| Irkutszki HPP | |
|---|---|
| Ország | Oroszország |
| Elhelyezkedés | Irkutszk régió |
| Folyó | Angara |
| Vízesés | Angarszk |
| Tulajdonos | Irkutskenergo |
| Állapot | jelenlegi |
| Építés kezdési éve | 1950 |
| Az egységek üzembe helyezésének évei | 1956-1958 |
| Főbb jellemzők | |
| Éves villamosenergia-termelés, millió kWh | 4100 |
| Erőmű típusa | gátcsatorna |
| Becsült fej , m | 26 |
| Villamos teljesítmény, MW | 711.8 |
| A berendezés jellemzői | |
| Turbina típus | forgólapát , légcsavar |
| Turbinák száma és márkája | 2×PR 32-V-720, 6×PL-577-VB-720 |
| Áramlási sebesség turbinákon, m³/ s | 8×410 |
| Generátorok száma és márkája | 2×SV-1160/162-68 UHL4, 6×SVI 1160/180-72 |
| Generátor teljesítmény, MW | 2×107,5, 6×82,8 |
| Főépületek | |
| Gát típus | földi |
| Gát magassága, m | 45 |
| Gát hossza, m | 2500 |
| Átjáró | Nem |
| RU | 220, 110 kV |
| A térképen | |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
Az Irkutszki HPP egy vízierőmű az Angara folyón Irkutszk város Szverdlovszk kerületében . Elhelyezkedését tekintve ez a csúcs, és az első építési időben (1950-1959-ben épült) az Angara-kaszkád szakasza, valamint Szibéria első nagy vízerőműve . Az utolsó vízi erőmű 1958-as indításakor az Irkutszki Erőmű a Szovjetunió második legnagyobb vízerőműve volt, a Zhigulevskaya HPP (2300 MW) után. Az állomás létesítményei által kialakított tározóhoz tartozott a Bajkál -tó is, ami körülbelül egy méterrel megemelte a vízszintjét. Az Irkutszki Erőmű tulajdonosa az Irkutskenergo PJSC .
Az Irkutszki Erőmű az Angara folyón található, 65 km-re a forrástól. Az átlagos hosszú távú vízhozam az Erőmű telephelyén 1920 m³/s , a hosszú távú átlagos vízhozam 60,73 km³ . Az állomás létesítményeinek tövében kavicsos - kavicsos hordaléklerakódásokkal borított homok- és aleurolit találhatók ; _ _ _ _
Szerkezetileg az irkutszki erõmû egy közepes nyomású folyóvízi vízerõmû (a HPP épülete a nyomásfront része), amely kombinált típusú (az erõmû épület kiömlõkkel kombinálva ) . A vízerőművek közé tartoznak a földgátak, egy erőműépület bemeneti és kimeneti csatornákkal, valamint a 110 és 220 kV -os kültéri kapcsolóberendezések ; a vízi komplexum tartószerkezeteinek teljes hossza 2740 m. Az erőmű beépített teljesítménye 711,8 MW , a tervezési átlagos éves villamosenergia-termelés 4,1 milliárd kWh [4] [2] [3] .
Az irkutszki vízerőmű szerkezetei között két földgát található (balparti és jobbparti; a jobbparti gát tervezési jellemzői szerint feltételesen három részre oszlik), amelyek teljes hossza 2401 m (egyéb szerint források - 2494 m) [2] [3] :
A gátak homokkal és kaviccsal vannak feltöltve . Az át nem eresztő eszköz egy préselt profilú agyagos mag, a gátak part menti részén a magot egy agyag és ősi hordalék keverékéből származó központi prizma váltja fel. A magot a kavicslerakódások teljes vastagságán átívelő kétsoros fémlemez cölöp segítségével párosítják az alapkőzettel. További védelmet a szűrés ellen egy mély (30 m) fugafüggöny nyújt . A szűrt vizek elvezetésére a gátak lapos vagy csőszerű vízelvezetővel vannak felszerelve . A hullámos erózió elleni védelem érdekében a gátak felső lejtőjét 0,6 m vastag vasbeton födém védi, az alsó lejtőt gyeppel rögzítik . A gátakba 11,756 millió m³ talajt fektettek le . Az állomás gáttestében az irkutszki vízellátó rendszer vízbeszívó szerkezete található, napi 104 ezer m³ kapacitással [2] [3] [5] .
