Votkinskaya HPP | |
---|---|
Země | Rusko |
Umístění | Čajkovského |
Řeka | Kama |
Kaskáda | Volha-Kama |
Majitel | RusHydro |
Postavení | proud |
Rok zahájení stavby | 1955 |
Roky uvádění jednotek do provozu | 1961-1963 |
Hlavní charakteristiky | |
Roční výroba elektřiny, mil. kWh | 2220 |
Typ elektrárny | přehrada, kanál |
Odhadovaná hlava , m | 16,5; 17.5 |
Elektrický výkon, MW | 1100 |
Charakteristika zařízení | |
Typ turbíny | rotační lopatka |
Počet a značka turbín | 4×PL 661-VB/930, 6×PL 30/5059-V-930 |
Průtok turbínami, m³/ s | 4×698, 6×700 |
Počet a značka generátorů | 4×SV-1500/170-96, 6×SV 1488/175-88 UHL4 |
Výkon generátoru, MW | 3×100, 1×110, 6×115 |
Hlavní budovy | |
Typ přehrady | přeliv beton, zemní výplň |
Výška hráze, m | 44,5; 34 |
Délka hráze, m | 191; 4791 |
Brána | tady je |
RU | KRUE 500 kV, venkovní rozvaděč 220, 110 kV |
jiná informace | |
webová stránka | votges.rushydro.ru ( ruština) |
Na mapě | |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Vodní elektrárna Votkinskaya je vodní elektrárna na řece Kama na území Perm ve městě Čajkovskij . Součástí kaskády VE Volha-Kama je druhý stupeň kaskády na Kamě. Vlastníkem HPP Votkinskaya (s výjimkou plavební komory a silničních a železničních přejezdů) je RusHydro PJSC .
VE Votkinskaja je středotlaká průtočná vodní elektrárna (budova VE je součástí tlakové fronty). Součástí hydroelektráren jsou zemní hráze , přepadová hráz, budova elektrárny, plavební komora s nájezdovými kanály, venkovní rozvaděče 110 a 220 kV, rozvaděče 500 kV. Podél objektů vodní elektrárny byla položena silnice. Instalovaný výkon elektrárny je 1100 MW , návrhová průměrná roční výroba elektřiny je 2220 milionů kWh , skutečná průměrná roční výroba elektřiny je 2519 milionů kWh [1] [2] [3] .
Součástí staveb VE jsou čtyři zemní hráze o celkové délce 4791 m: [1] [4] [5]
Přehrady jsou homogenní, nemají nepropustná zařízení. Přehrady č. 1-3 jsou rekultivovány z písku, hráz č. 4 - z písčito-štěrkových půd. Přehrady jsou opatřeny horizontálním odvodněním, horní svah je chráněn před erozí betonovými deskami tloušťky 0,15-0,4 m.
Přelivová hráz se nachází na straně pravého břehu, mezi objektem HPP a zemní hrází č. 1. Jedná se o tenkostěnnou dutou opěrnou konstrukci bez pevné základové desky, která je nahrazena tenkou kotevní deskou zatíženou zeminou. . Délka hráze je 191 m, výška 44,5 m. Hráz je rozdělena teplotně-sedimentárními slojemi na 4 úseky, má 8 polí o šířce 20 m, překrytá plochými vraty, které jsou ovládány portálovými jeřáby s nosností 2 × 125 tun. Odvod energie vypouštěné vody probíhá na vodní jámě o délce 47 m se zhášeči a vodní stěnou, zástěrou o délce 110,5 m a uklidňovacím vědrem s kamennou výplní. Před hrází je kotevní ponur o délce 32 m. Průtočná kapacita přelivové hráze je 11 300 m³/s při normální zdržovací hladině (FSL) a 12 210 m³/s při nucené zdržovací hladině (FSL). Celková kapacita propusti hydroelektráren (s přihlédnutím k průchodu hydroelektrickými jednotkami a plavební komorou) je 19 300 m³/s u FSL a 21 170 m³/s u FPU [1] [4] [5] .
Budova vodní elektrárny je průtočného typu (přejímá tlak vody a je součástí tlakové fronty), prefabrikovaná-monolitická, skládá se z pěti sekcí. Délka budovy je 273 m (včetně místa instalace - 307 m), výška - 53 m, šířka - 67,5 m , Hydraulické agregáty jsou vybaveny rotačními lopatkovými turbínami PL 661-VB/930 (4 ks; jmenovitá výška 16,5 m) a PL 30/5059-V-930 (6 ks; jmenovitá výška 17,5 m), které pohánějí hydrogenerátory SV -1500/170-96 (4 ks) a SV 1488/175-88 UHL4 (6 ks). Výrobcem hydraulických agregátů je koncern Power Machines . Montáž / demontáž hydraulických agregátů se provádí pomocí dvou mostových jeřábů s nosností 350 tun [5] [3] [1] [4] .
