На Жигулевской ГЭС идет замена гидроагрегатов № 1 и № 19. Вес каждого — 2 тысячи тонн. На Саратовской ГЭС ведутся работы по замене двух уникальных горизонтальных капсульных гидроагрегатов. В процессе замены — две гидротурбины на Волжской ГЭС. Всего с 2011 по 2025 год ОАО «РусГидро» планирует заменить 154 турбины, 119 генераторов и бессчетное количество единиц оборудования для них.
Стройки великих советских ГЭС были знаковым событием. Люди постарше помнят, как гордилась страна каждым их этапом. Резонанс в обществе от возведения плотин и запуска агрегатов на станциях потягался бы с настоящим шумом вокруг сочинской Олимпиады. А потом тишина. Да и что говорить, если ГЭС многими десятилетиями так исправно выдают в энергосистему гигаватты чистой энергии, словно их и нет, а энергия эта берется ниоткуда. Если бы не авария на Саяно-Шушенской станции, добрая часть молодежи вообще не представляла бы себе внешний вид или внутреннее устройство ГЭС. Это ведь как печень: пока не заболит, никого не интересует, как она работает.
Продолжая сравнение, гидроэлектрогенерирующий орган страны не болел нереально долго. Даже не верится, что первый агрегат каскада Кубанских ГЭС пущен в 1948 году. Первый на Жигулевской ГЭС завертелся в 1955-м. С Волжской станции электроэнергия потекла в 1958-м. А с Новосибирской на год раньше — в 1957-м. Ну а Рыбинская гидроэлектростанция стартовала в почти невероятном 1941-м — в дни битвы за Москву. Необходимость в полной замене оборудования назрела уже в начале 90-х годов прошлого века, но денег у страны не было и на более насущные проблемы. В результате гидротурбины и генераторы наших ГЭС проработали по 45-60 лет — притом что установленный срок службы для них составлял 30 лет.
Да уж, строили тогда на века, но и века прошли. Пришло время менять этим гигантским сооружениям, ГЭС, их сердца — гидроагрегаты. Начиная с середины 2000-х компания «РусГидро» производила замену оборудования, но точечно, по мере поступления проблем. На капремонт всего здания гидроэнергетики денег не хватало. Да и знаете, сколько нужно денег?!
Например, на полный комплекс модернизации гидроагрегата № 2 Жигулевской ГЭС, запущенного в этом году, от проекта до монтажа и испытаний, «РусГидро» затратила более 1,5 млрд рублей. Это много, хотя упомянутый агрегат честно заслужил деньги на свое клонирование. Он был введен в эксплуатацию в 1956 году и за полвека выработал 31 млрд киловатт-часов электроэнергии. Это трехлетняя выработка всей Жигулевской ГЭС.
В общем, хотя назревшая проблема была чересчур глобальна, два года назад ОАО «РусГидро» решилось на ее кардинальное преодоление. Не менять отходившие механизмы по мере их окончательной усталости, а комплексно модернизировать весь парк оборудования станций, чтобы ГЭС были как новенькие.
В марте 2011 года советом директоров компании была принята за основу программа комплексной модернизации генерирующих объектов ОАО «РусГидро», рассчитанная на период до 2025 года. В рамках данной программы планируется заменить 154 турбины, что составляет 55% от общего парка турбин компании, 119 генераторов, что составляет 42% от общего парка генераторов по «РусГидро», 176 трансформаторов, что составляет 61% от общего парка трансформаторов, 396 высоковольтных выключателей, около 8 тысяч единиц оборудования вторичной коммутации, более 4 тысяч единиц вспомогательного оборудования, а также произвести реконструкцию гидротехнических сооружений.
Результатом этой кампании, можно даже сказать миссии, должно стать отсутствие на станциях оборудования, отработавшего нормативный срок. То есть компания «РусГидро» эдак по-тихому, без нарушения сложившейся традиции незаметной гидрогенерации тока на протяжении последних 50 лет решила повторить третью часть от мощности комсомольских строек по возведению ГЭС — заменить и модернизировать все их оборудование.
И, да, выше я написал слово «клонирование» — это неточное слово. Новые турбины и генераторы, их реализованные образцы и утвержденные проекты впитали в себя все достижения настоящего технического прогресса. В результате модернизации общая мощность гидростанций ОАО «РусГидро» возрастет на три четверти гигаватта.
