| Kamskaya HPP | |||
|---|---|---|---|
| Land | Rusland | ||
| Beliggenhed | Ordzhonikidzevsky-distriktet | ||
| flod | Kama | ||
| Kaskade | Volga-Kama | ||
| Ejer | RusHydro | ||
| Byggestart år | 1949 | ||
| År med idriftsættelse af enheder | 1954-1956, 1958 | ||
| Hovedkarakteristika | |||
| Årlig elproduktion, mio. kWh | 1700 | ||
| Type kraftværk | dæmning, kanal | ||
| Anslået hoved , m | 16.5 | ||
| Eleffekt, MW | 552 | ||
| Udstyrs egenskaber | |||
| Turbine type | drejevinge | ||
| Antal og mærke af møller | 23×PL-20-V-500 | ||
| Strømningshastighed gennem turbiner, m³/ s | 23x162 | ||
| Antal og mærke af generatorer | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Generatoreffekt, MW | 23×24 | ||
| Hovedbygninger | |||
| Dam type | jord alluvial | ||
| Damhøjde, m | 35 | ||
| Dæmningslængde, m | 1816 | ||
| Gateway | dobbeltstrenget seks-kammer sejlbar-tømmer-rafting | ||
| RUC | 220, 110 kV | ||
| andre oplysninger | |||
| Internet side | kamges.rushydro.ru | ||
| På kortet | |||
|
|||
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |||
Kamskaya HPP er et vandkraftværk beliggende ved Kama -floden i Perm-territoriet i byen Perm . Inkluderet i Volga-Kama HPP-kaskaden er den øverste fase af kaskaden på Kama. På tidspunktet for lanceringen af de sidste vandkraftværker i 1956 var Kamskaya HPP det næststørste vandkraftværk i USSR , kun næst efter Dneproges (483 MW mod 650 MW). Kamskaya HPP er en del af PJSC RusHydro som en filial.
Kamskaya HPP er et lavtryks-flodvandkraftværk (HPP-bygningen er en del af trykfronten). Vandkraftanlæggene omfatter jorddæmninger , en overløbsdæmning kombineret med en vandkraftværksbygning, skibssluser med dæmninger og indfaldskanaler, 110 og 220 kV udendørs koblingsanlæg. Veje og jernbaner anlægges langs vandkraftværkets anlæg. Kraftværkets installerede kapacitet er 552 MW , den designmæssige gennemsnitlige årlige elproduktion er 1700 millioner kWh , den faktiske gennemsnitlige årlige elproduktion er 1900 millioner kWh [1] [2] .
Stationens struktur omfatter to jorddæmninger - kanal og flodslette. Kanaldæmningen er placeret mellem kraftværksbygningen og skibssluserne, dens længde er 650 m, den maksimale højde er 35 m, toppens bredde er 11 m., bredde langs højderyggen - 21 m. Kroppens samlede volumen af jorddæmninger er 4.500 tusind m³. Dæmningerne er lavet af finkornet sand, udstyret med et system med lodret og vandret dræning. Dæmningernes øvre hældning er beskyttet mod bølgeerosion af armerede betonplader 0,4 m tykke [3] [4] .
Bygningen af vandkraftværket er af flod-typen (opfatter vandtrykket), kombineret med en overløbsdæmning. Bygningens længde langs højderyggen er 386 m (samlet længde er 429 m), bredden langs højderyggen er 52,5 m, byggehøjden er 40 m. . Hver sektion har seks overløb og seks hydrauliske enheder. Udslip på 12 m er placeret over de hydrauliske enheder, overløbene er udstyret med specielle vandtætte aftagelige dæksler, hvorigennem der er adgang til de hydrauliske enheder til reparationsarbejde, samt flade porte. Indgangene til turbinekamrene er også udstyret med flade nødreparationsporte og affaldsriste. I alt er der 24 overløb ved Kamskaya HPP, deres samlede kapacitet (eksklusive det ubrugte overløb i den 24. bugt) ved et normalt reservoirniveau er 17.020 m³/s, ved et tvungen bagvandsniveau 18.860 m³/s. Der er tre portalkraner med en løftekapacitet på 250 tons til at betjene porte og overløbsdæksler fra opstrømssiden Strømmen af udledt vand slukkes ved en 100 m lang betondæmning ] [1] [2] .