Az irkutszki vízerőmű épülete folyami, kombinált típusú ( egyszerre vannak benne hidraulikus egységek és kifolyók), különböző források szerint 235-240 m hosszú, 77 m széles és 56 m m maximális magasság, a bal parton található. A HPP épületében 504,6 ezer m³ betont fektettek le . Az épület 4 részre oszlik, amelyek mindegyikében két-két hidraulikus egység és négy alsó kiömlőcsatorna található. A hidraulikus egységek spirális kamráinak bejáratai felett találhatók a kiömlő beömlőnyílások ( lapos kapukkal borítva) , a kiömlőnyílások összteljesítménye normál tartási szinten 3840 m³/s [2] [6] [4] [7] .
Az Irkutszki Erőmű motorterében 6 db 82,8 MW teljesítményű víziblokkot és két egyenként 107,5 MW teljesítményű vízerőművet telepítettek . A hidroelektromos egységek közé tartozik a PR 32-V-720 függőleges propeller turbina (2 db) és a PL-577-VB-720 változó lapátú turbinák (6 db), valamint az SV-1160/162-68 UHL4 hidrogenerátorok (2 db ) db. .) és SVI 1160/180-72 (6 db). A turbinák tervezési magassága 26 m, a járókerék átmérője 7,2 m, maximális áteresztőképessége 400 m³/s . A turbinák gyártója a harkovi " Turboatom " üzem és a szizrani " Tyazhmash ", generátorok - a novoszibirszki " Elsib " vállalat. A hidraulikus egységek hidromechanikai berendezését lapos vészjavító kapuk, szemetes rácsok , valamint szívócsövek javító kapui képviselik . Az Erőmű épületének vízellátására egy 350 m hosszú betápláló csatorna van kiépítve , a víz levezetése 2200 m hosszú ürítőcsatornán keresztül történik . A kibocsátott vízenergiát egy 85 m hosszú vízgödörben (3,4 m vastag vasbeton lapokból áll) és egy kötényben oszlatják el , amely egy szőtt és kőzetfeltöltő szakaszból áll [2] [6] [4] [5] .
HPP épület
Hidrogenerátor rotor
Turbinalapátok
Turbina járókerék persely
Gépház
Az áramellátást generátorok biztosítják 13,8 kV feszültséggel, amelyet a fő teljesítménytranszformátorok és autotranszformátorok 110 és 220 kV feszültséggé alakítanak át . A hidraulikus egységeket két blokkba egyesítik, azaz két hidraulikus egység egy transzformátor- vagy autotranszformátorcsoporton keresztül termel áramot. Az irkutszki erõmûben négy transzformátorcsoport van: ezek közül kettõ (1. és 4. csoport) egyfázisú ODC-80000/110 és ORDC-80000/110 transzformátorral rendelkezik (mindkét csoportban háromfázisú, villamos energiát 110 feszültségen termelnek). kV) és több kettőben (2. és 3. csoport) - AODTsT-138000/220/110/13.8 autotranszformátorok (minden csoportban három fázis; 220 kV-os feszültségen villamos energiát állítanak elő, amelyen keresztül a kommunikáció a kültéri kapcsolóberendezések között is zajlik 110 és 220 kV). Az áramellátás a villamosenergia-rendszerbe 110 kV-os (a bal parton) és 220 kV-os (jobb parton) nyitott kapcsolóberendezésekből (OSG) 10 vezetéken (2-220 kV és 8-110 kV) keresztül történik [2] [8 ] [4] [9] :
