| CHE Votkinskaya | |
|---|---|
| Țară | Rusia |
| Locație | Ceaikovski |
| Râu | Kama |
| Cascadă | Volga-Kama |
| Proprietar | RusHydro |
| stare | actual |
| Anul începerii construcției | 1955 |
| Ani de punere în funcțiune a unităților | 1961-1963 |
| Principalele caracteristici | |
| Producerea anuală de energie electrică, mln kWh | 2220 |
| Tipul centralei electrice | baraj, canal |
| Cap estimat , m | 16,5; 17.5 |
| Putere electrica, MW | 1100 |
| Caracteristicile echipamentului | |
| Tip turbină | palete rotative |
| Numărul și marca turbinelor | 4×PL 661-VB/930, 6×PL 30/5059-V-930 |
| Debitul prin turbine, m³/ s | 4×698, 6×700 |
| Numărul și marca generatoarelor | 4×SV-1500/170-96, 6×SV 1488/175-88 UHL4 |
| Puterea generatorului, MW | 3×100, 1×110, 6×115 |
| Clădiri principale | |
| Tip baraj | deversor de beton, umplutură de pământ |
| Înălțimea barajului, m | 44,5; 34 |
| Lungimea barajului, m | 191; 4791 |
| Poarta de acces | există |
| RU | KRUE 500 kV, aparat de comutație exterior 220, 110 kV |
| alte informații | |
| Site-ul web | votges.rushydro.ru ( rusă) |
| Pe hartă | |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
CHE Votkinskaya este o centrală hidroelectrică situată pe râul Kama în teritoriul Perm , în orașul Ceaikovski . Inclusă în cascada HPP Volga-Kama , este a doua etapă a cascadei pe Kama. Proprietarul CHE Votkinskaya (cu excepția ecluzei de transport maritim, precum și a trecerilor rutiere și feroviare) este RusHydro PJSC .
CHE Votkinskaya este o centrală hidroelectrică cu presiune medie (clădirea CHE este parte a frontului de presiune). Instalațiile hidroelectrice includ baraje de pământ , un baraj deversor, o clădire de centrală electrică, o ecluză de transport cu canale de apropiere, aparate de comutație exterioare 110 și 220 kV, aparate de comutație 500 kV. A fost amenajat un drum de-a lungul instalațiilor centralei hidroelectrice. Capacitatea instalată a centralei este de 1100 MW , generarea medie anuală de electricitate proiectată este de 2220 milioane kWh , producția medie anuală reală de energie electrică este de 2519 milioane kWh [1] [2] [3] .
Structurile CHE includ patru baraje de pământ cu o lungime totală de 4791 m: [1] [4] [5]
Barajele sunt omogene, nu au dispozitive impermeabile. Barajele nr. 1-3 sunt recuperate din nisip, barajul nr. 4 - din soluri nisipos-pietrișoase. Barajele sunt dotate cu drenaj orizontal, taluzul superior este protejat de eroziune prin plăci de beton de 0,15-0,4 m grosime.
Barajul deversorului este situat pe partea laterală a malului drept, între clădirea CHE și barajul de pământ nr. 1. Este o structură de contrafort tubular cu pereți subțiri, fără placa de fundație solidă, care este înlocuită cu o placă de ancorare subțire încărcată cu pământ. . Lungimea barajului este de 191 m, înălțimea este de 44,5 m. Barajul este împărțit prin cusături temperatură-sedimentare în 4 secțiuni, are 8 trave de 20 m lățime, suprapuse de porți plate, care sunt acționate cu macarale tip portal cu capacitate de ridicare. de 2 × 125 tone. Disiparea energiei apei evacuate are loc la o groapă de apă de 47 m lungime, cu stingere și un perete de apă, un șorț lung de 110,5 m și o găleată de calmare cu umplutură cu rocă. În fața barajului se află o ancoră cu lungimea de 32 m. Capacitatea de descărcare a barajului deversor este de 11.300 m³/s la un nivel normal de reținere (FSL) și 12.210 m³/s la un nivel de reținere forțată (FSL). Capacitatea totală de canalizare a instalațiilor hidroelectrice (ținând cont de trecerea prin unitățile hidroelectrice și ecluza de transport) este de 19.300 m³/s la FSL și 21.170 m³/s la FPU [1] [4] [5] .
Clădirea hidrocentralei este de tip pe cursă (acceptă presiunea apei și face parte din frontul de presiune), prefabricată-monolitică, este formată din cinci tronsoane. Lungimea clădirii este de 273 m (inclusiv locul de instalare - 307 m), înălțimea - 53 m, lățime - 67,5 m . Unitățile hidraulice sunt echipate cu turbine cu palete rotative PL 661-VB/930 (4 buc.; înălțime nominală 16,5 m) și PL 30/5059-V-930 (6 buc.; înălțime nominală 17,5 m), care acţionează hidrogeneratoarele SV -1500/170-96 (4 buc.) și SV 1488/175-88 UHL4 (6 buc.). Producătorul de unități hidraulice este concernul Power Machines . Montarea/demontarea unităților hidraulice se realizează cu ajutorul a două poduri rulante cu o capacitate de ridicare de 350 tone [5] [3] [1] [4] .