23 vertikale hydrauliske enheder med en kapacitet på hver 24 MW er installeret i maskinrummet på HPP. De hydrauliske enheder er udstyret med PL-20-V-500 roterende vingeturbiner, der arbejder med en designhøjde på 16,5 m. Turbinerne driver VGS-700/100-48 hydrogeneratorerne. Producenterne af hydroturbiner er Kharkov - virksomheden " Turboatom " og Syzran-anlægget "Tyazhmash", generatorer - anlægget "Uralelektroapparat". I det 24. spænd, i 1958, blev der installeret en eksperimentel horisontal semi-direkte-flow hydraulisk enhed med en PL-548-G-450 turbine, som blev taget ud af drift og demonteret i 1992 [3] [1] [2] [4] [5] .
Hydroelektriske enheder producerer elektricitet ved en spænding på 10,5 kV til enfasede transformere. Der er 4 grupper af transformere i alt: to grupper af transformere ODG-63333/110 (6 faser med en kapacitet på 63,3 MVA hver) og to grupper af transformere ORDC-63300/220 (6 faser med en kapacitet på 63,3 MVA), seks er tilsluttet hver gruppe hydrogeneratorer. Stationen har tre åbne koblingsanlæg (OSG) med spændinger på 110 og 220 kV. 110 og 220 kV koblingsanlæggene på venstre bred er placeret ved siden af hinanden bag floddæmningen, nær skibssluserne, koblingsanlæggene er forbundet med hinanden gennem en trefaset autotransformer ATDCTN-200000/220/110 med en kapacitet på 200 MVA. Der er også et 110 kV udendørs koblingsanlæg på højre bred (hvorfra to linjer udgår). Elektricitet fra Kamskaya HPP leveres til elsystemet via følgende transmissionslinjer: [6]
Til passage af flodfartøjer og flåder med tømmer gennem vandkraftkomplekset (flådeaflåsning blev udført indtil 1990'erne), to-line seks-kammer shipping-tømmer rafting sluser (Perm lock) med indfaldskanaler og omsluttende dæmninger, beliggende nær venstre bred, mellem kanalen og flodslettedæmninger, anvendes. Forsyningssystemet til låsene er klinket, den nyttige længde af hvert kammer er 229,6 m, minimumsbredden er 29,7 m, tiden for fyldning og tømning af kammeret er 5 minutter. Et træk ved låsenes design er konstruktionen af kamrenes vægge fra metalplader, brugen af skydeporte samt brugen af specielle elektriske lokomotiver til at flytte flåder gennem slusens kamre. Den øvre indflyvningskanal er 700 m lang og 80 m bred, den nederste er 550 m lang og 80 m bred. Navigationssluser er statsejede og drives af administrationen af Kama Inland Waterways Basin [7] [8] .
Trykstrukturerne i HPP danner et stort Kama-reservoir . Reservoirets areal ved et normalt længden er 300 km, den maksimale bredde er 18 km, den maksimale dybde er 30 m.,1915 km²tilbageholdelsesniveau er Mærket for reservoirets normale tilbageholdelsesniveau er 108,5 m over havets overflade (ifølge det baltiske højdesystem ), det tvungne tilbageholdelsesniveau er 110,2 m, niveauet af dødvolumenet er 100 m [1] [9] .