Fő vezérlőpanel
Kültéri kapcsolóberendezések 110 kV
Kültéri kapcsolóberendezések 220 kV
A HPP nyomásszerkezetei egy nagy Irkutszk tározót alkotnak , amely magában foglalja a Bajkál-tavat is, amelynek szintjét különböző források szerint 0,8-1,2 m -rel megemelték . A tározó területe normál holtágnál 32 966 km² , teljes kapacitása 23 002 km³ . A tározó normál tartási szintjének jelölése 457 m tengerszint feletti magasságban van (a továbbiakban a feltételes csendes-óceáni magasságrendszerben [10] a szintjelek vannak feltüntetve , a feltételes rendszerből a baltiba történő átszámítás korrekciója -0,52 m a Bajkál-tó és –0,41 m az Irkutszki vízierőmű-komplexum esetében), kényszerű visszatartási szint (amikor az árvíz 0,01%-os valószínűséggel megy át, azaz 10 000 évente egyszer) - 458,2 m, a holttérfogat szintje (DSL) - 456 m. A tározó hasznos térfogata 31,5 km³ . A projekt szerint a holttérfogat szintje 455,54 m, a tározó hasznos kapacitása 46,5 km³ volt , de 2001-ben megváltozott az ULV jelzés és csökkent a tározó hasznos térfogata, ami csökkentette a tározó szabályozási képességét. folyam. A tározó lehetővé tette a vízhozam hosszú távú szabályozását (nagyvizes években feltöltést, kisvizes években üzemeltetést) [2] [11] [12] [7] [5] .
Az Angara vízenergia-potenciáljának első tanulmányait 1891-1916-ban végezték a transzszibériai vasút tervezése és építése során . E munkák eredményeit 1920-ban az „Angara vízereje és felhasználási lehetőségei” című jegyzet foglalta össze, amely 11, mintegy 2000 MW összteljesítményű kisnyomású vízerőmű építésének lehetőségét támasztotta alá. az Angarán . 1921-ben az Állami Tervbizottság javaslatára létrehozták az Angarszki Irodát, amely Kelet-Szibéria villamosítási terveinek kidolgozásával foglalkozott ; javaslatai azonban az Angara mellékfolyóin kis erõmûvek építésére korlátozódtak, mivel magán a folyón nagy erõmûvek építését nem tartották helyénvalónak mind a kellõen nagy villamosenergia-fogyasztók, mind a nagy teljesítményû vízerõmûvek építésével kapcsolatos tapasztalatok hiánya miatt. [13] [14] .
1930-ban a Legfelsőbb Nemzetgazdasági Tanács alatt létrehozták az "Angara Probléma Tanulmányozási Osztályát" , amelyet a következő évben "Angara Bureau" névre kereszteltek, és a Hydroenergoproekt tröszt részévé vált . Munkájának eredménye egy "munkahipotézis az Angara integrált használatára", egy előzetes séma az Angara vízenergia felhasználására a forrástól Bratskig tartó szakaszon , valamint a Bajkál (Irkutszk) sematikus terve. vízerőmű, amelyet elsőként javasoltak megépíteni. 1936-ban ezeket az anyagokat a Szovjetunió Állami Tervbizottságának szakértői bizottsága jóváhagyta, de a Nagy Honvédő Háború kezdete miatt gyakorlati megvalósításukat felfüggesztették [13] [14] .
