Саяно-Шушенская ГЭС

В России возвращается к работе Саяно-Шушенская ГЭС – самая мощная электростанция нашей страны. Ее мощность составляет 6,4 тыс. МВт. Уникальная арочно-гравитационная плотина станции – самая высокая в РФ и одна из самых высоких в мире – выше, чем главное здание МГУ.

Саяно-Шушенская ГЭС расположена на границе Хакасии и Красноярского края, в живописной каньонообразной долине, в которой Енисей прорезает хребты Западных Саян.

Возводить самую мощную в СССР ГЭС решили в Саянском коридоре. Понятно, что коридор – это что-то узкое и длинное. В нашем случае это участок длиной 280 км, где Енисей с двух сторон «зажимают» Западные Саяны.

На протяжении Коридора отыскали самое узкое место – Карлов створ. Расстояние между берегами реки в районе створа не превышало 360 м. Инженеры решили использовать это «бутылочное горлышко» и построить станцию именно здесь. Почему?

Во-первых, узкий горный створ идеально подошел для выбранной конструкции плотины. Арка «уперлась» в горы, распределив часть нагрузки на берега Енисея, что позволило уменьшить расход бетона, который, как можно догадаться, было довольно сложно доставлять в место, где до строительства станции не ступала нога дорожного строителя.

Во-вторых, это красиво. Горные склоны, поросшие высокими деревьями и покрытые кустарником, действительно способны впечатлить даже бывалого путешественника. С возведенной плотиной место не утратило южно-сибирской красоты. Карлов створ стал ошеломлять еще больше, соединив природную красоту с антропогенной. Искусственное водохранилище и изогнутая бетонная арка не спорят с ландшафтом, а дополняют его.

Появившееся водохранилище смягчило суровый сибирский климат: за лето огромный объем воды прогревается и постепенно отдает тепло зимой. Из-за этого уменьшился разброс температур зимой и летом, и в поселке гидроэнергетиков Черемушки стали выращивать абрикосы и виноград.

История строительства станции в 1950–2000 гг.

В 1950–1970 гг. в СССР развернулось масштабное строительство ГЭС на восточно-сибирских реках Енисее и Ангаре.

1956–1960 гг. – Институт «Ленгидропроект» пришел к выводу, что падение Енисея в районе Саянского коридора можно использовать для строительства одной мощной ГЭС.

1961 г. – в Абакан прибывает первый отряд изыскателей «Ленгидропроекта» во главе с П.В. Ерашовым. Команда изучает пять возможных створов – Майнский, Кибикский, Мраморный, Карловский и Джойский.

1962 г. – для строительства станции выбран Карлов створ.

1962–1965 гг. – «Ленгидропроект» разрабатывает проектное задание для Саяно-Шушенской ГЭС.

1965 г. – проектное задание утверждено. Решено построить станцию с 12 агрегатами мощностью 530 МВт каждый.

1968 г. – Министерство энергетики СССР и заводы-изготовители предлагают увеличить мощность агрегатов до 640 МВт. Это самые мощные агрегаты советских ГЭС.

1968 г. – начало работ по сооружению ГЭС, насыпаются перемычки котлована первой очереди.

1970 г. — уложен первый кубометр бетона.

1971 г. — проект строительства ГЭС окончательно утвержден.

1975 г. — к моменту перекрытия Енисея построены основание водосбросной части плотины с донными водосбросами первого яруса, значительная часть водобойного колодца и рисберма.

1976 г. – вышло постановление Совета Министров СССР об ускорении строительства Саяно-Шушенской ГЭС, устанавливавшее жесткие сроки ввода гидроагрегатов.

1978 г. – введен в строй первый гидроагрегат.

1979 г. – во время весеннего половодья вода переливается через раздельную стенку и затапливает котлован ГЭС с введенным в строй гидроагрегатом No1. К сентябрю последствия затопления устранены, агрегат снова введен в строй. В ноябре запущен гидроагрегат No2, в декабре – гидроагрегат No3.

1980–1985 гг. – запущены остальные семь гидроагрегатов станции.

1988 г. – строительство ГЭС в основном завершено.

1990 г. – водохранилище впервые заполнено до уровня нормального подпорного уровня.

