Проектирование, Строительство и Эксплуатация ГЭС

Опыт возведения на глинистых и песчаных грун­тах крупных бетонных напорных гидросооружений (канала имени Москвы, Свирских и Верхневолжских ГЭС) и полученные к началу 1950-х годов результа­ты исследований по проекту Куйбышевского гидро­узла, обосновавшему возможность строительства на песчаном основании мощной бетонной водосливной плотины, позволили спроектировать использование водных ресурсов Нижней Волги с учетом строитель­ства ГЭС на любых нескальных грунтах.

При выборе створа Сталинградского гидроуз­ла были приняты во внимание особенности Волго-Ахтубинской поймы — ее затопление нанесло бы крупный ущерб сельскому хозяйству, в связи с чем, в первую очередь, изучались условия возведения ги­дроузла выше Волгограда, в непосредственной бли­зости к городу, который после восстановления вновь становился крупнейшим промышленным центром страны.

Было намечено построить Сталинградский ги­дроузел, имеющий на тот момент более выгодные по сравнению с Саратовским водно-энергетические по­казатели.

6 августа 1950 г. на основании разработанной Гидропроектом схемы использования нижнего тече­ния Волги было принято, а 31 августа опубликовано постановление Совета Министров СССР №3555 о сооружении в створе выше г. Сталинграда ГЭС мощ­ностью 1,7 млн кВт с НПУ 30,0 и выработкой около 10 млрд кВт·ч электроэнергии в средний по водности год. Как и вотношении других волжских и камских гидроузлов, предусматривалось, что при строитель­стве Волжской ГЭС будут комплексно решены во­просы энергетики, водного речного и железнодорож­ного транспорта, а также орошения.

17 августа 1950 г. в соответствии с приказом № 0558 МВД СССР для обслуживания работ Сталинградгидростроя был создан Ахтублаг. Сталинградстрой и лагерь при нем возглавил знаменитый гидро­строитель, начальник восстановления Днепровской ГЭС, генеральный директор 2 ранга электростанций Федор Георгиевич Логинов.

ГЭС проектировалась специализированными отделами Гидропроекта, судоходные шлюзы — его ле­нинградским отделением. Параллельно с проектными работами в научно-исследовательском секторе Гидропроекта и на открытой модели гидроузла — так называемой «малой ГЭС», построенной у подно­жия знаменитого Мамаева кургана в Сталинграде в пропорции 1:150, были развернуты исследования по выбору компоновки основных сооружений, произ­водству работ по перекрытию русла Волги, гашению энергии в нижнем бьефе и др.

Поскольку Волгоградский гидроузел проекти­ровался с учетом опыта, накопленного в ходе строи­тельства и начальной эксплуатации Волжской ГЭС имени В.И. Ленина, проектировщикам удалось избежать многих «подводных камней» и принять ряд ра­циональных решений. Не случайно в 1956—1957 гг., после смерти Сталина и расформирования Ахтублага на строительство гидроузла, объявленное ударной комсомольской стройкой, потянулись вольнонаем­ные, в основном, с Куйбышевгидростроя. Во многом этому способствовала политика руководителя строи­тельства. Впервые в истории отечественного гидростроения на Сталинградской ГЭС отказались от строительства временного жилья.

В 1950—1951 гг. силами заключенных Ахтублага начались разработка котлованов будущих гидросо­оружений, строительство Волго-Ахтубинского канала и жилья для вольнонаемных строителей гидро­узла.

В мае 1951 г. проектное задание ГЭС было представлено в правительство. Экспертную комиссию Госстроя СССР возглавил доктор техн. наук, проф. К.А. Михайлов. А 3 мая 1952 г. Совет Министров СССР утвердил проектное задание Сталинград­ского гидроузла, в составе сооружений: ГЭС с 17 гидроагрегатами общей мощностью 1,785 млн кВт и выработкой электроэнергии около 10,0 млрд кВт·ч в средний по водности год (с дополнительным бло­ком для установки в дальнейшем 18-го гидроагрегата); бетонной и земляной плотин с устройством по ним железнодорожной и автомобильной дорог через Волгу; двух линий двухкамерных бетонных шлюзов с камерами 290x30 м и глубиной на порогах 4 м; Волго-Ахтубинского канала для обводнения р. Ахтубы, часть которой перекрывалась сооружениями гидро­узла.