1947-ben az irkutszki régió termelőerőinek fejlesztéséről szóló konferencián bemutatták az Angara fejlesztésének sémáját 6 vízerőműből álló kaszkád: Irkutszk, Sukhovskaya, Telminskaya, Bratskaya , Ust-Ilimskaya és Boguchanskaya. . 1948-ban a Gidroenergoproekt Trust megkezdte az irkutszki vízerőmű tervezési és felmérési munkáit, 1949 végére az állomás tervét kidolgozták és jóváhagyták (a projekt főmérnöke - G. K. Sukhanov ). A tervezés során az állomás kialakítása jelentős változásokon ment keresztül - például a tervezési megbízás külön csapadékgát, hajózási zsilipek és egyvágányú vasút kialakítását irányozta elő a gát gerincén. A végleges (1955. november 16-án jóváhagyott) projektben úgy döntöttek, hogy a vízerőműben kiöntőnyílásokat helyeznek el (ami 30%-os betonozási megtakarítást eredményezett), a zsilipek és a vasút építését pedig a jövőre halasztják (pl. Ennek eredményeként soha nem épültek meg, bár egy 200-250 m széles beépítetlen földsávot megtartottak a zsilipek számára ). További változás a földgátak gerincének szélességének 16 -ról 60 m -re történő növelése , amely a számítások szerint egy 10 tonnás erősen robbanó bomba közvetlen találatával biztosította elpusztíthatatlanságukat [14] [15] [13 ] ] [16] .
Amikor az Angarán vízierőművek kaszkádját tervezték, a Hydroenergoproekt mérnökei azt javasolták, hogy irányított robbanást hozzon létre az Angara forrásában, mivel annak áramlási térfogatát és a tározó vízelvezetésének horizontját korlátozza a folyófenék szintje a Sámánkő vonalában . Ez a korlátozás hatással van a forrás áteresztőképességére, és ennek következtében az Irkutszki Erőmű vízfogyasztására, különösen száraz években. Egy 25 méter mély lyuk létrehozása lehetővé tenné, hogy 4 év alatt körülbelül 120 km³ vizet küldjenek Angarába, és további 36 milliárd kWh elektromos áramot állítsanak elő. Ezzel párhuzamosan nőne a tározó hasznos térfogata, ami lehetővé tenné az áramlás hosszú távú szabályozásának lehetőségeinek bővítését. Ugyanakkor a következő években a Bajkál-tó kezdeti szintjének helyreállítását tervezték a vízerőművön keresztüli vízáramlás csökkentésével. Figyelembe véve az Angara-kaszkád új erőműveinek üzembe helyezését, ez a villamosenergia-termelésben a kezdeti nyereséget meghaladó veszteségekhez vezetne. Emellett a vízszint csökkentése jelentős károkat okozna a környezetben, a mezőgazdaságban és a halászatban. E hiányosságok, valamint a lakossági tiltakozások miatt ez a projekt meg nem valósult. Szibériai tudósok, írók és az irkutszki vízerőmű építésének vezetése 1958 októberében a Literaturnaya Gazeta -ban nyílt tiltakozó levelet tettek közzé "Bajkál védelmében", amelyben felvázolták a javaslat végrehajtása elleni érveket [16] [17 ] ] .
1950. január 21-én aláírták a Szovjetunió Minisztertanácsának határozatát az új erőművek építésének előkészítését célzó intézkedésekről, amely felhatalmazta az irkutszki vízerőmű építési munkáinak megkezdését. A Szovjetunió Erőművi Minisztériumának Glavhydroenergostroy-jában egy erőmű építésére megszervezték az " Angaragesstroy " építési és telepítési osztályt , amelynek vezetőjévé A. E. Bochkint nevezték ki . Az előkészítő szakasz építési munkái 1950 márciusában kezdődtek, majd 1951 májusában megkezdődtek a földmunkák az állomás főszerkezetein [13] [18] . Az állomást főleg civil építők építették, a foglyok csak 1951-1952-ben és viszonylag kis létszámban (akár 1000 fő) dolgoztak az építkezésen. 1952 novemberében az irkutszki vízerőmű építésénél lévő tábort a hatékonyság hiánya miatt felszámolták [19] .
Az 1954-ig tartó előkészítő szakaszban kialakították az építési infrastruktúrát (lakás, építési alapok, bekötőutak). 1952 májusában egy 220 kV-os távvezetéket hoztak az építkezésre - ez az első ilyen magas feszültségű vezeték Kelet-Szibériában. Nehéz helyzet állt elő 1953 januárjában - a jégtorlódások miatt az épülő állomás gödrének elárasztásával fenyegetett a veszély, az építtetők több napig sürgősen kiszivattyúzták a vizet a gödörből és megnövelték a gödör magasságát. jumpereket, ami lehetővé tette a helyzet stabilizálását [20] [21] .