2000 г. – Саяно-Шушенская ГЭС принята в постоянную эксплуатацию.

Авария 17 августа 2009 г.

Авария в машинном зале станции произошла 17 августа 2009 года. В тот момент работали девять гидроагрегатов ГЭС (гидроагрегат №6 был в ремонте). Активная мощность работавших агрегатов – 4400 МВт (две трети от максимальной мощности станции).

В результате разрушения крепления крышки турбины второй агрегат сорвался со своего места. Вода, спускавшаяся по водоводу с двухсотметровой высоты, стала быстро заливать машинный зал.

В считанные минуты помещения, расположенные ниже пола машинного зала, были затоплены. Станция оказалась обесточена. Почти мгновенно были уничтожены системы управления и автоматики, что не позволило сразу же остановить поток воды – затворы на водоводах пришлось сбрасывать вручную.

Хроника аварии

8:13 (мск +4 часа)

* Разрушение гидроагрегата №2

* Гидроагрегат выбрасывается под напором воды

* Вода поступает в машинный зал

* На большинстве работающих агрегатов автоматическая защита не успевает сработать

* Отключается электропитание станции

* Сброс аварийных затворов приходится выполнять вручную

Последствия

* Погибли 75 человек. Большинство из них – сотрудники подрядных организаций, выполнявших плановый ремонт

* Все гидроагрегаты получили повреждения различной степени тяжести

* Агрегаты №2, 7 и 9 разрушены полностью

* Турбинное масло попало в Енисей

* Вышли из строя системы связи и другие коммуникации

Помним и скорбим

Восстановление
Саяно-Шушенской ГЭС

План восстановления

Август–ноябрь 2009 г.: ликвидация последствий

В течение первой недели после аварии спасатели занимались ликвидацией последствий катастрофы: разбором завалов, поиском и опознанием погибших. Затем приступили к восстановлению машинного зала. В ноябре 2009 г. над зданием была вновь возведена крыша, что позволило работать зимой. С этого момента можно было приступать к монтажу и запуску гидроагрегатов.

2010 г.: первый этап реконструкции

На первом этапе были восстановлены и запущены наименее пострадавшие при аварии гидроагрегаты.

25 февраля 2010 г. на Саяно-Шушенской ГЭС прошло совещание по развитию электроэнергетики с участием Владимира Путина. Председатель правительства принял участие в церемонии запуска шестого гидроагрегата станции – первого восстановленного после августовской аварии. Во время аварии он находился в ремонте, поэтому пострадал меньше всего.

С марта по декабрь 2010 г. были запущены еще три наименее пострадавших агрегата – №3, 4 и 5. В октябре 2010 г. прошли успешные испытания берегового водосброса, предназначенного для безопасного пропуска самых сильных паводков. Первый этап восстановления станции завершился.

2011–2013 гг.: второй этап восстановления

На втором и третьем этапах все гидроагрегаты станции были заменены на новые – с усовершенствованными системами безопасности и продленным сроком службы.

В ноябре 2009 г. ОАО «РусГидро» и ОАО «Силовые машины» заключили контракт на изготовление нового оборудования для Саяно-Шушенской ГЭС.

По условиям контракта, «Силовые машины» изготавливали десять гидротурбин, девять гидрогенераторов мощностью по 640 МВт и шесть систем возбуждения. Специалисты концерна производили монтаж оборудования, включая пуско-наладочные работы. Сумма контракта составила 11,7 млрд руб.

В 2011–2013 гг. были смонтированы и включены в сеть пять новых гидроагрегатов:

№1 – в декабре 2011 г.;

№7 – в марте 2011 г.;

№8 – в июле 2011 г.;

№9 – в декабре 2012 г.;

№10 – в марте 2013 г.

Для доставки агрегатов весом в несколько сот тонн была проведена уникальная транспортная операция: из Санкт-Петербурга в Черемушки оборудование прошло 6 тыс. км по Северному морскому пути и речным трассам.

2013–2014 гг.: третий этап восстановления

Затем пришел черед ранее восстановленных агрегатов №3, 4, 5 и 6. В 2013–2014 гг. они также были заменены на новые усовершенствованные агрегаты производства «Силовых машин».

