| Kamskaya HPP | |||
|---|---|---|---|
| Ország | Oroszország | ||
| Elhelyezkedés | Ordzhonikidzevsky kerület | ||
| Folyó | Kama | ||
| Vízesés | Volga-Kama | ||
| Tulajdonos | RusHydro | ||
| Építés kezdési éve | 1949 | ||
| Az egységek üzembe helyezésének évei | 1954-1956, 1958 | ||
| Főbb jellemzők | |||
| Éves villamosenergia-termelés, millió kWh | 1700 | ||
| Erőmű típusa | gát, csatorna | ||
| Becsült fej , m | 16.5 | ||
| Villamos teljesítmény, MW | 552 | ||
| A berendezés jellemzői | |||
| Turbina típus | forgólapátos | ||
| Turbinák száma és márkája | 23×PL-20-V-500 | ||
| Áramlási sebesség turbinákon, m³/ s | 23x162 | ||
| Generátorok száma és márkája | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Generátor teljesítmény, MW | 23×24 | ||
| Főépületek | |||
| Gát típus | földes hordalék | ||
| Gát magassága, m | 35 | ||
| Gát hossza, m | 1816 | ||
| Átjáró | kétszálú hatkamrás hajózható-fa-rafting | ||
| RU | 220, 110 kV | ||
| egyéb információk | |||
| Weboldal | kamges.rushydro.ru | ||
| A térképen | |||
|
|||
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |||
A Kamskaya HPP egy vízi erőmű, amely a Kama folyón található, Perm területén , Perm városában . A Volga-Kama HPP kaszkád része, a Kaszkád felső szakasza a Kámán. Az utolsó víziblokkok 1956-os indításakor a Kamskaya HPP a második legnagyobb vízerőmű volt a Szovjetunióban , a Dneproges után (483 MW a 650 MW-tal szemben). A Kamskaya HPP a PJSC RusHydro része, mint fióktelep.
A Kamskaya HPP egy alacsony nyomású folyami vízerőmű (a HPP épülete a nyomásfront része). A vízi létesítmények közé tartoznak a földgátak, a vízerőmű épületével kombinált kiömlőgát , gátakkal és megközelítési csatornákkal ellátott hajózási zsilipek , valamint a 110 és 220 kV -os kültéri kapcsolóberendezések. A vízerőmű létesítményei mentén utakat és vasutakat fektetnek le. Az erőmű beépített teljesítménye 552 MW , a tervezési átlagos éves villamosenergia-termelés 1700 millió kWh , a tényleges éves átlagos villamosenergia-termelés 1900 millió kWh [1] [2] .
Az állomás szerkezete két földgátból áll - csatorna és ártér. A csatornagát az erőmű épülete és a hajózási zsilipek között helyezkedik el, hossza 650 m, maximális magassága 35 m, a gerinc szélessége 11 m, szélessége a gerinc mentén - 21 m. A test teljes térfogata földgátak 4.500 ezer m³. A gátak finomszemcsés homokból készülnek, függőleges és vízszintes vízelvezető rendszerrel felszereltek. A gátak felső lejtőjét a hullámeróziótól 0,4 m vastag vasbeton födémek védik [3] [4] .
A vízerőmű épülete lefutó típusú (érzi a víz nyomását), átfolyó gáttal kombinálva. Az épület gerinc menti hossza 386 m (teljes hossza 429 m), szélessége a gerinc mentén 52,5 m, építménymagassága 40 m. Mindegyik szakasz hat kiöntőnyílással és hat hidraulikus egységgel rendelkezik. A hidraulikus egységek felett 12 m széles kiömlőnyílások találhatók, a gátak speciális vízálló, levehető burkolatokkal vannak felszerelve, amelyeken keresztül a javítási munkákhoz hozzáférnek a hidraulikus egységekhez, valamint lapos kapukkal. A turbinakamrák bejáratai sík vész-javító kapukkal és szemetes rácsokkal is fel vannak szerelve. Összesen 24 kiöntő van a Kamskaja Erőműben, összteljesítményük (a 24. öbölben lévő kihasználatlan kiömlőnyílás nélkül) normál tározószinten 17 020 m³/s, kényszer-holtvízszinten 18 860 m³/s. A kapuk és gátfedelek felvízi oldalról történő működtetésére három, 250 tonnás emelőképességű portáldaru szolgál, a kifolyó víz áramlását egy 100 m hosszú betongátnál csillapítják .] [1] [2] .