«К 2016 году мы получим практически новую гидростанцию, — заметил по этому поводу директор филиала «Жигулевская ГЭС» ОАО «РусГидро» Олег ЛЕОНОВ, — более мощную и надежную. Не перестраивая машинный зал, мы получим такую прибавку мощности, как если бы на Жигулевской ГЭС появился дополнительный, 21-й гидроагрегат. Мы, конечно, могли бы и дальше работать, ремонтируя и реконструируя оборудование 1956-1957 годов, но глубокая модернизация — лучшее решение».
Хочется сказать: кто бы сомневался. К тому же кроме прибавки в мощности ГЭС станут экологически нейтральными: чтобы исключить даже гипотетическую возможность попадания масла в воду рек, подшипники турбин, этих вращающихся монстров весом сотни, а то и тысячи (например, агрегаты все той же Жигулевской ГЭС) тонн, теперь делают сухими, то есть без масла.
В наличии и специфические изменения. Так, каждая турбина оптимально спроектирована под расчетный напор воды. Но напор воды изменяется в зависимости от сезона и наполненности водохранилищ. Также, как многим известно, ГЭС играют в энергосистеме страны важнейшую регулирующую функцию — амортизируют пики и спады в энергопотреблении. Соответственно, генераторы в течение дня могут по несколько раз включаться и выключаться. Ввиду изменений напора воды и режимов загруженности турбин их вращающаяся часть иногда попадает в «зону повышенных гидродинамических пульсаций» и, соответственно, повышенного износа. Модернизированные турбины изготавливаются с учетом всех технологических возможностей, позволяющих избегать сложных режимов.
На Чебоксарской ГЭС, где паводок серьезно меняет напор воды, лопастям турбин возвращают возможность разворота, которой они лишились по причине конструктивных недоработок.
В общем, специалисты ОАО «РусГидро» и машиностроительных предприятий (а большинство оборудования эта компания закупает у отечественных производителей) модернизируют производство «речной электроэнергии», как и подобает доброму хозяину, с учетом всех накопившихся замечаний и открывшихся возможностей.
Первыми проектами, реализованными в идеологии программы, стали восстановление Саяно-Шушенской и Баксанской ГЭС. На этих станциях не стали восстанавливать поврежденное оборудование (хотя технически такая возможность была), а полностью заменили его на новое.
что сделано
Вот некоторые проекты этой не имеющей аналогов в российской энергетике программы.
Саратовская ГЭС
На ГЭС установлено 24 гидроагрегата мощностью 1360 МВт. В настоящее время на станции ведутся работы по замене двух уникальных горизонтальных капсульных гидроагрегатов с повышением их мощности. Один из новых гидроагрегатов уже запущен в эксплуатацию в 2013 году. В июне 2011 года с компанией Voith Hydro был заключен договор стоимостью более 1 млрд евро, предусматривающий замену оставшейся 21 гидротурбины, а также гидро-агрегата рыбоподъемника. Ввод первой турбины намечен на 2015 год, работы по ее замене уже начались.
Каскад Кубанских ГЭС
Девять ГЭС и одна ГАЭС общей мощностью 476,5 МВт. Всего 33 гидроагрегата. В 2011 году с компанией Alstom заключен договор генерального подряда, предусматривающий замену и реконструкцию оборудования и гидротехнических сооружений каскада Кубанских ГЭС. В течение 10 лет должны быть заменены почти все турбины, генераторы и вспомогательное оборудование. Кроме того, планируется внедрить автоматизированные технологии централизованного управления Каскадом ГЭС из города Невинномысска.
Жигулевская ГЭС
Мощность — 2351,5 МВт. Всего 20 гидро-агрегатов, шесть из которых были заменены ранее. По контракту с «Силовыми машинами» должны быть заменены 14 гидро-турбин станции, а также реконструированы их гидрогенераторы. Мощность каждого гидроагрегата вырастет со 115 до 125,5 МВт. Уже выполнена замена гидротурбины и реконструкция генератора гидроагрегата № 2. В 2013 году ведутся работы по замене гидроагрегатов № 1 и № 19.
Волжская ГЭС
Мощность — 2629 МВт. Всего 23 гидро-агрегата, часть из которых уже заменена. В 2012 году модернизированы три гидроагрегата (№№ 5,8,12) с заменой гидротурбин. Прирост мощности составил 26 МВт. В 2013 году на Волжской ГЭС предстоит заменить еще три гидротурбины, одна из которых уже введена в эксплуатацию, еще две находятся в стадии изготовления и монтажа оборудования. По контракту с «Силовыми машинами» в период с 2013 по 2021 год должны быть заменены 10 гидротурбин и 22 гидрогенератора станции.