Проектным заданием предусматривалось также сооружение высоковольтных ЛЭП напряжениям 400, 220 и 110 кВ.

5 сентября 1954 г. в основание Сталинградского гидроузла уложен первый кубометр бетона.

Под защитой перемычек в сухих котлованах началось возведение здания ГЭС, водо­сливной плотины, судоходного шлюза и пойменного участка земляной плотины. Одновременно спосо­бом гидромеханизации велись работы по устройству подводящих и отводящих каналов.

В ноябре 1954 г. Ф. Г. Логинова назначают министром строитель­ства электростанций. В 1956 г. стройку возглавил А.П. Александров, переведенный со строительства Куйбышевской ГЭС.

В проектировании и сооружении гидроузла приняли участие 11 ведущих научно-исследовательских институтов страны, а в общей сложности (помимо Гидропроекта и его филиалов) около 100 проектных институтов, НИИ, учебных заведений и заводских конструкторских бюро. Академия наук СССР неоднократно проводила на строительстве заседания по конкретным вопросам гидротехнического строительства.

В техническом проекте, утвержденном 21 сентя­бря 1956 г. коллегией Министерства строительства электростанции СССР, предусматривалось вместо 18 гидроагрегатов мощностью по 105 тыс. кВт каждый установить 22 агрегата (в 1957—1958 гг., опираясь на результаты энергетических и кавитационных ис­следований, проведенных на крупномасштабной мо­дели гидроузла, и натурных испытаний, установлен­ных к тому времени гидротурбин Волжской ГЭС им. В.И. Ленина, была выявлена возможность повысить мощность гидроагрегатов со 105 до 115 тыс. кВт, что увеличило установленную мощность Волгоградской ГЭС до 2563 тыс. кВт). Было предложено также по­строить отдельное сороудерживающее сооружение, а низкий машинный зал полуоткрытого типа заменить закрытым.

Впоследствии, с учетом опыта эксплуатации Куйбышевской ГЭС, в проекте Волгоградского ги­дроузла было дополнительно внесено строительство рыбопропускных сооружений: рыбоподъемника и межшлюзовой ГЭС с тремя гидроагрегатами общей мощностью 33,0 тыс. кВт.

Благодаря упрощению конструкций основных сооружений гидроузла и некоторым другим решени­ям в ходе рабочего проектирования удалось снизить его сметную стоимость на 7%. На удешевлении стро­ительства сказался и новый партийный курс — «на устранение... всякого рода архитектурных излишеств и внедрение индустриальных методов строитель­ства». Из проекта были убраны башни, шпили, скуль­птуры и прочие «украшения».

Из Технического отчета о проектировании и строительстве Волжской ГЭС им. ХХII съезда КПСС: «При строительстве Волжской ГЭС имени В.И. Ленина мощностью 2,3 млн кВт одновременно про­кладывались линии электропередачи напряжением 400 кВ Куйбышев - Москва и напряжением 500 кВ Куйбышев - Урал. Это позволило объединить энергосистемы Центра, Поволжья и Урала и повысило надежность их работы. Однако в дальнейшем эти действующие гидроэлектростанции не смогут покры­вать пиковую и полупиковую зоны суточных графиков нагрузок в Единой энергетической системе Ев­ропейской части СССР как в средние по водности, так и в маловодные годы. Значительную долю этой работы должна была взять на себя Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС, которая обеспечит заме­ну около 3,2 млн кВт мощности тепловых электростанций и станет крупнейшим регулятором мощнос­ти в Единой энергетической системе Европейской части СССР.

Для нормальной эксплуатации гигантского энергообъединепия Европейской части СССР и поддер­жания в нем постоянной частоты переменного тока требуется специальный резерв мощности. Значи­тельную долю резервных функций в системе должна выполнять Волжская ГЭС имени ХХП съезда КПСС. Суммарный резерв мощности на ней, необходимый для поддержания частоты гака и замены при необходимости агрегатов, работающих в Единой энергетической системе тепловых электростан­ций, мог достигать, по данным проектных проработок, 400-500 тыс. кВт (в маловодные годы)...

Таким образом, Волжская ГЭС имени XXII съезда КПСС является не только крупнейшей гидро­электростанцией Волжске Камского каскада, но до ввода в эксплуатацию Братской ГЭС на Ангаре бы­ла также в самой мощной гидроэлектростанцией в мире».