Не только турбины

Реконструкция Саяно-Шушенской ГЭС не ограничилась заменой гидроагрегатов – были модернизированы почти все системы станции.

Так, морально устаревшее распределительное устройство ОРУ-500 кВ было заменено новым КРУЭ-500 кВ, с самым современным в мире оборудованием стоимостью 4,6 млрд руб. Это позволило значительно повысить надежность связи станции с энергосистемой.

Медные кабели заменены на оптоволоконные, устойчивые к воздействию воды. Впервые в истории российских ГЭС традиционный, но отставший от времени, щит сигнализации на центральном пульте управления заменили видеостеной – многофункциональным экраном, на который выводится весь массив информации, необходимой для управления станцией.

Все критически важные системы оборудованы датчиками, которые сообщают о состоянии турбины, плотины и других узлов станции в режиме онлайн.

Поставим точку

В данный момент ведется наладка агрегата №2, который стал причиной аварии и пострадал больше всех. К концу года он также будет запущен. Восстановление и реконструкция Саяно-Шушенской ГЭС завершится.

Доставка турбин на станцию

Один из самых важных этапов восстановления СШГЭС – замена всех десяти гидроагрегатов на новые, оснащенные современными противоаварийными системами. Оборудование для замены произвели на Ленинградском металлическом заводе и «Электросиле».

Доставка турбин и генераторов из Санкт-Петербурга – это уникальная транспортная операция. Крупногабаритное оборудование весом в несколько сот тонн перевозилось единственно возможным способом – по морским и речным трассам в летнюю навигацию. Общая длина пути составила 5,9 тыс. км.

Рассматривались и альтернативные способы – автомобильный, железнодорожный и авиационный транспорт. В итоге повезли по морю, поскольку наиболее крупные элементы оборудования просто не проходили в железнодорожный туннель. А на пути следования автотранспорта находятся около 300 различных сооружений – мостов, дамб, эстакад, четыре из которых преодолеть попросту невозможно.

Кроме того, перевозка подобного груза по шоссе очень сложна. Не только из-за габаритов, но и из-за массы. Для спецтехники с такой нагрузкой любой поворот – это примерно то же самое, что для легкового автомобиля преодолеть вираж под углом 90 градусов на скорости 100 км/ч.

Авиационный транспорт также не подошел. Например, на Бурейскую ГЭС оборудование доставляли на Ан-124 «Руслан», но колеса СШГЭС крупнее и просто не влезли бы в самолет. Можно было попробовать старшего брата «Руслана» – Ан-225 «Мрия», но этот самолет слишком крупный, чтобы сесть в аэропорту Абакана.

В итоге транспортники выбрали тот же маршрут доставки, что и при строительстве станции в 1977 году. Они были удивлены тем, насколько точно их предшественники рассчитали маршрут.

Конструкция
Саяно-Шушенской ГЭС

Плотина

Из всех плотин самое большое впечатление производят арочные: удивительно тонкие и красиво изогнутые. Идеальное место для арочной плотины – горное ущелье.

Гравитационные плотины на глаз отличаются от арочных примерно так же, как спортивный автомобиль от армейского внедорожника. Они более массивны, не имеют завораживающих изгибов и сдерживают толщу воды за счет собственного веса.  На строительство гравитационной плотины уходит намного больше материалов.

Плотина Саяно-Шушенской ГЭС представляет собой гибридный вариант – это арочно-гравитационная плотина. В России таких всего две. Устойчивость плотины на 60% обеспечивается за счет собственного веса и на 40% за счет частичного упора верхней арочной части в берега. Гравитационная составляющая делает плотину более надежной, а форма арки позволяет использовать преимущества ландшафта – часть нагрузки перекладывается на горы.

Если сравнить плотину СШГЭС с человеком, то он не просто твердо стоит на бетонных ногах в реке, но и руками упирается в горы.

Ключевые цифры:

9,1 млн м3 бетона уложено в плотину. Этого количества хватило бы, чтобы построить двухполосную автостраду от Санкт-Петербурга до Владивостока.

11 тыс. датчиков встроены в плотину. Их показания позволяют специалистам точно оценивать и прогнозировать состояние уникального сооружения.

