| Kamskaya HPP | |||
|---|---|---|---|
| Země | Rusko | ||
| Umístění | Okres Ordzhonikidzevsky | ||
| Řeka | Kama | ||
| Kaskáda | Volha-Kama | ||
| Majitel | RusHydro | ||
| Rok zahájení stavby | 1949 | ||
| Roky uvádění jednotek do provozu | 1954-1956, 1958 | ||
| Hlavní charakteristiky | |||
| Roční výroba elektřiny, mil. kWh | 1700 | ||
| Typ elektrárny | přehrada, kanál | ||
| Odhadovaná hlava , m | 16.5 | ||
| Elektrický výkon, MW | 552 | ||
| Charakteristika zařízení | |||
| Typ turbíny | rotační lopatka | ||
| Počet a značka turbín | 23×PL-20-V-500 | ||
| Průtok turbínami, m³/ s | 23x162 | ||
| Počet a značka generátorů | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Výkon generátoru, MW | 23×24 | ||
| Hlavní budovy | |||
| Typ přehrady | hliněné naplaveniny | ||
| Výška hráze, m | 35 | ||
| Délka hráze, m | 1816 | ||
| Brána | dvoupramenný šestikomorový splavný-drevo-rafting | ||
| RU | 220, 110 kV | ||
| jiná informace | |||
| webová stránka | kamges.rushydro.ru | ||
| Na mapě | |||
|
|||
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |||
Vodní elektrárna Kamskaja je vodní elektrárna na řece Kama na území Perm ve městě Perm . Součástí kaskády vodních elektráren Volha-Kama je horní stupeň kaskády na Kamě. V době spuštění posledních vodních bloků v roce 1956 byla VE Kamskaja druhou největší vodní elektrárnou v SSSR , druhou za Dněproges (483 MW versus 650 MW). Kamskaya HPP je součástí PJSC RusHydro jako pobočka.
VE Kamskaja je nízkotlaká průtočná vodní elektrárna (budova VE je součástí tlakové fronty). Součástí hydroelektráren jsou zemní hráze , přepadová hráz kombinovaná s budovou vodní elektrárny, plavební komory s hrázemi a přibližovacími kanály, venkovní rozvaděče 110 a 220 kV . Podél objektů vodní elektrárny jsou položeny silnice a železnice. Instalovaný výkon elektrárny je 552 MW , návrhová průměrná roční výroba elektřiny je 1700 milionů kWh , skutečná průměrná roční výroba elektřiny je 1900 milionů kWh [1] [2] .
Stavba stanice zahrnuje dvě zemní hráze - koryto a záplavové území. Hráz kanálu se nachází mezi budovou elektrárny a plavebními zdymadly, jeho délka je 650 m, maximální výška je 35 m, šířka koruny je 11 m. , šířka po hřebeni - 21 m. Celkový objem tělesa zemních přehrad je 4 500 tisíc m³. Přehrady jsou z jemnozrnných písků, vybavené systémem vertikálního a horizontálního odvodnění. Horní svah hrází je chráněn před vlnovou erozí železobetonovými deskami o tloušťce 0,4 m [3] [4] .
Budova vodní elektrárny je průtočného typu (vnímá tlak vody), kombinovaná s přelivnou hrází. Délka objektu po hřebeni je 386 m (celková délka 429 m), šířka po hřebeni je 52,5 m, stavební výška je 40 m. . Každá sekce má šest přelivů a šest hydraulických jednotek. Nad hydraulickými agregáty jsou umístěny přelivy šířky 12 m, jezy jsou vybaveny speciálními vodotěsnými snímatelnými kryty, přes které je umožněn přístup k hydraulickým agregátům pro opravy, a také plochými vraty. Vstupy do turbínových komor jsou rovněž vybaveny plochými havarijními vraty a popelnicovými rošty. Celkem je na VE Kamskaja 24 přelivů, jejich celková kapacita (bez nevyužitého přelivu ve 24. zátoce) při normální hladině nádrže je 17 020 m³/s, při nucené výšce hladiny 18 860 m³/s. Pro obsluhu hradel a jezových poklopů z návodní strany slouží tři portálové jeřáby s nosností 250 t. Proud vypouštěné vody je tlumen na 100 m dlouhé betonové hrázi .] [1] [2] .
