Шекснинская ГЭС

Шексни́нская ГЭС (Череповецкая ГЭС) — гидроэлектростанция на реке Шексне в Вологодской области, у посёлка Шексна. Входит в состав сооружений Волго-Балтийского канала. Отличается оригинальной конструкцией — здание ГЭС совмещено с поверхностным водосливом. Одна из двух ГЭС России, на которых размещены горизонтальные капсульные гидроагрегаты. Шекснинская ГЭС эксплуатируется ФБУ «Администрация Волго-Балтийского бассейна внутренних водных путей».

Шекснинская ГЭС
Шлюзы Шекснинского гидроузла
Шлюзы Шекснинского гидроузла
Страна  Россия
Местоположение  Вологодская область
Река Шексна
Собственник Минтранс РФ
Статус действующая
Год начала строительства 1950
Годы ввода агрегатов 1965—1966; 1973—1974
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч 120
Разновидность электростанции плотинная русловая
Расчётный напор, м 11
Электрическая мощность, МВт 84
Характеристики оборудования
Тип турбин горизонтальные капсульные поворотно-лопастные
Количество и марка турбин 2×ПЛ 20/548-ГК-550, 2×ПЛ 548-ГК-550
Расход через турбины, м³/с 2×229, 2×200
Количество и марка генераторов 2×СГКВ2 480/115-64, 2×СГКВ 480/115-64
Мощность генераторов, МВт 2×22, 2×20
Основные сооружения
Тип плотины земляная
Высота плотины, м 21
Длина плотины, м 808
Шлюз двухниточный однокамерный
РУ 110 кВ
На карте
Шекснинская ГЭС (Вологодская область)
Красная точка
Шекснинская ГЭС

Конструкция станцииПравить

Шекснинская ГЭС представляет собой низконапорную плотинную русловую гидроэлектростанцию. Установленная мощность электростанции — 84 МВт, фактическая располагаемая мощность — 24 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 120 млн кВт·ч[1].

Сооружения гидроузла относятся ко II классу капитальности включают в себя:[2][3]

  • земляную плотину длиной 808 м и наибольшей высотой 21 м. Плотина частично намыта, частично отсыпана из песчаных грунтов;
  • две земляные дамбы, одна из которых имеет длину 328 м и максимальную высоту 8 м;
  • двухниточный судоходный однокамерный шлюз;
  • здание ГЭС, совмещенное с поверхностным водосливом. Над гидроагрегатами размещены три водосливных пролёта шириной по 10,5 м, перекрываемых плоскими затворами. Водобойная часть состоит из железобетонной водобойной плиты, боковых сопрягающих подпорных стенок и средней разделительной стенки, являющейся продолжением среднего бычка здания ГЭС. Длина водобоя — 35 м. Рисберма длиной около 45 м состоит из участка с железобетонной плитой, который заканчивается бетонным зубом, и следующей за ним каменной наброски. Пропускная способность водослива при УМО — 540 м³/с, при НПУ — 780 м³/с и при ФПУ — 800 м³/с.

В здании ГЭС размещено 4 горизонтальных капсульных гидроагрегата, работающих при расчётном напоре 11 м: 2 гидроагрегата мощностью по 22 МВт (с 2013 года выведены из эксплуатации) и 2 гидроагрегата мощностью по 20 МВт. Гидроагрегаты мощностью 22 МВт оборудованы турбинами ПЛ 20/548-ГК-550 и генераторами СГКВ2 480/115-64, гидроагрегаты мощностью 20 МВт — турбинами ПЛ 548-ГК-550 и генераторами СГКВ 480/115-64[2]. Электроэнергия с гидроагрегатов на напряжении 3,15 кВ подается на два силовых трансформатора ТДГУ-20000/110, а с них через открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ — в энергосистему по двум линиям электропередачи (Шекснинская-I и Шекснинская-II).