Az állomás építése nehéz körülmények között zajlott - télen a levegő hőmérséklete -47 ° C -ra csökkent , ráadásul a munkát időnként le kellett állítani a nem fagyos folyó felett kialakult erős köd miatt. Az irkutszki vízerőmű építésének első betonját 1954 júniusában fektették le. 1956. április 10-én elöntötte a víz a vízerőmű gödrét, ugyanazon év július 10-én pedig az Angarát blokkolták. Az irkutszki vízerőmű első hidraulikus blokkja 1956. december 28-án, a második vízerőmű három nappal később kezdte meg működését; 1957-ben négy vízerőművi blokkot helyeztek üzembe, 1958-ban a maradék kettőt. 1959. október 24-én az állami bizottság véglegesen üzembe helyezte az irkutszki vízerőművet, amelyen az építkezés hivatalosan is befejeződött [13] [22] .
Az Irkutszki Erőmű lett az első nagy vízerőmű Szibériában. Az állomás alapüzemben üzemel, nem vesz részt az automatikus frekvencia- és teljesítményszabályozásban, a nem javítás alatt álló vízi erőművekben szinte éjjel-nappal. Az Irkutszki Erőmű működése során több mint 200 milliárd kWh villamos energia keletkezett. Az irkutszki erõmû, valamint az angarszki kaszkád más állomásai által termelt olcsó energia hozzájárul a legalacsonyabb oroszországi villamosenergia-tarifák kialakításához az irkutszki régióban. Az olcsó vízenergia lendületet adott a régió iparának fejlődéséhez, beleértve az energiaintenzív iparágakat, például az irkutszki alumíniumgyárat . Az állomást az Angara feletti átkelőhelyként használják – kétsávos utat fektettek le a HPP létesítményei mentén. Az irkutszki vízerőmű kibocsátásai biztosítják a hajózható mélységek fenntartását az Angarán egészen a Bratszk -tározóig ; ugyanakkor a vízerőmű hajózási létesítmények nélkül épült, ami lehetetlenné tette a Bajkálból érkező hajók áthaladását az Irkutszk alatti Angarán. Az irkutszki erõmû a tározón és a folyásirányban elhelyezett vízbeömlõk megbízható mûködését is biztosítja. A nagy szabályozó tározóval és széles körű lefolyáskezelési lehetőségekkel rendelkező Irkutszki Erőmű jelentős árvízvédelmi jelentőséggel bír, lehetővé téve többek között az Irkutszkban hagyományosan előforduló téli árvizek hatékony leküzdését, amelyeket a dugulási jelenségek okoznak . Meg kell jegyezni, hogy a projekt szerint az irkutszki erõmû alsó szakaszába való kibocsátás erõs áradások esetén elérheti a 6000 m³/s -ot ; Jelenleg az Angara-ártér tömeges és gyakran engedély nélküli fejlesztése miatt már 3000 m³/s vízhozamnál megindul az elöntés [23] [4] [24] [25] [5] .
Az irkutszki víztározó árvízi és elöntési övezetének teljes területe 138,6 ezer hektár volt , beleértve a különböző források szerint 32,3-38,8 ezer hektár mezőgazdasági területet. A vízerőmű hatásövezetébe több mint 200 település került, ebből 17 ezer embert (3,3 ezer háztartást) telepítettek ki, 6683 épületet költöztek el, az elöntöttek helyére új települések, ipari vállalkozások épültek. Az árvízi zóna magában foglalta az Irkutszk-Listvyanka autópálya egy szakaszát, amelyet újra lefektettek, valamint a Circum-Bajkal vasút (CBRR) Irkutszktól Bajkál faluig tartó szakaszát , amely az Angara mentén haladt, amely megfordította a A Cirkum-Bajkál vasúti szakasz a Szljudjanka II állomástól a Bajkál állomásig zsákutcába kerül (ugyanakkor az Irkutszk-Szljudjanka egyengető vonal 1949-es üzembe helyezésével ez a szakasz elvesztette jelentőségét). Az árvízi zóna előkészítésének költsége a teljes építési becslés 12,4%-át tette ki, amit a többi vízerőműhöz képest jó mutatónak értékeltek [13] [26] [2] .