23 октября 1958 г. после возведения бетонных сооружений гидроузла и окончания навигации были затоплены котлованы. Волга перекрывалась в две оче­реди: сначала отсыпкой банкета было сужено основ­ное русло, затем был перекрыт 300-метровый проран. 31 октября в 10 часов вечера Волга была перекрыта.

Чтобы ускорить ввод ГЭС на полную мощ­ность, проектировщики и строители сделали немало нововведений. Так, при строительстве Волжской ГЭС, впервые в стране разработаны и применены вибрационные машины (катки, погружатели, моло­ты), крупноблочные и крупнопанельные керамзито-бетонные конструкции, гидровибробурение скважин и многие другие новые в гидростроительстве меха­низмы и технологии. Машинный зал (длиной свы­ше 730, шириной 24 и высотой 27 м) был полностью выполнен из сборного железобетона. Арматурные металлоконструкции. Гидроагрегаты и другое техно­логическое оборудование монтировались крупными элементами. При этом уровень комплексной механи­зации земляных, бетонных и монтажных работ со­ставил 97—100%. На монтажной площадке и в двух первых секциях ГЭС был организован поточный метод монтажа нескольких агрегатов одновременно. Не случайно, уже в декабре 1958 г. при частично на­полненном водохранилище были пущены три первые гидроагрегата с диаметром рабочего колеса турбины 9,3 м, удостоенные в том же году Большого приза на Всемирной выставке в Брюсселе.

Именно 1958 год в истории строительства Сталинградского гидроузла был самым напряженным и ответственным. Если еще точ­нее, то время с 23 октября по 22 декабря. В этот корот­кий промежуток спрессовано несколько исторических со­бытий: затопление котлована, перекрытие Волги и, на­конец, пуск первых гидроагрегатов ГЭС.

Практи­чески одновременный, да еще и досрочный пуск агрегатов на год раньше установленного прави­тельством срока создавал допол­нительные трудности. Требова­лась не только круглосуточная работа тысяч людей, но и неординарные организационные меры, технические решения.

По предложению главного инженера Сталинградгидростроя К. С. Иванова монтаж гид­роагрегатов был начат с пятого, а место, отведенное под пер­вый, второй, третий и четвер­тый, использовано для расши­рения монтажной площадки. Это позволило вести укрупнительную сборку всех трех агре­гатов одновременно. Собственно, монтаж как тако­вой пусковых гидроагрегатов начался в августе 1958 года укрупненными узлами весом до 730 тонн. Напряженно рабо­тали строители, монтажники «Гидромонтажа», «Спецгидроэнергомонтажа» и «Гидроэлект­ромонтажа». Без их ударного труда успех был бы невозможен.

Заводы-изготовители не по­спевали за строителями, не могли обеспечить поставку про­ектного оборудования. В их числе был и Запорожский трансформаторный завод сило­вых трансформаторов, Всесоюз­ный электротехнический ин­ститут, изготовлявший, выпря­мители ИВС-500, необходимые для возбуждения генераторов.

Из тупикового положения вышли так: приняли решение выдачу электроэнергии в Ста­линградскую энергосистему произвести через временную группу силовых трансформато­ров (поставка «Сталинградэнерго»), а возбуждение генера­торов осуществить от машин­ных возбудителей.

Только 5 декабря платфор­мы с электрооборудованием для машинного возбуждения были поданы на монтажную площадку, монтаж начался немедленно.

И вот наступило 15 декабря 1958 года. Пятый агрегат и схе­ма выдачи от него электроэнер­гии в Сталинградскую энерго­систему подготовлены для пус­ка. Под шатром - столпотворе­ние. Здесь собрались строители, монтажники, наладчики, эксп­луатационники, руководители стройки, корреспонденты. Под вспышки фотообъективов и стрекот телекамер начальник электроцеха СГЭС А. А. Милютин поворачивает ключ управ­ления - и 1400-тонная махина вращающихся частей гидроаг­регата, словно нехотя, сдвину­лась и стала медленно набирать обороты... Сталинградская ГЭС дала свой первый электричес­кий ток! Сколько радости, апло­дисментов, поздравлений!..

Но торжество было недолгим. Следивший за режимом работы гидроагрегата В. В. Охрименко с тревогой стал замечать повыше­ние температуры подпятника. Когда она достигла аварийной отметки 90 градусов, он доложил об этом главному инженеру СГЭС М. А. Иванову.

