Zeya HPP

Zeya HPP  on vesivoimala Zeya - joella Amurin alueella lähellä Zeyan kaupunkia . Venäjän Kaukoidän toiseksi suurin vesivoimala. Siinä on Venäjän korkein tukipilarityyppinen pato sekä tehokkaimmat diagonaaliset hydrauliturbiinit . Aseman säiliöllä on suuri merkitys tulvien torjunnassa. Zeya HPP on PJSC RusHydron haara . Aseman tilat ovat alueellisesti merkittävä historian ja kulttuurin muistomerkki.

Aseman suunnittelu

Zeyan vesivoimala on patovesivoimala, jonka padon vieressä on vesivoimala. Voimalaitoksen asennettu kapasiteetti on 1330 MW , sähkön keskimääräinen vuosituotanto on 4910 miljoonaa kWh . Vesivoimakompleksin rakenteet ovat luokan I pääomaa ja sisältävät padon, vesivoimalaitoksen rakennuksen, avoimen kojeiston (OSG) [1] .

Dam

Zeyan vesivoimalan pato on massiivinen betonituki. Padon kokonaispituus on 714,2 m, maksimikorkeus 115,5 m. Rakenteellisesti pato on jaettu 180 m pitkäksi ylivuotoosaan, 144 m pitkäksi asemaosaan, 240,2 m pitkäksi vasemman rannan kuuroosaan ja oikeaan osaan. -pankkikuuroosa, pituus 150 m. koostuu 44 osasta, tyypillisen osan leveys on 15 m, josta 7 m on tukipylväs ja 8 m ontelo. Pato on yhdistetty oikeaan rantaan betonisilla tukiseinillä. Padon oikeanpuoleisessa osassa on vedenotto Zeyan kaupungin vesihuoltoa varten, joka koostuu kahdesta syvästä suorakaiteen muotoisesta reiästä, joiden koko on 1 × 1,5 m ja joiden kynnykset ovat 292,75 metrin tasolla; vedenoton suunnittelukapasiteetti on 0,23 m³/s [2] [3] .

Padon valumaosassa on kahdeksan 12 m leveää jänneväliä, jotka on varustettu tasaisilla porteilla. Vesi johdetaan padon sileää valumispintaa pitkin, joka päättyy varvasjousilautaan. Ponnahduslaudan vesi heitetään alavirtaan, jossa sen energia sammuu huuhtelukuoppaan. Ylivuotokanavan kapasiteetti FPU:lla on 2640 m³/s, tyhjäkäyntien alkamiskohdassa (317,5 m) - 4800 m³/s, FPU:ssa - 9500 m³/s [1] [2] [3] .

Padon asemaosassa on kuusi vedenottoa, joista neljä on 257 metrin ja kaksi 275 metrin tasolla. Teräsbetoniset (sisäisellä metallivuorauksella) vesiputket, joiden halkaisija on 7,8 m ja jotka sijaitsevat padon alapinnan betonissa, ovat peräisin vedenottoaukoista [1] .

Vesivoimarakennus

Patotyyppiseen HEPP-rakennukseen, jonka pituus on 144 m, on asennettu 6 pystysuoraa vesiyksikköä  - 4 vesiyksikköä, joiden kukin teho on 225 MW, 2 vesiyksikköä, joista kukin on 215 MW. Vesivoimayksiköt ovat rakenteeltaan identtisiä, ja jokainen niistä sisältää 78,5 m:n suunnittelukorkeudella toimivan pyöriväsiipillisen diagonaalisen hydrauliturbiinin D45-2556-V-600 ja hydrogeneraattorin SV-1130/220-44KhL4. Hydrauliyksiköt valmistivat yritykset, jotka kuuluvat tällä hetkellä Power Machines -konserniin [2] [3] .

Sähkönjakelukaavio

Vesivoimalaitokset tuottavat sähköä 15,75 kV jännitteellä, jokainen generaattori on kytketty omaan kolmivaiheiseen muuntajaansa . Kaksi generaattoria on kytketty muuntajiin TNEPE 265000/242/15.75-PN ja ТЦ-250000/220, neljä generaattoria - muuntajiin ТЦ-250000/500 (3 kpl) ja TNEPE 265000/525/15.15-P) N (yksikkö). , ja niiden kautta - avoimeen kojeistoon (OSG), jonka jännite on 220/500 kV. Kolmen yksivaiheisen automaattimuuntajan ryhmä AODTSTN -167000/500/220 asennettiin yhdistämään 220 ja 500 kV ulkokojeiston osia . Zeyan vesivoimalan sähkö toimitetaan voimajärjestelmään seuraavien voimalinjojen kautta : [4] [3]

• VL 500 kV Zeyskaya HPP - Ala-asema Amurskaya (2 piiriä);
• 220 kV ilmajohto Zeyskaya HPP - Svetlaya sähköasema ja haarajohto Energian sähköasemalla (2 piiriä);
• 220 kV ilmajohto Zeyskaya HPP - Substation Prizeyskaya;
• 220 kV ilmajohto Zeya HPP - Magdagachin sähköasema.