Az irkutszki víztározó elöntötte az Angara szakaszát a forrástól az irkutszki vízerőmű helyéig, és a Bajkál vízszintjét különböző források szerint 0,8-1,2 méterrel megemelte (ami több mint 550 km² -en árvizet és elöntést okozott). a tó partja mentén). A tározók szintjének éves lefolyása általában közel áll a Bajkál-szint-ingadozások természetes lefolyásához. A vízerőmű hatása a szintingadozások amplitúdójának bizonyos növekedésében és a tározó legnagyobb lemerülésének és feltöltésének időzítésének késleltetésében nyilvánul meg. A tározó létrehozása beindította a parti feldolgozás folyamatait , mind a tározó folyószakaszon (az erózió mértéke egyes szakaszokon eléri a 150 m mélységet), mind a Bajkál-tó partján. Az üledékmozgás rendjének megváltozását, egyes strandok tönkremenetelét és a talajvíz szintjének emelkedését az alacsonyan fekvő területeken (főleg a Bajkálba ömlő folyók deltáiban) rögzítették [27] [28] [7 ] ] . A Bajkál vízszintjének emelkedése után a sárgalégy géb állományának csökkenését jegyezték fel, ami az omul állományát is érintette ; a mai napig a sárgalegyek száma helyreállt. Megjegyzendő, hogy a tó ökoszisztémája fokozatosan alkalmazkodott a bekövetkezett változásokhoz [29] . Az Angara forrásánál a vízszint emelkedése következtében a Sámánkő szikla nagy része elöntött , csak a felső része maradt a víz felszíne felett [30] .
Az Irkutszki Erőmű üzembe helyezése óta az Irkutskenergo regionális energiaosztályának része. Amikor 1992-ben megalakult a JSC Irkutskenergo, az állomás része lett, kivéve a földgátak és vízelvezető rendszereik, amelyek szövetségi tulajdonban maradtak, és az Irkutskenergo bérelte őket. Az Orosz Föderáció kormányának 2010. december 29-i rendeletével a gátak és vízelvezető rendszerek befizetésre kerültek a JSC RusHydro jegyzett tőkéjébe [31] .
Az Irkutszki Erőmű villamosenergia-termelése az elmúlt években [5] :
| Index | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Villamosenergia-termelés, millió kWh | 3535 | 3735 | 3633 | 3797 | 3887 | 3686 | 3461 | 3888 |
1993-ban jóváhagyták az Irkutszki Erőmű korszerűsítésének és újjáépítésének programját [13] . Valamennyi hidraulikus egységen kicserélték az állórész tekercselést és a gerjesztőrendszereket , 2001-2007-ben új teljesítménytranszformátorokra cserélték, a kapcsolóberendezéseket a megszakítók gázszigeteltre cserélésével rekonstruálták , sorcserével átépítették a kötényt. betonlapokkal [5] [32] . Tervezik a több mint 50 éve működő vízerőművek cseréjét, valamint a turbinacsarnok padlózatának rekonstrukcióját, amely mentén az autópálya húzódik [33] [34] .
Az irkutszki erõmû vízi blokkjainak cseréjére program valósul meg, az elsõ lépésben négy vízi blokk cseréjét tervezik, míg a turbina típusát PL-577-VB-720-ról (kabrió lapát) PR 32-re változtatják. -V-720 (propeller). 2020-2021-ben két új, megnövelt kapacitású hidraulikus egységet helyeztek üzembe [35] .