| Toktogul HPP | |
|---|---|
| Země | Kyrgyzstán |
| Umístění | Oblast Jalal-Abad |
| Řeka | Naryn |
| Kaskáda | Naryn-Syrdarya |
| Majitel | Elektrické stanice OJSC |
| Postavení | proud |
| Rok zahájení stavby | 1962 |
| Roky uvádění jednotek do provozu | 1975-1976 |
| Hlavní charakteristiky | |
| Roční výroba elektřiny, mil. kWh | 4400 |
| Typ elektrárny | přehrada |
| Odhadovaná hlava , m | 140 |
| Elektrický výkon, MW | 1200 |
| Charakteristika zařízení | |
| Typ turbíny | radiálně-axiální |
| Počet a značka turbín | 4×RO 170/805-V-535 |
| Průtok turbínami, m³/ s | 240 |
| Počet a značka generátorů | 4×SV-1100/250-36UCH |
| Výkon generátoru, MW | 4×300 |
| Hlavní budovy | |
| Typ přehrady | gravitační beton |
| Výška hráze, m | 215 |
| Délka hráze, m | 292,5 |
| Brána | Ne |
| RU | 500 kV |
| Na mapě | |
Toktogul HPP je vodní elektrárna na řece Naryn poblíž města Kara-Kul v regionu Jalal-Abad v Kyrgyzstánu . Je součástí kaskády vodních elektráren Naryn-Syrdarya , která je jejím druhým a nejvýkonnějším stupněm. Největší elektrárna v Kyrgyzstánu, provozovaná společností Electric Stations OJSC , je součástí pobočky Cascade of Toktogul HPPs. Vyznačuje se neobvyklými konstrukčními řešeními, jako je gravitační betonová hráz, zakřivená směrem po proudu, a turbínová hala s dvouřadým uspořádáním hydraulických jednotek [1] [2] .
Toktogul HPP je vysokotlaká přehradní vodní elektrárna s vodní elektrárnou přiléhající k přehradě. Instalovaný výkon elektrárny je 1200 MW , projektová průměrná roční výroba elektřiny je 4400 milionů kWh . Vodní elektrárny se nacházejí v úzké horské soutěsce a zahrnují: [2] [1] [3] [4]
V objektu HPP jsou instalovány čtyři vertikální hydraulické jednotky o výkonu 300 MW, s radiálně-axiálními turbínami 170/805-V-535, pracující s konstrukční výškou 140 m. Hydraulické turbíny byly vyrobeny v Leningrad Metal Plant . Turbíny pohánějí hydrogenerátory SV-1100/250-36UCH výrobce Elsib . Elektřina z generátorů o napětí 15,75 kV je přiváděna do čtyř třífázových výkonových transformátorů SSP-425000/500 o výkonu 425 MVA az nich přes otevřený rozváděč (OSG) 500 kV do elektrizační soustavy přes dva výkonové řádky [2] [1] [3] [5] .
Tlakové struktury HPP tvoří velkou nádrž Toktogul o rozloze 284,3 km², její celková a užitečná kapacita nádrže je 19,5 , respektive 14 km³ , což umožňuje dlouhodobou regulaci průtoku, značka normální zadržovací hladiny nádrže je 900 m [6] [1] [ 3] .
První schéma využití vodní energie Narynu bylo vyvinuto akademikem I. G. Aleksandrovem v roce 1931 a předpokládalo výstavbu 8 vodních elektráren o celkovém výkonu 1868 MW, včetně regulační nádrže v povodí Ketmen-Tyube . V budoucnu se práce podle schématu, který se mnohokrát měnil, soustředila do středoasijské pobočky Hydroproject Institute. V roce 1953 bylo vypracováno projektové zadání a v roce 1956 byla zahájena výstavba první vodní elektrárny kaskády, vodní elektrárny Uch-Kurgan [7] .
V roce 1960 byly provedeny hlavní práce na vývoji nové verze schématu, která počítala s výstavbou 22 vodních elektráren na řece Naryn a jejích přítocích s celkovou kapacitou 6690 MW. Mezi nimi byla jako priorita vybrána kaskáda čtyř stanic Nizhne-Naryn - Kara-Suu (později přejmenovaná na Toktogul), Kurpsai , Tash-Kumyr a Uch-Kurgan. Vodní elektrárna Kara-Suu se vyznačovala zejména technicko-ekonomickými ukazateli, které na rozdíl od jiných stanic vytvářely velkou regulační nádrž pro komplexní účely - kromě výroby elektřiny měla hrát důležitou roli při zajišťování závlah. Dne 23. června 1961 schválilo Ministerstvo výstavby elektráren SSSR schéma vodního využití Narynu a již v červenci téhož roku zahájily projekční organizace průzkumné práce na vypracování projektového zadání pro VE Toktogul. . Dne 14. dubna 1962 nařídila Rada ministrů SSSR Ministerstvu výstavby elektráren SSSR, aby zahájilo projektování vodní elektrárny Toktogul a zahájilo přípravné práce na jejím místě [8] .