Ve strojovně VE je instalováno 23 vertikálních hydraulických jednotek o výkonu 24 MW. Hydraulické jednotky jsou osazeny turbínami s rotačními lopatkami PL-20-V-500 s konstrukční výškou 16,5 m. Turbíny pohánějí hydrogenerátory VGS-700/100-48. Výrobci hydroturbin jsou Charkovský podnik " Turboatom " a Syzranský závod "Tjazhmaš", generátory - závod "Uralelektroapparat". Ve 24. poli byl v roce 1958 instalován experimentální horizontální polopřímoproudý hydraulický agregát s turbínou PL-548-G-450, který byl vyřazen z provozu a demontován v roce 1992 [3] [1] [2] [4] [5] .
Vodní jednotky vyrábějí elektřinu o napětí 10,5 kV do jednofázových transformátorů. Jedná se celkem o 4 skupiny transformátorů: dvě skupiny transformátorů ODG-63333/110 (6 fází každá o výkonu 63,3 MVA) a dvě skupiny transformátorů ORDC-63300/220 (6 fází o výkonu 63,3 MVA), šest je připojeno ke každé skupině hydrogenerátorů. Stanice má tři otevřené rozváděče (OSG) s napětím 110 a 220 kV. Rozvaděče 110 a 220 kV levého břehu jsou umístěny vedle sebe za hrází nivy, v blízkosti plavebních zdymadel, rozváděče jsou mezi sebou propojeny přes třífázový autotransformátor ATDCTN-200000/220/110 o výkonu 200 MVA. Na pravém břehu je také venkovní rozvaděč 110 kV (ze kterého vycházejí dvě vedení). Elektřina z vodní elektrárny Kamskaya je dodávána do energetického systému prostřednictvím následujících přenosových vedení: [6]
Pro proplutí říčních plavidel a vorů se dřevem areálem hydroelektráren (uzamykání vorů se provádělo až do 90. let 20. století) dvouřadé šestikomorové plavební komory s plavebním dřevem ( Permské zdymadlo) s nájezdovými kanály a uzavírajícími hrázemi, umístěné v blízkosti jsou využívány levý břeh mezi korytem a záplavovými hrázemi. Zásobovací systém plavebních komor je cinkovaný, užitečná délka každé komory je 229,6 m, minimální šířka je 29,7 m, doba plnění a vyprázdnění komory je 5 minut. Charakteristickým rysem konstrukce plavebních komor je konstrukce stěn plavebních komor z štětovnic, použití posuvných vrat a také použití speciálních elektrických lokomotiv pro pohyb vorů komorami plavebních komor. Horní přibližovací kanál je dlouhý 700 m a široký 80 m, dolní je dlouhý 550 m a široký 80 m. Plavební komory jsou ve vlastnictví státu a provozuje je Správa povodí vnitrozemských vodních cest Kama [7] [8] .
Tlakové struktury VE tvoří velký vodojem Kama . Plocha nádrže při normální délka je 300 km, maximální šířka je 18 km, maximální hloubka je 30 m.,1915 km²hladině je Značka normální retenční hladiny nádrže je 108,5 m n. m. (podle Baltského systému výšek ), hladina nuceného zadržení je 110,2 m, hladina mrtvého objemu je 100 m [1] [9] .
