| Kashkhataun voimalaitos | |
|---|---|
| Ylijännitesäiliö ja kynä Kashkhataun HEPP:ssä | |
| Maa | Venäjä |
| Sijainti | Kabardino-Balkaria |
| Joki | Cherek |
| ryöpytä | Nižne-Tšerekski |
| Omistaja | RusHydro |
| Tila | nykyinen |
| Rakentamisen alkamisvuosi | 1993 |
| Vuosien yksiköiden käyttöönotto | 2010 |
| Pääpiirteet | |
| Vuosittainen sähköntuotanto, milj. kWh | 241 |
| Voimalaitoksen tyyppi | johdannainen |
| Arvioitu pää , m | 94 |
| Sähköteho, MW | 65.1 |
| Laitteen ominaisuudet | |
| Turbiinin tyyppi | radiaali-aksiaalinen |
| Turbiinien määrä ja merkki | 3 × RO 180/1128-V-170 |
| Virtausnopeus turbiinien läpi, m³/ s | 3×26,7 |
| Generaattorien lukumäärä ja merkki | 3×SV-375/130-14 UHL4 |
| Generaattorin teho, MW | 3×21,7 |
| Päärakennukset | |
| Padon tyyppi | jauhettu irtotavara |
| Padon korkeus, m | 37 |
| Padon pituus, m | 397,6 |
| Gateway | Ei |
| RU | 110 kV |
| Kartalla | |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Kashkhatau HPP (Sovetskaya HPP, Cherekskaya HPP-2) on vesivoimalaitos Cherek - joella Tšerekin alueella Kabardino -Balkariassa lähellä Kashkhataun kylää . Kabardino-Balkarian suurin voimalaitos. Kashkhataun voimalaitoksen rakentaminen aloitettiin vuonna 1993, ja se otettiin virallisesti käyttöön 26. joulukuuta 2010. Sisältyy Nizhne-Chereksky-vesivoimaloiden kaskadiin . Asema rakennettiin ohjauksen mukaan , se muodostaa yhden teknologisen kompleksin, jossa sijaitsevat alla sijaitsevat Aushigerskaya HPP ja Zaragizhskaya HPP , jotka suorittavat vedenoton, puhdistavat sen sedimenteistä ja säätelevät päivittäin virtausta koko kaskadin edun mukaisesti. . Kashkhatau HPP on osa PJSC RusHydron Kabardino-Balkarian haaraa .
Kashkhataun HPP:n tilat sijaitsevat Cherek-joella, lähellä sen kahden komponentin - Cherek-Balkarsky- ja Cherek-Khulamsky (Cherek-Bezengisky) -joen yhtymäkohtaa. Joen pituus on 119 km, keskimääräinen vuotuinen virtaama 1,9 km³ , joen vesivoimapotentiaali sivujokineen on 4,5 miljardia kWh . Cherek-joen keskimääräinen vuotuinen virtaama Kashkhataun HEP:n vedenottolaitosten kohdalla on 40,8 m³/s , keskimääräinen vuotuinen virtaama 1,291 km³ (josta 1,23 km³ tulvakaudella), keskimääräinen vuotuinen kiintoainevirtaama 0,98 milj. m³ (josta 0,93 milj. m³ tulvakaudella). Korkeavesi kesä-elokuussa, arvioitu virtaus todennäköisyydellä 0,1% (1 kerta 1000 vuodessa) - 458 m³ / s . Rakennusalueen arvioitu seismisyys on 9 pistettä. Vesivoimalaitokset sijaitsevat tiheästi asutulla alueella, jossa on kehittynyt teollisuus ja maatalous [1] .
Kashkhataun voimalaitos on osa yhtä tuotantokompleksia - Nizhne-Cherek-voimalaitosten sarjaa. Kaskadi koostuu kolmesta vesivoimalaitoksesta - Kashkhataun HEPP, joka on ylempi vaihe, Aushiger HPP, joka on keskivaihe, ja Zaragizhin HE, joka on alempi vaihe. Kashkhataun HEPP:ssä käytetty vesi syötetään suoraan Aushigerin HEPP:n johdannaiseen, josta se Aushigerin HEPP:n johdannaiseen tulee edelleen Zaragizhin HEP:n johdannaiseen. Kashkhataun vesivoimalan tilat tarjoavat vedenoton, sen puhdistamisen sedimenteistä ja päivittäisen virtauksen säätelyn koko kaskadin edun mukaisesti [1] [2] .