Reservoir

HPP:n painerakenteet muodostavat suuren Zeya-säiliön . Altaan pinta-ala normaalilla suvantotasolla on 2419 km² , pituus 225 km ja suurin leveys 93 km. Säiliön täysi ja hyödyllinen kapasiteetti on 68,42 km³ ja 32,12 km³ , mikä mahdollistaa pitkän aikavälin virtauksen säätelyn (säiliö voi jakaa uudelleen korkeavesivuosien valumat matalavesivuosiin). Säiliön normaalin säilytystason merkki on 315 m merenpinnan yläpuolella ( Itämeren korkeusjärjestelmän mukaan ), pakotettu  pitokorkeus on 322,1 m, tulvaa edeltävä taso on 310 m, kuollut tilavuustaso  299 m, 315 m ja 319,3 m merkkien välissä, tilavuudella 10,94 km³, kun taas padon ylivuoto-osan avaaminen ja tyhjäkäyntien aloitus suoritetaan, kun merkki 317,5 m saavutetaan [2] [3] .

• Zeya HPP:n rakenteet ja laitteet

• spillway pato

• Padon sisällä

• HPP rakennus

• Konehuone

• generaattorin roottori

• Turbiinin kierteen sisällä

• Tehomuuntajat

• Ulkokäyttöön tarkoitettu kojeisto-220/500 kV

Taloudellinen merkitys

Zeya HPP on Venäjän Kaukoidän kolmanneksi suurin voimalaitos ( Bureyskaya HPP:n ja Primorskaya GRES :n jälkeen ). Ottaen huomioon Bureyskaya HPP:n hydrauliturbiinien rajoitettu säätöalue, Zeya HPP:n erittäin ohjattavat hydrauliturbiinit ovat pääreservi taajuuden ja tehon toissijaiselle säätelylle idän yhdistyneessä energiajärjestelmässä. Vuoden 2018 alussa Zeya HPP tuotti yli 190 miljardia kWh halpaa uusiutuvaa sähköä [1] [3] .

Sähköntuotannon lisäksi Zeyan vesivoimalaitoksella on suuri merkitys alueen suojelemiseksi katastrofaalisilta tulvilta, joita varten aseman altaalla on erityinen tulvakapasiteetti FSL:n yläpuolella. Lisäksi Zeya HPP edistää erityisten purjehduskelpoisten päästöjen avulla navigointia pitkin Zeyaa, erityisesti proomuvaunujen saattoa rakenteilla olevan Amurin kaasunkäsittelylaitoksen laitteineen [1] [2] .

Ympäristö- ja sosiaaliset vaikutukset

Zeyan tekojärven luomisen seurauksena tulvi 229,5 tuhatta hehtaaria maata, josta 3,9 tuhatta hehtaaria maatalousmaata (joista 3,03 tuhatta hehtaaria peltomaata), 127 tuhatta hehtaaria metsää ja 98,7 tuhatta hehtaaria soita ja kosteita. maita. Altaan luomisen aikana tehtiin metsänkorjuuta ja -raivausta, mutta ei kokonaan, minkä seurauksena noin 3,5 miljoonaa kuutiometriä metsää tulviutui ja metsää pintautui noin 1 miljoona m³, mikä vaati erityistoimenpiteitä sen keräämiseksi. säiliön vesialueelta ja hävitä se. SB RAS:n historian, filologian ja filosofian instituutti suoritti arkeologisia kaivauksia säiliöpohjan valmistelun aikana vuosina 1969-1974 eri aikakausien esineissä. Lisäksi Zeya HPP:tä kritisoidaan jäätymättömän polynyan muodostumisesta alavirtaan, mikä edistää sumun muodostumista [6] .

