea CHE este parte a frontului de presiune). Construcțiile hidrocentralei au capital de clasa a II-a și includ un baraj de umplere cu rocă , un baraj de beton pentru deversor, o clădire de centrală electrică, un baraj de interfață pe malul stâng și o instalație de distribuție exterioară de 110 kV . Capacitatea instalată a centralei la 1 ianuarie 2014 este de 23,8 MW (conform standardelor rusești, centrala este clasificată ca o centrală hidroelectrică mică ), producția medie anuală de energie electrică este de 99,4 milioane kWh [5] [6] [ 4] [7] [8] .

Baraj de umplutură

Cea mai mare parte a frontului de presiune al complexului hidroelectric este format dintr-un baraj de umplutură cu o lungime de 278 m și o înălțime maximă de 40 m (cel mai înalt baraj de acest tip la momentul construirii lui în URSS [9] ), latimea barajului de-a lungul crestei este de 5 m, de-a lungul bazei - 81,1 m Din partea versantului din aval s-au construit patru berme de 2 m latime cu inaltimea de 6 m. Cresta barajului este de 209 m .

În pana din amonte a barajului, piatra este așezată cu selecție, partea centrală a barajului și pana din aval sunt realizate din rocă necompactat. De la fata de jos pana la cota de 185 m, suprataxa s-a facut cu piatra mica (deseuri de cariera). În timpul reconstrucției și întăririi barajului în anii 1974-1989, partea inferioară a zonei centrale a barajului la înălțimile de 187-189 m a fost spălată cu nisip, iar în partea superioară a barajului s-a efectuat chituirea . În plus, s-a efectuat chituirea taluzurilor bermei și betonarea crestei barajului [11] .

Barajul este protejat de infiltrații de un paravan din lemn- bitum format din trei straturi de plăci de molid . Sita este amplasată pe toată suprafața feței de presiune, se sprijină pe zidăria din mortar, se îmbină cu baza cu ajutorul unui dinte de beton , adâncit cu 5-6 .m .

Baraj deversor

Barajul deversorului este proiectat să treacă apa în timpul inundațiilor severe sau atunci când unitățile hidroelectrice sunt oprite. Barajul este din beton armat, are un design original de cutie de contrafort : plăci de beton armat pe partea fețelor de presiune și deversor se sprijină pe capetele, culetele și contraforturile amplasate în interiorul barajului. Cavitățile din interiorul barajului sunt umplute cu piatră și pietriș-pietriș. Lungimea barajului este de 44 m, înălțimea este de 34 m, creasta barajului este de 209 m .

Barajul are 4 trave de deversor acoperite de porti plate de 8 × 8 m. Pragurile deversorului sunt la nivelul de 198,2 m. nivel - 2080 m³/s. Pentru a asigura eliberarea sanitară în țeava de evacuare atunci când rezervorul coboară sub nivelul pragurilor deversorului și a unităților hidraulice oprite, este proiectat un deversor inferior . Este situată în trava stângă (cel mai apropiat de clădirea CHE) a barajului la cota de 183 m și este formată din trei conducte metalice cu diametrul de 45 cm cu o priză comună de apă având un grătar de gunoi și o poartă. Capacitatea de refulare a ieșirii este, în funcție de nivelul rezervorului, de 5,9-3,2 m³/s [15] [4] .

Energia debitului de apă evacuat se stinge într-un puț de apă pe o placă de beton armat de 3-4,5 m grosime cu două rânduri de dinți amortizoare. În spatele fântânii de apă se află un șorț sub forma unei saltele flexibile din plăci de beton armat cu balamale de 2 × 2 m. Bontul de pe malul drept, la rândul său, este împărțit în trei structuri independente - bontul propriu-zis, peretele puțului de apă și peretele de scufundare din aval. Pe malul stâng, fântâna de apă este separată de canalul de evacuare al clădirii CHE printr-un dig separat de 31 m lungime [14] [4] .

Clădire hidroelectrică

Clădirea hidrocentralei face parte din frontul de presiune, situat între deversor și barajul din malul stâng. Lungimea sa, conform diverselor surse, este de 33-38,5 m, lățimea - 26,4 m, înălțimea maximă - 47 m ., cu umplerea silozurilor (cavitățile din corpul barajului) cu piatră. În clădirea CHE au fost așezați 20,5 mii m³ de beton [16] [4] .