Kashkhataun HPP on korkeapainevesivoimala. Voimalaitoksen asennettu kapasiteetti on 65,1 MW , suunniteltu keskimääräinen sähkön vuosituotanto on 241 miljoonaa kWh . Vesivoimayksiköihin kohdistuva paine syntyy ohjaamalla suurin osa Cherek-joen virtauksesta kiertokanavan ja tunnelin avulla . Rakenteellisesti HPP-tilat on jaettu pääyksikköön, johtamisyksikköön ja paineasemayksikköön [1] [3] .
Pääyksikkö muodostaa säiliön , varmistaa veden oton johdannaiseen, puhdistaa ottoveden sedimentistä ja poistaa ylimääräisen veden tulon alavirtaan . Pääkokoonpano koostuu patosta, jossa on ylivuoto , lietteen poistoaukko ja kalakäytävä , sekä vedenottolaitteesta, jossa on allas . Penkeren pato on valmistettu paikallisista materiaaleista, ja sen läpäisemätön ydin on savi- ja sora - kivimaa - runkoseosta. Padon ylä- ja alavirran työntöprismat täytetään lohkare - kivimaasta . Aaltoiskuilta suojaamiseksi padon yläkaltevuus on vahvistettu betonilla . Padon pituus harjaa pitkin on 397,6 m, maksimikorkeus 37 m. Läpäisemättömänä lisäelementtinä padon ja betonirakenteiden eteen on järjestetty betonilaatoilla kiinnitetty runkomateriaalista tehty ponuri . Padon vasemmassa osassa on tikapuutyyppiset kalatikkaat [1] .
Oikealla padon vieressä oleva betonivuoto ja sohjoinen vuoto ovat osa painerintamaa. Poistokäytävässä on kaksi 7 m leveää ylivuotojännettä, joista kumpikin on 730,8 metrin korkeudella. Rakentamisen aikana Cherek-joen virtaus johdettiin rakennusvuodon läpi, jonka kapasiteetti on 280 m³ / s, joka on kaksinkertainen teräsbetoniputki , jonka poikkileikkaus on 21 m² ja pituus noin 210 m ja joka sijaitsee pohjalla. patoa. Padon ja toimintavuodon rakentamisen valmistuttua rakennusvuoto poistettiin käytöstä asettamalla siihen 22 m pitkä betonitulppa . HPP:n painerakenteet muodostavat pienen säiliön, jonka pinta-ala on 0,44 km², kokonaistilavuus 6,9 miljoonaa m³ ja hyötytilavuus 0,9 miljoonaa m³ . Säiliön normaalipitoisuuden merkki on 738,0 m, pakkopidätystaso 739,0 m, kuolleen tilavuuden taso 736,5 m [1] .
Vedenottorakenne on suoraan vuotoaukon vieressä ja on myös osa painerintamaa, koostuu selkeytyssäiliön yläpäästä, jossa on kolme pohjahuuhtelukäytävää, nelikammioinen selkeytyssäiliö (kunkin kammion pituus on 120 m ) , joka puhdistaa vettä sedimenteistä, ja selkeytyssäiliön alaosa huuhtelugallerialla. Selkeytyssäiliössä on automaattinen hätäylitys, jonka virtausnopeus on 100 m³/s ja jonka kynnys on 739 m. Kaatopaikan ja vedenottopaikan eteen on asennettu kalansuojalaite . Jokainen vedenottoaukon neljästä jännevälistä on varustettu jäteritilillä ja litteillä hätäkorjausporteilla [1] .
Kashkhataun HEPP:n kokonaispituus on 6459 metriä ja se koostuu avoimesta ja suljetusta osuudesta. Avointa aluetta edustaa poikkeutuskanava-allas, joka alkaa suoraan sedimentaatiosäiliön takaa ja edustaa teräsbetonista suorakaiteen muotoista alustaa, jonka pituus on 2249 m, leveys pohjaa pitkin 6,9 m ja seinät 5,5-7,1 m. Astia on koottu osista 25. Pituus m. Johtamiskanava-alusta päättyy derivointitunnelin sisääntuloportaaliin, joka on derivoinnin suljettu osa. Eri osissa tunnelin muoto on hieman erilainen, alkuosassa sen pyöreä poikkileikkaus, jonka halkaisija on 5,6 m, sitten on osa, jossa on pyöreä holvi 252 ° kulmassa, viisteet seinät ja tasainen tarjotin, tällä osuudella tunnelin enimmäisleveys on 5,4 m, korkeus - 5,1 m. Poikkeustunnelin pituus on 4 210 m. Tunnelin reitti ylittää erilaisia kiviä - kalkkikiveä , savea , tulvivaa hiekkaa ja siten myös kaupungin seinät tunnelissa on useita erilaisia vuorauksia . Tunnelin toimintatapa on paine, suurin staattinen korkeus on 16 m. Tunneli päättyy uloskäyntiportaaliin päivittäiseen säätöaltaaseen .
