| Kamskaya HPP | |||
|---|---|---|---|
| Maa | Venäjä | ||
| Sijainti | Ordzhonikidzevskyn alueella | ||
| Joki | Kama | ||
| ryöpytä | Volga-Kama | ||
| Omistaja | RusHydro | ||
| Rakentamisen alkamisvuosi | 1949 | ||
| Vuosien yksiköiden käyttöönotto | 1954-1956, 1958 | ||
| Pääpiirteet | |||
| Vuosittainen sähköntuotanto, milj. kWh | 1700 | ||
| Voimalaitoksen tyyppi | pato, kanava | ||
| Arvioitu pää , m | 16.5 | ||
| Sähköteho, MW | 552 | ||
| Laitteen ominaisuudet | |||
| Turbiinin tyyppi | pyörivä siipi | ||
| Turbiinien määrä ja merkki | 23×PL-20-V-500 | ||
| Virtausnopeus turbiinien läpi, m³/ s | 23x162 | ||
| Generaattorien lukumäärä ja merkki | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Generaattorin teho, MW | 23×24 | ||
| Päärakennukset | |||
| Padon tyyppi | savialluviaali | ||
| Padon korkeus, m | 35 | ||
| Padon pituus, m | 1816 | ||
| Gateway | kaksisäikeinen kuusikammioinen purjehduskelpoinen puukoskenlasku | ||
| RU | 220, 110 kV | ||
| muita tietoja | |||
| Verkkosivusto | kamges.rushydro.ru | ||
| Kartalla | |||
|
|||
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |||
Kamskaya HPP on vesivoimala, joka sijaitsee Kama -joen varrella Permin alueella , Permin kaupungissa . Mukana Volga-Kama HPP-kaskadissa , on Kaskadin ylempi vaihe Kamassa. Kun viimeiset vesivoimalaitokset käynnistettiin vuonna 1956, Kamskaja HPP oli toiseksi suurin vesivoimalaitos Neuvostoliitossa , toiseksi vain Dneprogesin jälkeen (483 MW vastaan 650 MW). Kamskaya HPP on osa PJSC RusHydroa sivuliikkeenä.
Kamskajan HE on matalapaineinen jokivesivoimalaitos (HEP-rakennus on osa painerintamaa). Vesivoimalaitoksia ovat muun muassa savipadot , vesivoimalaitoksen rakennukseen yhdistetty ylivirtauspato, laivaussulut padoineen ja lähestymiskanavineen, 110 ja 220 kV ulkokojeistot . Tiet ja rautatiet on rakennettu vesivoimalaitoksen tilojen varrelle. Voimalaitoksen asennettu kapasiteetti on 552 MW , suunniteltu keskimääräinen vuotuinen sähköntuotanto on 1700 miljoonaa kWh , todellinen keskimääräinen vuotuinen sähköntuotanto on 1900 miljoonaa kWh [1] [2] .
Aseman rakenteeseen kuuluu kaksi maapatoa - kanava ja tulva. Kanavan pato sijaitsee voimalaitosrakennuksen ja laivaussulkujen välissä, sen pituus on 650 m, enimmäiskorkeus 35 m, harjan leveys 11 m, leveys harjanteella - 21 m. Rungon kokonaistilavuus maapatojen pinta-ala on 4 500 tuhatta m³. Padot on valmistettu hienorakeisesta hiekasta, ja ne on varustettu pysty- ja vaakasuoralla salaojitusjärjestelmällä. Patojen yläkaltevuus on suojattu aaltoeroosiolta 0,4 m paksuilla teräsbetonilaatoilla [3] [4] .