18 млн т достигает давление на плотину со стороны Саяно-Шушенского водохранилища.

В плотине расположены:

* 10 водоприемников ГЭС, переходящих в турбинные водоводы, которые снабжают водой расположенные в машинном зале гидротурбины.

* Эксплуатационный водосброс, который предназначен для сброса избыточной воды во время половодья и паводков.

Машинный зал

В Машинном зале СШГЭС установлены самые мощные гидроагрегаты среди всех ГЭС России.

* Количество гидроагрегатов – 10

* Мощность одного гидроагрегата – 640 МВт

* Общая масса оборудования агрегата – более 2000 т

* Изготовитель – концерн «Силовые машины»

Водобойный колодец

Водобойный колодец – это трапециевидное сооружение, в котором можно было бы разместить футбольное поле и трибуны на несколько тысяч зрителей.

Длина оснований трапеции – 112 м и 130 м, сторон – 144 м.

Конструкция колодца способна выдерживать падение более 10 тыс. т воды в секунду с высоты более 200 м. Для этого дно водобойного колодца укреплено бетонными блоками, толщина которых достигает 10 м.

Полное осушение водобойного колодца занимает 55 часов.

Береговой водосброс

Береговой водосброс похож на Петергофские каскады, только в десятки раз больше. Задача каскада – погасить скорость течения воды.

Представьте, что вы въезжаете в двухкилометровый тоннель на скорости 110 км/ч. На выходе из тоннеля стоят один за другим пять инспекторов ГАИ, каждый из которых безжалостно штрафует вас за превышение скорости. В итоге выезжаете вы уже на скорости 15 км/ч. То же самое происходит с водой в береговом водосбросе – она проходит пять колодцев гашения.

Безопасность
на Саяно-Шушенской ГЭС

Задача восстановления станции состояла в том, чтобы не просто вернуть Саяно-Шушенскую ГЭС в строй, но и предотвратить серьезные аварии в будущем.

Безопасность станции сегодня обеспечивают:

- система виброконтроля, которая останавливает турбину, если фиксирует повышенную вибрацию

- сотрудники станции на гребне плотины, которые могут мгновенно вручную сбросить затворы

- дизельные генераторы, в случае аварии обеспечивающие током системы управления, автоматики и связи

- система технологического телевидения, контролирующая оборудование и сооружения

- устойчивое к затоплению оптоволокно в каналах связи

- новая система управления, которая автоматически останавливает агрегаты при отключении энергоснабжения

  • Президент Владимир Путин (справа), в 2009 г. занимавший пост премьер-министра, во время общения с работниками Саяно-Шушенской ГЭС

  • Визит президента «Роснефти» Игоря Сечина, занимавшего в 2009 г. пост заместителя председателя правительства РФ, на Саяно-Шушенской ГЭС

  • Глава МЧС России Сергей Шойгу, Владимир Путин и Сергей Шматко, занимавший в 2009 г. должность министра энергетики РФ, на территории Саяно-Шушенской ГЭС

  • Визит патриарха Московского и Всея Руси Кирилла на станцию

  • На Саяно-Шушенской ГЭС с участием Игоря Сечина состоялся пуск гидроагрегата No7

Развитие региона

Помощь семьям погибших и пострадавших

Первое, что нужно было сделать после аварии, – оказать помощь семьям погибших и пострадавших в аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. «РусГидро» и правительство Хакасии помогли деньгами, жильем, работой, а также взяли на себя заботу о пенсионерах и детях.

Единовременные выплаты

112,4 млн руб. было выделено на единовременные выплаты семьям погибших. Каждая семья получила 1 млн руб., годовой заработок кормильца на каждого иждивенца и еще ряд выплат.

Жилье

30,7 млн руб. израсходовано на покупку 26 квартир тем семьям погибших, которые не имели собственного жилья.

Забота о детях и пенсионерах

«РусГидро» взяла на себя заботу о детях и престарелых родителях погибших работников. Компания выплачивает ежемесячные детские пособия и стипендии, оплачивает обучение в вузах, оказывает пенсионную поддержку, финансирует санаторно-курортное лечение и оздоровление. «РусГидро» будет заботиться обо всех детях погибших работников станции, пока они не достигнут совершеннолетия. Самый младший из них родился в 2010 году. На эти цели уже выделено около 60 млн руб.

