Волжская ГЭС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Волжская ГЭС
Volga Hydroelectric Station 002.JPG
Панорама Волжской ГЭС
Страна  Россия
Местоположение  Волгоградская область
Река Волга
Каскад Волжско-Камский
Собственник РусГидро
Статус действующая
Год начала строительства 1952
Годы ввода агрегатов 1958—1961
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч 11 500[1]
Разновидность электростанции русловая
Расчётный напор, м 20
Электрическая мощность, МВт 2671
Характеристики оборудования
Тип турбин поворотно-лопастные
Количество и марка турбин 7 × ПЛ-587-ВБ-930,
4 × ПЛ-30/587-В-930,
11 × ПЛ-30/877-В-930,
1 × ПЛ-587-ВБ-330
Расход через турбины, м³/с 1×, 13×695, 7×, 1×
Количество и марка генераторов 7 × СВ2–1488/200–88УХЛ4,
15 × СВ2–1500/200–88,
1 × ВГС-525/84-32
Мощность генераторов, МВт 7×115, 5×120, 10×125,5, 1×11
Основные сооружения
Тип плотины бетонная водосливная, земляная намывная
Высота плотины, м 44,47
Длина плотины, м 725, 3249
Шлюз двухниточный двухкамерный
ОРУ 500, 220 кВ
На карте
Волжская ГЭС (Волгоградская область)
Red pog.png
Волжская ГЭС
Commons-logo.svg Категория на Викискладе

Во́лжская ГЭС (ранее Сталинградская/Волгоградская ГЭС, Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС) — гидроэлектростанция на реке Волга в Волгоградской области. Крупнейшая гидроэлектростанция в европейской части России; в 1960-63 годах была крупнейшей в мире: как гидроэлектростанцией, так и электростанцией вообще[2]. Входит в Волжско-Камский каскад ГЭС, являясь его самой нижней ступенью. Справа от плотины расположен Тракторозаводский район Волгограда, слева от плотины расположен город Волжский. Станция входит в состав ПАО «РусГидро» на правах филиала.

Общие сведения[править | править код]

Строительство ГЭС началось в 1952 году, закончилось в 1961 году. ГЭС является средненапорной гидроэлектростанцией руслового типа.

Конструкция станции[править | править код]

Волжская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции имеют I класс капитальности и включают в себя земляные плотины, здание ГЭС с донными водосбросами и сороудерживающим сооружением, водосбросную плотину с рыбоподъёмником, судоходные шлюзы с дамбами, подходными каналами и Межшлюзовой ГЭС, ОРУ 220 и 500 кВ. По сооружениям ГЭС проложены автомобильная и железная дороги. Установленная мощность электростанции — 2671 МВт (с учетом Межшлюзовой ГЭС — 2693 МВт), проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 11 500 млн кВт·ч[3].

Земляные плотины[править | править код]

В состав сооружения станции входят три земляных плотины — русловая и две пойменные. Русловая плотина № 40 расположена между правым берегом и зданием ГЭС, её длина составляет 1200 м, максимальная высота — 47 м, ширина по гребню — 70 м. Пойменная плотина № 41 расположена между водосбросной плотиной и судоходным шлюзом, её длина составляет 800 м. Пойменная плотина № 41 расположена между судоходным шлюзом и левым берегом, её длина составляет 1250 м. Общий объём тела грунтовых плотин составляет 23 400 млн м³. Плотины намыты из мелкозернистых песков, со стороны нижнего бьефа расположен каменный банкет (дренажная призма). Верховой откос плотин защищён от размывания волнами железобетонными плитами толщиной 0,5 м.

Водосливная плотина[править | править код]

Водосливная плотина расположена между зданием ГЭС и земляной плотиной № 41. По конструкции плотина гравитационная бетонная, длиной 725 м и наибольшей высотой 44 м. Плотина разбита на 14 секций, по два водосливных пролёта шириной по 20 м в каждой секции. Всего имеется 27 водосливных пролётов, ещё в одном пролёте расположен рыбоход. Гашение энергии сбрасываемой воды происходит на водобое длиной 55 м, рисберме длиной 143 м и дне ковша длиной 46 м. Перед плотиной размещён анкерный понур длиной 53 м, выполненный в виде железобетонной плиты толщиной 0,4-0,55 м. Водосливные пролёты перекрываются плоскими затворами, оперирование затворами производится при помощи двух козловых кранов грузоподъёмностью 125 тонн. Пропускная способность водосливной плотины (без учёта рыбоподъёмника) составляет 30 850 м³/с при НПУ и 37 500 м³/с при ФПУ. Суммарная водопропускная способность сооружений гидроузла (с учётом пропуска через гидроагрегаты и донные водосбросы здания ГЭС) составляет 63 060 м³/с при НПУ.

