| Kamskaya HPP | |||
|---|---|---|---|
| Land | Ryssland | ||
| Plats | Ordzhonikidzevsky-distriktet | ||
| Flod | Kama | ||
| Kaskad | Volga-Kama | ||
| Ägare | RusHydro | ||
| Byggstartsår | 1949 | ||
| År av driftsättning av enheter | 1954-1956, 1958 | ||
| Huvuddragen | |||
| Årlig elproduktion, miljoner kWh | 1700 | ||
| Typ av kraftverk | damm, kanal | ||
| Uppskattat huvud , m | 16.5 | ||
| Elkraft, MW | 552 | ||
| Utrustningens egenskaper | |||
| Turbin typ | roterande skovel | ||
| Antal och märke på turbiner | 23×PL-20-V-500 | ||
| Flödeshastighet genom turbiner, m³/ s | 23x162 | ||
| Antal och märke på generatorer | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Generatoreffekt, MW | 23×24 | ||
| Huvudbyggnader | |||
| Dam typ | jordalluvial | ||
| Dammhöjd, m | 35 | ||
| Dammlängd, m | 1816 | ||
| Inkörsport | dubbelsträngad sexkammarsnavigerbar-virkes-forsränning | ||
| RU | 220, 110 kV | ||
| annan information | |||
| Hemsida | kamges.rushydro.ru | ||
| På kartan | |||
|
|||
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |||
Kamskaya HPP är ett vattenkraftverk beläget vid floden Kama i Perm-territoriet , i staden Perm . Inkluderat i Volga-Kama HPP-kaskaden , är det övre skedet av kaskaden på Kama. Vid tiden för lanseringen av de sista vattenkraftverken 1956 var Kamskaya HPP det näst största vattenkraftverket i Sovjetunionen , näst efter Dneproges (483 MW mot 650 MW). Kamskaya HPP är en del av PJSC RusHydro som filial.
Kamskaya HPP är ett lågtrycksvattenkraftverk (HPP-byggnaden är en del av tryckfronten). Vattenkraftsanläggningarna inkluderar jorddammar , en spilldamm kombinerad med en vattenkraftverksbyggnad, sjöfartslussar med dammar och infartskanaler, 110 och 220 kV utomhusställverk . Vägar och järnvägar läggs utmed vattenkraftverksanläggningarna. Kraftverkets installerade kapacitet är 552 MW , den genomsnittliga årliga elproduktionen är 1700 miljoner kWh , den faktiska genomsnittliga årliga elproduktionen är 1900 miljoner kWh [1] [2] .
Stationens struktur inkluderar två jorddammar - kanal och översvämningsslätt. Kanaldammen är belägen mellan kraftverksbyggnaden och sjöfartsslussarna, dess längd är 650 m, maxhöjden är 35 m, krönbredden är 11 m. , bredd längs åsen - 21 m. Kroppens totala volym jorddammar är 4 500 tusen m³. Dammarna är gjorda av finkornig sand, utrustad med ett system med vertikal och horisontell dränering. Dammarnas övre sluttning skyddas från vågerosion av armerade betongplattor 0,4 m tjocka [3] [4] .
Byggnaden av vattenkraftverket är av typen avrinning (uppfattar vattentrycket), kombinerat med en brädddamm. Byggnadens längd längs åsen är 386 m (total längd är 429 m), bredden längs åsen är 52,5 m, bygghöjden är 40 m. . Varje sektion har sex spillways och sex hydrauliska enheter. Utlopp 12 m breda är placerade ovanför de hydrauliska enheterna, överdämningar är utrustade med speciella vattentäta avtagbara lock genom vilka åtkomst till de hydrauliska enheterna för reparationsarbete görs, såväl som platta grindar. Ingångarna till turbinkamrarna är också utrustade med platta nödreparationsportar och sopgaller. Totalt finns det 24 utsläpp vid Kamskaya HPP, deras totala kapacitet (exklusive det oanvända utloppet i den 24:e bukten) vid en normal reservoarnivå är 17 020 m³/s, vid en forcerad bakvattennivå 18 860 m³/s. Det finns tre portalkranar med en lyftkapacitet på 250 ton för att manövrera portar och överdämningsskydd från uppströmssidan.Flödet av utsläppt vatten släcks vid en 100 m lång betongdamm ] [1] [2] .