Unitățile hidroelectrice produc energie electrică la o tensiune de 13,8 kV la transformatoare și autotransformatoare amplasate pe clădirea CHE din partea din aval. Există 6 grupuri de transformatoare și autotransformatoare în total: [6]
Pe lângă generarea de energie de la generatoare, grupurile de autotransformatoare 2ATG și 3ATG asigură comunicația între aparatele de comutație exterioare de 220 kV și aparatele de comutație de 500 kV și grupurile 5AT și 6AT - între aparatele de comutare exterioare de 110 kV și 220 kV.
Stația are două aparate de comutație deschise (OSG) cu o tensiune de 110 și 220 kV, precum și un aparat de comutație izolat cu gaz (GIS) cu o tensiune de 500 kV. Electricitatea hidrocentralei Votkinskaya este transmisă sistemului electric prin următoarele linii electrice : [7] [8]
Pentru trecerea navelor fluviale prin complexul hidroelectric, se folosește o ecluză navigabilă cu o singură cameră, cu două linii, situată pe malul stâng (ecluză Chaikovskiy). Lungimea fiecărei camere de blocare este de 285,2 m, lățimea minimă este de 29 m. Sistemul de alimentare este distributiv, timpul de umplere sau golire a camerei este de 15 minute. Navele se apropie de camerele ecluzei prin canale de apropiere, a căror lungime de sus este de 500 m și lățimea de 110 m, cea inferioară are o lungime de 4500 m și o lățime minimă de 80 m . 9] [5] [4] .
Structurile de presiune ale CHE formează un rezervor mare Votkinsk . Suprafața rezervorului la un nivel normal de reținere este de 1120 km² , lungimea este de 365 km, lățimea maximă este de 10 km, adâncimea maximă este de 28 m. perioadă). Marca nivelului normal de reținere al rezervorului este de 89 m deasupra nivelului mării (conform sistemului baltic de înălțimi ), nivelul de reținere forțat este de 90 m, nivelul volumului mort este de 84 m [5] [3] .
CHE Votkinskaya este una dintre centralele electrice cheie din sistemul energetic Ural. Electricitatea și capacitatea centralei sunt furnizate sistemelor energetice Perm, Udmurt, Kirov, Bashkir și Sverdlovsk, funcționarea HPP vă permite să reglați sarcinile de vârf ale consumului de energie (atât zilnic, cât și săptămânal). CHE Votkinskaya participă, de asemenea, la reglarea automată a frecvenței și a fluxurilor de energie de-a lungul liniilor electrice Center-Ural și îndeplinește funcția de rezervă de putere de urgență extrem de operațională. În total, în timpul funcționării sale, CHE Votkinskaya a generat peste 145 miliarde kWh de energie electrică regenerabilă [3] [10] [5] .
| 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 176 | 2975 | 2881 | 2276 | 2260 | 2413 | 2527 | 2793 | 3 211 | 2873 | 3 140 | 2888 | 3642 |
Crearea rezervorului Votkinsk a făcut posibilă asigurarea unei navigații cu un tonaj mare pe secțiunea Kama de la Chaikovsky la Perm . În plus, CHE Votkinskaya, lucrând împreună cu CHE Kamskaya , cu ajutorul unor eliberări navigabile speciale, asigură funcționarea transportului fluvial în aval de Kama, până când rezervorul Nijnekamsk este blocat . Rezervorul Votkinsk este, de asemenea, folosit pentru alimentarea cu apă (volumul anual de apă este de 0,3 km³), protecția împotriva inundațiilor, pescuit (captura admisibilă este estimată la 383 de tone pe an) și servește ca un pod rutier peste Kama. Construcția centralei hidroelectrice a dus la apariția și dezvoltarea orașului Chaikovsky cu o populație de peste 80 de mii de oameni, fondat în 1955 ca așezare de lucru pentru constructorii stației [5] [3] [12] .
Misiunea de proiectare pentru centrala hidroelectrică Votkinskaya, ca a doua centrală hidroelectrică de pe Kama, a fost dezvoltată de Institutul Lengidroproekt în 1953 și a prevăzut construirea unei stații cu o capacitate de 540 MW. Designul original al centralei hidroelectrice Votkinskaya a fost deja reproiectat semnificativ în timpul construcției pentru a reduce costul complexului hidroelectric. În special, în proiectul tehnic dezvoltat în 1956, puterea centralei hidroelectrice a fost mărită la 1000 MW, dimensiunile părții subacvatice a stației și grosimea plăcii de fundație au fost reduse, versiunea clădirii închise de centrala hidroelectrică cu aranjament „insular” de hidroelectrice a fost adoptată fără podeaua halei de turbine la nivelul generatoarelor, înălțimea a fost redusă camera mașinilor. Barajul deversorului a devenit gol, lungimea și numărul de travee au fost reduse. Lățimea stației a fost redusă cu 10 metri, grosimea pereților a fost redusă și s-a avut în vedere utilizarea pe scară largă a betonului armat prefabricat. În loc de un lacăt de transport în două etape, a fost adoptat unul cu o singură etapă. Ca urmare, volumul lucrărilor de beton a fost redus cu 416 mii m³, iar costul stației s-a ridicat la 241,5 milioane de ruble, adică cu 45 de milioane de ruble mai puțin decât costul estimat prevăzut de sarcina de proiectare. CHE Votkinskaya a devenit una dintre cele mai economice din URSS [1] [13] [14] .