В одном из пролётов водосливной плотины расположен гидравлический рыбоподъёмник. Он состоит из двух ниток рыбонакопителей в нижнем бьефе, двух ниток рабочих камер, выполненных в виде вертикальных шлюзовых шахт, выходного лотка, расположенного в верхнем бьефе, и блока питания, в котором расположен гидроагрегат мощностью 11 МВт с турбиной ПЛ-30-В-330 и генератором ВГС-525/84-32. С 1993 года рыбоподъёмник не эксплуатируется по причине отсутствия подхода осетровых рыб к плотине Волжской ГЭС.

Здание ГЭС[править | править код]

Машинный зал, 1961 год

Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды), совмещено с донными водосбросами. Длина здания — 736 м, ширина 90 м, наибольшая высота 71 м. Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона (всего уложено 2,48 млн м³), разделяется на 11 секций. В каждой секции расположены по два агрегата и по четыре донных водосброса, итого на ГЭС имеется 44 донных водосброса, перекрываемых плоскими аварийно-ремонтными и ремонтными затворами. Пропускная способность водосбросов при нормальном подпорном уровне водохранилища составляет 15 400 м³/с. Для оперирования затворами со стороны верхнего и нижнего бьефов имеются козловые краны грузоподъёмностью 200 т. Гашение потока сбрасываемой воды происходит на водобое и рисберме с ковшом. Со стороны верхнего бьефа на расстоянии 79 м перед зданием ГЭС расположено сороудерживающее сооружение с сороудерживающими решётками, оперирование которыми производится с помощью козлового крана грузоподъёмностью 75 т. Противофильтрационная система здания ГЭС включает в себя понур длиной 35,57 м (перед сороудерживающим сооружением) и ряды из шпунта перед верховой и после низовой грани фундаментной плиты сороудерживающего сооружения.

В машинном зале ГЭС установлены 22 вертикальных гидроагрегата: 7 — мощностью по 115 МВт, 10 — мощностью по 125,5 МВт и 5 — мощностью по 120 МВт. Гидроагрегаты оборудованы поворотно-лопастными турбинами ПЛ-587-ВБ-930 (7 шт.), ПЛ-30/877-В-930 (11 шт.) и ПЛ-30/587-В-930 (4 шт.), работающими на расчётном напоре 20 м. Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ2-1500/200-88 (15 шт.) и СВ2-1488/200-88УХЛ4 (7 шт.). Производитель гидротурбин основных гидроагрегатов станции и всех гидрогенераторов — концерн «Силовые машины», гидротурбин рыбоподъёмника и Межшлюзовой ГЭС — харьковское предприятие «Турбоатом». Сборка/разборка гидроагрегатов производится при помощи двух мостовых кранов грузоподъёмностью 450 т. Водоводы и отсасывающие трубы гидроагрегатов оборудованы плоскими ремонтными затворами. Вход в спиральную камеру перекрывается плоскими аварийными затворами.

Схема выдачи мощности[править | править код]

Гидроагрегаты выдают электроэнергию на напряжении 13,8 кВ на однофазные трансформаторы и автотрансформаторы, расположенные на здании ГЭС со стороны нижнего бьефа. Всего имеется 10 групп трансформаторов и автотрансформаторов: четыре группы трансформаторов ОРДЦ-135000/500 (12 фаз мощностью по 135 МВА), пять групп трансформаторов ОДЦТНП-135000/400/220 (15 фаз мощностью по 135 МВА), одна группа автотрансформаторов АОДЦТН-267000/500/220 (3 фазы мощностью по 267 МВА). Станция имеет два открытых распределительных устройства (ОРУ) напряжением 220 и 500 кВ. ОРУ 220 кВ расположена на расширенном участке земляной плотины № 40 в нижнем бьефе, ОРУ 500 кВ — на правом берегу. Электроэнергия Жигулёвской ГЭС выдаётся в энергосистему по следующим линиям электропередачи:

