Нурекская ГЭС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нурекская ГЭС
Nurek Dam.JPG
Страна  Таджикистан
Река Вахш
Каскад Вахшский
Собственник ОАХК «Барки Точик»
Статус действующая
Год начала строительства 1961
Годы ввода агрегатов 1972-1979
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч 11 200
Разновидность электростанции плотинная
Расчётный напор, м 223
Электрическая мощность, МВт 3000
Характеристики оборудования
Тип турбин радиально-осевые
Количество и марка турбин 9×РО 310/957-В-475
Расход через турбины, м³/с 9×155
Количество и марка генераторов 9×ВГСВФ 940/235-30
Мощность генераторов, МВт 8×335, 1×320
Основные сооружения
Тип плотины каменно-земляная
Высота плотины, м 300
Длина плотины, м 714
Шлюз нет
ОРУ КРУЭ 220 кВ, 500 кВ
На карте
Нурекская ГЭС (Таджикистан)
Red pog.png
Нурекская ГЭС
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Нуре́кская ГЭС — гидроэлектростанция вблизи города Нурека, Хатлонская область, Таджикистан на реке Вахш. Крупнейшая электростанция Таджикистана, самая мощная гидроэлектростанция в Средней Азии. Входит в состав Вахшского каскада ГЭС, являясь его второй ступенью. Плотина Нурекской ГЭС высотой 300 м долгое время являлась самой высокой в мире, с 2013 года является второй по высоте в мире. Нурекская ГЭС принадлежит государственной энергокомпании ОАХК «Барки Точик».

Общие сведения[править | править код]

Нурекская ГЭС является плотинной гидроэлектростанцией с приплотинным зданием ГЭС. Установленная мощность электростанции — 3000 МВт, располагаемая мощность — 2320 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 11 200 млн кВт·ч. Сооружения гидроузла включают в себя:[1][2][3]

  • каменно-земляную плотину с ядром из суглинисто-супесчаного грунта, отсыпанную из гравелисто-галечниковых грунтов. В основании плотины устроена массивная бетонная пробка. Длина плотины по гребню 714 м, максимальная высота — 300 м, объём 56 млн м³. Является самой высокой грунтовой плотиной в мире;
  • левобережный катастрофический водосброс с поверхностным водозабором, состоящий из двухпролётного водоприёмника (ширина пролётов по 12 м), оборудованного сегментными затворами, безнапорного тоннеля корытообразного сечения 10×11 м и длиной 1110 м, лотка быстротока и консольного сброса. Отметка порога водоприёмника находится на 12,3 м ниже отметки НПУ. Пропускная способность водосброса при НПУ — 2020 м³/с;
  • левобережный катастрофический водосброс с глубинным водозабором, состоящий из входного портала, тоннеля корытообразного сечения 10×10 м длиной 1,4 км, камер затворов, лотка быстротока и консольного сброса. Отметка порога водоприёмника находится на 100 м ниже отметки НПУ. Пропускная способность водосброса при НПУ — 2020 м³/с;
  • правобережный водоприёмник башенного типа высотой 86 м, с тремя водозаборными отверстиями пролётом 10 м, с порогами на 73 м ниже отметки НПУ, перекрываемые плоскими затворами;
  • три напорных тоннеля длиной длиной от 395 до 450 м и диаметром по 10 м. Каждый тоннель завершается развилкой на три тоннельных турбинных водовода диаметром по 6 м и длиной от 610 до 666 м;
  • наземное здание ГЭС, расположенное в русле реки у подножия плотины;
  • два тоннельных водосброса строительного периода и временный подводящий тоннель для пуска первых трёх гидроагрегатов при низких отметках водохранилища, в настоящее время выведенные из эксплуатации.