Paineasemayksikkö koostuu päivittäisestä ohjausaltaasta, vedenotosta, paineputkistosta , painesäiliöstä , voimalaitosrakennuksesta, poistokanavasta ja avoimesta kojeistosta (ORU) .
Päivän säätöallas (BSR), joka toimii myös painealtaana , on rakennettu osittain louhintaan , osittain bulkkipatojen avulla . BSR:n sisärinteet on kiinnitetty 0,2 m paksuisilla betonilaatoilla 0,3 m paksuiselle sora-kivimaakerrokselle . , merkki NPU - 738 m .
Vedenotto sijaitsee BSR:n päässä, ja se vie vettä paineputkeen. Vedenottoaukossa on kaksi suorakaiteen muotoista, kooltaan 3,5 × 4,5 m imuaukkoa, jotka yhdistetään vedenottoaukon päässä ja kulkevat yhdeksi pyöreäksi , halkaisijaltaan 4,4 m vesiputkeksi, jotka yhdistyvät paineputkeen. Vedenottoaukkojen eteen asennetaan jäteastiat sekä hätäkorjaus- ja korjausportit [ 1] .
Painejohtoa käytetään veden syöttämiseen voimalaitosrakennukseen. Se koostuu metallista paineputkesta, jonka pituus on 981 m ja halkaisija 4,4 m. Putken keskellä on teräsbetonipainesäiliö, jonka korkeus on 40 m ja halkaisija 15 m ja joka suorittaa tehtävät putkiston suojaaminen vesivasaralta hydrauliyksiköiden toimintatilan jyrkän muutoksen aikana [1] .
HPP-rakennus sijaitsee Kudakhurt-joen terassilla , sen mitat ovat 71 × 31 m. HPP-rakennukseen on asennettu 3 radiaaliaksiaalista hydrauliturbiinia RO 115 / 872zh-VM170, jotka toimivat suunnittelupäässä 94 m. Turbiinit käyttävät 3 SV-375 / vesigeneraattoria 21,7 MW . Vesiturbiinien valmistaja on Syzran - yritys " Tyazhmash ", generaattoreita - Novosibirsk " Elsib ". Turbiineista poistuva vesi johdetaan 453 m pituiseen poistokanavaan, jonka poikkileikkaus on puolisuunnikkaan muotoinen , väylän rinteet on kiinnitetty teräsbetonilaatoilla. Poistokanava on rajapinta Aushiger HPP:n johdannaiseen, rajapinnan lähelle on järjestetty porteilla varustettu kytkinyksikkö estämään veden käänteinen virtaus, kun Kashkhataun HEP on pysäytetty ja Aushiger HPP on toiminnassa [1] .
Sähkö syötetään sähköjärjestelmään generaattoreista kolmen kolmivaiheisen muuntajan TRDN-25000/110-U1 kautta, joiden kunkin teho on 25 MVA, avoimen kojeiston (OSG-110 kV) kautta seuraavia 110 kV voimalinjoja pitkin:
Kabardino-Balkarialla on merkittäviä, mutta huonosti käytettyjä vesivoimavaroja, joita edustavat Terekin altaan vuoristojoet - Urukh , Cherek, Baksan ja Malka sekä niiden sivujoet (tasavallan jokien teknisen vesipotentiaalin arvioidaan olevan 7,5 miljardia kWh ) . [4] . Vuonna 1936 Baksan-joella käynnistettiin Baksanin vesivoimala , jonka kapasiteetti on 25 MW , vuonna 1959 pieni Neuvostoliiton vesivoimala , jonka teho on 2 MW Tšerek-joella, vuonna 1962 pieni Mukholskajan vesivoimala , jossa 0,64 MW :n kapasiteetti Cherek-Balkarsky-joella. Listatut voimalaitokset vastasivat vain 7 % Kabardino-Balkarian tarpeista, loput sähköstä toimitettiin tasavallalle ulkopuolelta [1] .