Vesivoimalaitoksen rakennus on run-of-river -tyyppinen (tuntoi veden paineen), yhdistettynä ylivuotopatoon. Rakennuksen pituus harjannetta pitkin on 386 m (kokonaispituus 429 m), leveys harjanteella 52,5 m, rakennuskorkeus 40 m. . Jokaisessa osassa on kuusi ylivuotoa ja kuusi hydrauliyksikköä. Hydraulisten yksiköiden yläpuolella on 12 m leveät vuodot, padot on varustettu erityisillä vedenpitävillä irrotettavilla kansilla, joiden kautta päästään hydrauliikkayksiköihin korjaustöitä varten, sekä tasaiset portit. Turbiinikammioiden sisäänkäynnit on varustettu myös litteillä hätäkorjausporteilla ja roskaritilillä. Yhteensä Kamskajan HEPP:llä on 24 ylivuotoa, joiden kokonaiskapasiteetti (ilman 24. lahden käyttämätöntä ylivuotoa) normaalilla säiliötasolla on 17 020 m³/s, pakotetulla suvantotasolla 18 860 m³/s. Portteja ja padonsuojia ohjataan ylävirran puolelta kolmella 250 tonnin nostokapasiteetilla varustettuja pukkinosturia, jotka sammutetaan 100 m pitkällä betonipadolla .] [1] [2] .
HEPP:n konehuoneeseen on asennettu 23 pystyhydrauliikkayksikköä, joista kukin on 24 MW. Hydrauliyksiköt on varustettu pyöriväsiipisilla turbiineilla PL-20-V-500, jotka toimivat suunnittelukorkeudella 16,5 m. Turbiinit käyttävät VGS-700/100-48 hydrogeneraattoreita. Vesiturbiinien valmistajat ovat Kharkov - yritys " Turboatom " ja Syzranin tehdas "Tyazhmash", generaattorit - tehdas "Uralelektroapparat". 24. jaksolla, vuonna 1958, asennettiin kokeellinen vaakasuuntainen puolisuoravirtaushydrauliikkayksikkö PL-548-G-450-turbiinilla, joka poistettiin käytöstä ja purettiin vuonna 1992 [3] [1] [2] [4] [5] .
Vesivoimalaitokset tuottavat sähköä 10,5 kV jännitteellä yksivaihemuuntajille. Muuntajaryhmiä on yhteensä 4: kaksi ryhmää muuntajia ODG-63333/110 (6 vaihetta, kunkin kapasiteetilla 63,3 MVA) ja kaksi ryhmää muuntajia ORDC-63300/220 (6 vaihetta teholla 63,3 MVA), kuusi on kytketty kuhunkin ryhmään vetygeneraattoreita. Asemalla on kolme avointa kytkinlaitetta (OSG), joiden jännitteet ovat 110 ja 220 kV. Vasemman rannan 110 ja 220 kV kojeistot sijaitsevat vierekkäin tulvapadon takana, lähellä laivaussulkuja, kytkinlaitteet on kytketty toisiinsa kolmivaiheisella automuuntajalla ATDCTN-200000/220/110, jonka kapasiteetti on 200 MVA. Oikealla rannalla (josta lähtee kaksi linjaa) on myös 110 kV ulkokojeisto. Kamskajan voimalaitoksen sähkö syötetään voimajärjestelmään seuraavien siirtolinjojen kautta: [6]
Puutavaraa sisältävien jokilaivojen ja lauttojen kulkua varten vesivoimalaitoksen läpi (lauttojen lukitusta tehtiin 1990-luvulle asti), kaksilinjaiset kuusikammioiset laivaus-puukoskenlaskusulut ( Permin lukko), joissa on lähestymiskanavat ja ympäröivät padot, jotka sijaitsevat lähellä väylän ja tulvapatojen välistä vasenta rantaa käytetään. Lukkojen syöttöjärjestelmä on kolattu, kunkin kammion hyötypituus on 229,6 m, minimileveys 29,7 m, kammion täyttö- ja tyhjennysaika on 5 minuuttia. Lukkojen suunnittelun piirre on kammioiden seinien rakentaminen metallilevypaaluista, liukuporttien käyttö sekä erityisten sähkövetureiden käyttö lauttojen siirtämiseen lukkojen kammioiden läpi. Ylempi lähestymisväylä on 700 m pitkä ja 80 m leveä, alempi 550 m pitkä ja 80 m. Navigointisulut ovat valtion omistuksessa ja niitä ylläpitää Kaman sisävesialtaan hallinto [7] [8] .