23 vertikala hydraulenheter med en kapacitet på 24 MW vardera är installerade i maskinrummet på HPP. De hydrauliska enheterna är utrustade med PL-20-V-500 roterande turbiner som arbetar med en designhöjd på 16,5 m. Turbinerna driver VGS-700/100-48 hydrogeneratorer. Tillverkarna av hydroturbiner är Kharkov - företaget " Turboatom " och Syzran-anläggningen "Tyazhmash", generatorer - anläggningen "Uralelektroapparat". I det 24:e spannet, 1958, installerades en experimentell horisontell semi-direktflödeshydraulenhet med en PL-548-G-450 turbin, som togs ur drift och demonterades 1992 [3] [1] [2] [4] [5] .
Vattenkraftaggregat producerar el med en spänning på 10,5 kV till enfastransformatorer. Det finns 4 grupper av transformatorer totalt: två grupper av transformatorer ODG-63333/110 (6 faser med en kapacitet på 63,3 MVA vardera) och två grupper av transformatorer ORDC-63300/220 (6 faser med en kapacitet på 63,3 MVA), sex är anslutna till varje grupp hydrogeneratorer. Stationen har tre öppna ställverk (OSG) med spänningar på 110 och 220 kV. Vänstra strandens 110 och 220 kV ställverk är placerade bredvid varandra bakom flodslätten, nära sjöfartsslussarna, ställverken är anslutna till varandra genom en trefas autotransformator ATDCTN-200000/220/110 med en kapacitet på 200 MVA. Det finns även ett 110 kV utomhusställverk på högra stranden (från vilken två linjer utgår). El från Kamskaya HPP levereras till kraftsystemet via följande transmissionsledningar: [6]
För passage av flodfartyg och flottar med timmer genom vattenkraftsanläggningen (flotlåsning utfördes fram till 1990-talet), tvåradiga sexkammarsjöfarts-timmerforsränningsslussar ( Perm-sluss) med infartskanaler och omslutande dammar, belägna nära vänstra stranden, mellan kanalen och översvämningsdammar, används. Låsens försörjningssystem är klingar, den användbara längden för varje kammare är 229,6 m, minsta bredd är 29,7 m, tiden för att fylla och tömma kammaren är 5 minuter. Ett kännetecken för utformningen av låsen är konstruktionen av kamrarnas väggar från metallplåtar, användningen av skjutportar, såväl som användningen av speciella elektriska lokomotiv för att flytta flottar genom låskamrarna. Den övre inflygningskanalen är 700 m lång och 80 m bred, den nedre är 550 m lång och 80 m bred. Navigationsslussar är statligt ägda och drivs av administrationen av Kama Inland Waterways Basin [7] [8] .
Tryckstrukturerna i HPP bildar en stor Kama-reservoar . Reservoarens yta vid en normal längden är 300 km, den maximala bredden är 18 km, det maximala djupet är 30 m.,1915 km²kvarhållningsnivå är Märket för reservoarens normala kvarhållningsnivå är 108,5 m över havet (enligt det baltiska höjdsystemet ), den forcerade kvarhållningsnivån är 110,2 m, nivån på dödvolymen är 100 m [1] [9] .
