Нижне-Свирская ГЭС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нижне-Свирская ГЭС
Lover Svir Hydroelectric Station cascade (cropped).jpg
Объект культурного наследия народов РФ федерального значенияОбъект культурного наследия России федерального значения
рег. № 471620426200006 (ЕГРОКН)
объект № 4710116000 (БД Викигида)
Страна  Россия
Местоположение  Ленинградская область
Река Свирь
Каскад Свирский
Собственник ОАО «ТГК-1»
Статус действующая
Год начала строительства 1927
Годы ввода агрегатов 1933—1935
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч 434
Разновидность электростанции русловая
Расчётный напор, м 10,5; 11
Электрическая мощность, МВт 99
Характеристики оборудования
Тип турбин поворотно-лопастные
Количество и марка турбин 2×ПЛ 20/811-В-742, 2×ПЛ 90-ВБ-740
Расход через турбины, м³/с 4×300
Количество и марка генераторов 4×СВ 900/170-80
Мощность генераторов, МВт 2×27,5; 2×22
Основные сооружения
Тип плотины земляные насыпные; бетонная водосбросная
Высота плотины, м 28; 21,1
Длина плотины, м 1445; 216,1
Шлюз однокамерный однониточный
ОРУ 35 кВ; 220 кВ
На карте
Нижне-Свирская ГЭС (Ленинградская область)
Red pog.png
Нижне-Свирская ГЭС
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Нижне-Сви́рская ГЭС имени академика Г. О. Графтио (Нижнесвирская ГЭС, ГЭС-9) — гидроэлектростанция на реке Свири в Лодейнопольском районе Ленинградской области, у посёлка Свирьстрой. Входит в Свирский каскад ГЭС. Собственником Нижне-Свирской ГЭС (за исключением судоходного шлюза) является ОАО «ТГК-1».

Природные условия[править | править код]

Нижне-Свирская ГЭС расположена на реке Свири в 81 км от её устья, является второй (нижней) ступенью каскада гидроэлектростанцией на этой реке, ниже Верхне-Свирской ГЭС. Площадь водосбора реки в створе ГЭС составляет 84 400 км², среднегодовой расход воды в реке в районе расположения станции составляет 622 м³/с, среднегодовой сток — 19,63 км³. Максимальный расход воды, с повторяемостью один раз в 1000 лет, оценивается в 2630 м³/с. Водный режим Свири полностью зарегулирован Верхне-Свирским водохранилищем, боковая приточность не оказывает большого влияния. В ходе весеннего половодья (апрель-май) проходит до 40 % годового стока, самый маловодный период — с января по март. Климат в районе расположения ГЭС умеренно континентальный, с продолжительной, но сравнительно мягкой зимой и умеренно тёплым летом. Среднегодовая сумма осадков составляет 550 мм. В основании сооружений Нижне-Свирской ГЭС залегают девонские глины и пески[1][2][3].

Конструкция станции[править | править код]

Нижне-Свирская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции имеют II класс капитальности и включают в себя три земляных плотины, бетонную водосбросную плотину, здание ГЭС, судоходный шлюз, ОРУ 35 и 220 кВ; общая протяжённость подпорных сооружений гидроузла составляет 1,86 км. Установленная мощность электростанции — 99 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 434 млн кВт·ч[3][4][5][6].

Земляные плотины[править | править код]

Большую часть напорного фронта Нижне-Свирской ГЭС образуют три насыпные земляные плотины — правобережная дамба, русловая плотина и правобережная дамба. Правобережная дамба расположена правым берегом поймы Свири и водосбросной плотиной, длина дамбы — 1075 м, максимальная высота — 7,74 м, максимальная ширина по основанию — 37,41 м, ширина по гребню — 6 м, максимальный напор на сооружение — 5,5 м. Дамба отсыпана из песка, состоит из двух участков — береговой части с противофильтрационным элементом в виде наклонного экрана из суглинка, и русловой части длиной 125 м с противофильтрационным элементом в виде ядра из суглинка. Верховой откос сооружения закреплён камнем, низовой — одерновкой. В правобережную дамбу уложено 320 тыс. м³ грунта[3][4][7][6].