HPP:n painerakenteet muodostavat suuren Kama-säiliön . Säiliön pinta-ala normaalilla pituus 300 km, suurin leveys 18 km, enimmäissyvyys 30 m.,1915 km²pidätystasolla on Säiliön normaalin pidätystason merkki on 108,5 m merenpinnan yläpuolella ( Baltian korkeusjärjestelmän mukaan ), pakkopitopinta on 110,2 m, kuolleen tilavuuden taso 100 m [1] [9] .
Kamskaya HPP sijaitsee Ural Energy Ringin kahden päälinjan (lännen ja itäisen) lyhyimmässä risteyksessä, aseman toiminnalla on suuri merkitys virransyötön luotettavuuden varmistamiseksi. Ohjattavuuden ansiosta Kamskaya HPP toimii huipputilassa ja tarjoaa suojan Länsi-Uralin energiajärjestelmän epätasaisille kuormituksille. Kaiken kaikkiaan Kamskajan HEPP:n toiminnan aikana se tuotti yli 120 miljardia kWh halpaa uusiutuvaa sähköä, aseman rakentaminen kannatti vuonna 1971 [4] [10] .
| 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1806 | 2212 | 2265 | 3000 | 1645 | 1 721 | 1946 | 1 985 | 1 998 | 2464 | 1927 | 2274 | 2170 |
Kaman HEPP:n säiliö on hyötytilavuudeltaan suurin Kaman vesivoimalaitoksista ja sillä on päärooli Kaman virtauksen säätelyssä koko kaskadin edun mukaisesti. Kaman säiliön luominen mahdollisti suuren kapasiteetin navigoinnin 300 km Kamasta ylävirtaan (erityisesti Permin - Bereznikin suunnassa), ja vesipäästöt säiliöstä varmistavat purjehduskelpoisten syvyyksien ylläpitämisen osuudella alkaen Votkinskajan vesivoimala Nizhnekamskin tekoaltaaseen, joka syntyi, koska Nizhnekamskin säiliötä kieltäydyttiin täyttämästä suunnittelumerkkiin. Lisäksi Kama-allas tarjoaa luotettavan vedensaannin Permille ja useille muille siirtokunnille, on merkittävä tulvantorjunta-arvo, suojelee alueita alavirtaan tulvilta, sitä käytetään virkistystarkoituksiin ja kalastukseen (sallittu saalis on arviolta 299 tonnia per vuosi). Vesivoimakompleksin rakenteita pitkin on rakennettu tie ja rautatie [11] [12] [13] .