23 db, egyenként 24 MW teljesítményű függőleges hidraulikus blokk került beépítésre a HPP gépterébe. A hidraulikus egységek PL-20-V-500 forgólapátos turbinákkal vannak felszerelve, amelyek 16,5 m-es tervezési magasságon működnek, a turbinák a VGS-700/100-48 hidrogenerátorokat hajtják meg. A hidroturbinák gyártói a harkovi " Turboatom " és a Syzran üzem "Tyazhmash", generátorok - az "Uralelektroapparat" üzem. A 24. szakaszban 1958-ban egy kísérleti vízszintes, félig közvetlen áramlású hidraulikus egységet telepítettek PL-548-G-450 turbinával, amelyet 1992-ben leszereltek és leszereltek [3] [1] [2] [4] [5] .
A hidroelektromos egységek 10,5 kV feszültséggel termelnek villamos energiát egyfázisú transzformátorokhoz. Összesen 4 transzformátorcsoport van: két ODG-63333/110 transzformátorcsoport (6 fázis egyenként 63,3 MVA kapacitással) és két ORDC-63300/220 transzformátorcsoport (6 fázis 63,3 MVA kapacitással), hat csatlakozik minden csoport hidrogenerátorhoz. Az állomás három nyitott kapcsolóberendezéssel (OSG) rendelkezik, 110 és 220 kV feszültséggel. A balparti 110 és 220 kV-os kapcsolóberendezések az ártéri gát mögött, a hajózási zsilipek közelében egymás mellett helyezkednek el, a kapcsolóberendezések háromfázisú ATDCTN-200000/220/110 kapacitású autotranszformátoron keresztül kapcsolódnak egymáshoz. 200 MVA. A jobb parton (ahonnan két vezeték indul) egy 110 kV-os kültéri kapcsolóberendezés is található. A Kamskaya HPP villamos energiáját a következő távvezetékeken keresztül látják el az energiarendszerbe: [6]
A folyami hajók és tutajok faanyaggal történő áthaladására a vízerőmű komplexumán (a tutajzárolást az 1990-es évekig végezték) kétsoros, hatkamrás hajózsilipek (Permi zsilip) megközelítési csatornákkal és körülzáró gátakkal, a vízerőmű közelében elhelyezve. bal partot, a csatorna és az ártéri gátak között használják. A zárak ellátórendszere cincos, az egyes kamrák hasznos hossza 229,6 m, minimális szélessége 29,7 m, a kamra feltöltésének és ürítésének ideje 5 perc. A zárak kialakításának sajátossága a kamrák falainak fémlemezcölöpökből történő megépítése, tolókapuk alkalmazása, valamint speciális elektromos mozdonyok alkalmazása a tutajok átmozgatására a zárkamrákon. A felső megközelítési csatorna 700 m hosszú és 80 m széles, az alsó 550 m hosszú és 80 m széles A navigációs zsilipek állami tulajdonban vannak és a Kámai Belvízi Vízgyűjtő Igazgatósága üzemelteti [7] [8] .
A HPP nyomásszerkezetei egy nagy Kama tározót alkotnak . A tározó területe normál hossza 300 km, legnagyobb szélessége 18 km, legnagyobb mélysége 30 m.,1915 km²visszatartási szinten A tározó normál visszatartási szintjének jelölése 108,5 m tengerszint feletti magasságban (a balti magasságrendszer szerint ), a kényszertartó szintje 110,2 m, a holttérfogat szintje 100 m [1] [9] .