Kamskaya HPP ligger vid den kortaste korsningen mellan de två huvudlinjerna (västra och östra) i Ural Energy Ring, driften av stationen är av stor betydelse för att säkerställa tillförlitligheten hos strömförsörjningen. Tack vare sin manövrerbarhet fungerar Kamskaya HPP i toppläge, vilket ger täckning för ojämna belastningar i energisystemet i västra Ural. Totalt, under driften av Kamskaya HPP, genererade den mer än 120 miljarder kWh billig förnybar el, byggandet av stationen lönade sig 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 |
Reservoaren för Kama HPP är den största i termer av användbar volym bland Kama vattenkraftanläggningar och spelar huvudrollen i att reglera flödet av Kama i hela kaskadens intresse. Skapandet av Kama-reservoaren gjorde det möjligt att säkerställa navigering med stor kapacitet 300 km uppströms om Kama (särskilt i riktning mot Perm - Berezniki), och vattenutsläpp från reservoaren säkerställer upprätthållandet av navigerbara djup i sektionen från vattenkraftverket Votkinskaya till Nizhnekamsk-reservoaren, som uppstod på grund av vägran att fylla Nizhnekamsk-reservoaren till designmärket. Dessutom ger Kama-reservoaren tillförlitlig vattenförsörjning till Perm och ett antal andra bosättningar, är av betydande översvämningskontrollvärde, skyddar territorier nedströms från översvämningar, används för rekreationsändamål och för fiske (den tillåtna fångsten uppskattas till 299 ton per år). En väg och en järnväg läggs längs strukturerna i vattenkraftsanläggningen [11] [12] [13] .
Designstudier för att skapa ett integrerat system för vattenkraftsanvändning av Volga-bassängen har utförts sedan 1920-talet av olika organisationer. I början av 1932 var det mest utvecklade systemet för chefsingenjören för Volgostroy A.V. Chaplygin, som bland annat inkluderade byggandet av tre vattenkraftverk på Kama, inklusive ett vattenkraftverk i Perm-regionen. Detta system fick stöd, och den 23 mars 1932, genom beslut av rådet för folkkommissarier i Sovjetunionen och centralkommittén för bolsjevikernas kommunistiska parti, godkändes utformningen av vattenkraftverket Kama (Perm) . För byggandet av stationen skapades organisationen Srednevolgopermstroy, som 1935 döptes om till KamGESstroy. Stationens projekt utvecklades 1937, vattenkraftverket i Kamskaya skulle ha en kapacitet på 504 MW (7 vattenkraftenheter på 72 MW vardera), strukturen inkluderade en kraftverksbyggnad 254 meter lång, en spilldamm 95 meter lång och ett tvåradigt enkammarlås. Förberedande arbete på byggarbetsplatsen (byggande av bostäder och infrastrukturanläggningar) inleddes 1934. Men under byggprocessen visade det sig att basen av HPP-strukturerna har en komplex geologisk struktur - karst -farliga gipsbärande bergarter ligger under lerlagret, vilket gjorde det riskabelt att bygga en HPP enligt det ursprungliga projektet, trots de åtgärder som vidtagits för att bekämpa filtrering, inklusive skapandet av en permafrostgardin. Som ett resultat, i augusti 1937, stoppades byggandet av stationen, byggarnas styrkor överfördes till platsen för Kuibyshev vattenkraftverk. På Kama anses byggandet av Solikamsks vattenkraftverk med en kapacitet på 648 MW vara mer lovande, vilket var tänkt att vara en del av ett storskaligt projekt för att koppla samman Kama, Vychegda och Pechora genom att skapa en gemensam reservoar för tre floder. Arbetet med byggandet av Solikamsks vattenkraftverk, som påbörjades 1937, stoppades dock i september 1940 [14] [1] [15] .