Cherek-joen altaan vesivoimavarojen käyttämiseksi itse Cherekissä ja sen komponenteissa (Tšerek-Khulamsky- ja Cherek-Balkarsky-joet) suunniteltiin luoda 7 vesivoimalaitoksen kaskadi, joiden kokonaiskapasiteetti on 563,6 MW ja keskimääräinen vuosituotanto 1990 miljoonaa kWh [1] . Nizhne-Chereksky-voimalaitosten kaskadi valittiin täytäntöönpanon prioriteetiksi, jonka rakentamisen tarve perustettiin "Neuvostoliiton UES:n kehittämissuunnitelmalla vuosille 1976-1980". ja ohjelma Kabardino-Balkarian energiapohjan luomiseksi vuoteen 2010 saakka, jonka Investproject JSC toteuttaa Kabardino-Balkarian ministerineuvoston puolesta ja Venäjän federaation presidentin lokakuussa antaman asetuksen mukaisesti 14, 1992 "Valtion tuesta Kabardino-Balkarian tasavallan sosioekonomiselle kehitykselle". Alun perin teknisen hankkeen kaskadin rakentamiseksi osana Sovetskaja- ja Aushiger-voimalaitosta kehitti Jerevanhydroproject Institute (neuvostoliiton HEPP:n kapasiteetin tähän projektiin oli määrä olla 55,4 MW , Aushigerin 32 MW ) . , sitten Moskovan vesiprojektiinstituutti sai päätökseen hankkeen merkittävän tarkistuksen lisäämällä HPP-kaskadin tehoa [5] .
Nizhne-Chereksky-voimalaitosten kaskadin rakentaminen aloitettiin vuonna 1993. Koska Sovetskajan HEPP:n kiertotunnelin kallis rakentaminen nykyisissä taloudellisissa olosuhteissa saattoi viivyttää rakentamista suuresti, työ keskittyi ensisijaisesti Aushigerskajan HEPP:n rakentamiseen, Neuvostoliiton HEPP:n rakentaminen tapahtui hitaasti. Sen toiminnan varmistamiseksi ilman Kashkhataun vesivoimalan käyttöönottoa rakennettiin varavedenottoyksikkö Cherek-joelle [1] . Aushigerskaja HEPP:n käyttöönoton jälkeen joulukuussa 2002 Neuvostoskajan HEPP:n rakentaminen tehostui jonkin verran. 1.1.2005 HEPP-laitosten valmiudeksi arvioitiin 32 %, rakentamisen loppuun saattamiseen tarvittiin 3,1 miljardia ruplaa. 24. marraskuuta 2005 RAO "UES of Russia" uudistuksen yhteydessä JSC "Cascade of Nizhne-Cherekskiye HPPs", jota valvoo JSC "HydroOGK" (myöhemmin nimetty JSC "RusHydro") erotettiin JSC " Kabbalkenergosta ", johon kiinteistökompleksit siirrettiin Aushigerskajan ja Neuvostoliiton vesivoimalat [6] . 1. heinäkuuta 2008 JSC Cascade of Nizhne-Chereksky HPPs yhdistettiin JSC RusHydroon, ja Aushigerskaya ja Kashkhatau HPPs liitettiin osaksi yhtiön Kabardino-Balkarian haaraa [7] . Aushigerskaya HPP:n käynnistäminen johti nykyisen pienen Neuvostoliiton HEPP:n, jonka kapasiteetti on 2 MW , poistamiseen ja purkamiseen, koska Cherek-joen virtaus pieneni aseman vedenottotilojen linjauksessa [4] .
| Kashkhataun voimalaitoksen rakentamisen rahoitus vuodesta 2004, milj. ruplaa | ||||||
| 2004 [8] | 2005 [8] | 2006 [9] | 2007 [10] | 2008 [11] | 2009 [12] | 2010 [13] |
| 624 | 250 | 510 | yli 2500 | 1916 | 1480 | 926 |
Vuonna 2006 Sovetskajan HEP nimettiin uudelleen Kashkhataun HEP:ksi, HEP oli tarkoitus käynnistää vuoden 2008 ensimmäisellä neljänneksellä ja rakennustyöt valmistuvat vuoden 2008 lopussa. Maaliskuussa 2006 HPP:n pääyksikkö otettiin käyttöön. Helmikuussa 2007 CF Structured Products BV:n kanssa sovittiin 60 miljoonan dollarin lainan myöntämisestä HPP:n valmistumista varten kuudeksi vuodeksi [14] . 19. huhtikuuta 2007 vesivoimalaitoksen rakennuksen pohjalle laskettiin ensimmäinen betoni [10] .