Eri organisaatiot ovat tehneet 1920-luvulta lähtien suunnittelututkimuksia integroidun järjestelmän luomiseksi Volgan altaan vesivoiman käyttöä varten. Vuoden 1932 alkuun mennessä kehittynein oli Volgostroy A.V. Chaplyginin pääinsinöörin suunnitelma, joka sisälsi muun muassa kolmen vesivoimalaitoksen rakentamisen Kamaan, mukaan lukien yhden vesivoimalan Permin alueella. Tämä järjestelmä sai tukea, ja 23. maaliskuuta 1932 Neuvostoliiton kansankomissaarien neuvoston ja bolshevikkien liittovaltion kommunistisen puolueen keskuskomitean päätöksellä Kaman (Perm) vesivoimalan suunnittelu hyväksyttiin. . Aseman rakentamista varten perustettiin Srednevolgopermstroy-organisaatio, joka vuonna 1935 nimettiin uudelleen KamGESstroyksi. Aseman projekti kehitettiin vuoteen 1937 mennessä, Kamskajan vesivoimalaitoksen kapasiteetin piti olla 504 MW (7 vesivoimalaitosta 72 MW kukin), rakenteeseen kuului 254 metriä pitkä voimalaitosrakennus, 95 metriä pitkä ylivirtauspato. pitkä ja kaksirivinen yksikammioinen lukko. Työmaan valmistelutyöt (asuntojen ja infrastruktuurin rakentaminen) aloitettiin vuonna 1934. Mutta rakentamisen aikana kävi ilmi, että HEPP-rakenteiden pohjalla on monimutkainen geologinen rakenne - savikerroksen alla on karstivaarallisia kipsiä sisältäviä kiviä, mikä teki riskialttiiksi rakentaa alkuperäisen hankkeen mukaisen HEJ:n, vaikka suodatuksen torjumiseksi toteutetut toimenpiteet, mukaan lukien ikiroutaverhon luominen. Tämän seurauksena elokuussa 1937 aseman rakentaminen lopetettiin, rakentajien voimat siirrettiin Kuibyshevin vesivoimalan paikalle. Kamassa lupaavammaksi tunnustetaan 648 MW:n Solikamskin vesivoimalan rakentaminen, jonka piti olla osa laajamittaista hanketta Kaman, Vychegdan ja Pechoran yhdistämiseksi luomalla yksi yhteinen säiliö. kolme jokea. Vuonna 1937 alkaneet Solikamskin vesivoimalan rakennustyöt kuitenkin keskeytettiin syyskuussa 1940 [14] [1] [15] .
Vuonna 1941 Hydroenergoproektin asiantuntijat tulivat siihen tulokseen, että Kaman vesivoimala oli ensimmäinen prioriteetti Volga- ja Kama-joen uudisrakentamisessa. Aseman suunnittelua päätettiin muuttaa ottaen huomioon alueen geologinen tilanne. Professori B.K. Aleksandrovin johtama suunnittelijaryhmä kieltäytyi hautaamasta voimalaitosta kipsimaahan lisäämällä vesivoimalaitosten määrää ja HEPP-rakennuksen pituutta sekä yhdistämällä sitä ylivuotopatoon. Samaan tarkoitukseen käytettiin kuusikammioisia lukkoja. Tuloksena oli mahdollista pienentää HPP-rakennuksen syvyyttä 23 metristä 9 metriin, vähentää betonityön määrää 3 kertaa, yleensä alentaa rakennuskustannuksia ja lyhentää aseman rakennusaikaa. Neuvostoliiton valtiollinen suunnittelukomitea käsitteli Kamskaja-voimalaitoksen suunnittelutehtävää vuonna 1943, ja se hyväksyttiin vuonna 1945. Aseman tekninen suunnittelu hyväksyttiin 2. kesäkuuta 1948 [14] [1] [16] .