Vodní elektrárna Kamskaya se nachází na nejkratší křižovatce dvou hlavních (západních a východních) linií Uralského energetického okruhu, provoz stanice má velký význam pro zajištění spolehlivosti napájení. Díky své manévrovatelnosti funguje vodní elektrárna Kamskaya ve špičkovém režimu a poskytuje pokrytí nerovnoměrného zatížení v energetickém systému západního Uralu. Celkem během provozu VE Kamskaja vyrobila více než 120 miliard kWh levné obnovitelné elektřiny, výstavba stanice se vyplatila v roce 1971 [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 |
Nádrž VE Kama je z hlediska užitného objemu největší mezi vodními elektrárnami Kama a hraje hlavní roli při regulaci průtoku VE v zájmu celé kaskády. Vytvoření nádrže Kama umožnilo zajistit velkokapacitní plavbu 300 km proti proudu Kamy (zejména ve směru Perm - Berezniki) a výpusti vody z nádrže zajišťují udržení splavných hloubek v úseku od vodní elektrárna Votkinskaya k nádrži Nizhnekamsk, která vznikla kvůli odmítnutí naplnit nádrž Nizhnekamsk po konstrukční značku. Vodní nádrž Kama navíc spolehlivě zásobuje Perm a řadu dalších sídel, má významnou protipovodňovou hodnotu, chrání území po proudu řeky před povodněmi, slouží k rekreačním účelům a k rybolovu (povolený výlov se odhaduje na 299 tun za rok). Podél konstrukcí hydroelektrického komplexu je položena silnice a železnice [11] [12] [13] .
Projektové studie pro vytvoření integrovaného schématu využití vodní energie v povodí Volhy byly prováděny od 20. let 20. století různými organizacemi. Začátkem roku 1932 bylo nejrozvinutější schéma hlavního inženýra Volgostroy A.V. Chaplygina, které mimo jiné zahrnovalo výstavbu tří vodních elektráren na Kamě, včetně jedné vodní elektrárny v oblasti Perm. Toto schéma získalo podporu a 23. března 1932 byl rozhodnutím Rady lidových komisařů SSSR a Ústředního výboru Všesvazové komunistické strany bolševiků schválen projekt vodní elektrárny Kama (Perm). . Pro stavbu stanice byla vytvořena organizace Srednevolgopermstroy, která byla v roce 1935 přejmenována na KamGESstroy. Projekt stanice byl vypracován do roku 1937, vodní elektrárna Kamskaya měla mít výkon 504 MW (7 vodních elektráren po 72 MW), stavba zahrnovala budovu elektrárny o délce 254 metrů, přelivovou hráz 95 metrů dlouhý a dvouřadý jednokomorový zámek. Přípravné práce na staveništi (výstavba bytových a infrastrukturních zařízení) byly zahájeny v roce 1934. V průběhu výstavby se ale ukázalo, že základ objektů VE má složitou geologickou stavbu - kras - pod jílovou vrstvou leží nebezpečné sádrovcové horniny, a proto bylo riskantní stavět VE podle původního projektu, přestože opatření přijatá v boji proti filtraci, včetně vytvoření permafrostové clony. Výsledkem bylo, že v srpnu 1937 byla stavba stanice zastavena, síly stavitelů byly přesunuty do areálu vodní elektrárny Kuibyshev. Na Kamě je za perspektivnější považována výstavba vodní elektrárny Solikamsk o výkonu 648 MW, která měla být součástí rozsáhlého projektu propojení Kamy, Vychegdy a Pečory vytvořením jedné společné nádrže pro tři řeky. Práce na stavbě vodní elektrárny Solikamsk, která začala v roce 1937, však byla zastavena v září 1940 [14] [1] [15] .
V roce 1941 dospěli specialisté z Hydroenergoproektu k závěru, že první prioritou pro novou výstavbu na Volze a Kamě je vodní elektrárna Kama. Bylo rozhodnuto o změně návrhu stanice s ohledem na geologickou situaci lokality. Tým konstruktérů v čele s profesorem B.K. Aleksandrovem odmítl zasypat elektrárnu do sádrovcových zemin zvýšením počtu hydroelektráren a délky budovy HPP, stejně jako její kombinací s přelivnou hrází. Ke stejnému účelu byly použity šestikomorové zámky. Díky tomu se podařilo snížit hloubku objektu HPP z 23 na 9 m, 3x snížit objem betonářských prací, celkově zlevnit stavbu a zkrátit dobu výstavby stanice. Projektový úkol Kamskaya HPP byl zvažován Státním plánovacím výborem SSSR v roce 1943 a schválen v roce 1945. Technický návrh stanice byl schválen 2. června 1948 [14] [1] [16] .