Construcția hidrocentralei Votkinskaya a fost autorizată prin ordinul Consiliului de Miniștri al URSS din 22 martie 1955, primii constructori au ajuns la locul stației chiar înainte, în primăvara anului 1954. Lucrările de pământ la structurile principale au început în iunie 1957 cu rambleerea buiandrugurilor primei etape. Primul beton de pe șantier a fost pus pe 5 noiembrie 1957. Râul Kama a fost blocat în timpul construcției stației pe 6 octombrie 1961, prima unitate hidraulică (stația nr. 2) a fost lansată la 23 decembrie 1961, a doua - la 27 decembrie a aceluiași an. În 1962 au fost puse în funcţiune 4 unităţi hidraulice, în 1963 - restul de 4 utilaje (ultimul, cu staţia numărul 1 - 20 decembrie 1963). În iunie 1964, rezervorul Votkinsk a fost umplut pentru prima dată la FSL; la 9 iulie 1966, centrala hidroelectrică Votkinsk a fost pusă oficial în funcțiune comercială și construcția sa a fost finalizată [13] [1] [15] .
Etapa finală a construcției stației a fost umbrită de un accident la ecluza de transport maritim pe 10 mai 1962 . În timpul blocării a două nave, inclusiv vaporul de pasageri „Dmitri Furmanov”, un perete al camerei ecluzei s-a prăbușit pe ecluza încă neterminată. Debitele de apă au inundat spațiul intercameral și camera din dreapta a ecluzei, unde au continuat lucrările de construcție. Victimele accidentului au fost 21 de persoane [13] .
În total, în timpul construcției stației, au fost efectuate 36,6 milioane m³ de terasamente și 2,2 milioane m³ de excavare în rocă, 0,88 milioane m³ de amplasare de rocă, drenaj și filtre, 1,237 milioane m³ de beton și beton armat, 18,2 mii. tone de structuri și mecanisme metalice. Votkinskaya HPP a devenit una dintre cele mai economice centrale hidroelectrice din URSS, costul pentru 1 kW de capacitate instalată a fost de 167 de ruble (pentru comparație, la Volzhskaya HPP - 520 de ruble). În plus, stația a fost adusă la capacitate maximă cu doi ani mai devreme decât era preconizat de sarcina de proiectare [4] [13] .
Prin decizia Ministerului Energiei al URSS, CHE Votkinskaya a fost aprobată ca stație experimentală pentru introducerea tehnologiei informatice în sectorul energetic. În 1975, a fost introdus un sistem automat de control al procesului pentru HPP bazat pe ASVT M-6000. În anii 1970 - 1980, sistemul de răcire a generatorului a fost reconstruit, înfășurările statorului au fost înlocuite pe două generatoare , ceea ce a făcut posibilă creșterea puterii lor la 110 MW, respectiv, puterea stației a crescut la 1020 MW. În 1984-1989, transformatoarele de putere și autotransformatoarele au fost înlocuite. În 1986, stația și-a recuperat integral costul construcției sale [13] [15] .
În 2003, a fost adoptat un program pe termen lung de reechipare tehnică și reconstrucție a stației; în 2011, stația a fost inclusă în programul cuprinzător de modernizare al RusHydro. În 2006-2007 a fost finalizată înlocuirea echipamentelor de comutație de exterior de 110 și 220 kV. În 2014, reconstrucția aparatului de comutație de exterior de 500 kV a fost finalizată cu punerea în funcțiune a tabloului de distribuție de 500 kV. În 2008-2014 au fost înlocuite porțile barajului deversorului. În 2015, a fost semnat un acord pentru înlocuirea completă a tuturor unităților hidroelectrice de la CHE Votkinskaya. Prima unitate hidroelectrică înlocuită a fost pusă în funcțiune în 2017, se lucrează în continuare la ritmul de înlocuire a unei hidroelectrice pe an. Ca urmare a înlocuirii echipamentelor cu una mai puternică, puterea stației a crescut treptat din 2018, după finalizarea lucrărilor planificate, puterea stației ar trebui să ajungă la 1150 MW. Pentru asigurarea eliberării puterii sporite se lucrează concomitent la înlocuirea transformatoarelor și autotransformatoarelor; în 2018-2019 au fost înlocuite grupele 2ATG și 3ATG, în 2020-2021 - 1T și 4T [15] [16] .
| Cele mai mari centrale hidroelectrice din Rusia | |
|---|---|
| Operare | |
| În construcție | |
| Proiecte | |