Kamskaya HPP er placeret i det korteste kryds mellem de to hovedlinjer (vestlige og østlige) i Ural Energy Ring, driften af stationen er af stor betydning for at sikre pålideligheden af strømforsyningen. Takket være dens manøvredygtighed fungerer Kamskaya HPP i spidsbelastningstilstand, hvilket giver dækning for ujævne belastninger i energisystemet i det vestlige Ural. I alt genererede den under driften af Kamskaya HPP mere end 120 milliarder kWh billig vedvarende elektricitet, opførelsen af stationen betalte sig i 1971 [4] [10] .
| 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1806 | 2212 | 2265 | 3000 | 1645 | 1721 | 1946 | 1 985 | 1.998 | 2464 | 1927 | 2274 | 2170 |
Reservoiret af Kama HPP er det største med hensyn til nyttigt volumen blandt Kama vandkraftanlæg og spiller hovedrollen i at regulere strømmen af Kama af hensyn til hele kaskaden. Oprettelsen af Kama reservoiret gjorde det muligt at sikre stor kapacitet navigation 300 km opstrøms for Kama (især i retning af Perm - Berezniki), og vandudslip fra reservoiret sikrer opretholdelse af sejlbare dybder i sektionen fra vandkraftværket Votkinskaya til Nizhnekamsk-reservoiret, som opstod på grund af afvisningen af at fylde Nizhnekamsk-reservoiret til designmærket. Derudover giver Kama-reservoiret pålidelig vandforsyning til Perm og en række andre bosættelser, er af betydelig oversvømmelseskontrolværdi, beskytter territorier nedstrøms for oversvømmelser, bruges til rekreative formål og til fiskeri (den tilladte fangst er anslået til 299 tons pr. år). En vej og en jernbane er anlagt langs vandkraftkompleksets strukturer [11] [12] [13] .
Designundersøgelser til oprettelse af en integreret ordning for vandkraftanvendelse af Volga-bassinet er blevet udført siden 1920'erne af forskellige organisationer. I begyndelsen af 1932 var den mest udviklede plan for chefingeniøren for Volgostroy A.V. Chaplygin, som blandt andet omfattede opførelsen af tre vandkraftværker på Kama, herunder et vandkraftværk i Perm-regionen. Denne ordning modtog støtte, og den 23. marts 1932 blev designet af vandkraftværket Kama (Perm) godkendt efter beslutning fra Sovjetunionens Folkekommissærråd og Centralkomiteen for Bolsjevikkernes Kommunistiske Parti. . Til opførelsen af stationen blev Srednevolgopermstroy-organisationen oprettet, som i 1935 blev omdøbt til KamGESstroy. Stationens projekt blev udviklet i 1937, vandkraftværket Kamskaya skulle have en kapacitet på 504 MW (7 vandkraftværker på hver 72 MW), strukturen omfattede en kraftværksbygning 254 meter lang, en overløbsdæmning 95 meter lang og en to-linet enkeltkammerlås. Forberedende arbejde på byggepladsen (opførelse af boliger og infrastrukturanlæg) blev iværksat i 1934. Men under byggeprocessen viste det sig, at bunden af HPP-strukturerne har en kompleks geologisk struktur - karst -farlige gipsholdige bjergarter ligger under lerlaget, hvilket gjorde det risikabelt at bygge en HPP efter det oprindelige projekt, på trods af de foranstaltninger, der er truffet for at bekæmpe filtrering, herunder oprettelsen af et permafrostgardin. Som et resultat, i august 1937, blev opførelsen af stationen stoppet, bygherrernes styrker blev overført til stedet for Kuibyshev vandkraftværket. På Kama er opførelsen af Solikamsk vandkraftværket med en kapacitet på 648 MW anerkendt som mere lovende, hvilket skulle være en del af et storstilet projekt for at forbinde Kama, Vychegda og Pechora ved at skabe ét fælles reservoir for tre floder. Arbejdet med opførelsen af Solikamsk vandkraftværk, som begyndte i 1937, blev imidlertid standset i september 1940 [14] [1] [15] .
I 1941 kom specialister fra Hydroenergoproekt til den konklusion, at vandkraftværket Kama var den første prioritet for nybyggeri på Volga og Kama. Det blev besluttet at ændre stationens design under hensyntagen til stedets geologiske situation. Et team af designere ledet af professor B.K. Aleksandrov nægtede at begrave kraftværket i gipsjord ved at øge antallet af vandkraftværker og længden af HPP-bygningen, samt at kombinere det med en overløbsdæmning. Til samme formål blev der brugt sekskammerlåse. Som et resultat var det muligt at reducere dybden af HPP-bygningen fra 23 til 9 m, reducere mængden af betonarbejde med 3 gange, generelt reducere byggeomkostningerne og reducere byggetiden for stationen. Designopgaven for Kamskaya HPP blev overvejet af USSR State Planning Committee i 1943 og godkendt i 1945. Den tekniske udformning af stationen blev godkendt den 2. juni 1948 [14] [1] [16] .