Русловая плотина (водонепроницаемая диафрагма) длиной 70 м и наибольшей высотой 28 м расположена между зданием ГЭС и судоходным шлюзом, на естественном острове Негежма. Противофильтрационный элемент представлен бетонной диафрагмой, а также металлическим шпунтом, заглубленным в основание. Левобережная дамба расположена между левым берегом Свири и судоходным шлюзом, длина дамбы — 300 м, максимальная высота — 7,24 м, максимальная ширина по основанию — 41 м, ширина по гребню — 10 м. Дамба отсыпана из песка, имеет противофильтрационные элементы в виде ядра из суглинка, металлического или деревянного шпунта, заглубленного в основание, а также дренажа в виде трёхслойного фильтра. Верховой откос дамбы закреплён камнем, низовой — одерновкой. В правобережную дамбу уложено 51 тыс. м³ грунта[3][4][8][6].

Водосливная плотина[править | править код]

Водосливная плотина, расположенная между правобережной дамбой и зданием ГЭС, предназначена для пропуска воды в сильные паводки либо при остановленных гидроагрегатах. По конструкции водосливная плотина — гравитационная бетонная распластанного профиля. Длина плотины — 216,1 м, ширина по основанию — 41,8 м, максимальная высота — 21,1 м, в плотину уложено 225 тыс. м³ бетона. Плотина разделена бычком шириной 10 м на две части. В левой части длиной 87,6 м расположены три глубоких водосбросных отверстия шириной по 13,2 м, а также один водосбросной пролёт шириной 30,9 м. Глубокие отверстия перекрываются в нижней части железобетонными шандорами, в верхней части — плоскими затворами; пролёт перекрывается секторным затвором. В правой части плотины длиной 118,5 м имеется 4 водосбросных пролёта шириной по 20,5 м, перекрываемых плоскими затворами[3][4][6].

Плотина рассчитана на пропуск 2075 м³/с воды при нормальном подпорном уровне водохранилища и 2190 м³/с — при форсированном уровне. Гашение энергии сбрасываемой воды производится на водобойной плите длиной 38,2 м, за которой расположена рисберма длиной 60 м, выполненная из бетонных кубов и каменной наброски. На водобойной плите напротив пролёта, перекрываемого секторным затвором, имеются две водобойных стенки, и напротив глубоких отверстий — гасители, расположенные в шахматном порядке. Противофильтрационные сооружения плотины включают в себя понур длиной 35 м и толщиной 0,3 м, а также дренажный слой толщиной 0,65 м из гравия и песка, размещённый под понуром, телом плотины и водобойной плитой[3][4][6].

Здание ГЭС[править | править код]

Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды), длина здания — 129,4 м. Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона, состоит из щитового отделения, машинного зала и помещения распределительных устройств. Здание разделено на 6 секций — четыре секции главных агрегатов, секцию вспомогательных агрегатов и секцию служебного корпуса. Вдоль всего здания со стороны верхнего и нижнего бьефов устроены дренажные галереи. Входы в каждую спиральную камеру главных агрегатов разделены промежуточными бычками на 3 пролета шириной по 5 м каждый. Перед зданием ГЭС расположена железобетонная ледозащитная стенка длиной 348,46 м. Ниже здания ГЭС расположен массивный бетонный упор, за которым находится рисберма. Левый берег реки ниже здания ГЭС укреплён бетонными плитами и деревянными ряжами, заполненными камнем. В здание ГЭС и ледозащитную стенку уложено 199 тыс. м³ бетона[3][4][6][9].