A Kamskaya HPP az Ural Energy Ring két fő (nyugati és keleti) vonalának legrövidebb találkozásánál található, az állomás működése nagy jelentőséggel bír az áramellátás megbízhatóságának biztosításában. Manőverezhetőségének köszönhetően a Kamskaya HPP csúcs üzemmódban működik, lefedettséget biztosítva a Nyugat-Urál energiarendszerének egyenetlen terhelései esetén. Összességében a Kamszkaja Erőmű működése során több mint 120 milliárd kWh olcsó megújuló áramot termelt, az állomás építése 1971-ben megtérült [4] [10] .
| 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1806 | 2212 | 2265 | 3000 | 1645 | 1 721 | 1946 | 1 985 | 1 998 | 2464 | 1927 | 2274 | 2170 |
A Kama Erőmű tározója hasznos térfogatát tekintve a legnagyobb a kámai vízerőművek között, és főszerepet játszik a Káma áramlásának szabályozásában a teljes kaszkád érdekében. A Kama-tározó létrehozása lehetővé tette a nagy kapacitású hajózás biztosítását a Kámától 300 km-re felfelé (különösen Perm - Berezniki irányában), és a tározóból származó vízkibocsátások biztosítják a hajózható mélység fenntartását a tól kezdődő szakaszon. a Votkinskaya vízerőművet a Nyizsnekamszki tározóhoz, amely a Nyizsnekamszki tározó tervezési jelig való feltöltésének megtagadása miatt keletkezett. Ezen túlmenően a Kama-tározó megbízható vízellátást biztosít Perm és számos más település számára, jelentős árvízvédelmi értékű, védi a folyásirányban fekvő területeket az áradásoktól, rekreációs célokra és horgászatra használják (a kifogható mennyiség becslések szerint 299 tonna per év). A vízierőmű-komplexum építményei mentén út és vasút húzódik [11] [12] [13] .
Különböző szervezetek az 1920-as évek óta végeznek tervezési tanulmányokat a Volga-medence vízenergia-használatának integrált rendszerének létrehozására. 1932 elejére a legfejlettebb volt a Volgostroy A.V. Chaplygin főmérnökének terve, amely többek között három vízierőmű építését foglalta magában a Kámán, köztük egy vízerőművet a Perm régióban. Ez a rendszer támogatást kapott, és 1932. március 23-án a Szovjetunió Népbiztosainak Tanácsa és a Bolsevik Kommunista Párt Központi Bizottsága határozatával engedélyezték a Kama (Perm) vízerőmű tervezését. . Az állomás építésére létrehozták a Srednevolgopermstroy szervezetet, amelyet 1935-ben KamGESstroy névre kereszteltek. Az állomás projektjét 1937-re fejlesztették ki, a Kamszkaja vízerőműnek 504 MW teljesítményűnek kellett volna lennie (7 db egyenként 72 MW-os vízierőmű), a szerkezet egy 254 méter hosszú erőműépületet, egy 95 méteres átcsapó gátat tartalmazott. hosszú és kétsoros egykamrás zár. Az építkezésen az előkészítő munkákat (lakás- és infrastrukturális létesítmények építése) 1934-ben kezdték meg. Ám az építés során kiderült, hogy az erõmû építmények alapja összetett geológiai felépítésû - az agyagréteg alatt karsztveszélyes gipsztartalmú kõzetek fekszenek, ami kockázatossá tette az eredeti projekt szerinti erõmû építését, annak ellenére, hogy a szűrés leküzdésére hozott intézkedések, beleértve a permafrost függöny létrehozását. Ennek eredményeként 1937 augusztusában az állomás építését leállították, az építők erőit a Kuibyshev vízerőmű helyére helyezték át. A Kámán ígéretesebbnek tartják a 648 MW teljesítményű Szolikamszki vízerőmű megépítését, amely egy nagyszabású projekt része lett volna, amely a Kámát, Vycsegdát és Pecsorát egy közös víztározó létrehozásával köti össze. három folyó. A szolikamszki vízerőmű 1937-ben megkezdett építésének munkálatai azonban 1940 szeptemberében leálltak [14] [1] [15] .