În sala mașinilor, de 24 m lungime și 11,3 m lățime, au fost instalate două hidrocentrale verticale cu o capacitate de 11,9 MW fiecare (inițial, fiecare hidroelectrică avea o capacitate de 14 MW). Turbine radial-axiale RO-123-VM-275, cu un diametru rotor de 2,75 m, care funcționează la o înălțime de proiectare de 29,3 m cu un debit maxim de 57,6 m³/s prin fiecare turbină. Turbinele au fost fabricate de Uralgidromash . Conductele turbinelor sunt echipate cu grătare de reținere a resturilor, precum și cu porți plate de reparații și reparații de urgență. Generatoarele de tip VGS 525/114-40 produc energie electrică la o tensiune de 10,5 kV [17] [16] [4] [8] .

Electricitatea este furnizată printr-un grup de trei transformatoare monofazate OMG-10500/110 cu o capacitate de 31,5 MVA către un tablou deschis (OSG) și apoi către sistemul de alimentare de la stația Gubakha de-a lungul unei linii electrice cu o tensiune de 110 kV. [4] .

Baraj de interfață pe malul stâng

Barajul de conjugare pe malul stâng (conjugarea pe malul stâng) este situat între clădirea HPP și malul stâng. Este un baraj orb din beton armat de tip contrafort-siloz, cu umplerea silozurilor cu pietriș și masă de pietriș. Barajul este alcătuit din patru tronsoane separate, lungimea acestuia este, conform diverselor surse, de 77-82 m. La baza barajului se realizează un drenaj cu bandă [18] [4] .

Rezervor

Structurile de reținere ale CHE formează rezervorul Shirokovskoye , care, la un nivel normal de reținere, are o suprafață de 40,8 km² , o lungime de 32,5 km și o lățime maximă de 5 km. Capacitatea completă și utilă a rezervorului este de 526 , respectiv 363 milioane m³ , ceea ce permite reglarea debitului zilnic, săptămânal și sezonier (rezervorul este umplut în timpul viiturii și se epuizează în timpul sezonului scăzut) . Marca nivelului normal de reținere al rezervorului este de 206 m deasupra nivelului mării (conform sistemului baltic de înălțimi ), nivelul volumului mort  este de 194,5 m, nivelul de reținere forțat  este de 208,3 m. În timpul creării rezervorului , 260 de hectare de teren agricol au fost inundate [19] [4 ] . Activitatea valuri-surf a rezervorului expune rocile sedimentare ale sistemului Vendian (seria Sylvitsky) și le menține curate și lipsite de apă.

Istoria construcției și exploatării

La începutul Marelui Război Patriotic , un număr mare de întreprinderi industriale au fost evacuate în Urali . Aveau mare nevoie de electricitate. Una dintre modalitățile de rezolvare a problemei aprovizionării cu energie a fost utilizarea resurselor hidroenergetice ale regiunii, în legătură cu care deja în 1941 Hidroproiectul a început să studieze râurile Ural pentru a identifica posibilitatea construirii hidrocentralelor. Până în toamna anului 1942, a fost pregătit un program pentru construirea a unsprezece centrale hidroelectrice medii și mici în Urali, cu o capacitate totală de 100 MW, cu punerea în funcțiune în 1943. Acest program a întâmpinat obiecții din partea academicianului B. V. Vedeneev , care a insistat că construirea acestor centrale termice nu este oportună din cauza costurilor de capital specifice mai mari în comparație cu extinderea centralelor termice existente . În același timp, conform Comitetului de Stat de Planificare al URSS , construcția de centrale hidroelectrice mici și mijlocii în Urali a părut adecvată din mai multe motive, printre care lipsa de combustibil în regiune, mai mică (comparativ cu centrale termice) costurile materialelor rare pentru construcția hidrocentralelor, costurile de exploatare mai mici ale hidrocentralelor . Drept urmare, punctul de vedere Gosplan a prevalat [20] [21] .

La 5 noiembrie 1942, a fost semnat Decretul Comitetului de Apărare de Stat al URSS nr. 2484-s „Cu privire la construcția centralelor hidroelectrice medii și mici din prima etapă pe râurile Urali”, care a autorizat construcția. a cincisprezece centrale hidroelectrice mici și trei centrale hidroelectrice de dimensiuni medii din regiunea Ural, cu punerea în funcțiune la sfârșitul anului 1943. Printre CHE de dimensiuni medii, s-a planificat construirea CHE Shirokovskaya cu o capacitate de 24 MW, CHE Ponyshskaya pe râul Chusovaya cu o capacitate de 24 MW și CHE Vilukhinskaya pe râul Usva cu o capacitate de 15 MW. Construcția acestor CHE a fost încredințată NKVD , ca echipament principal, trebuia să folosească unități hidroelectrice evacuate din centralele hidroelectrice din regiunea Leningrad și Karelia (de exemplu, s-a planificat montarea unei unități hidroelectrice de la CHE Lesogorskaya la CHE Shirokovskaya ) [21] [22] .