В машинном зале здания ГЭС размещены четыре вертикальных гидроагрегата с поворотно-лопастными турбинами: два мощностью по 27,5 МВт и два мощностью по 22 МВт. Агрегаты мощностью 27,5 МВт оборудованы турбинами ПЛ 90-ВБ-740, работающими на расчётном напоре 10,5 м. Агрегаты мощностью 22 МВт оборудованы турбинами ПЛ 20/811-В-742, работающими на расчётном напоре 11 м. Производители турбин — Ленинградский металлический завод и шведская фирма «Веркстаден Кристиненгамн». Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ 900/170-80 мощностью по 31 МВт, производства завода «Электросила». Изначально на станции имелись также два гидроагрегата собственных нужд мощностью по 1 МВт, также с поворотно-лопастными турбинами, но к настоящему времени они демонтированы[10][11][3][12].

Электроэнергия вырабатывается генераторами ГЭС на напряжении 10,5 кВ, которое повышается до 220 кВ при помощи шести однофазных силовых трансформаторов ОМ-20000/220, объединённых в две группы (по три фазы в каждой). Каждая группа трансформаторов обеспечивает выдачу мощности с двух гидроагрегатов. Трансформаторы расположены на крыше здания распределительных устройств, расположенном на здании ГЭС со стороны нижнего бьефа. Также имеются трансформаторы ТРДНС-25000/35 и ТМТ-10000/35, обеспечивающие выдачу мощности с открытого распределительного устройства 35 кВ по 3 линиям электропередачи в местную энергосистему[13][3]. Выдача мощности ГЭС в единую энергосистему производится с открытого распределительного устройства 220 кВ по четырём линиям электропередачи:[14][15]

  • Нижне-Свирская ГЭС — ПС Колпинская (Л-201);
  • Нижне-Свирская ГЭС — ПС Колпинская (Л-202);
  • Нижне-Свирская ГЭС — Верхне-Свирская ГЭС (с отпайками на ПС «Подпорожская») (Л-203);
  • Нижне-Свирская ГЭС — Верхне-Свирская ГЭС (Л-204).

Судоходный шлюз[править | править код]

Судоходный шлюз расположен на левом берегу, между русловой плотиной и левобережной дамбой. Шлюз однониточный однокамерный, длина камеры — 200 м, ширина — 21,5 м. Система питания шлюза с донными галереями, время заполнения/опорожнения камеры шлюза — 8,5 минут. Ворота шлюза — двустворчатые. Камера шлюза представляет собой железобетонную конструкцию с разрезным днищем, в шлюз уложено 157 тыс. м³ бетона. В состав сооружений шлюза также входят верхний подходной канал длиной около 1 км и нижний подходной канал. Собственником судоходного шлюза является ФБУ «Администрация Волго-Балтийского бассейна внутренних водных путей». По состоянию на 2015 год, ведутся подготовительные работы по строительству второй нитки шлюза[16][17][3][18][14][19].

Водохранилище[править | править код]

Напорные сооружения ГЭС образуют Нижне-Свирское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 24,4 км², длина 45 км, максимальная ширина 1,5 км, максимальная глубина 18,5 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 111,7 и 55,3 млн м³ соответственно, что позволяет осуществлять суточное регулирование стока (водохранилище обеспечивает покрытие гидроэлектростанцией пиков потребления в энергосистеме в течение суток). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 17,95 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 18,09 м, уровня мёртвого объёма — 15,35 м. При создании водохранилища было затоплено 370 га сельхозугодий, перенесено 314 строений[3][20].