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Шекснинское водохранилище, включающее в себя Белое озеро. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 1670 км², длина 225 км. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 6514 и 1850 млн м³ соответственно, что позволяет осуществлять сезонное регулирование стока. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 113,1 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот, в районе озера Белое), форсированного подпорного уровня — 113,96 м, уровня мёртвого объёма — 111,9 м. При создании водохранилища было затоплено 25,1 тыс.га сельхозугодий, перенесено 7751 строение[3][2].

История строительства и эксплуатацииПравить

История создания Шекснинской ГЭС тесно связана с историей Волго-Балтийского водного пути. К 1930-м годам стало очевидно, что Мариинская водная система, состоящая из большого количества небольших, преимущественно деревянных шлюзов, устарела и должна быть полностью реконструирована. В 1940 году вблизи поселка Шексна и города Вытегра началась выемка котлованов шлюзов, но работы были прерваны начавшейся Великой Отечественной войной. В 1947 году строительство Волго-Балта было возобновлено, но работы велись медленными темпами по причине недостаточности выделяемых ресурсов. В 1953 году стройка была остановлена и законсервирована. В 1955 году работы были возобновлены, но их интенсивность первое время была недостаточной. Положение изменилось в 1959 году, после решения руководства страны об активизации строительства и вводе Волго-Балтийского водного пути в эксплуатацию в 1965 году[1].

Шекснинская ГЭС была спроектирована Ленинградским отделением института «Гидропроект». При проектировании гидроэлектростанции было проработано несколько вариантов (с вертикальными агрегатами; с горизонтальными капсульными агрегатами; с горизонтальными турбинами, связанными карданной передачей с вертикальными генераторами). Технический проект гидроагрегата Шекснинской ГЭС был утвержден в 1961 году[1].

Строительство Шекснинской ГЭС было начато в 1950 году и велось в две очереди, каждая из которых предусматривала ввод в эксплуатацию двух гидроагрегатов. В связи с тем, что гидроагрегаты станции имели экспериментальных характер и их изготовление задерживалось, как часть напорного фронта и как водосбросное сооружение Шекснинская ГЭС вступила в работу уже в 1963 году — раньше других сооружений одноименного гидроузла. Ввод в работу гидроагрегатов ГЭС состоялся уже после сдачи всего Волго-Балтийского водного пути в постоянную эксплуатацию. Первый гидроагрегат был принят во временную эксплуатацию 28 декабря 1965 года, второй — 30 декабря 1966 года, на чем строительство первой очереди было завершено. Гидроагрегаты второй очереди были пущены в 1973—1974 годах[1].

При проектировании и строительстве Шекснинской ГЭС был внедрен ряд нестандартных инженерных решений. Шекснинская ГЭС является одной из четырех гидроэлектростанций России, имеющих здание ГЭС, совмещенное с поверхностными водосливами. Также Шекснинская ГЭС является, наряду с Саратовской ГЭС, одной из двух гидроэлектростанций России, использующей горизонтальные капсульные гидроагрегаты. Основной функцией Шекснинского гидроузла является регулирование уровня водохранилища для обеспечения судоходных глубин, с попутной выработкой электроэнергии. Созданное напорными сооружениями гидроузла водохранилище заменило собой несколько шлюзов Мариинской водной системы и один из шлюзов Северо-Двинской водной системы[1].

К настоящему времени оборудование станции устарело и нуждается в модернизации. В 2013 году были выведены из эксплуатации гидроагрегаты № 3 и 4, а мощность остальных двух гидроагрегатов была ограничена суммарно 24 МВт. По состоянию на 2017 год в по техническим причинам в работоспособном состоянии находился только один гидроагрегат[4].

ПримечанияПравить

ЛитератураПравить

  • Дворецкая М.И., Жданова А.П., Лушников О.Г., Слива И.В. Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России. — СПб.: Издательство Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, 2018. — 224 с. — ISBN 978-5-7422-6139-1.
  • Слива И.В. История гидроэнергетики России. — М.: Филиал ОАО «РусГидро» — «КорУнГ», 2014. — 304 с.
  • Гидроэлектростанции России. — М.: Типография Института Гидропроект, 1998. — 467 с.

СсылкиПравить