В здании ГЭС установлены 9 вертикальных гидроагрегатов, из которых 8 имеют мощность 335 МВт и один — 320 МВт, с радиально-осевыми турбинами РО 310/957-В-475, работающими при расчётном напоре 223 м. Перед турбинами установлены шаровые затворы диаметром 4,2 м. Турбины приводят в действие гидрогенераторы с водяным охлаждением обмоток статора ВГСВФ 940/235-30. Производитель гидротурбин — харьковский завод «Турбоатом», генераторов — екатеринбургское предприятие «Уралэлектротяжмаш». С генераторов электроэнергия на напряжении 15,75 кВ передаётся на силовые трансформаторы ТЦ-40000/220 и ТЦ-400000/500, а с них через комплектные распределительные устройства элегазовые (КРУЭ) напряжением 220 кВ и 500 кВ — в энергосистему по шести линиям электропередачи напряжением 220 кВ и двум линиям электропередачи напряжением 500 кВ. Распределительные устройства соединены через две группы однофазных автотрансформаторов АОДЦТН-167000/500[4][5].

Плотина ГЭС образует крупное Нурекское водохранилище. Площадь водохранилища 98 км², полный объём — 10,5 км³, полезный объём — 4,5 км³, что позволяет производить сезонное регулирование стока. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 910 м, уровня мёртвого объёма — 857 м[2].

Экономическое значение[править | править код]

Нурекская ГЭС является крупнейшей электростанцией Таджикистана и наиболее мощной гидроэлектростанцией в Средней Азии. По состоянию на 2018 год, на Нурекскую ГЭС приходилось более 50% всей установленной мощности всех электростанций Таджикистана. Обладая крупным водохранилищем, станция обеспечивает регулирование стока в интересах всех нижележащих гидроэлектростанций Вахшского каскада. Нурекская ГЭС стала основой Южно-Таджикского территориально-производственного комплекса, включающего в себя также Вахшский азотнотуковый завод, Яванский электрохимический комбинат, Таджикский алюминиевый завод. Помимо выработки электроэнергии, станция обеспечивает регулирование стока в целях орошения, как в районе Вахша, так и в Амударье, позволяя производить устойчивые предпосевные и промывные поливы и стабилизировать подачу воды в крупные оросительные каналы, что благоприятно отражается на продуктивности поливного земледелия. Нурекское водохранилище стало источником воды для орошения крупного Дангаринского массива, для чего в 1968-1986 годах был построен Дангаринский ирригационный тоннель длиной 13,8 км[5][6][7].

История строительства[править | править код]

Строительство Нурекской ГЭС. Проходка тоннелей

Впервые створ Нурекской ГЭС был выявлен и обследован Вахшской экспедицией Водно-энергетического объединения в 1930 году. Результаты работы экспедиции легли в основу созданной в 1932—1934 годах первой Схемы энергетического использования р. Вахш, согласно которой Нурекская ГЭС планировалась мощностью около 500 МВт с плотиной высотой 90 м. Впоследствии эта схема неоднократно изменялась и совершенствовалась. Изыскательские работы в створе Нурекской ГЭС были развёрнуты в 1957 году, проектное задание станции было составлено Среднеазиатским отделением института «Гидропроект» в 1957—1960 годах и утверждено в 1961 году. Изначальный проект в ходе строительства совершенствовался, в частности изменена конструкция плотины с каменно-набросной с ядром из лессовидных суглинков на каменно-земляную[8].

Первая небольшая группа строителей прибыла в Нурек в 1960 году. Строительство станции было начато в 1961 году и велось Управлением строительства «Нурекгэсстрой», возведение станции было объявлено Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. В 1962 году была начата проходка первого строительного тоннеля, в 1965 году была начата выемка грунта из здания ГЭС и был уложен первый бетон. 29 марта 1966 года был перекрыт Вахш, была создана переливная перемычка, сток реки направлен в строительный тоннель. 3 ноября 1966 года путём направленного взрыва в перемычку было уложено более 300 тыс. м³ грунта, заранее подготовленного на склоне ущелья. В 1967 году началось бетонирование основания ядра плотины, первый кубометры суглинка были отсыпаны в ядро плотины в 1971 году. Первый гидроагрегат Нурекской ГЭС был пущен 15 ноября 1972 года, второй гидроагрегат — 20 декабря того же года. В 1973 году был пущен третий гидроагрегат, на чём строительство первой очереди станции было завершено. Первые три гидроагрегата вводились в эксплуатацию на пониженном напоре, с использованием временных рабочих колёс и временного водозаборного сооружения. Четвёртый гидроагрегат был введён в эксплуатацию в 1976 году, пятый и шестой — в 1977 году, седьмой и восьмой — в 1978 году и девятый — в 1979 году[9].