Rakentamisen ja käytön historia

Ensimmäistä kertaa vesivoimalan rakentamismahdollisuutta Zeyalle harkittiin vuonna 1931 Kaukoidän alueen sähköistämistä koskevan yleissuunnitelman laatimista koskevassa kokouksessa. 1930-luvulla tehtiin teknisiä selvityksiä, joiden perusteella luotiin ensimmäinen suunnitelma joen vesivoiman käyttöön. Uudelleentutkimukset aloitettiin vuonna 1954, ja erityistä huomiota kiinnitettiin Zeyan porttien linjaukseen, jonne myöhemmin rakennettiin Zeyan vesivoimala. Vuonna 1958 Hydroproject Instituten Leningradin haara kehitti Zeya- ja Selemdzha- jokien integroidun käytön suunnitelman , jossa Zeyan vesivoimalan ensisijainen rakentaminen oli perusteltua. Aseman suunnittelun aikana harkittiin useita vaihtoehtoja - vuonna 1961 laaditussa alustavassa suunnittelussa sen piti rakentaa savipato, mutta tämä vaihtoehto hylättiin, koska rakennusorganisaatio ei ollut valmis rakentamaan tämäntyyppistä patoa. . Vuoteen 1966 mennessä kehitettiin vaihtoehtoja painovoimabetonilla ja massiivisella tukipatolla, minkä seurauksena vuonna 1968 päätettiin rakentaa massiivinen tukipato, joka mahdollisti noin 400 000 tonnia betonia säästämisen. Lengidroproektin kehittämän Zeyan vesivoimalan tekninen suunnittelu hyväksyttiin vuonna 1968 [1] [7] [8] .

22. helmikuuta 1964 perustettiin Neuvostoliiton energia- ja sähköistysministerin määräyksellä rakenteilla olevan Zeyan vesivoimalan osasto ja rakennusosasto "ZeyaGESstroy". Ensimmäiset rakentajat saapuivat paikalle saman vuoden maaliskuussa. Syksyllä 1965 aloitettiin päärakenteiden kaivoskammien täyttö, heinäkuussa 1969 kaivo tyhjennettiin. Tammikuun 30. päivänä 1970 patoon laitettiin ensimmäinen kuutiometri betonia. Zeyan kanava suljettiin 13. lokakuuta 1972 [1] [7] .

Ensimmäinen hydrauliyksikkö otettiin käyttöön 27. marraskuuta 1975, toinen ja kolmas - vuonna 1976. Ensimmäiset hydrauliyksiköt käynnistettiin paljon laskettua pienemmällä paineella, mutta ainutlaatuiset mahdollisuudet diagonaaliturbiinien toimintaan laajalla painealueella mahdollistivat väliaikaisten juoksupyörien käytöstä luopumisen. Neljäs vesivoimalaitos otettiin käyttöön vuonna 1977, viides vuonna 1978 ja kuudes vuonna 1980. Padon rakennustyöt valmistuivat vuonna 1983, aseman rakennustyöt valmistuivat käytännössä vuonna 1985. Zeya HPP:n hyväksymisestä pysyvään käyttöön allekirjoitettiin vuonna 2002 sopimus. Aseman teho oli alun perin 1290 MW, mutta vuoteen 1990 mennessä neljä kuudesta vesivoimalaitoksesta merkittiin uudelleen, minkä seurauksena aseman kapasiteetti saavutti nykyisen arvon - 1330 MW [1] [7] .

Vuonna 1993 perustettiin JSC Zeyskaya HPP, Venäjän RAO UES: n uudistuksen yhteydessä vuonna 2005, JSC Zeyskaya HPP:stä tuli osa liittovaltion vesivoimayhtiötä JSC HydroOGK (myöhemmin PJSC RusHydro) ja se purettiin vuonna 2008. Asema on osa PJSC RusHydroa sivuliikkeenä [7] .

Tulvat

Zeya-joen vesistölle on ominaista voimakkaat kesäiset sadetulvat , jotka säännöllisesti johtavat tulviin (erityisesti merkittäviä tulvia havaittiin vuosina 1928, 1953, 1956, 1972, 1984, 2013). Zeya HPP:tä suunniteltaessa kiinnitettiin erityistä huomiota sen tulvantorjuntatoimintoon, erityisesti FSL:n yläpuolelle luotiin erityinen tulvantorjuntasäiliö. Zeyan HEPP:n toiminta-aikana asema oli toistuvasti mukana tulvien hallinnassa. Joten kesällä 2007 altaaseen virtaamat maksimimäärät olivat 15 200 m³/sek ja HE-laitosten kautta 4700 m³/sek, mikä mahdollisti Zeyan ja Amurin siirtokuntien laajamittaisen tulvan estämisen. . Samaan aikaan kylän rakennukset joutuivat veden alle . Ovsyanka , rakennettu nykyisten vaatimusten vastaisesti säännöllisten tulvien alueella; myöhemmin väestö siirrettiin tulva-alueelta. Kesällä 2013 sattui toinen katastrofaalinen tulva , pahin koko havaintojakson aikana. Kun vesistöalueen vesimäärä kasvoi nopeasti pitkittyneiden rankkasateiden vuoksi, Zeyan ja Bureyskayan HEPP:n säiliöt täyttyivät FSL:ään asti, Zeyan HEPP:n säiliötä jatkettiin FSL:n yläpuolella käyttämällä tulvavesisäiliö. Veden maksimivirtaus Zeyan HEPP:n läpi oli 5 000 m³/s, kun taas veden tulo altaaseen oli 11 700 m³/s. Yleensä lähes kaksi kolmasosaa siihen tulleesta vesimäärästä jäi Zeyan altaaseen, säiliön enimmäistaso 319,53 m saavutettiin vuonna 2016. 100 m³/s, kun taas virtaus alavirtaan oli vain 726 m³/s [9] [10] [11] .