Opførelsen af Molotov-vandkraftværket (i 1940-1957 blev Perm kaldt Molotov) blev igen godkendt ved et dekret fra Rådet for Folkekommissærer i USSR af 18. januar 1944, til opførelsen af stationen, MolotovGESstroy-tilliden var oprettet (senere omdøbt til KamGESstroy). Men indtil 1949 var opførelsen af stationen begrænset til forberedende arbejde og blev udført i et ekstremt langsomt tempo på grund af manglende finansiering og ressourcer. I 1948 blev byggeriet ledet af A. A. Sarkisov, som tidligere havde overvåget opførelsen af Farkhad vandkraftværket i Usbekistan. Siden 1949 er opførelsen af vandkraftværket Kamskaya blevet intensiveret betydeligt, arbejdet er begyndt direkte på stedet for stationen - opførelsen af grubets overliggere. I august 1950 blev grundgraven drænet og udgravningen påbegyndt. I 1950-1954 blev opførelsen af stationen ledet af I. I. Naimushin, som senere overvågede opførelsen af Bratsk og Ust-Ilim vandkraftværker. Den første beton til opførelsen af stationen blev lagt den 18. juni 1951. Stationen blev bygget i et hastigt tempo – allerede den 6. oktober 1953 påbegyndtes spærringen af Kamaen, som tog 12 dage. I april 1954 påbegyndtes opfyldningen af Kama reservoiret, den 1. maj samme år passerede det første skib gennem skibsslusen. Den første hydrauliske enhed af Kamskaya HPP (med station nr. 1) blev lanceret den 18. september 1954. Indtil slutningen af 1954 blev yderligere fem vandkraftværker (stationsnummer 2-6) sat i drift. I september 1955 blev grundgraven til anden etape oversvømmet, hvorefter fem hydrauliske enheder blev sat i drift ved årets udgang (stationsnummer 19-23). I 1956 blev de resterende 12 vertikale vandkraftværker (stationsnummer 7-18) sat i drift, Kamskaya HPP nåede en kapacitet på 483 MW, og dens konstruktion blev generelt afsluttet. Den 20. juni 1958 blev den første eksperimentelle horisontale hydrauliske enhed i USSR (station nr. 24) sat i drift, kapaciteten på Kamskaya HPP steg til 504 MW. Den 31. december 1964 blev stationen godkendt af statskommissionen til kommerciel drift. Ud over civilt personale blev GULAG-fangernes arbejde [14] [1] [16] [17] meget brugt i konstruktionen af vandkraftværket Kama .
Under konstruktionen af Kamskaya HPP blev der udført 15,55 millioner m³ jordarbejder og 0,255 millioner m³ klippegravning millioner m³, 0,248 millioner m³ stenplacering, dræning og filtre blev lagt, 1,143 millioner m³ beton og armeret beton, 67,1 tusinde tons metalstrukturer blev installeret og mekanismer. De faktiske omkostninger ved at bygge stationen var 181,7 millioner rubler i 1955-priser [18] .