  • ВЛ 500 кВ Волжская ГЭС — ПС Волга
  • ВЛ 500 кВ Волжская ГЭС — ПС Фроловская
  • ВЛ 220 кВ Волжская ГЭС — ПС Алюминиевая (3 цепи)
  • ВЛ 220 кВ Волжская ГЭС — ПС Волжская (2 цепи)

С 1962 года выдача мощности также производилась по единственной в СССР и России промышленной линии постоянного тока напряжением 800 кВ (между полюсами, или +400 и −400 кВ относительно земли), на Волжской ГЭС в здании станции была смонтирована преобразовательная подстанция. По состоянию на 2018 год линия постоянного тока и преобразовательная подстанция выведены из эксплуатации, планируется демонтаж оборудования.

Судоходные шлюзы[править | править код]

Для пропуска через гидроузел речных судов используется двухниточные двухкамерные судоходные шлюзы с аванпортом и низовым походным каналом и водосбросом, расположенные на левом берегу. В отличие от Жигулёвской ГЭС, где два двухниточных шлюза разделены промежуточным бьефом протяженностью 3,8 км, здесь в каждой нити имеются верхняя и нижняя шлюзовые камеры, вплотную прилегающие друг к другу. Система питания шлюзов распределительная, через донные водопроводные галереи с частичным боковым сбросом. Длина каждой камеры шлюза — 290 м, ширина — 30 м, время наполнения и опорожнения камеры — 8 минут. В системе внутренних водных путей камеры шлюзов имеют номера 30 и 31. Помимо обеспечения судоходства, шлюзы могут использоваться для пропуска рыбы на нерест (как при шлюзовании судов, так и специальным шлюзованием рыбы), для чего между камерами шлюзов размещена Межшлюзовая ГЭС мощностью 22 МВт. В здании Межшлюзовой ГЭС установлено два гидроагрегата с поворотно-лопастными турбинами ПЛ-30-В-330 и генераторами ВГС-525/84-32, работающих при расчётном напоре 17 м. Судоходные шлюзы и Межшлюзовая ГЭС находятся в государственной собственности и эксплуатируются ФБУ «Администрация Волго-Донского бассейна внутренних водных путей».

Водохранилище[править | править код]

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Волгоградское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 3117 км², длина 524 км, максимальная ширина 17 км, максимальная глубина 41 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 31,45 и 8,25 км³ соответственно, что позволяет осуществлять суточное и недельное регулирование стока (ёмкость водохранилища достаточна для обеспечения работы ГЭС в режиме регулирования неравномерностей энергопотребления в энергосистеме в течение суток и недели). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 15 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 16,3 м, уровня мёртвого объёма — 12 м.

Экономическое значение[править | править код]

Ввод в эксплуатацию Волжской ГЭС сыграл решающую роль в энергоснабжении Нижнего Поволжья и Донбасса и объединении между собой крупных энергосистем Центра, Поволжья, Юга. Экономический район Нижнего Поволжья также получил мощную энергетическую базу для дальнейшего развития народного хозяйства. Важную роль играет ГЭС и в создании глубоководного пути на всем протяжении Нижней Волги — от Саратова до Астрахани. Сооружения гидроузла использованы для устройства по ним постоянных железнодорожного и автодорожного переходов через Волгу. Они обеспечивают кратчайшую связь районов Поволжья между собой. Кроме своей основной функции — выработки электроэнергии — Волжская ГЭС создаёт возможность для орошения и обводнения больших массивов засушливых земель Заволжья.

Электроснабжение местных потребителей — «Волгоградэнерго» — осуществляется на напряжении 220 кВ. С Объединённой энергосистемой Центра гидроэлектростанция связана двумя линиями электропередачи 500 кВ. На напряжении 800 кВ по линии «Волгоград — Донбасс» осуществляется связь с объединённой энергосистемой Юга. Управление, регулирование и контроль работы электромеханического оборудования гидростанции осуществляется автоматически с использованием средств телемеханики ближнего действия. Контроль и регулирование режима гидроэлектростанции могут выполняться телемеханически по линиям электропередачи с объединенного диспетчерского пункта из Москвы.