Новосибирская ГЭС
Мощность — 455 МВт. Всего семь гидро-агрегатов, генераторы на которых были заменены в 1993-2006 годах. В 2012 году после реконструкции введена в эксплуатацию новая гидротурбина гидроагрегата № 1, на которой было заменено рабочее колесо. На гидроагрегате смонтированы современная система управления, регулирования, вибродиагностики и торможения. Заключен договор на поставку оставшихся шести турбин предприятием «Турбоатом», город Харьков, первый из них уже монтируется на станции.
Рыбинская ГЭС
Мощность −346 МВт. Всего шесть гидроагрегатов, два из которых заменены в 1998-2002 годах. По контракту с «Силовыми машинами» один новый агрегат уже монтируется на ГЭС, еще три будут заменены до 2019 года. Кроме того, к 2016 году на Рыбинской ГЭС будут заменены все трансформаторы.
Камская ГЭС
Мощность — 531 МВт. Всего 23 гидро-агрегата. Замена турбин и реконструкция гидрогенераторов — с 2003 года, на данный момент реконструирован 21 гидро-агрегат, оставшиеся два находятся в стадии демонтажа старого оборудования и монтажа нового. В 2014 году обновление основного оборудования Камской ГЭС будет завершено — на этой гидроэлектростанции первой из всех крупных ГЭС «РусГидро» будет полностью заменено все устаревшее генерирующее оборудование. В итоге мощность станции увеличится на 48 МВт. Также к настоящему моменту заменено 12 затворов водослива, 11 турбинных затворов, 16 сороудерживающих решеток, установлены новые крышки водослива над тремя гидроагрегатами. Проект рассчитан до 2023 года, всего будет установлено 23 комплекта нового оборудования — по числу гидроагрегатов Камской ГЭС.
Миатлинская ГЭС
Мощность — 220 МВт. Всего два гидро-агрегата. В 2011 году заключен договор с компанией Voith Hydro, который предусматривает замену двух рабочих колес гидротурбин Миатлинской ГЭС в Дагестане, что повысит надежность работы основного оборудования и позволит увеличить мощность гидроагрегатов. Первое рабочее колесо уже собирается на заводе-изготовителе и готовится к отправке на станцию.
Воткинская ГЭС
Мощность — 1020 МВт. Всего 10 гидроагрегатов. В 2011 году испанская инжиниринговая компания Iberdrola выбрана генеральным подрядчиком реконструкции открытого распределительного устройства (ОРУ) напряжением 500 кВ Воткинской ГЭС. В ходе реконструкции устаревшее распределительное устройство будет заменено на современное комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ 500 кВ). В настоящее время ведется строительство здания КРУЭ, завершить работы планируется в 2014 году.
Чебоксарская ГЭС
Мощность — 1370 МВт. Всего 18 гидроагрегатов. С 2007 года ведется реконструкция турбин станции, которые из-за конструкторской ошибки вынужденно переведены из поворотно-лопастного в менее эффективный пропеллерный режим. В 2007-2012 годах проведена реконструкция рабочих колес турбин и механической части генераторов гидроагрегатов №№ 7, 4, 8, 16. В 2013 году аналогичная модернизация произведена на гидроагрегате № 15. В настоящее время на заводе-изготовителе восстанавливают поворотно-лопастной режим работы агрегата со станционным номером 6. На восьми агрегатах смонтирована новая система возбуждения. В октябре 2012 года «Силовые машины» и «РусГидро» заключили договор на модернизацию восьми гидро-генераторов. После их обследования и разработки проекта будет изготовлено восемь комплектов статоров с необходимым оборудованием для комплектации гидрогенераторов. Поставка первого из восьми комплектов запланирована на январь 2014 года, последнего — на февраль 2017 года.
Нижегородская ГЭС
Мощность — 520 МВт. Всего восемь гидроагрегатов. В 2013 году начались работы по замене гидромеханического оборудования — затворов водосливной плотины, обеспечивающей пропуск избытков воды в паводок. Все 12 затворов планируется заменить к 2015 году. Кроме того, в 2013 году продолжается реализация долгосрочных проектов комплексной программы модернизации: реконструкции открытого распределительного устройства (ОРУ) 110/220 кВ, системы собственных нужд гидростанции, компрессорного хозяйства. Всего на замену гидромеханического оборудования Нижегородской ГЭС до 2015 года будет направлено 482 млн рублей, на реализацию проекта ОРУ 110/220кВ — 589 млн рублей, на реконструкцию вспомогательного оборудования и систем — 467 млн рублей до 2016 года. До 2015 года на модернизацию Нижегородской ГЭС запланировано направить 4,8 млрд рублей, всего же на программу комплексной модернизации станции, рассчитанную до 2025 года, планируется потратить более 20 млрд рублей.