Molotovin vesivoimalan (vuosina 1940-1957 Permin nimi oli Molotov) rakentaminen valtuutettiin jälleen Neuvostoliiton kansankomissaarien neuvoston 18. tammikuuta 1944 antamalla asetuksella, MolotovGESstroy-säätiön rakentamista varten. luotu (myöhemmin nimeltään KamGESstroy). Mutta vuoteen 1949 asti aseman rakentaminen rajoittui valmistelutyöhön, ja se toteutettiin erittäin hitaasti rahoituksen ja resurssien puutteen vuoksi. Vuonna 1948 rakentamista johti A. A. Sarkisov, joka oli aiemmin valvonut Farkhadin vesivoimalan rakentamista Uzbekistanissa. Vuodesta 1949 lähtien Kamskayan vesivoimalan rakentamista on tehostettu merkittävästi, työt on aloitettu suoraan aseman paikalla - kaivon harjanteiden rakentaminen. Elokuussa 1950 perustuskuoppa kuivattiin ja kaivaukset aloitettiin. Vuosina 1950-1954 aseman rakentamista johti I. I. Naimushin, joka myöhemmin johti Bratskin ja Ust-Ilimin vesivoimaloiden rakentamista. Ensimmäinen betoni aseman rakentamista varten muurattiin 18. kesäkuuta 1951. Asemaa rakennettiin kovaa vauhtia - jo 6. lokakuuta 1953 aloitettiin Kaman esto, joka kesti 12 päivää. Huhtikuussa 1954 aloitettiin Kaman säiliön täyttö, saman vuoden toukokuun 1. päivänä ensimmäinen laiva kulki laivasulun läpi. Kamskaja HPP:n ensimmäinen hydraulinen yksikkö (asemalla nro 1) otettiin käyttöön 18.9.1954. Vuoden 1954 loppuun asti otettiin käyttöön vielä viisi vesivoimalaitosyksikköä (asemanumerot 2-6). Syyskuussa 1955 toisen vaiheen perustuskuoppa tulvittiin, minkä jälkeen vuoden loppuun mennessä otettiin käyttöön viisi hydrauliyksikköä (asemanumerot 19-23). Vuonna 1956 otettiin käyttöön loput 12 pystysuoraa vesivoimalaitosyksikköä (asemien numerot 7-18), Kamskajan HEP saavutti 483 MW:n kapasiteetin ja sen rakentaminen oli pääosin valmis. 20. kesäkuuta 1958 otettiin käyttöön Neuvostoliiton ensimmäinen kokeellinen horisontaalinen hydraulinen yksikkö (asema nro 24), Kamskajan HEP:n kapasiteetti nousi 504 MW:iin. 31. joulukuuta 1964 valtion komissio hyväksyi aseman kaupalliseen käyttöön. Siviilihenkilöstön lisäksi Kaman vesivoimalan rakentamisessa käytettiin laajasti GULAG-vankien [14] [1] [16] [17] työtä .
Kamskajan HEPP:n rakentamisen aikana tehtiin 15,55 milj. m³ maanrakennustöitä ja 0,255 milj. m³ kallion louhintaa milj. m³, kiviaineksen kasausta, salaojitusta ja suodattimia laitettiin 0,248 milj. m³, betonia ja teräsbetonia 1,143 milj. m³, 67,1 tuhatta tonnia metallirakenteita ja mekanismeja asennettiin. Aseman todelliset rakennuskustannukset olivat 181,7 miljoonaa ruplaa vuoden 1955 hinnoilla [18] .
Käytön aloittamisen jälkeen Kamskaya HPP siirtyi laitteiden ja rakenteiden kehitys- ja hienosäätövaiheeseen. Asemalle asennettujen hydrogeneraattoreiden laatu osoittautui huonoksi, mikä johti tarpeeseen vaihtaa roottoreiden ja staattorien käämit. Vuoden 1955 tulvassa pohja huuhtoi vesikatkon takaa 7-11 metrin syvyyteen, jolloin alavirtaan muodostui saari, joka vaati 3 760 betonikuution upottamista eroosioalueelle. Poistokanavan pohjan ja oikean rannan eroosiota havaittiin myös myöhemmin 1960-luvun puoliväliin asti, mikä vaati lisätyötä eroosiovyöhykkeen vahvistamiseksi, mikä ratkaisi ongelman. Seitsemäntenä toimintavuotena havaittiin suunnitteluoletukset ylittävä suodatuksen lisääntyminen rakenteiden pohjassa, mikä vaati ylimääräisiä läpäisemättömiä toimenpiteitä laastiverhon luomisessa polymeeriliuoksilla, mikä mahdollisti suodatuksen tukahduttamisen. Ensimmäisinä vuosina aseman käynnistämisen jälkeen puujätteet (jotka kelluivat ylös säiliön täyttämisen jälkeen ja myös katosivat koskenlaskussa) toivat suuria vaikeuksia, naulautuivat suuria määriä voimalaitoksen rakennukseen, mikä johti roskien tukkeutumiseen. pidätysritilä ja paineen menetys hydrauliyksiköissä tämän ilmiön torjumiseksi, roskakorien uudelleenrakentaminen. Vuonna 1961 turbiiniputkien hätäkorjausporttien hydrauliset nostimet purettiin suunnitteluvirheiden ja huonon työn vuoksi, portteja ohjattiin pukkinostureilla ja käyttöön otettiin myös uusi hydrauliyksiköiden kiihtymisenestosuoja. Hydraulisten turbiinien juoksupyörien ja siipien kavitaatiokammioiden suojaamiseksi 1960-luvulla ne vuorattiin ruostumattomalla teräksellä [16] .