Показатели деятельности[править | править код]

Выработано электроэнергии за год, млн кВт·ч
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
11 306,9[4] 13 536,9[4] 11 816,6[4] 11 853,4[5] 10 260[6] 10 425,6[7] 11 626[8] 12 839[9] 11 566[10] 10 999[11] 11 841[12] 13 941[13]

Экологические аспекты[править | править код]

Плотина Волжской ГЭС, являющейся нижней ступенью каскада, перекрыла путь на нерест проходным рыбам Каспийского моря. Особенно пострадали белуга, русский осётр, белорыбица, волжская сельдь. Для поддержания их поголовья применяется искусственное рыборазведение. Построенный рыбоподъёмник оказался недостаточно эффективным (так, с 1962 по 1967 год через плотину Волжской ГЭС осетровых пропускалось от 17 до 67 тысяч особей в год, сельдевых — от 435 до 1228 тысяч в год, кроме того, проходило также много сомов, сазанов, судаков, лещей и других рыб; однако это не более 15 % от необходимого). Меньше пострадали виды, нерестящиеся ниже плотины ГЭС, например, севрюга и вобла. Ухудшились условия воспроизводства рыб и в результате перераспределения стока — впрочем, здесь виноват весь Волжско-Камский каскад ГЭС.

Как и другие крупные равнинные ГЭС, Волжская гидроэлектростанция критикуется за большие потери земель в результате затопления, подтопления и переработки берегов.

История строительства[править | править код]

Многочисленные С-80 на строительстве ВГЭС, ноябрь 1961
Марка СССР (1951): Сталинградская ГЭС  (ЦФА [ИТЦ «Марка»] № 1655)

6 августа 1950 года было подписано постановление Совмина СССР № 3555 о сооружении севернее Сталинграда гидроузла мощностью не менее 1,7 млн кВт. Уже 31 августа в печати было опубликовано постановление Совета Министров СССР о строительстве Сталинградской ГЭС. Этим постановлением правительства образована строительная организация «Сталинградгидрострой».

Первый грунт в котловане для будущей гидроэлектростанции был вынут в 1952 году. На сооружении ГЭС трудились 10 000 комсомольцев, а также 20 000 заключённых Ахтубинского исправительно-трудового лагеря (входившего в Сталинградгидрострой МВД СССР; лагерь просуществовал до мая 1953 года)[14].

Строящаяся ГЭС получала оборудование со всей страны: турбины и генераторы из Ленинграда, из Свердловска и Запорожья — новейшее электрооборудование, различные машины слали Москва, Ташкент, Челябинск, Харьков, лес — Карелия. Свыше 1500 предприятий страны, десятки научно-исследовательских институтов направляли своё оборудование и специалистов.

Многое на гидростанции делалось впервые в истории отечественной энергетики. В декабре 1959 года впервые была введена в эксплуатацию высоковольтная линия электропередачи напряжением 500 кВ «Сталинград — Москва». Впервые в мировой практике была построена, испытана и сдана в промышленную эксплуатацию передача постоянного тока 800 кВ «Волгоград — Донбасс». После ввода в постоянную эксплуатацию Волжская ГЭС стала испытательным полигоном электротехнического и гидромеханического оборудования для строившихся в 1960—70-е годы сибирских и зарубежных гидростанций. Первый гидроагрегат был пущен 22 декабря 1958 года. В эксплуатацию ГЭС была принята правительственной комиссией 10 сентября 1961 года. Указом Президиума Верховного Совета СССР ей было присвоено название «Волжская гидроэлектростанция имени XXII съезда КПСС».

Реконструкция станции[править | править код]

За 50 лет эксплуатации станции её оборудование значительно устарело, в связи с чем производится его постепенная замена и реконструкция. В первую очередь обновляется тракт выдачи электроэнергии, в частности реконструируется открытое распределительное устройство. Также проходит модернизацию гидросиловое оборудование — заменяются гидротурбины, модернизируются гидрогенераторы.

В рамках технического перевооружения Волжской ГЭС с 1998 по 2013 год гидроэнергетики заменили первые 12 турбин.

Гидроагрегат № 12 модернизирован уже по новому долгосрочному договору между «РусГидро» и «Силовыми машинами». Условия контракта предполагают замену 10 гидротурбин и 22 генераторов. Генеральный подрядчик отвечает также за демонтаж старого и монтаж нового оборудования, шеф-монтаж и пусконаладку. Таким образом, на январь 2015 года на станции с 1998 года, было заменено 13 гидротурбин; также, начиная с 2011 года заменены 3 генератора. Все 22 гидроагрегата Волжской ГЭС планируется заменить к 2021 году[15].