Что делать? Ситуация экст­раординарная. М. А. Иванов принимает самостоятельное ре­шение: термоконтроль отклю­чить. И агрегат продолжает ра­ботать уже без термоконтроля!

И только после праздничного мероприятия гидроагрегат ос­тановили, подпятник демонти­ровали и приняли немедлен­ные меры для его восстановле­ния. Оказалось, всему причи­ной - некачественное масло и большое удельное давление на подпятник.

Подобного допустить в буду­щем ни в коем случае было нельзя. И на следующих гидро­агрегатах - шестом и седьмом - ванны подпятников залили турбинным маслом марки УТ, а не компрессорным, как преж­де, а также более тщательно вы­полнили шабровку и притирку на баббитовых сегментах под­пятников.

22 декабря 1958 года в 23 часа 45 минут пущен в эксплу­атацию агрегат № 6, 24 декаб­ря - агрегат № 5 после восстановления подпятника и 30 де­кабря - агрегат № 7.

«В первой половине 1959 года напряжение работ на строительной площадке не уменьшилось, так как к апрелю надо было подготовить к постоянной эксплуатации судоходные сооружения, - писал впоследствии начальник строительства Сталинградской ГЭС А.П. Александров. – В первом квартале 1959 года пришлось форсировать работы по судоходным сооружениям: шлюзам, аванпорту, креплениям откосов низового судоходного канала… Одновременно велись работы на всех сооружениях напорного фронта гидроузла с целью доведения их до начала весеннего половодья до отметки +27,00 м. Этот уровень был определен из условия пропуска паводка обеспеченностью 5% (47800м³/с) через 26 пролетов водосливной плотины с порогом, пониженным на 8 м против проектного, а также водосбросы и работающие агрегаты ГЭС. Предполагалось, что отметка воды в водохранилище при пропуске весеннего паводка будет 24 м.

Отличительной особенностью этого этапа явилось и наибольшее развитие работ по монтажу гидросилового и электротехнического оборудования. В 1959 году было смонтировано и вве­дено в промышленную эксплуатацию 9 агрегатов вместо 5 по государственному плану. Достигнутая на Сталинградгидрострое высокая интенсивность мон­тажа гидроагрегатов способствовала выполнению обязательств коллектива гидростроителем смонтиро­вать и ввести в эксплуатацию в 1960 году Волжскую ГЭС на полную проектную мощность за исключением одного опытного гидроагрегата.

Строительство сооружений, формирующих на­порный фронт гидроузла со стороны верхнего бьефа до проектной отметки, было завершено в мае 1960 г. Уровень воды в водохранилище впервые достиг про­ектной отметки 17 июня 1960 г.

9 декабря 1960 года коллектив Сталинградгидростроя выполнил свои обязательства. К этому сроку все агрегаты ГЭС были введены в эксплуатацию. ГЭС достигла мощности 2415 тыс. кВт и стала крупнейшей электростанцией мира».

9 сентября 1961 г. ГЭС, работавшая уже на пол­ную мощность, была принята государственной ко­миссией. По этому случаю в Волжском и Сталинграде состоялся всенародный праздник, очень похожий на торжества по случаю пуска Куйбышевской ГЭС.

За успешное выполнение задания по строитель­ству ГЭС и большие достижения в развитии отече­ственного гидростроительства Управление строи­тельства «Волгоградгидрострой» и «Гидропроект» им. С.Я. Жука были награждены орденами Ленина.

Орденами и медалями СССР отмечены 2013 проектировщиков и гидростроителей. Начальник строительства А.П. Александров стал дважды Героем Социалистического Труда. Звания героев были удо­стоены: главный инженер проекта Сталинградского гидроузла А.В. Михайлов, первый главный инженер Сталинградгидростроя А.Я. Кузнецов, электроли­нейщик треста «Волгоэлектросетьстрой» А.В. Деньжонков, бригадир комплексной бригады бетонщи­ков И.Г. Демейко, шофер Я. К. Музыка и бригадир И.П. Стриженок.

С 15 сентября по 10 октября 1961 г. правительственная комиссия под председа­тельством президента Академии строитель­ства и архитектуры СССР В.А. Кучеренко детально освидетельствовала все предъяв­ленные к сдаче сооружения и устройства ги­дроузла.