1990-luvun puoliväliin mennessä asemalaitteisto oli vanhentunut, minkä yhteydessä aloitettiin sen vaihto- ja modernisointityöt. Hydraulivoimalaitteiden modernisointikonsepti sisälsi hydrauliturbiinien vaihdon (PL-510-VB-500:sta PL-20-V-500:een) ja hydrogeneraattoreiden modernisoinnin (staattorin jäähdyttimien, staattorikäämien, generaattorikytkimien vaihto) . Kunnostettujen vesivoimalaitosyksiköiden tehoa nostettiin 21 MW:sta 24 MW:iin, mikä mahdollisti aseman kapasiteetin lisäämisen. Hydraulivoimalaitteiden modernisointi aloitettiin vuonna 1997 (2 hydrauliyksikköä) ja sitä jatkettiin seuraavaan tahtiin: vuonna 1998 uusittiin 1 hydrauliyksikkö, vuonna 1999 - 1, vuonna 2000 - 1, vuonna 2003 - 2, vuonna 2004 - 1, 2005 - 1, 2006 - 2, 2007 - 1, 2008 - 2, 2009 - 1, 2011 - 2, 2012 - 2, 2013 - 2, 2014 - 1 ja 20 1, jolla työ valmistui. Laitteiston vaihdon seurauksena laitoksen teho nostettiin asteittain 552 MW:iin. Harkittiin myös kokeellisen vaakahydrauliikkayksikön vaihtoa, joka toiminta-aikana otettiin käyttöön tulvakauden aikana ja vuonna 1992 se pysäytettiin lukuisten yksittäisten komponenttien vaurioiden vuoksi, generaattori purettiin, turbiini jätettiin paikalleen; samaan aikaan hydrauliyksikön yläpuolella sijaitseva ylivuotoväli poistettiin käytöstä. Vuonna 2017 päätettiin, että vesivoimalaitoksen uusiminen ei ole tarkoituksenmukaista, vaan sille tarkoitettu tila on tarkoitus betonoida. Sähkölaitteiden osalta vaihdettiin vuosina 1992-2010 tehomuuntajat ja automaattimuuntaja jakelulaitteiden kommunikaatiota varten. Myös hydromekaaniset laitteet uusitaan - portit, padon kannet, roskat pidättävät ritilät. [19] [16] [20] [21] .
4.11.1994 tapahtui onnettomuus Kaman vesivoimalaitoksen sulkujen länsilinjalla. Lukituksen aikana alemmat portit avautuivat, ja lukon läpi kulkeva työntäjä "Dunaisky-31" kahdella lastatulla proomulla vesivirralla tuhosi kaikkien alla olevien kammioiden portit (viisi porttia seitsemästä). Tämän seurauksena kaksi Kamajoella vesivoimalaitoksen kielletyllä alueella kalastanutta kalastajaa sai surmansa. Veden virtaus tuhoutuneen sulun läpi pysäytettiin hätäportin nopealla sulkemisella. Lukkojen kunnostus valmistui vasta vuonna 2012 [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| sivujoet | ||
| säiliöt | ||
| vesivoimala | ||