Vodní bloky vyrábějí elektřinu o napětí 13,8 kV do transformátorů a autotransformátorů umístěných na objektu VE z navazující strany. Celkem existuje 6 skupin transformátorů a autotransformátorů: [6]
Kromě generování energie z generátorů zajišťují skupiny autotransformátorů 2ATG a 3ATG komunikaci mezi venkovním rozváděčem 220 kV a rozváděčem 500 kV a skupinami 5AT a 6AT - mezi venkovními rozváděči 110 kV a 220 kV.
Stanice má dva otevřené rozváděče (OSG) s napětím 110 a 220 kV a dále plynem izolovaný rozváděč (GIS) s napětím 500 kV. Elektřina z vodní elektrárny Votkinskaya je dodávána do energetického systému prostřednictvím následujících elektrických vedení : [7] [8]
Pro průchod říčních plavidel přes hydroelektrický komplex se používá splavný jednokomorový dvoukolejný plavební komora umístěný na levém břehu (zdymadlo Čajkovskij). Délka každé plavební komory je 285,2 m, minimální šířka je 29 m. Systém napájení je rozvodný, doba naplnění nebo vyprázdnění komory je 15 minut. Plavidla se k plavebním komorám přibližují přibližovacími kanály, z nichž horní má délku 500 m a šířku 110 m, spodní je 4500 m dlouhý a minimální šířku 80 m . 9] [5] [4] .
Tlakové struktury HPP tvoří velkou nádrž Votkinsk . Plocha nádrže při normální hladině je 1120 km² , délka je 365 km, maximální šířka je 10 km, maximální hloubka je 28 m. období). Značka normální zádržné hladiny nádrže je 89 m n. m. (podle Baltského systému výšek ), vynucená zádržná hladina je 90 m, hladina mrtvého objemu je 84 m [5] [3] .
Vodní elektrárna Votkinskaya je jednou z klíčových elektráren v energetickém systému Uralu. Elektřina a kapacita elektrárny je dodávána do energetických systémů Perm, Udmurt, Kirov, Bashkir a Sverdlovsk, provoz VE umožňuje regulovat špičkové zatížení spotřeby energie (jak denní, tak týdenní). Vodní elektrárna Votkinskaya se také podílí na automatické regulaci frekvence a toků energie podél středo-uralského elektrického vedení a plní funkci vysoce funkční nouzové rezervy energie. Celkově během svého provozu VE Votkinskaya vyrobila více než 145 miliard kWh obnovitelné elektřiny [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 |
Vytvoření nádrže Votkinsk umožnilo zajistit velkotonážní plavbu na úseku Kama z Čajkovského do Permu . Kromě toho VE Votkinskaya ve spolupráci s VE Kamskaya pomocí speciálních plavebních výpustí zajišťuje provoz říční dopravy po proudu řeky Kamy, dokud nebude vyklíněn nádrž Nižněkamsk . Nádrž Votkinsk se také používá pro zásobování vodou (roční objem odběru vody je 0,3 km³), ochranu před povodněmi, rybolov (povolený výlov se odhaduje na 383 tun ročně) a slouží jako silniční most přes Kamu. Výstavba vodní elektrárny vedla ke vzniku a rozvoji města Čajkovskij s více než 80 tisíci obyvateli, založeného v roce 1955 jako pracovní osada pro stavitele stanice [5] [3] [12] .
Projektové zadání pro vodní elektrárnu Votkinskaja, jako druhou vodní elektrárnu na Kamě, vypracoval institut Lengidroproekt v roce 1953 a počítal s výstavbou elektrárny o výkonu 540 MW. Původní návrh vodní elektrárny Votkinskaya byl již během výstavby výrazně přepracován, aby se snížily náklady na hydroelektrický komplex. Zejména v technickém projektu vypracovaném v roce 1956 byl zvýšen výkon vodní elektrárny na 1000 MW, byly zmenšeny rozměry podvodní části stanice a tloušťka základové desky, verze uzavřeného objektu hl. vodní elektrárna s „ostrovním“ uspořádáním vodních bloků byla přijata bez podlahy strojovny na úrovni generátorů, výškově snížena strojovna. Hráz přelivu se stala dutou, zmenšila se její délka a počet polí. Šířka stanice byla zmenšena o 10 metrů, tloušťka zdí, počítalo se s plošným využitím železobetonových prefabrikátů. Místo dvoustupňového lodního uzávěru byl přijat jednostupňový. V důsledku toho se objem betonových prací snížil o 416 tisíc m³ a náklady na stanici dosáhly 241,5 milionu rublů, což je o 45 milionů rublů méně, než jsou odhadované náklady stanovené v zadání návrhu. Votkinskaya HPP se stala jednou z nejúspornějších v SSSR [1] [13] [14] .