1941-ben a Hydroenergoproekt szakemberei arra a következtetésre jutottak, hogy a Kama vízerőmű az első számú prioritás a Volga és a Kama új építésénél. Az állomás kialakításának megváltoztatásáról döntöttek, figyelembe véve a helyszín geológiai helyzetét. A B. K. Aleksandrov professzor vezette tervezők csoportja megtagadta, hogy az erőművet gipsz talajba temessék a vízerőművek számának és a HPP épületének hosszának növelésével, valamint egy átfolyó gáttal való kombinálásával. Ugyanerre a célra hatkamrás zárakat használtak. Ennek eredményeként sikerült a HPP épületének mélységét 23-ról 9 m-re csökkenteni, a betonozási munka mennyiségét háromszorosára csökkenteni, általában az építési költségeket és az állomás építési idejét. A Kamskaya HPP tervezési feladatát a Szovjetunió Állami Tervbizottsága 1943-ban vette figyelembe, és 1945-ben hagyta jóvá. Az állomás műszaki tervét 1948. június 2-án hagyták jóvá [14] [1] [16] .
A Molotov vízi erőmű (1940-1957-ben Perm Molotov néven) építését a Szovjetunió Népbiztosainak Tanácsa 1944. január 18-i rendelete ismét engedélyezte, az állomás megépítésére a MolotovGESstroy tröszt. létre (később KamGESstroy néven). De 1949-ig az állomás építése az előkészítő munkákra korlátozódott, és rendkívül lassú ütemben zajlott a finanszírozás és a források hiánya miatt. 1948-ban az építkezést A. A. Sarkisov vezette, aki korábban az üzbegisztáni Farkhad vízierőmű építését irányította. 1949 óta a Kamskaya vízerőmű építése jelentősen megnövekedett, a munka közvetlenül az állomás helyén kezdődött - a gödör gerincének építése. 1950 augusztusában az alapozó gödröt lecsapolták, és megkezdték az ásatást. 1950-1954-ben az állomás építését I. I. Naimushin vezette, aki később a Bratsk és Ust-Ilim vízerőművek építését irányította. Az állomás építésének első betonját 1951. június 18-án fektették le. Az állomás rohamos ütemben épült - már 1953. október 6-án megkezdték a Káma blokkolását, ami 12 napig tartott. 1954 áprilisában megkezdték a Káma tározó feltöltését, ugyanezen év május 1-jén az első hajó áthaladt a hajózsilipen. 1954. szeptember 18-án indították útjára a Kamszkaja HPP első hidraulikus egységét (1. számú állomással). 1954 végéig további öt vízerőművi blokkot (2-6. számú állomás) helyeztek üzembe. 1955 szeptemberében a második szakasz alapgödrét elöntötte a víz, ezt követően az év végéig öt hidraulikus blokkot helyeztek üzembe (19-23. állomások). 1956-ban üzembe helyezték a fennmaradó 12 függőleges vízerőművet (7-18. számú állomás), a Kamszkaja Erőmű 483 MW teljesítményt ért el, építése általában befejeződött. 1958. június 20-án üzembe helyezték a Szovjetunióban az első kísérleti vízszintes hidraulikus egységet (24. számú állomás), a Kamskaya HPP teljesítménye 504 MW-ra nőtt. 1964. december 31-én az állomást az állami bizottság kereskedelmi üzemeltetésre átvette. A polgári személyzet mellett a GULAG-foglyok [14] [1] [16] [17] munkáját széles körben használták fel a kámai vízierőmű építésénél .
A Kamskaja Erőmű építése során 15,55 millió m³ földmunkát és 0,255 millió m³ kőzetfeltárást millió m³, 0,248 millió m³ kőzetlerakást, vízelvezetést és szűrőket fektettek le, 1,143 millió m³ betont és vasbetont, 67,1 ezer m3-t. tonna fémszerkezeteket és mechanizmusokat szereltek fel. Az állomás megépítésének tényleges költsége 1955-ös árakon 181,7 millió rubel volt [18] .