1941 kom specialister från Hydroenergoproekt till slutsatsen att vattenkraftverket Kama var den första prioriteringen för nybyggnation på Volga och Kama. Det beslutades att ändra utformningen av stationen, med hänsyn till platsens geologiska situation. Ett team av designers under ledning av professor B.K. Aleksandrov vägrade att begrava kraftverket i gipsjordar genom att öka antalet vattenkraftsenheter och längden på HPP-byggnaden, samt kombinera den med en spilldamm. För samma ändamål användes sexkammarlås. Som ett resultat var det möjligt att minska djupet på HPP-byggnaden från 23 till 9 m, minska volymen av betongarbete med 3 gånger, generellt minska byggkostnaden och minska byggtiden för stationen. Designuppgiften för Kamskaya HPP övervägdes av USSR State Planning Committee 1943 och godkändes 1945. Den tekniska utformningen av stationen godkändes den 2 juni 1948 [14] [1] [16] .
Byggandet av Molotovs vattenkraftverk (1940-1957 kallades Perm Molotov) godkändes återigen genom ett dekret från rådet för folkkommissarierna i Sovjetunionen den 18 januari 1944, för byggandet av stationen, MolotovGESstroy-förtroendet var skapad (senare omdöpt till KamGESstroy). Men fram till 1949 begränsades byggandet av stationen till förberedande arbeten och genomfördes i extremt långsam takt på grund av bristande finansiering och resurser. År 1948 leddes konstruktionen av A. A. Sarkisov, som tidigare hade övervakat byggandet av Farkhads vattenkraftverk i Uzbekistan. Sedan 1949 har byggandet av vattenkraftverket Kamskaya intensifierats avsevärt, arbetet har börjat direkt på platsen för stationen - byggandet av åsöverstycken i gropen. I augusti 1950 dränerades grundgropen och schaktningen påbörjades. 1950-1954 leddes byggandet av stationen av I. I. Naimushin, som senare övervakade byggandet av vattenkraftverken Bratsk och Ust-Ilim. Den första betongen för byggandet av stationen lades den 18 juni 1951. Stationen byggdes i snabb takt – redan den 6 oktober 1953 påbörjades blockeringen av Kama, som tog 12 dagar. I april 1954 påbörjades fyllningen av Kama-reservoaren, den 1 maj samma år passerade det första fartyget genom sjöslussen. Den första hydrauliska enheten i Kamskaya HPP (med station nr 1) lanserades den 18 september 1954. Fram till slutet av 1954 togs ytterligare fem vattenkraftverk (stationsnummer 2-6) i drift. I september 1955 översvämmades grundgropen i andra etappen, varefter fem hydrauliska enheter togs i drift vid årets slut (stationsnummer 19-23). 1956 togs de återstående 12 vertikala vattenkraftverken (stationsnummer 7-18) i drift, Kamskaya HPP nådde en kapacitet på 483 MW och dess konstruktion var i allmänhet klar. Den 20 juni 1958 togs den första experimentella horisontella hydrauliska enheten i USSR (station nr 24) i drift, kapaciteten hos Kamskaya HPP ökade till 504 MW. Den 31 december 1964 antogs stationen av statens kommission för kommersiell drift. Förutom civil personal användes GULAG-fångarnas arbete [14] [1] [16] [17] flitigt i byggandet av Kama vattenkraftverk .
Under byggandet av Kamskaya HPP utfördes 15,55 miljoner m³ markarbeten och 0,255 miljoner m³ berguttag miljoner m³, 0,248 miljoner m³ stenläggning, dränering och filter lades, 1,143 miljoner m³ betong och armerad betong, 67,1 tusen ton metallkonstruktioner installerades och mekanismer. Den faktiska kostnaden för att bygga stationen var 181,7 miljoner rubel i 1955 års priser [18] .