Proiectarea hidrocentralei Shirokovskaya a fost preluată de Institutul Hydroproject , care făcea parte din NKVD la acea vreme , iar echipa de designeri era condusă de N. V. Razin . Construcția gării a început la sfârșitul anului 1942 cu lucrări pregătitoare - construcția unei linii de cale ferată, a unei baze de construcție, a carierelor pentru extragerea nisipului și a pietrișului și organizarea alimentării temporare cu energie a șantierului. Stația a fost construită de forțele prizonierilor, au mobilizat germanii din Volga , iar din 1944 - tot de kalmucii rechemați de pe front după ce a fost luată decizia de a deporta oamenii kalmuci . Toți au fost găzduiți în lagărul de muncă forțată Shirokovski organizat la 27 noiembrie 1942 , numărul prizonierilor în care a ajuns la 7,7 mii de oameni. Condițiile din lagăr erau grele - de exemplu, în ianuarie - martie 1943, prizonierii contingentului lagărului locuiau mai ales în corturi, dintre care majoritatea nu aveau încălzire și alte facilități, ceea ce contribuia la răspândirea bolilor. Hrana, având în vedere dificultățile din timpul războiului, era rară [23] [24] [25] [26] .

Din ianuarie 1943 a început construcția principalelor structuri ale gării, care s-a realizat în principal manual. Din cauza lipsei de forță de muncă, utilaje și materiale, organizarea proastă a muncii, construcția stației a fost amânată, termenele de punere în funcțiune au fost amânate în mod repetat. În 1944, a devenit evidentă imposibilitatea construirii simultane a trei CHE deodată, drept urmare s-a decis suspendarea construcției CHE Ponyshskaya și concentrarea tuturor resurselor pe construcția CHE Shirokovskaya (construcția CHE Vilukhinskaya, aparent, nu a fost niciodată început). Proiectul stației, dezvoltat de Hydroproject, a fost revizuit în mod repetat. În toamna anului 1943 s-a decis abandonarea deversorului de coastă și înlocuirea acestuia cu un baraj deversor de canal, ceea ce a redus intensitatea muncii de 3 ori. În primăvara anului 1944, instalarea turbinei CHE Lesogorskaya a fost abandonată (unitatea deja livrată șantierului a fost reevacuată în regiunea Leningrad) în favoarea a două noi unități, în același timp s-a decis creșterea înălțimea barajului [21] [23] [27] .

În 1944, pe malul drept, a fost pregătită fundația barajului pentru așezarea pietrei; S-a pus beton în barajul din stânga, s-a finalizat betonarea dintelui de baraj. A început defrișarea zonei inundabile și transferul așezărilor din albia lacului de acumulare. De la 1 februarie 1946, gradul de pregătire al clădirii CHE era de 47,7%, deversorul de 70,8%, barajul de 45,8%. La sfârșitul anului 1946, întreprinderea „ Uralgidromash ” a instalat camera spiralată a primei turbine. În iunie 1947, gradul de pregătire al clădirii HPP a crescut la 78%, deversorul la 88%, barajul la 95% și joncțiunea din malul stâng la 86%. În primăvara anului 1947, a început umplerea rezervorului, prima unitate hidraulică a hidrocentralei Shirokovskaya a fost lansată în decembrie 1947, a doua - la 29 aprilie 1948. Stația a fost acceptată în funcționare permanentă la 16 iunie 1949 [23] [28] [4] .

În total, în timpul construcției CHE Shirokovskaya, au fost excavați 165 mii m³ de pământ stâncos, 97 mii m³ de sol au fost terasate și s-au finalizat 224 mii m³ de rocă, drenaj și filtre. Au fost așezate 67 de mii de tone de beton și beton armat, au fost asamblate aproximativ 700 de tone de structuri și mecanisme metalice. Costul estimat al construcției CHE Shirokovskaya în prețurile din 1936 a fost de 118,9 milioane de ruble [4] .