A működés megkezdése után a Kamskaya HPP a fejlesztés és a berendezések és szerkezetek finomhangolásának szakaszába lépett. Az állomáson telepített hidrogenerátorok minősége alacsonynak bizonyult, ami a forgórészek és az állórészek tekercseinek cseréjét eredményezte. Az 1955-ös árvízben a víztörés mögött 7-11 méter mélységig kimosták a fenéket, az alvízben sziget képződésével, amihez 3760 betonkockát kellett az eróziós zónába önteni. A kivezető csatorna aljának és jobb partjának eróziója a későbbiekben is megfigyelhető volt az 1960-as évek közepéig, ami további munkát igényelt az eróziós zóna megerősítése érdekében, ami megoldotta a problémát. A működés hetedik évében a szerkezetek alján a tervezési feltételezéseket meghaladó szűrés-növekedést észleltek, ami további áthatolhatatlan intézkedéseket igényelt a polimer oldatok felhasználásával készült fugafüggöny létrehozásával, amely lehetővé tette a szűrés elnyomását. Az állomás üzembe helyezését követő első években nagy nehézségeket okozott a fatörmelék (amely a tározó feltöltése után felúszott, és a rafting során is elveszett), nagy mennyiségben az erőmű épületére szögezve, ami a szemét eltömődéséhez vezetett. visszatartó rácsok és a hidraulikus egységek nyomásvesztése, e jelenség leküzdésére a szeméttartó rácsok rekonstrukciója. 1961-ben a tervezési hibák és a nem megfelelő kivitelezés miatt a turbina vezetékek vészjavító kapuinak hidraulikus emelőit leszerelték, a kapukat portáldarukkal működtették, és bevezették a hidraulikus egységek új gyorsulásgátló védelmét is. A járókerekek és a hidraulikus turbinák lapátjainak kavitációs kamrái elleni védelem érdekében az 1960-as években rozsdamentes acéllal bélelték ki [16] .
Az 1990-es évek közepére az állomás berendezései elavultak, ezzel összefüggésben megkezdődtek a cseréje, korszerűsítése. A hidraulikus erőművek korszerűsítésének koncepciója magában foglalta a hidraulikus turbinák cseréjét (PL-510-VB-500-ról PL-20-V-500-ra), valamint a hidrogenerátorok korszerűsítését (állórészhűtők, állórész tekercsek, generátorkapcsolók cseréje) . A felújított víziblokkok teljesítményét 21-ről 24 MW-ra növelték, ami lehetővé tette az állomás kapacitásának növelését. A hidraulikus erőművek korszerűsítését 1997-ben kezdték meg (2 db hidraulikus blokk), majd a következő ütemben folytatódott: 1998-ban 1 db hidraulikus blokk, 1999-ben 1 db, 2000-ben 1 db, 2003-ban 2 db, 2004-ben pedig 1, 2005-ben - 1, 2006-ban - 2, 2007-ben - 1, 2008-ban - 2, 2009-ben - 1, 2011-ben - 2, 2012-ben - 2, 2013-ban - 2, 2014-ben - 1 és -20 1, amelyen a munka befejeződött. A berendezéscsere eredményeként az erőmű teljesítménye fokozatosan 552 MW-ra emelkedett. A kísérleti vízszintes hidraulikus egység cseréjének lehetőségét is mérlegelték, amelyet az üzemidő alatt az árvíz idején üzembe helyeztek, majd 1992-ben az egyes alkatrészek számos károsodása miatt leállították, a generátort leszerelték, a a turbinát a helyén hagyták; ezzel egyidejűleg a hidraulikus egység felett elhelyezkedő kiömlőnyílást is üzemen kívül helyezték. 2017-ben döntés született arról, hogy a vízi blokk cseréje nem célszerű, az erre szánt helyiséget a tervek szerint betonozzák. Az elektromos berendezések tekintetében 1992-2010-ben a teljesítménytranszformátorokat és az elosztóberendezések kommunikációját szolgáló autotranszformátort cserélték ki. A hidromechanikai berendezések cseréje is folyamatban van - kapuk, gátfedelek, szeméttartó rácsok. [19] [16] [20] [21] .
1994. november 4-én baleset történt a kámai vízerőmű zsilipeinek nyugati vonalán. A zárás során az alsó kapuk kinyíltak, és a zsilipen áthaladó „Dunaisky-31” tológép két megrakott, vízsugárral ellátott bárkával lebontotta az alatta lévő összes kamra kapuját (hétből öt kapu). Ennek eredményeként meghalt két halász, akik a Káma folyón horgásztak a vízerőmű tiltott övezetében. A víz átfolyását a megsemmisült zsilipen a vészkapu azonnali zárása állította meg. A zárak helyreállítása csak 2012-ben fejeződött be [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| mellékfolyók | ||
| tározók | ||
| vízerőmű | ||