Efter driftstarten gick Kamskaya HPP in i utvecklingsstadiet och finjusteringen av utrustning och strukturer. Kvaliteten på hydrogeneratorerna som installerades vid stationen visade sig vara låg, vilket ledde till behovet av att byta ut rotorernas och statorernas lindningar. I översvämningen 1955 spolades botten ut bakom vattenbrytningen till ett djup av 7-11 m, med bildandet av en ö i nedströms, vilket krävde att 3 760 betongkuber dumpades i erosionszonen. Erosion av botten och högra stranden av utloppskanalen observerades också senare fram till mitten av 1960-talet, vilket krävde ytterligare arbete för att förstärka erosionszonen, vilket löste problemet. Under det sjunde driftsåret noterades en ökning av filtreringen vid basen av strukturerna som översteg designantagandena, vilket krävde ytterligare ogenomträngliga åtgärder med skapandet av en injekteringsgardin med polymerlösningar, vilket gjorde det möjligt att undertrycka filtrering. Under de första åren efter att stationen sjösattes skapade träskräp (som flöt upp efter att ha fyllt reservoaren, och även förlorats under forsränning) stora svårigheter, som spikades fast i kraftverksbyggnaden i stora mängder, vilket ledde till igensättning av sopor. kvarhållande galler och förlust av tryck på de hydrauliska enheterna, för att bekämpa detta fenomen, en rekonstruktion av avfallskvarhållande galler. 1961, på grund av konstruktionsfel och dåligt utförande, demonterades hydrauliska hissar av nödreparationsportar till turbinledningar, portarna manövrerades av portalkranar och ett nytt antiaccelerationsskydd av hydraulaggregat infördes också. För att skydda mot kavitationskammare i pumphjul och blad av hydrauliska turbiner på 1960-talet, fodrades de med rostfritt stål [16] .
I mitten av 1990-talet var stationsutrustningen föråldrad, i samband med att arbetet med utbyte och modernisering påbörjades. Konceptet med modernisering av hydraulisk kraftutrustning inkluderade byte av hydrauliska turbiner (från PL-510-VB-500 till PL-20-V-500) och modernisering av hydrogeneratorer (byte av statorkylare, statorlindningar, generatoromkopplare) . Kapaciteten på de renoverade vattenkraftverken höjdes från 21 till 24 MW, vilket gjorde det möjligt att öka kapaciteten på stationen. Moderniseringen av hydraulisk kraftutrustning påbörjades 1997 (2 hydrauliska enheter) och fortsatte sedan i följande takt: 1998 uppdaterades 1 hydraulisk enhet, 1999 - 1, 2000 - 1, 2003 - 2, 2004 - 1, 2005 - 1, 2006 - 2, 2007 - 1, 2008 - 2, 2009 - 1, 2011 - 2, 2012 - 2, 2013 - 2, 2014 - 1 och -20 1, på vilken arbetet avslutats. Som ett resultat av utbyte av utrustning ökades anläggningens kapacitet gradvis till 552 MW. Möjligheten att ersätta den experimentella horisontella hydraulenheten övervägdes också, som under driftperioden togs i drift under översvämningsperioden, och 1992, på grund av många skador på enskilda komponenter, stoppades den, generatorn demonterades, turbinen lämnades på plats; samtidigt togs utloppsspännet ovanför hydraulaggregatet ur drift. 2017 beslutades att det inte var ändamålsenligt att byta ut vattenkraftaggregatet, det rum som är avsett för det planeras att betongas. När det gäller elektrisk utrustning ersattes 1992-2010 krafttransformatorer och en autotransformator för kommunikation av distributionsenheter. Hydromekanisk utrustning byts också ut - grindar, överdämningsskydd, galler för att hålla soporna. [19] [16] [20] [21] .
Den 4 november 1994 inträffade en olycka på den västra linjen av slussarna till Kama vattenkraftverk. Under låsningen öppnades de nedre portarna, och påskjutaren "Dunaisky-31", som passerade genom låset, med två lastade pråmar med en vattenström, demolerade portarna till alla kamrarna som låg under (fem portar av sju). Som ett resultat dödades två fiskare som fiskade vid floden Kama i den förbjudna zonen av vattenkraftsanläggningen. Vattenflödet genom det förstörda slussen stoppades genom att nödporten snabbt stängdes. Restaureringen av slussarna slutfördes först 2012 [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| bifloder | ||
| reservoarer | ||
| vattenkraftverk | ||