Stavba vodní elektrárny Votkinskaja byla povolena nařízením Rady ministrů SSSR ze dne 22. března 1955, první stavitelé dorazili na místo stanice ještě předtím, na jaře 1954. Zemní práce na hlavních konstrukcích začaly v červnu 1957 zásypem překladů I. etapy. První beton na místě byl položen 5. listopadu 1957. Řeka Kama byla zablokována při stavbě stanice 6. října 1961, první hydraulický agregát (stanice č. 2) byl spuštěn 23. prosince 1961, druhý - 27. prosince téhož roku. V roce 1962 byly uvedeny do provozu 4 hydraulické jednotky, v roce 1963 - zbývající 4 stroje (poslední, s číslem stanice 1 - 20. prosince 1963). V červnu 1964 byla nádrž Votkinsk poprvé napuštěna do FSL, 9. července 1966 byla vodní elektrárna Votkinsk oficiálně uvedena do komerčního provozu a její výstavba byla dokončena [13] [1] [15] .
Závěrečnou etapu výstavby stanice zastínila nehoda na plavebním zdymadla 10. května 1962 . Při zamykání dvou lodí, včetně osobního parníku „Dmitrij Furmanov“, se na dosud nedokončeném zdymadle zřítila stěna plavební komory. Vodní toky zaplavily mezikomorový prostor a pravou komoru plavební komory, kde pokračovaly stavební práce. Obětí neštěstí bylo 21 lidí [13] .
Celkem bylo při výstavbě stanice provedeno 36,6 mil. m³ zemních prací a 2,2 mil. m³ výkopu horniny, 0,88 mil. m³ uložení horniny, odvodnění a filtrů, položeno 1,237 mil. m³ betonu a železobetonu, 18,2 tis. tun kovových konstrukcí a mechanismů. Votkinskaya HPP se stala jednou z nejúspornějších vodních elektráren v SSSR, náklady na 1 kW instalovaného výkonu činily 167 rublů (pro srovnání na Volzhskaya HPP - 520 rublů). Stanice byla navíc uvedena do plné kapacity o dva roky dříve, než předpokládalo projekční zadání [4] [13] .
Rozhodnutím ministerstva energetiky SSSR byla VE Votkinskaja schválena jako experimentální stanice pro zavádění výpočetní techniky v energetickém sektoru. V roce 1975 byl představen automatizovaný systém řízení procesů pro vodní elektrárny na bázi ASVT M -6000. V 70. - 80. letech 20. století byla provedena rekonstrukce chladicího systému generátoru, výměna statorových vinutí na dvou generátorech , což umožnilo zvýšit jejich výkon na 110 MW, resp. výkon stanice na 1020 MW. V letech 1984-1989 byly vyměněny výkonové transformátory a autotransformátory. V roce 1986 se stanici plně vrátily náklady na její výstavbu [13] [15] .
V roce 2003 byl přijat dlouhodobý program technického dovybavení a rekonstrukce stanice, v roce 2011 byla stanice zařazena do komplexního programu modernizace RusHydro. V letech 2006-2007 byla dokončena výměna zařízení venkovních rozvaděčů 110 a 220 kV. V roce 2014 byla dokončena rekonstrukce venkovního rozvaděče 500 kV uvedením rozvaděče 500 kV do provozu. V letech 2008-2014 byla provedena výměna vrat přepadové hráze. V roce 2015 byla podepsána dohoda o komplexní výměně všech hydroelektrárenských bloků na VE Votkinskaja. První vyměněný vodní blok byl uveden do provozu v roce 2017, další práce probíhají tempem výměny jednoho vodního bloku ročně. V důsledku výměny zařízení za výkonnější se od roku 2018 postupně zvyšuje výkon stanice, po dokončení plánovaných prací by měl výkon stanice dosáhnout 1150 MW. Pro zajištění vydávání zvýšeného výkonu současně probíhají práce na výměně transformátorů a autotransformátorů, v letech 2018-2019 byly vyměněny skupiny 2ATG a 3ATG, v letech 2020-2021 - 1T a 4T [15] [16] .
Největší vodní elektrárny v Rusku | |
---|---|
Provozní | |
Ve výstavbě | |
Projekty |