В ходе строительства было произведено 8,2 млн м³ открытой выемки грунта и 1,2 млн м³ подземной выломки, 56 млн м³ насыпи грунта, уложено 1,6 млн м³ бетона, смонтировано 62,5 тыс. тонн металлоконструкций и механизмов. Были проведены масштабные работы по проходке различных тоннелей, выработок и шахт в объёме 38 км, цементационные работы в объёме 393 тыс. погонных метров. Для пропуска расходов воды в строительный период было сооружено три яруса водосбросных тоннелей, при возведении плотины до высоты 100 м использовались тоннели I и II ярусов, в дальнейшем вплоть до пуска станции — тоннели II и III ярусов, после пуска станции тоннель III яруса стал частью водосброса с поверхностным водозабором. Для проживания строителей и эксплуатационников ГЭС на месте небольшого горного кишлака был построен город Нурек с населением более 20 тысяч человек[10][11][2].

Эксплуатация[править | править код]

Нурекская ГЭС окупила затраты на своё строительство уже в 1979 году. В 1982—1988 годах станция носила имя Л. И. Брежнева. В 1983 году на Нурекской ГЭС произошла авария, схожая по своим причинам с аварией на Саяно-Шушенской ГЭС 2009 года, но с намного меньшими последствиями. В результате обрыва из-за усталостного разрушения 50 из 72 шпилек крышки турбины произошёл выброс воды из турбины и затопление помещений шарового затвора на 1,75 м. Благодаря оперативному прекращению доступа воды к турбине путём перекрытия шарового затвора более серьёзных последствий последствий удалось избежать[12]. В 1988 году была произведена модернизация гидроагрегатов (без их замены), что позволило увеличить мощность Нурекской ГЭС с 2700 МВт до 3000 МВт[11].

В 2009 году энергосистема Таджикистана (вследствие разногласий с Узбекистаном) вышла из объединённой энергосистемы Центральной Азии. В результате был нарушен проектный режим работы Нурекской ГЭС, предусматривающий максимальную выработку электроэнергии в летний период (что наиболее обосновано по условиям водности и задачам обеспечения поливного земледелия) с поставками излишков электроэнергии Узбекистан и Казахстан. В результате в летний период образуется избыток выработки (при ее резком недостатке в зимний период), что при ограниченной емкости водохранилища приводит к необходимости холостых сбросов воды (до 700 м³/с) и значительной недовыработке электроэнергии (до 7 млрд кВт·ч в год). Ежегодные финансовые потери от этого составляют порядка $200 млн. Недоиспользуемая выработка Нурекской ГЭС в летний период рассматривается как один из источников энергии для экспортной линии электропередачи CASA-1000 в Афганистан и Пакистан[13][11][14].

Модернизация[править | править код]

Начиная с 1990-х годов, состояние станции вследствие устаревания оборудования и других причин постепенно ухудшалось. Деградация гидроагрегатов (в частности, гидроагрегат № 8 был остановлен для ремонта в 2011 году и по состоянию на 2017 год так и не был введён в эксплуатацию) привела к уменьшению располагаемой мощности станции до 2320 МВт. Наблюдались просадки грунта в районе площадки ОРУ-500 кВ. Происходило интенсивное заиление водохранилища (годовое поступление наносов оценивается в 76 млн м³), эта проблема в целом решена после ввода в эксплуатацию в 2018 году расположенной выше по течению Рогунской ГЭС, водохранилище которой перехватывает наносы[11][15].