Vesigeneraattorit ja vesiturbiinit toimitettiin asemalle vuonna 2008. Syyskuussa 2008 aseman ensimmäinen hydrauliyksikkö asennettiin [15] . Vuoden 2008 lopussa laitoksen pääyksikkötilojen, paineputken, vuorokausivalvonta-altaan, HE-rakennuksen työt olivat lähellä valmistumista, laitoksen kokonaisvalmiudeksi arvioitiin yli 80 %. Vesivoimalan käynnistys suunniteltiin vuoden 2008 neljännelle neljännekselle, mutta poikkitunnelin rakentamisen ruuhkautumisen vuoksi vesivoimalan rakentamisen valmistuminen siirtyi vuoden 2009 loppuun . 16] . Vuoden 2009 aikana HEPP:n rakennustyöt (poikkeustunnelia lukuun ottamatta) saatiin pääosin päätökseen ja hydrauliset voimalaitteet asennettiin. BSR, paineputkisto ja hydrauliyksiköt testattiin täyttämällä BSR Kudahurt-joen vedellä pumppujen avulla [17] .
Vaikeimmaksi tehtäväksi vesivoimalan rakentamisen aikana osoittautui kiertotunnelin poraus heikossa ja tulvivassa hiekkamaassa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi käytettiin monimutkaista ja kallista tekniikkaa, johon sisältyi maaperän alustava kiinnitys erityisillä kovettuvilla läpäisemättömillä materiaaleilla, jotka on syötetty rakoihin, jotka on aiemmin leikattu vedellä korkealla paineella [18] . Tarve hallita tätä tekniikkaa johti tunneloinnin viivästymiseen, mikä aiheutti toistuvia lykkäyksiä aseman käynnistämiseen. Lisäksi vesivoimalaitosten testauksen aikana havaittiin lisääntynyt vesigeneraattoreiden tärinä , joka on poistettava [19] . Kashkhataun HEPP:n kiertotunneli katkaistiin 16. huhtikuuta 2010 [20] . 21.4.2010 110 kV ulkokojeiston sähköjärjestelmän puolelta suoritettiin jännitys [21] . 3. kesäkuuta 2010 vesi johdettiin tunnelin läpi BSR:n testaamiseksi [22] . 3. heinäkuuta 2010 aloitettiin vesivoimalaitoksen nro 1 testaus, ja sähköjärjestelmään syötettiin ensimmäistä kertaa sähköä [23] . 25. elokuuta 2010 saatiin onnistuneesti päätökseen kattavat vesivoimalaitosten testit, joiden aikana kaikki aseman vesivoimayksiköt työskentelivät täydellä teholla 72 tuntia tuottaen sähköä voimajärjestelmään [24] . HEPP:n käyttöönotto suunniteltiin 31. elokuuta 2010, mutta siirrettiin sitten myöhempään ajankohtaan. 8.9.2010 osa poikkeutuskanavan seinästä romahti, mikä viivästytti aseman käyttöönottoa [25] . 26. joulukuuta 2010 Kashkhataun HEPP:n hydrauliyksiköt liitettiin verkkoon kuormitettuna, 72 tunnin testien jälkeen HEP otettiin kaupalliseen käyttöön [26] .
Kashkhataun HEPP:n rakentamisen jälkeen Cherek-joen altaan vesivoimapotentiaalin kehittäminen on mahdollista. Vuonna 2016 otettiin käyttöön Zaragizhskaya HEP (30,6 MW) Aushigerskaya HPP :n poistokanavalla [27] , vuonna 2020 Verkhnebalkarskaya HEP (10 MW) otettiin käyttöön Tšerek-Balkarsky-joella, on suunniteltu rakentaa pieni HEP alavirtaan Zaragizhskaya HEP "Psygansu" (19,1 MW, suunniteltu käyttöönotto vuonna 2024), on mahdollista rakentaa Blue Lakes HEP (71,5-110 MW) [1] [4] .