Din momentul punerii în funcțiune, CHE Shirokovskaya a făcut parte din departamentul regional de energie Molotovenergo, care a fost redenumit departamentul regional de energie Permenergo în 1962 . În 1988, a fost transformată în Permenergo, o asociație de producție de energie și electrificare, care, la rândul său, a fost transformată în Permenergo OJSC în 1992. În 2004, ca parte a reformei RAO UES din Rusia, Shirokovskaya HPP, la fel ca o serie de alte centrale electrice din teritoriul Perm, a fost separată din Permenergo în OAO Perm Generating Company, care, la rândul său, a fost fuzionată cu OAO Perm. Companie generatoare în 2006. TGC-9. În 2012, OJSC TGC-9 a creat o filială, LLC Gubakha Energy Company, care includea Shirokovskaya HPP și Kizelovskaya GRES. În 2014, ca parte a consolidării activelor IES Holding , TGC-9 OJSC a fost fuzionată cu Volzhskaya TGC OJSC (redenumită ulterior T Plus PJSC) [29] [30] [31] . În 2016, Shirokovskaya HPP a fost retrasă de la LLC Gubakha Energy Company și inclusă în filiala Perm a PJSC T Plus.

În timpul funcționării, CHE Shirokovskaya a fost modernizată în mod repetat. În anii 1974-1989, din cauza deformărilor persistente, barajul de stâncă a fost reconstruit și consolidat [11] . În 2005, a fost realizat un sistem modern de excitație [32] pentru hidrogeneratoarele stației ; ulterior, a fost reconstruit și sistemul de automatizare a hidro-turbinelor și sincronizarea generatoarelor [33] . Au existat planuri de înlocuire a unităților hidraulice ale CHE Shirokovskaya cu altele noi cu o capacitate de 20 MW fiecare în 2007-2008, dar acestea nu au fost implementate [34] . În 2007, rotorul turbinei hidraulice a fost înlocuit la unitatea hidroelectrică nr. 1 a stației, dar noul rotor s-a dovedit a avea dezavantaje semnificative, în special, puterea turbinei după înlocuirea acesteia a scăzut cu 0,5 MW [35] . Un nou rotor pentru unitatea hidraulică nr. 2 a fost fabricat de OAO Tyazhmash în 2013 [36] . Din cauza uzurii echipamentelor, puterea stației a fost redusă de la 28 MW inițiali la 23,8 MW [8] .