В апреле 1962 г. Совмин СССР рассмо­трел выводы правительственной комиссии и утвердил акт приемки сооружений гидроузла в промышленную эксплуатацию. Было отмечено, что ввод в эксплуатацию Волж­ской ГЭС имени XXII съезда КПСС имеет большое значение для развития обширных и важных районов страны, играет решающую роль в энергоснабжении Москвы, Нижнего Поволжья и Донбасса и объединяет между собой крупные энергосистемы Центра, По­волжья и Юга, а через Волжскую ГЭС им. В.И. Ленина объединяет эти энергосистемы с энергосистемами Урала и Татарии. Желез­нодорожный и автодорожный переходы че­рез Волгу, проложенные через сооружения гидроузла, обеспечивают кратчайшую связь районов Поволжья между собой и с райо­нами Прикаспия и Средней Азии. В резуль­тате образования Волгоградского водо­хранилища коренным образом улучшились условия судоходства па большом участке Волги и появились широкие возможности для орошения и обводнения засушливых зе­мель Заволжья и Прикаспия.

Уже в 1962 г. Волжская ГЭС выработала более 10,9 млрд кВт·ч, или около 98% проектной выработки электроэнергии. По рас­четам авторов технического отчета экономическая эффективность ГЭС для энергетики доказана. Вырабатываемая ею электроэнергия в 9 раз ниже себестоимости энергии ТЭС Центра и Поволжья, которые пришлось бы построить в 1955 —1960 гг. при отсутствии ГЭС, их создание освободило народное хозяйство от капиталовложений в строитель­ство ТЭС и топливных баз на сумму 470 млн руб., к тому же известно, что замена ТЭС на ГЭС позволяет ежегодно экономить до 5 млн т дальнепривозных донецких углей.

Экономическая эффективность гидро­узла в целом без учета трудного для оценки влияния на рыбное хозяйство будет возрас­тать из года в год, и к 1966—1967 гг. капитальные вложения по Волгоградскому ги­дроузлу будут покрыты.

Масштабы крупнейшей в мире ГЭС по­ражали не только советских людей. Ино­странцы, побывавшие на строительстве и на открытии ГЭС, не скрывали своего интереса к опыту ее возведения и эксплуатации. Не случайно, Волжская ГЭС долгие годы служила испытательным полигоном для электротехнического и гидромеханического оборудования строившихся сибирских и зарубежных ГЭС.

В настоящее время Волжская ГЭС на правах филиала входит в состав ОАО «РусГидро» (до 25 июня 2008 года компания носила наименование ОАО «ГидроОГК»). Филиал был создан на основании решения Совета директоров ОАО «ГидроОГК» 9 января 2008 года в результате реорганизации ОАО «Волжская ГЭС».

Приоритетом работы Волжской ГЭС является обеспечение надежности работы станции и безопасности ее сооружений. Для чего эксплуатационный персонал станции с момента ввода ГЭС в эксплуатацию регулярно проводит инструментальный и визуальный контроль состояния сооружений (натурные наблюдения) и необходимый комплекс ремонтно-восстановительных работ.

Кроме того, один раз в пять лет проводится комплексная проверка состояния сооружений гидроузла и организации надзора за ними. На ее основании в 2014 году Волжская ГЭС в очередной раз получила разрешение на эксплуатацию гидротехнических сооружений станции (ГТС) сроком на пять лет.

Результаты регулярных наблюдений и исследований свидетельствуют о том, что общее состояние сооружений Волжской ГЭС в настоящее время достаточно надежно, хотя и требует постоянного контроля и своевременного проведения ремонта, восстановления или реконструкции отдельных частей сооружений, конструкций и оборудования.

Программа комплексной модернизации Волжской ГЭС рассчитана на период до 2025 года. На ее реализацию запланировано 58 млрд руб. Среди наиболее значимых работ ПКМ – замена гидроагрегатов на принципиально новые номинальной мощностью 125,5 МВт вместо прежних 115 МВт. К 1 июля 2014 года на Волжской ГЭС заменено 12 из 22 гидротурбин. Оставшиеся 10 турбин и 22 генератора планируется заменить к 2021 году.

ПКМ позволит значительно повысить надежность и эксплуатационные характеристики оборудования, а также увеличить установленную мощность Волжской ГЭС до 2744,5 МВт (проектная мощность 2541 МВт).


АКЦИИ / АДР РУСГИДРО   
КОТИРОВКИ
Акции / АДР
Индексы
ФИЛИАЛЫ
ДОЧЕРНИЕ ОБЩЕСТВА