В связи с ухудшением состояния станции, разработан и реализуется проект её модернизации. В 2013 году было заменено оборудование открытого распределительного устройства (ОРУ) напряжением 220 кВ на современное КРУЭ-220 кВ. В 2016 году была проведена аналогичная замена ОРУ-500 кВ на КРУЭ-500 кВ[16][17].

В 2019 году начата реализация следующей фазы проекта модернизации, который планируется выполнить в два этапа. На первом этапе к 2023 году планируется заменить три гидроагрегата и автотрансформаторы, на втором этапе в 2024—2028 годах планируется заменить остальные шесть гидроагрегатов. Также должно быть заменено вспомогательное оборудование и проведены работы по реабилитации плотины. После завершения модернизации станции её мощность должна возрасти до 3300 МВт. Общая стоимость работ оценивается в $700 млн, проект реализуется за счёт кредитов и грантов Всемирного банка, Азиатского банка инфраструктурных инвестиций и Евразийского банка развития. Поставщиком новых гидроагрегатов выбрана фирма Andritz[11][18].

Примечания[править | править код]

  1. Нурекская гидроэлектростанция, с. 4—9.
  2. 1 2 3 Нурекская плотина. Отчёт по оценке безопасности. Исполнительный комитет международного фонда спасения Арала. Дата обращения 14 августа 2020.
  3. Проект реабилитации Нурекской ГЭС — Фаза I. ОАХК «Барки Точик». Дата обращения 14 августа 2020.
  4. Нурекская гидроэлектростанция, с. 9—13.
  5. 1 2 Электроэнергетика Содружества Независимых Государств 2007-2017. Исполнительный комитет Электроэнергетического Совета СНГ. Дата обращения 14 августа 2020.
  6. Савченков, 2013, с. 35.
  7. Курбонова Х.Д. История ирригационного строительства и освоение новых земель в Дангаринской степи: 60-е и первая половина 80-х годов. Диссертация. — Душанбе, 1999.
  8. Савченков, 2013, с. 36, 472-478.
  9. Савченков, 2013, с. 37, 423-428.
  10. Нурекская гидроэлектростанция, с. 9—18.
  11. 1 2 3 4 5 Заключение по предварительной заявке Республики Таджикистан на получение инвестиционного кредита из средств Евразийского фонда стабилизации и развития с целью финансирования проекта «Реабилитация Нурекской ГЭС. Фаза 1» в размере 40 млн долларов. Евразийский банк развития. Дата обращения 14 августа 2020.
  12. Обзор и анализ аварий и других нарушений в работе на электростанциях и в электрических сетях энергосистем за 1983 г. Выпуск 1. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1984. — С. 66.
  13. Таджикистан приступил к холостому сбросу с Нурекского водохранилища из-за невозможности экспорта электроэнергии. Kazakhstan Today. Дата обращения 17 августа 2020.
  14. Проект по передаче и торговле электроэнергией Центральная Азия — Южная Азия (CASA-1000). NC-Lavalin International Inc.. Дата обращения 17 августа 2020.
  15. Alstom Grid реконструирует ПС 500 кВ для укрепления энергосистемы Таджикистана и Центральной Азии. Elec.ru. Дата обращения 17 августа 2020.
  16. Открытие нового КРУЭ 220 кВ Нурекской ГЭС. Ховар. Дата обращения 17 августа 2020.
  17. Начало реализации проекта «Восстановление Нурекской гидроэлектростанции». Таджикистан 24. Дата обращения 17 августа 2020.
  18. Andritz. Таджикистан 24. Дата обращения 17 августа 2020.

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Нурекская гидроэлектростанция. — М.: Внешторгиздат. — 33 с.
  • Савченков Н. Г. Нурекская ГЭС. Таджикистан. Энергогигант на Вахше. — М.: Типография Момент, 2013. — 496 с.