Modernisointi

Aseman laitteet toimivat yli 30-40 vuotta, ja siksi se alkoi vaatia modernisointia. Ensinnäkin tämä koskee sähkölaitteita (kojeistot, muuntajat). Kaksi tehomuuntajaa vaihdettiin vuonna 2007 ja kaksi muuta muuntajaa vaihdettiin vuosina 2019-2021. Vuosina 2015-2020 220/500 kV ulkokojeisto uusittiin kokonaan vaihtamalla vanhentuneet ja kuluneet katkaisijat nykyaikaisiin SF6-katkaisijoihin. Hydrogeneraattorien viritysjärjestelmiä vaihdetaan, mikä on määrä valmistua vuonna 2023. Vuonna 2018 uusittiin myötävirran pukkinosturi, vuosina 2023-2025 suunnitellaan ylivuotoporttien vaihtoa ja vuosina 2022-2023 hydrauliyksiköiden vedenottoaukkojen hätäkorjausporttien hydraulikäyttöjen vaihtoa. Vuosina 2011-2013 tehtiin töitä vuoden 2007 tulvassa vaurioituneiden tuki- ja vesistöseinien pohjan entisöimiseksi [12] [13] [14] .

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Uusiutuva energia. Venäjän vesivoimalaitokset, 2018 , s. 30-31.
2. ↑ 1 2 3 4 5 Säännöt joen Zeya-altaan vesivarojen käytöstä. Katso . Rosvodresursy. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 14. helmikuuta 2019. (määrätön)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Zeya HPP. Yleistä tietoa . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2020. (määrätön)
4. ↑ Suunnitelma ja ohjelma Amurin alueen sähkövoimateollisuuden kehittämiseksi kaudelle 2018-2022 . Amurin alueen talouskehitysministeriö. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 24. lokakuuta 2018. (määrätön)
5. ↑ Sähköntuotanto . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 3. toukokuuta 2020. (määrätön)
6. ↑ Dmitrieva G.N. Zeyan vesivoimakompleksin rakentamisen negatiiviset seuraukset // Yhteiskunnallisen kehityksen teoria ja käytäntö. - 2012. - Nro 5 . - S. 199-201 .
7. ↑ 1 2 3 4 Zeyan vesivoimalan historia . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2020. (määrätön)
8. ↑ Luumu, 2014 , s. 172.
9. ↑ Zeyan vesivoimalan säiliö keräsi ennätysmäärän . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 12. toukokuuta 2020. (määrätön)
10. ↑ Zeyan vesivoimalan tulvan kronologia . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2020. (määrätön)
11. ↑ JSC "Zeyskaya HPP" työstä tulvien aikana . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2019. (määrätön)
12. ↑ Kojeiston päivitys suoritettu Zeya HPP:ssä . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 7. elokuuta 2020. (määrätön)
13. ↑ Zeyan vesivoimalaitoksella otettiin käyttöön uusi pukkinosturi . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2019. (määrätön)
14. ↑ Ohjelma Zeyan vesivoimalan kattavaa modernisointia varten . RusHydro. Haettu 25. toukokuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2019. (määrätön)

Kirjallisuus

• Dvoretskaya M.I., Zhdanova A.P., Lushnikov O.G., Sliva I.V. Uusiutuva energia. Venäjän vesivoimalaitokset. - Pietari. : St. Petersburg Polytechnic Publishing House. Pietari Suuren yliopisto, 2018. - 224 s. — ISBN 978-5-7422-6139-1 .
• Sliva I. V. Vesivoiman historia Venäjällä. - M. : JSC "RusHydro" sivuliike - "KorUNG", 2014. - 304 s.
• Venäjän vesivoimalaitokset. - M . : Tyyppi. In-ta Hydroproject, 1998. - 467 s.

Linkit

• Zeyan vesivoimalan virallinen verkkosivusto . RusHydro. Haettu: 25.5.2020. (määrätön)
• "Ellei vesivoimaa olisi, kaikki täällä leijuisi pois": energiaa Venäjän reunalla . Taiga.info. Haettu: 25.5.2020. (määrätön)
• Kuvakatsaus Zeyan vesivoimalasta . Aleksanteri Golovko. Haettu: 25.5.2020. (määrätön)