  • В июле 2015 года введён в эксплуатацию после модернизации гидроагрегат № 13[16].
  • В июне 2016 года была завершена модернизация гидроагрегата № 6[17], в результате с 1 октября 2016 года мощность ГЭС возросла до 2660,5 МВт[18].
  • В марте 2017 года введён в эксплуатацию очередной обновлённый гидроагрегат, № 2[19], в результате с 1 октября 2017 года мощность ГЭС возросла до 2671 МВт[20].
  • В марте 2018 года введён в эксплуатацию очередной обновлённый гидроагрегат.[21]

Программа комплексной модернизации Волжской ГЭС рассчитана до 2025 года. На её реализацию запланировано 58,4 млрд руб. Кроме замены гидроагрегатов на принципиально новые ПКМ включает в себя: модернизацию систем автоматического управления гидроагрегатов; комплексную модернизацию оборудования ОРУ-500 кВ; реконструкцию ОРУ 220 кВ. Будут заменены силовые трансформаторы 220 и 500 кВ, затворы водосливной плотины и другое гидромеханическое оборудование.

ПКМ позволит значительно повысить надежность и эксплуатационные характеристики оборудования, а также увеличить установленную мощность Волжской ГЭС на 147 МВт (относительно конца 2011 года — начала реализации ПКМ). В итоге после технического перевооружения и комплексной модернизации к концу 2025 года установленная мощность крупнейшей ГЭС в Европе вырастет до 2744,5 МВт (с учетом межшлюзовой ГЭС — 2766,5 МВт), на 7 % относительно первоначальной проектной величины (2563 МВт).

Примечания[править | править код]

  1. Коллектив Волжской ГЭС отметил историческую дату
  2. Проектирование, Строительство и Эксплуатация ГЭС
  3. Гидроэлектростанции России, 1998, с. 203—208.
  4. 1 2 3 Выработка электроэнергии, 2008. РусГидро. Архивировано 12 июня 2013 года.
  5. Подведены итоги работы Волжской ГЭС в 2009 году. РусГидро — Волжская ГЭС. Архивировано 14 июня 2013 года.
  6. Выработка электроэнергии, 2010. РусГидро. Архивировано 1 июня 2013 года.
  7. Выработка электроэнергии, 2011. РусГидро. Архивировано 12 июня 2013 года.
  8. Выработка электроэнергии, 2012. РусГидро. Архивировано 12 июня 2013 года.
  9. 2013
  10. Выработка электроэнергии, 2014. РусГидро.
  11. Выработка электроэнергии, 2015. РусГидро. (недоступная ссылка)
  12. Выработка электроэнергии Волжской ГЭС в 2016 году превысила среднемноголетние показатели
  13. Волжская ГЭС в 2017 году увеличила выработку на 18%
  14. Ахтубинский ИТЛ
  15. К 2025 году оборудование Волжской ГЭС будет полностью обновлено
  16. «РусГидро» и «Силовые машины» модернизировали очередной гидроагрегат Волжской ГЭС
  17. «РусГидро» и «Силовые машины» модернизировали гидроагрегат №6 Волжской ГЭС
  18. Волжская ГЭС увеличила установленную мощность в результате модернизации оборудования
  19. Гидроэнергетики Волжской ГЭС ввели в эксплуатацию очередной обновленный гидроагрегат
  20. Волжская ГЭС увеличила установленную мощность в результате модернизации оборудования
  21. На Волжской ГЭС введен в эксплуатацию новый гидроагрегат

Литература[править | править код]

  • Гидроэлектростанции России. — М.: Типография Института Гидропроект, 1998. — 467 с.
  • Слива И. В. История гидроэнергетики России. — Тверь: Тверская Типография, 2014. — 302 с. — ISBN 978-5-906006-05-9.
  • Бурдин Е. А. Волжский каскад ГЭС: триумф и трагедия России. — М.: РОССПЭН, 2011. — 398 с. — ISBN 978-5-8243-1564-6.

Ссылки[править | править код]

Images.png Внешние изображения
Волжская ГЭС
(Сферическая панорама у водосливной плотины)
Image-silk.png Максимальный водосброс Волжской ГЭС