Stavba Molotovovy hydroelektrárny (v letech 1940-1957 se Perm jmenovala Molotov) byla opět povolena výnosem Rady lidových komisařů SSSR z 18. ledna 1944, pro stavbu stanice byl svěřen MolotovGESstroy. vytvořena (později přejmenována na KamGESstroy). Ale až do roku 1949 se stavba nádraží omezovala na přípravné práce a probíhala extrémně pomalým tempem kvůli nedostatku financí a prostředků. V roce 1948 stavbu vedl A. A. Sarkisov, který předtím dohlížel na stavbu vodní elektrárny Farkhad v Uzbekistánu. Od roku 1949 byla výrazně zintenzivněna výstavba vodní elektrárny Kamskaja, byly zahájeny práce přímo na místě stanice - stavba hřebenových překladů jámy. V srpnu 1950 byla odvodněna základová jáma a začalo se s hloubením. V letech 1950-1954 vedl stavbu stanice I. I. Naimushin, který později dohlížel na stavbu vodních elektráren Bratsk a Usť-Ilim. První beton pro stavbu nádraží byl položen 18. června 1951. Stanice se budovala rychlým tempem - již 6. října 1953 bylo zahájeno blokování Kamy, které trvalo 12 dní. V dubnu 1954 bylo zahájeno napouštění nádrže Kama, 1. května téhož roku plavebním uzávěrem proplula první loď. První hydraulický agregát VVE Kamskaja (se stanovištěm č. 1) byl spuštěn 18. září 1954. Do konce roku 1954 bylo uvedeno do provozu ještě pět vodních bloků (čísla stanovišť 2-6). V září 1955 byla zatopena základová jáma 2. etapy, načež bylo do konce roku uvedeno do provozu pět hydraulických agregátů (čísla stanovišť 19-23). V roce 1956 bylo uvedeno do provozu zbývajících 12 vertikálních hydroelektráren (čísla stanic 7-18), VE Kamskaja dosáhla výkonu 483 MW a její výstavba byla celkově dokončena. 20. června 1958 byl uveden do provozu první experimentální horizontální hydraulický agregát v SSSR (stanice č. 24), kapacita VVE Kamskaja se zvýšila na 504 MW. Dne 31. prosince 1964 byla stanice přijata státní komisí pro komerční provoz. Kromě civilního personálu byla při výstavbě vodní elektrárny Kama široce využívána práce vězňů GULAG [14] [1] [16] [17] .
Při výstavbě vodní elektrárny Kamskaja bylo provedeno 15,55 mil. m³ zemních prací a 0,255 mil. m³ výkopu mil. m³, bylo položeno 0,248 mil. m³ horninového uložení, odvodnění a filtrů, 1,143 mil. m³ betonu a železobetonu, 67,1 tis. byly instalovány tuny kovových konstrukcí a mechanismů. Skutečná cena stavby stanice byla 181,7 milionu rublů v cenách roku 1955 [18] .