Трудоустройство членов семей

Членам семей помогли не только материально, но и с трудоустройством на Саяно-Шушенской ГЭС, в Саяно-Шушенском гидроэнергоремонте, Саяно-Шушенской транспортной компании, ОАО «Красноярскэнергосбыт», ЗАО «СУОС» и МРСК Сибири. Больше 60 родственников погибших получили новую работу.

Развитие поселка Черемушки

Черемушки – небольшой поселок в 32 км от Саяногорска в Хакасии. Здесь живут семьи строителей и работников Саяно-Шушенской ГЭС. Население поселка – 8,2 тыс. человек.

Жители поселка – это квалифицированные специалисты с высоким уровнем образования, которые согласились приехать работать на уникальном гидроэнергетическом объекте в удалении от цивилизации. «Русгидро» старается создать для них максимально комфортную среду и обеспечить высокое качество жизни. С 2009 по 2014 год компания вложила 1,3 млрд руб. в строительство и реконструкцию социальных объектов поселка.

Поселок полностью преобразился и стал образцом для всех подобных населенных пунктов России. Социальной инфраструктуре Черемушек позавидуют многие города с населением больше 100 тыс. человек, не говоря о поселках, в которых живут 10 тыс. человек. К услугам жителей Черемушек оборудованная по последнему слову техники поликлиника, современный спорткомплекс с бассейном, футбольный стадион с искусственным покрытием, школы и вузы с интерактивными классами и современными лабораториями.

Образование

«Лицей Эврика» и школа No1

Две школы поселка – лицей «Эврика» и школа №1 – превращены в современные детские образовательные учреждения. Здесь оборудованы компьютерные классы, рекреационные комнаты, лингафонные и музыкальные кабинеты, кружки авто и авиамоделирования, спортивные залы и площадки. У каждого ученика есть персональный ноутбук, каждый класс оборудован компьютером, интерактивной доской и музыкальным центром.

Филиал Сибирского университета

Саяно-Шушенский филиал Сибирского федерального университета ведет подготовку по специальностям в области гидротехнического строительства и электроэнергетики. Здесь преподают 18 действующих сотрудников СШГЭС, а студенты принимают участие в выполнении актуальных научно-технических работ. В филиале СФУ оборудованы 15 современных лабораторий.

Учебный центр

В поселке завершается строительство современного Учебно-производственного информационного центра ОАО «РусГидро». Стоимость реализации проекта составила 165 млн руб. Из них 80 млн потрачено на оснащение.

В состав УПИЦ, общей площадью 2 тыс. м2, будут входить:

1. Лабораторный блок для студентов Саяно-Шушенского филиала Сибирского федерального университета. Здесь будут размещены семь лабораторий, оснащенных современным испытательным оборудованием, стоимостью 18 млн руб.

2. Тренажерный класс, предназначенный для подготовки оперативного персонала с помощью виртуальных и стендовых тренажеров. В «РусГидро» разработан пилотный образец корпоративного тренажера переключений в электроустановках, управления гидротурбинным и гидромеханическим оборудованием.

3. Интерактивный класс, оборудованный панорамным экраном, на который проецируетсявысокореалистичная трехмерная графика, и системой объемного звука.

4. Макетный класс, в котором будут установлены обучающие системы, с помощью них школьники и студенты смогут сначала соорудить гидроузел в определенных географических условиях, а затем попробовать свои силы в управлении и эксплуатации ГЭС.

5. Центр технического творчества детей и молодежи, предназначенный для развития у школьников инженерного мышления и инженерных способностей, а также формирования интереса к гидроэнергетике. Здесь разместятся кружки по физике, химии, экологии, робототехнике и моделированию.

6. Лекционный зал-трансформер на 120 посадочных мест.

Медицина

В 2011–2012 гг. проведена реконструкция поликлиники Черемушек:

* Полностью реконструировано здание

* Выполнен современный ремонт вестибюлей и кабинетов

* Установлены новые системы отопления, канализации и вентиляции

* Переоборудованы все медицинские кабинеты, закуплено новое оборудование

На базе поликлиники действует стационар на 20 мест. В 2013 г. в нем прошли лечение 643 больных.