Dne 18. dubna 1962 byly ministerstvem výstavby elektráren SSSR oficiálně povoleny práce na vypracování projektového zadání pro vodní elektrárnu Toktogul. Převážnou část prací provedla středoasijská pobočka Hydroproject, projekt nádrže provedla ukrajinská pobočka Hydroproject. V první fázi bylo nutné vybrat cíl ze tří možných variant - Ketmen-Tyubinsk, Kara-Suu a Ishsai. Studium tras bylo prováděno komplexní expedicí, která zahrnovala geologickou, geodetickou a hydrologickou část. Výsledkem bylo, že 27. dubna 1962 byla lokalita Kara-Suu schválena pro další projektování, vhodné pro výstavbu výškové přehrady, v blízkosti níž se nacházela místa pro stavební základnu a obytné město [9] .
Po výběru zaměření bylo nutné určit typ hráze. Ze dvou zvažovaných možností, zeminy rockfill a betonové obloukové gravitace, byla druhá varianta vybrána jako levnější [10] . Projektový úkol VE Toktogul byl schválen až 8. dubna 1967, kdy již byla stavba stanice v plném proudu [11] . Později se při výstavbě ukázalo, že geologická stavba svahů soutěsky neodpovídá projektovým předpokladům – horniny se ukázaly rozbité velkým množstvím puklin včetně velkého otvoru. S přihlédnutím k vysoké (9 bodů) seismicitě oblasti byla stavba obloukové gravitační hráze, která přenáší část zátěže do stran soutěsky, uznána za nepřijatelnou a typ hráze byl změněn na gravitační. původního provedení, které nepřenáší zatížení do stran [12] .
Přípravné práce na výstavbě VE Toktogul byly zahájeny v dubnu 1962 stavebním oddělením Narynhydroenergostroy, které předtím postavilo VE Uch-Kurgan. Stavba probíhala v obtížných podmínkách - na rovinu v úzké horské soutěsce vedla pouze smečka a nejbližší železniční stanice byla 80 km daleko. V tomto ohledu si v přípravném období vyžádalo velké množství práce - výstavba silnic, dvou mostů přes řeku Naryn, elektrického vedení z vodní elektrárny Uch-Kurgan, výrobní základny a vesnice vodních stavitelů Kara -Kul. V březnu 1963 byla zahájena ražba nájezdových štol do pravobřežního stavebního propustkového tunelu a 22. června 1963 byla zahájena ražba vlastního tunelu v úseku 11,6 × 14 m a délce 796 m. roč. provést překrytí Narynu, na kterém byla dokončena přípravná etapa výstavby [13] .
V roce 1966 začaly zemní a skalní práce na vývoji základové jámy pro hlavní objekty stanice. V roce 1967 byly zahájeny práce na vyklízení místa pro venkovní rozvaděč 500 kV a také příprava vodojemu. První beton pro založení přehrady byl položen 30. září 1968. Při stavbě stanice byla zavedena nová metoda betonování „Toktogul“ – ukládání betonu do velkých, ale poměrně tenkých (0,7-1 m silných) bloků chlazených z povrchu vodou. To umožnilo opustit používání jeřábů, jejichž umístění v úzké rokli se ukázalo jako obtížné. Spuštění prvního vodního bloku stanice bylo naplánováno na 31. prosince 1974 s menším spádem, než je minimální vypočtený, s využitím schématu zásobování vodního bloku vodou, s nímž původní projekt nepočítal. , protože hladina vody v nádrži nedosáhla prahů odběru vody. V důsledku nepředvídaného průtoku vody do strojovny přes drenážní vrt musel být blok ihned po spuštění odstaven. 5. leden 1975 je považován za oficiální datum spuštění první hydraulické jednotky Toktogul HPP. Druhý hydraulický agregát byl spuštěn 27. listopadu 1975, třetí a čtvrtý - 10. ledna 1976. Elektrárna dosáhla projektované kapacity v roce 1980, výstavba VE Toktogul byla dokončena v roce 1982 [14] [15] [16] [3] [17] .
Při výstavbě stanice byly provedeny rozsáhlé práce na injektáži a upevnění potenciálně nestabilních skalních bloků, jejichž celkový objem činil 10 milionů m³. Nejvýraznější trhliny byly betonovány ze speciálně uložených podzemních děl [2] .
Do poloviny roku 2010 zařízení Toktogul HPP fungovalo asi 40 let, což přesahuje jeho standardní životnost. V této souvislosti bylo rozhodnuto o modernizaci stanice, která je realizována ve třech etapách. První etapa zahrnuje výměnu výkonových transformátorů, generátorových jističů, pomocných zařízení, rozvaděčů, olejových kabelů za kabely ze síťovaného polyetylenu. Práce na této etapě probíhaly v letech 2017-2019, jejich cena byla 55 mil. USD. Druhá etapa počítá s výměnou dvou hydraulických jednotek (stanice číslo 2 a 4), obnovou hydromechanického zařízení, sanací halových jeřábů, výměna osvětlovací soustavy a pomocných zařízení. Tato fáze za 210 milionů $ začala v roce 2019 a má být dokončena v roce 2021. Nové hydraulické jednotky dodá GE . Práce na této fázi začaly v roce 2019 a měly by být dokončeny v roce 2021. Ve třetí fázi, která bude stát 110 milionů dolarů v letech 2022-2023, se plánuje výměna zbývajících dvou hydroelektráren a oprava vodních staveb a také modernizace systému monitorování stavu přehrady. Projekt modernizace HPP Toktogul je financován z úvěrů od Asijské rozvojové banky a Eurasijské rozvojové banky . Plánuje se, že po dokončení modernizace se výkon stanice zvýší na 1440 MW [18] [19] .