Po zahájení provozu vstoupila VE Kamskaya do fáze vývoje a dolaďování zařízení a konstrukcí. Kvalita hydrogenerátorů instalovaných na stanici se ukázala jako nízká, což vedlo k nutnosti výměny vinutí rotorů a statorů. Při povodni v roce 1955 bylo za vodním zlomem vyplaveno dno do hloubky 7-11 m s vytvořením ostrova na dolním toku, což si vyžádalo vysypání 3 760 betonových kostek do erozní zóny. Eroze dna a pravého břehu výpustného koryta byla pozorována i později až do poloviny 60. let 20. století, což si vyžádalo dodatečné práce na zpevnění erozní zóny, které problém vyřešily. V sedmém roce provozu bylo zaznamenáno zvýšení filtrace na patě konstrukcí nad projektové předpoklady, což si vyžádalo dodatečná nepropustná opatření s vytvořením injektážní clony pomocí polymerních roztoků, která umožnila potlačení filtrace. V prvních letech po spuštění stanice přinášely velké potíže dřevěné úlomky (které vyplavily po naplnění nádrže a ztratily se i při splavování dřeva), přibíjené ve velkém na budovu elektrárny, což vedlo k zanášení odpadků. záchytné mříže a ztráta tlaku na hydraulické jednotky, pro boj s tímto jevem rekonstrukce záchytných mříží. V roce 1961 byly kvůli konstrukčním chybám a špatnému dílenskému zpracování demontovány hydraulické kladkostroje havarijních opravných vrat turbínových potrubí, vrata byla obsluhována portálovými jeřáby a také byla zavedena nová protiakcelerační ochrana hydraulických agregátů. Pro ochranu před kavitačními komorami oběžných kol a lopatek hydraulických turbín v 60. letech 20. století byly obloženy nerezovou ocelí [16] .
Do poloviny 90. let bylo vybavení stanice zastaralé, v souvislosti s tím byly zahájeny práce na jeho výměně a modernizaci. Koncepce modernizace hydroenergetického zařízení zahrnovala výměnu hydroturbin (z PL-510-VB-500 na PL-20-V-500) a modernizaci hydrogenerátorů (výměna chladičů statoru, vinutí statoru, spínače generátoru) . Kapacita renovovaných vodních bloků byla zvýšena z 21 na 24 MW, což umožnilo navýšení kapacity stanice. Modernizace hydroenergetického zařízení byla zahájena v roce 1997 (2 hydraulické jednotky) a poté pokračovala následujícím tempem: v roce 1998 byl modernizován 1 hydraulický agregát, v roce 1999 - 1, v roce 2000 - 1, v roce 2003 - 2, v roce 2004 - 1, v roce 2005 - 1, v roce 2006 - 2, v roce 2007 - 1, v roce 2008 - 2, v roce 2009 - 1, v roce 2011 - 2, v roce 2012 - 2, v roce 2013 - 2, v roce 2014 - 1 a v roce 2009 1, na kterém byly práce dokončeny. V důsledku výměny zařízení byla postupně navýšena kapacita elektrárny až na 552 MW. Uvažovalo se i o možnosti výměny experimentálního horizontálního hydraulického agregátu, který byl v době provozu uveden do provozu v období povodní a v roce 1992 byl pro četné poškození jednotlivých komponent zastaven, generátor demontován, el. turbína byla ponechána na místě; současně bylo vyřazeno z provozu přelivové pole umístěné nad hydraulickým agregátem. V roce 2017 bylo rozhodnuto, že výměna hydrobloku není účelná, místnost k tomu určená se plánuje vybetonovat. V oblasti elektrovýzbroje byly v letech 1992-2010 vyměněny výkonové transformátory a autotransformátor pro komunikaci rozvodných zařízení. Vyměňuje se také hydromechanická zařízení - vrata, poklopy jezů, popelnicové rošty. [19] [16] [20] [21] .
Dne 4. listopadu 1994 došlo k havárii na západní linii plavebních komor vodní elektrárny Kama. Během zamykání se otevřely spodní brány a posunovač „Dunaisky-31“, procházející plavební komorou, se dvěma naloženými čluny s proudem vody, zdemoloval brány všech níže umístěných komor (pět bran ze sedmi). V důsledku toho byli zabiti dva rybáři, kteří lovili na řece Kama v zakázané zóně hydroelektrického komplexu. Průtok vody zničeným plavebním zámkem byl zastaven pohotovým uzavřením nouzového vrata. Obnova zdymadel byla dokončena až v roce 2012 [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| přítoky | ||
| nádrží | ||
| vodní elektrárna | ||