Спорт и отдых

Спорт и отдых

ФСК Черемушки

В 2010 г. реконструирован Физкультурно-спортивный комплекс «Черемушки». Полностью отремонтированы и оснащены современным оборудованием:

* Большой и малый бассейны

* Тренажерный зал

* Залы фитнеса и единоборств

На базе комплекса работают десятки спортивных секций, которые посещают более 200 детей: футбол, хоккей с шайбой, хоккей с мячом, волейбол, лыжные гонки, каратэ, кикбоксинг. Выпускники ФСК не раз становились победителями и призерами общероссийских и региональных соревнований.

Благодаря финансовой поддержке «РусГидро», физиотерапевтическое отделение спорткомплекса оснащено новейшим медицинским оборудованием: аппаратами для магнито- и лазеротерапии, лечения ультразвуком. Посетители ФСК могут воспользоваться фитобочками, углекислыми ваннами, солярием, сауной и массажным кабинетом.

Футбольный стадион

В 2013 г. на территории лицея «Эврика» открыт новый футбольный стадион с искусственным покрытием.

Лыжно-велосипедная трасса

В поселке оборудована трасса, на которой в холодное время года можно заниматься лыжным, а в летнее – велосипедным спортом.

Горнолыжный комплекс

Самым масштабным проектом станет строительство Центра развития зимних видов спорта с настоящим горнолыжным комплексом. Здесь будут оборудованы склон для катания и несколько трасс спуска, канатно-кресельная дорога и сервисное здание.

Культурная жизнь

Клуб ветеранов «Мудрость»

В 2009 г., благодаря поддержке «Русгидро», клуб ветеранов «Мудрость» обзавелся собственным помещением. Здесь проходят мероприятия для ветеранов войны, труда и инвалидов, которые посещают в среднем 70 человек. На базе клуба организован хор ветеранов.

Молодежный творческий центр

В 2013 г. в рамках благотворительной программы «РусГидро» «Парус надежды» в Черемушках был открыт Молодежный творческий центр. Детям, которые приходят сюда заниматься, доступны музыкальный класс, студия звукозаписи, творческая гостиная на 30 мест и учебные аудитории.

За год здесь прошли 85 мероприятий, которые посетили 1600 человек.

  • Дворец культуры «Энергетик»

  • Физкультурно-спортивный комплекс «Черемушки»

  • Поселок энергетиков

Будущее: ты можешь больше!

Потребление электроэнергии подвержено спадам в кризисные времена, но общая тенденция не оставляет сомнений: в будущем нам понадобится все больше и больше электроэнергии. Одновременно ужесточатся требования к экологичности выработки энергии, и возобновляемая энергетика будет в особом почете.

По оптимистичным прогнозам, к 2030 г. потребность России в электроэнергии достигнет 1560 млрд кВт·ч в год, худший сценарий предполагает увеличие аппетитов промышленности и населения до 2165 кВт·ч. Где же взять такое количество энергии?

Футурологи обещают взрывной рост малых гидроэлектростанций. На каждой реке, говорят они, можно будет построить тысячи компактных сооружений для собственных нужд в электричестве.

Но даже тогда, когда люди научатся использовать для выработки электроэнергии приливы, океанские волны и тепло термальных источников, для Саяно-Шушенской ГЭС найдется работа.

Установленная мощность станции – 6400 МВт, в среднем за год она вырабатывает 24 млрд кВт·ч. Этого хватит, чтобы зарядить три миллиарда iPhone 6, и еще останется на 35 млн поездок на Tesla S. Но десять турбин СШГЭС могут гораздо больше.

Ограниченная пропускная способность подстанции и линий электропередач не позволяет заставить работать десять агрегатов на полную мощь. Но уже реализуется программа модернизации электрических сетей, и через несколько лет Саяно-Шушенская ГЭС сможет работать без ограничений.

Мощные компьютеры и сложные бытовые приборы заполнят наши умные дома, а самоуправляемые электромобили займутся перевозкой пассажиров и грузов. Улицы городов потребуют больше света, да и роботов-андроидов, в конце концов, нужно заряжать.

Переверните экран в ландшафтное положение