Efter driftsstart gik Kamskaya HPP ind i udviklingsstadiet og finjustering af udstyr og strukturer. Kvaliteten af hydrogeneratorerne installeret på stationen viste sig at være lav, hvilket førte til behovet for at udskifte viklingerne af rotorer og statorer. I oversvømmelsen i 1955 blev bunden udvasket bag vandbruddet til en dybde på 7-11 m, med dannelsen af en ø i nedstrøms, hvilket krævede, at 3.760 betonterninger blev dumpet i erosionszonen. Erosion af bunden og højre bred af udløbskanalen blev også observeret senere frem til midten af 1960'erne, hvilket krævede yderligere arbejde for at styrke erosionszonen, hvilket løste problemet. I det syvende driftsår blev der noteret en stigning i filtreringen ved bunden af strukturerne, der oversteg designforudsætningerne, hvilket krævede yderligere uigennemtrængelige foranstaltninger med oprettelsen af et fugegardin ved hjælp af polymeropløsninger, hvilket gjorde det muligt at undertrykke filtrering. I de første år efter stationens opstart medførte træaffald (som flød op efter fyldning af reservoiret og også gik tabt under tømmerrafting) store vanskeligheder, sømmet fast til kraftværksbygningen i store mængder, hvilket førte til tilstopning af skraldet. tilbageholdelsesriste og tab af tryk på de hydrauliske enheder, for at bekæmpe dette fænomen, en rekonstruktion af affaldsfastholdelsesriste. I 1961, på grund af designfejl og dårligt håndværk, blev hydrauliske hejser af nødreparationsporte af turbineledninger demonteret, portene blev betjent af portalkraner, og en ny anti-accelerationsbeskyttelse af hydrauliske enheder blev også indført. For at beskytte mod kavitationskamre på pumpehjul og vinger på hydrauliske turbiner i 1960'erne blev de foret med rustfrit stål [16] .
I midten af 1990'erne var stationsudstyret forældet, i forbindelse med det begyndte arbejdet med udskiftning og modernisering. Konceptet med modernisering af hydraulisk kraftudstyr inkluderede udskiftning af hydrauliske turbiner (fra PL-510-VB-500 til PL-20-V-500) og modernisering af hydrogeneratorer (udskiftning af statorkølere, statorviklinger, generatorkontakter) . Kapaciteten på de renoverede vandkraftværker blev øget fra 21 til 24 MW, hvilket gjorde det muligt at øge kapaciteten på stationen. Moderniseringen af hydraulisk kraftudstyr blev påbegyndt i 1997 (2 hydrauliske enheder) og fortsatte derefter i følgende tempo: i 1998 blev 1 hydraulisk enhed opdateret, i 1999 - 1, i 2000 - 1, i 2003 - 2, i 2004 - 1, i 2005 - 1, i 2006 - 2, i 2007 - 1, i 2008 - 2, i 2009 - 1, i 2011 - 2, i 2012 - 2, i 2013 - 2, i 2014 - 1 og i - 2 1, hvorpå arbejdet er afsluttet. Som følge af udskiftning af udstyr blev anlæggets kapacitet gradvist øget til 552 MW. Der blev også overvejet muligheden for at udskifte den eksperimentelle vandrette hydraulikenhed, som i driftsperioden blev sat i drift i oversvømmelsesperioden, og i 1992, på grund af talrige skader på enkelte komponenter, blev den stoppet, generatoren blev demonteret, turbine blev efterladt på plads; samtidig blev overløbsspændet placeret over den hydrauliske enhed afmonteret. I 2017 blev det besluttet, at det ikke var formålstjenligt at udskifte vandkraftaggregatet, det rum, der er beregnet hertil, er planlagt til beton. Med hensyn til elektrisk udstyr, i 1992-2010, blev krafttransformere og en autotransformer til kommunikation af distributionsanordninger udskiftet. Hydromekanisk udstyr udskiftes også - porte, overløbsdæksler, affaldsholdere. [19] [16] [20] [21] .
Den 4. november 1994 skete en ulykke på den vestlige linje af sluserne til vandkraftværket Kama. Under låsning åbnede de nederste porte, og skubberen "Dunaisky-31", der passerede gennem slusen, med to lastede pramme med en vandstrøm, ødelagde portene til alle kamrene placeret nedenfor (fem porte ud af syv). Som følge heraf blev to fiskere, der fiskede ved Kama-floden i den forbudte zone af det vandkraftige kompleks, dræbt. Vandstrømmen gennem den ødelagte sluse blev stoppet ved hurtig lukning af nødporten. Restaureringen af sluserne blev først afsluttet i 2012 [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| bifloder | ||
| reservoirer | ||
| vandkraftværk | ||