Экономическое значение[править | править код]

Нижне-Свирская ГЭС работает в энергосистеме Северо-Запада России, всего за время эксплуатации станция выработала более 30 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии, обеспечив экономию большого количества ископаемого топлива, а также предотвратив выброс значительных объёмов загрязняющих веществ. Станция сыграла существенную роль в развитии г. Ленинграда и Ленинградской области в 1930-е годы — после её пуска выработка электроэнергии в системе Ленэнерго увеличилась на 35 %. Водохранилище Нижне-Свирской ГЭС обеспечило крупнотоннажное судоходство по Свири, затопив порожистый участок реки. Водохранилище входит в Единую глубоководную систему Европейской части России, обеспечивая необходимую для крупнотоннажного судоходства глубину 4 м. Сооружения ГЭС перекрыли нерестовые пути обитающих в Ладожском озере популяций озёрного лосося и кумжи, в качестве компенсационного мероприятия производится искусственное воспроизводство этих видов рыб на Свирском рыборазводном заводе, построенном за счёт сметы станции[21][22][23].

История строительства[править | править код]

Нагрудный знак «Свирьстрой. 1928—1934»

Первый эскизный проект гидроэлектростанций на Свири был создан в 1916 году инженером И. В. Егиазаровым по заказу Министерства путей сообщения. Он подразумевал возведение двух гидроэлектростанций и разборной плотины в истоке Свири. В конце 1917 года «Бюро Свири» (небольшая группа инженеров во главе с Егиазаровым) объединилась с инициативной группой инженеров Морского ведомства, также разрабатывавших проект ГЭС на Свири. В 1918 году было создано Управление строительства гидроэлектрических станций Морского комиссариата, и к середине того же года Советом Народных Комиссаров были выделены средства на строительство Волховской и Свирской ГЭС. Также была утверждена схема гидроэнергетического использования Свири в составе трёх ступеней — на 17, 96 и 143 км реки. В конце 1919 года было решено объединить строительство Волховской и Свирской ГЭС, создав единую проектной и строительной организации под руководством Г. О. Графтио. Однако в условиях экономической разрухи и гражданской войны вести строительство сразу двух гидроэлектростанций не представлялось возможным, и в 1921 году работы по Свирской ГЭС были приостановлены в пользу первоочередного строительства Волховской ГЭС. К этому моменту был сделан ряд проектных и изыскательских работ[24][25].

Строительство гидроэлектростанций на Свири было предусмотрено планом ГОЭЛРО, и изыскательские работы на реке были продолжены. Первоочередной станцией каскада была признана нижняя ступень, первоначально имевшая название «Свирь-3»; после отказа от трёхступенчатой схемы каскада в пользу двухступенчатой (что было окончательно утверждено в феврале 1932 года) название станции было изменено на Нижне-Свирскую ГЭС. Эскизный проект гидроэлектростанции был готов в 1926 году и в марте 1927 года он был рассмотрен Центральным электротехническим советом. В данном проекте створ станции располагался в 200 м ниже острова Негежма, здание ГЭС располагалось в левой части русла реки под углом к оси плотины, а судоходный шлюз — в глубоком канале на левом берегу. Но дополнительные изыскания показали неблагоприятные геологические условия на данном участке (слишком глубокое залегание коренных пород), и в разработанном в 1927 году техническом проекте створ был перенесён выше, в район острова Негежма, а плотины и здание ГЭС расположили в одну линию[26][27].

19 октября 1927 года состоялась торжественная закладка гидроэлектростанции, на которой присутствовали председатель ВЦИК М. И. Калинин и секретарь ЦК и Ленинградского обкома ВКП(б) С. М. Киров. Проект Нижнесвирской ГЭС, впервые в мировой практике сооружённой на мягких сжимаемых грунтах, отличался применением ряда смелых технических решений. Строительство ГЭС производилось с использованием труда заключённых. Первый гидроагрегат был пущен 19 декабря 1933 года, последний — в 1935 году. 15 сентября 1936 года Нижнесвирская ГЭС принята в промышленную эксплуатацию при мощности 96 МВт. Нижнесвирская ГЭС спроектирована институтом «Ленгидропроект».