Note

1. ↑ Reguli, 2014 , p. 5-7.
2. ↑ Reguli, 2014 , p. 12.
3. ↑ Reguli, 2014 , p. 2.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Centrale hidroelectrice din Rusia, 1998 , p. 235-238.
5. ↑ Reguli, 2014 , p. 14, 66.
6. ↑ Program și schemă de dezvoltare a industriei de energie electrică a Teritoriului Perm pentru perioada 2014-2018 . Preluat: 25 septembrie 2014. (Rusă)
7. ↑ GOST R 51238-98 . Preluat: 20 noiembrie 2014. (Rusă)
8. ↑ 1 2 3 4 5 Energie regenerabilă. Centralele hidroelectrice din Rusia, 2018 , p. 184-185.
9. ↑ Prună I.V. Istoria hidroenergiei în Rusia. - Tver: Tipografia Tver, 2014. - S. 88. - 302 p. - ISBN 978-5-906006-05-9 .
10. ↑ Reguli, 2014 , p. zece.
11. ↑ 1 2 Reguli, 2014 , p. 10, 66.
12. ↑ Cerere deschisă de propuneri pentru dreptul de a încheia un acord pentru efectuarea lucrărilor „Efectuarea unui studiu tehnic și tehnic cuprinzător și analiză multivariată a stării complexului de structuri hidraulice al CHE Shirokovskaya” pentru nevoile OOO GEK (418209) ). Informații generale despre GTS-ul Shirokovskaya HPP LLC „GEK” (link inaccesibil) . Portal de achiziții . Data accesului: 15 octombrie 2014. Arhivat din original pe 4 martie 2016. (nedefinit) 
13. ↑ Reguli, 2014 , p. 10, 66-67.
14. ↑ 1 2 Reguli, 2014 , p. 10, 67.
15. ↑ Reguli, 2014 , p. 10-11, 17, 67.
16. ↑ 1 2 Reguli, 2014 , p. 11, 67-68.
17. ↑ Cerere deschisă de propuneri pentru dreptul de a încheia un acord pentru efectuarea lucrărilor „Efectuarea întreținerii sistemului de excitație al hidrogeneratoarelor nr. 1,2” pentru nevoile OOO GEK (HP Shirokovskaya) (297267) (link inaccesibil) . Portal de achiziții . Data accesului: 15 octombrie 2014. Arhivat din original pe 4 martie 2016. (nedefinit) 
18. ↑ Reguli, 2014 , p. 11, 67.
19. ↑ Reguli, 2014 , p. 2, 13.
20. ↑ Prizonieri la șantierele comunismului, 2008 , p. 75-77.
21. ↑ 1 2 3 Hidroenergia în Marele Război Patriotic. Ural . SA RusHydro. Preluat: 18 noiembrie 2014. (nedefinit)
22. ↑ Prizonieri la șantierele comunismului, 2008 , p. 77-79.
23. ↑ 1 2 3 Primul născut al construcției hidroenergetice din Ural - Shirokovskaya HPP (link inaccesibil) . Arhiva Statului Perm de Istorie Contemporană. Data accesului: 18 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 29 noiembrie 2014. (nedefinit) 
24. ↑ Shirokovski ITL (Shirokstroy, Shirok-Vilukhstroy, Shiroklag) . Memorial. Preluat: 19 noiembrie 2014. (nedefinit)
25. ↑ Shiroklag - continuarea tragediei (link inaccesibil) . Kalmykia astăzi. Consultat la 19 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 3 decembrie 2014. (nedefinit) 
26. ↑ Shirokovskaya HPP (link inaccesibil) . OAO „Volzhskaya TGC”. Data accesului: 7 decembrie 2014. Arhivat din original pe 8 decembrie 2014. (nedefinit) 
27. ↑ Prizonieri la șantierele comunismului, 2008 , p. 83-85.
28. ↑ Prizonieri la șantierele comunismului, 2008 , p. 87.
29. ↑ Istoria OJSC „TGC-1” (link inaccesibil) . TGK-9. Consultat la 19 noiembrie 2014. Arhivat din original la 14 iulie 2014. (nedefinit) 
30. ↑ Inginerii de energie Perm vor vinde Kizelovskaya GRES ca parte a Companiei de Energie Gubakhinskaya . Kommersant. Preluat: 19 noiembrie 2014. (nedefinit)
31. ↑ Reorganizarea IES Holding (link inaccesibil) . OAO TGC-9. Preluat la 7 decembrie 2014. Arhivat din original la 13 decembrie 2014. (nedefinit) 
32. ↑ Eliberarea sistemelor de excitație pe ani (link inaccesibil) . SKB ECM. Data accesului: 19 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 29 noiembrie 2014. (nedefinit) 
33. ↑ GEK LLC Shirokovskaya HPP. Sistem de sincronizare a generatorului . ICAPP. Preluat: 19 noiembrie 2014. (nedefinit)
34. ↑ Investiții și inovații (link inaccesibil) . RAO UES din Rusia. Data accesului: 19 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 29 noiembrie 2014. (nedefinit) 
35. ↑ Proces-verbal al ședinței organului central de achiziții al filialei din 16 februarie 2012 (link inaccesibil) . OAO TGC-9. Data accesului: 19 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 29 noiembrie 2014. (nedefinit) 
36. ↑ Tyazhmash a fabricat echipamente pentru centrala hidroelectrică Shirokovskaya . SA „Tyazhmash” Preluat: 19 noiembrie 2014. (nedefinit)

Literatură

• Dvoretskaya M.I., Zhdanova A.P., Lushnikov O.G., Sliva I.V. Energie regenerabila. Centralele hidroelectrice din Rusia. - Sankt Petersburg. : Editura Universității Politehnice Petru cel Mare din Sankt Petersburg, 2018. - 224 p. — ISBN 978-5-7422-6139-1 .
• Reguli de utilizare a rezervorului Shirokovskoye pe râu. Kosva . - M . : Rosvodresursy, 2014. - 137 p.  (link indisponibil)
• Centralele hidroelectrice din Rusia. - M . : Tipografia Institutului Hidroproiect, 1998. - 467 p.
• Prizonieri pe șantierele comunismului. Gulagul și instalațiile energetice din URSS. Colectare de documente si fotografii. - M. : Enciclopedia Politică Rusă (ROSSPEN), 2008. - 448 p. - ISBN 978-5-8243-0918-8 .
• Lev Pereskokov. CHE Shirokovskaya nr. 7. Hidroproiect al NKVD al URSS. - Ekaterinburg: TATLIN, 2016. - 64 p. - ISBN 978-5-000750-76-6 .

Link -uri

• Shirokovskaya HPP pe site-ul oficial al PJSC „T Plus” . PJSC „T Plus”. Preluat: 16 mai 2018. (nedefinit)
• Primul născut al construcției hidroenergetice din Urali este Shirokovskaya HPP (link inaccesibil) . Arhiva Statului Perm de Istorie Contemporană. Data accesului: 18 noiembrie 2014. Arhivat din original pe 29 noiembrie 2014. (nedefinit)