Во время Великой Отечественной войны плотина ГЭС была взорвана отступавшими советскими войсками. 13 сентября 1941 года к ГЭС вышли финские войска. Оборудование ГЭС эвакуировать не успели (потом его пришлось восстанавливать). Более 2 лет Нижнесвирская ГЭС находилась на линии фронта между советскими и финскими войсками и была сильно разрушена. В 1944 году началось восстановление станции, закончившееся в 1948 году. ГЭС было присвоено имя её создателя — Г. О. Графтио. В 1955 году был образован каскад Свирских ГЭС Ленэнерго. В 1979 году Нижнесвирская ГЭС была реконструирована. В 1997 году был заменён один гидроагрегат, в 2003 — второй.

В 2009 и 2011 годах планировалась замена остальных гидроагрегатов с доведением мощности станции до 110 МВт[28], а также строительство второй нитки шлюзов. Однако данные работы не были начаты.

Примечания[править | править код]

  1. ПИВР, 2014, с. 1-6, 24.
  2. ПТЭБ, 2014, с. 32.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Гидроэлектростанции России, 1998, с. 151-155.
  4. 1 2 3 4 5 6 Правила, 2014, с. 13-16.
  5. Нижне-Свирская ГЭС на официальном сайте ОАО «ТГК-1». ОАО «ТГК-1». Дата обращения 8 февраля 2015.
  6. 1 2 3 4 5 6 Разработка новых редакций деклараций безопасности ГТС (гидротехнических сооружений) ГЭС-6 и ГЭС-9 Каскада Ладожских ГЭС (техническое задание). ОАО «ТГК-1». Дата обращения 14 февраля 2015.
  7. Дмитриевский, 1934, с. 114-115.
  8. Дмитриевский, 1934, с. 117-119.
  9. Дмитриевский, 1934, с. 99-108, 119.
  10. Правила, 2014, с. 13-16, 25.
  11. К 50-летию Нижне-Свирской ГЭС, 1983, с. 31-36.
  12. Данные о возрастной структуре гидросилового оборудования действующих ГЭС по ОЭС на 01.01.2010 (недоступная ссылка). Министерство энергетики России. Дата обращения 14 февраля 2015. Архивировано 14 ноября 2012 года.
  13. Замена ввода В-220 ГТ-2 Нижне-Свирской ГЭС (ГЭС-9) (1400/4.24-3440) (недоступная ссылка). Портал закупок. Дата обращения 14 февраля 2015. Архивировано 14 февраля 2015 года.
  14. 1 2 Схема и программа развития ЕЭС России на период 2014–2020 гг. (недоступная ссылка). Министерство энергетики России. Дата обращения 14 февраля 2015. Архивировано 15 февраля 2015 года.
  15. О внесении изменений в реестр объектов электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть (недоступная ссылка). Министерство энергетики России. Дата обращения 14 февраля 2015. Архивировано 15 февраля 2015 года.
  16. Правила, 2014, с. 16.
  17. ПТЭБ, 2014, с. 8.
  18. Дмитриевский, 1934, с. 108-113.
  19. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 декабря 2014 года № 2584-р о реализации государственной программы Российской Федерации «Развитие транспортной системы» на 2014 год и плановый период 2015 и 2016 годов. Министерство транспорта России. Дата обращения 22 февраля 2015.
  20. Правила, 2014, с. 2, 22-23.
  21. Ленинградская область — Сотрудники Нижне-Свирской ГЭС ОАО «ТГК-1» удостоены почётных грамот и благодарности губернатора Ленинградской области Валерия Сердюкова. ТГК-1. Дата обращения 22 февраля 2015.
  22. К 50-летию Нижне-Свирской ГЭС, 1983, с. 20.
  23. Дмитриевский, 1934, с. 44.
  24. Дмитриевский, 1934, с. 14.
  25. К 50-летию Нижне-Свирской ГЭС, 1983, с. 8-9.
  26. К 50-летию Нижне-Свирской ГЭС, 1983, с. 10-12.
  27. История, 2014, с. 34.
  28. Инвестиции и инновации (недоступная ссылка). РАО «ЕЭС России». Архивировано 21 апреля 2013 года.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]