Уведомления
Уведомления
7 7 м/с

Анатомия ГЭС: как ремонтируют одно из «сердец» Красноярской гидроэлектростанции

Редакция «ПМ»
891

Красноярская ГЭС компании En+ Group — одна из «жемчужин» гидрогенерации России, достопримечательность и мощный источник энергии для всего края и соседних территорий Сибири. Станция входит в топ-10 крупнейших и эффективных ГЭС мира, занимает второе место в России (после Саяно-Шушенской ГЭС) по установленной мощности. Полувековой опыт сибирских гидроэнергетиков и современные технологии позволяют успешно вести поэтапное техническое перевооружение и обновление оборудования.

Работы на 12-м гидроагрегате — лишь небольшая часть реализации ключевого инвестиционного проекта энергетического сегмента En+ Group — программы модернизации ГЭС Ангаро-Енисейского каскада (Братской, Усть-Илимской, Иркутской и Красноярской) «Новая энергия». Она нацелена на повышение надежности и безопасности всех станций компании и подразумевает комплексную замену не только основного (гидроагрегаты, рабочие колеса), но и вспомогательного оборудования.

Масштабы программы впечатляют: общие инвестиции до 2046 года превысят 50 миллиардов рублей. Отдача также ожидается существенная: так, с 2022 года четыре ГЭС будут ежегодно вырабатывать на два миллиарда киловатт-час электроэнергии больше (пропуская через турбины тот же объем воды), что позволит снизить выбросы парниковых газов по группе на 2,3 млн тонн в год. Только в первом полугодии 2019 года по всем гидростанциям компании дополнительная общая выработка на том же объеме воды составила 595 миллионов киловатт-час электроэнергии. За это же время снижение выбросов парниковых газов по группе составило 690 тысяч тонн.

Журналистам «Проспекта Мира» посчастливилось побывать на Красноярской ГЭС и заглянуть туда, где до них не ступала нога человека с камерой и диктофоном, — мы оказались в «эпицентре» капитального ремонта одного из 12 «сердец» станции — гидроагрегата №12 мощностью 500 мегаватт.

Мы прошли все этапы капитального ремонта, начав с тех процессов, которые скрыты глубоко внутри станции, и постепенно поднимаясь к «верхушке айсберга», крышке гидроагрегата в машинном зале.

Этап №1. Знакомство

Превратить воду в электричество непросто, но технологии давно позволяют делать это с наибольшей эффективностью. Человек еще в XIX веке научился использовать силу напора водного потока для получения электроэнергии, которая дает нам свет и тепло. В XXI веке, веке технологий, люди смогли приумножать и совершенствовать то, что старательно заложили для их комфортного будущего предшественники.

Специалисты Красноярской ГЭС — не исключение: они бережно и тщательно следят за оборудованием и общим техническим состоянием сибирской легенды гидроэнергетики.

Всего на Красноярской ГЭС 24 водовода — по два на каждый из 12 гидроагрегатов, установленных на станции. Вода Красноярского моря падает по ним со 100-метровой высоты со скоростью 7 м/с в объеме 615 куб. м/с, попадая в гидроагрегаты
Все 12 гидроагрегатов станции похожи на айсберг — в машинном зале видна только верхняя, визуально доступная часть работающего оборудования, остальное — внизу
Тот самый гидроагрегат №12
Со дня пуска в эксплуатацию в 1971 году он выработал 46,2 млрд киловатт-часов электроэнергии за 165 356 часов
Эта фотография сделана 48 лет назад. На ней показан процесс монтажа рабочего колеса гидроагрегата №12

Перед капитальным ремонтом гидроагрегат прошел обязательные испытания. Например, вибрационное обследование для определения состояния оборудования — специалисты выяснили, что всё в порядке, и приступили к основным работам. 

Этап №2. Куда приводит «улитка»?

Основное действие гидроэнергетического «эпоса» разворачивается под уровнем нижнего бьефа Енисея — на глубине 10-15 метров. Туда мы спустились в первую очередь. Шли в недра оборудования через «улитку» — спиральную камеру, которая размещена вокруг статора турбины (той ее части, которая не вращается). Она обеспечивает равномерную подачу воды на лопасти рабочего колеса. 

Здесь работники турбинного цеха Красноярской ГЭС устраняют кавитационные (нанесенные потоком воды) повреждения проточного тракта, а также самой большой и важной детали гидротурбины — рабочего колеса.

Диаметр спиральной камеры — около девяти метров (высота трехэтажного дома). При эксплуатации гидроагрегата по ней ежесекундно проходит мощнейший поток воды, превышающий по объему в несколько раз сток реки Маны
— Капитальный ремонт гидроагрегатов, согласно плану, проводится раз в шесть лет, — поясняет мастер участка основного оборудования турбинного цеха Юрий Мошкин. — Поэтому образовавшаяся за это время коррозия металла на поверхности оборудования — норма, ведь детали эксплуатируются в водной среде. Мы зафиксировали все повреждения, от маленьких до больших, и сейчас наша бригада их устраняет. На данном этапе — «выдувают» электрогазосваркой зоны поврежденного металла, затем на эти места будут наплавлять новый металл, который потом зашлифуют по профилю лопасти.

В этом месте есть еще один важный элемент: направляющий аппарат — это система подвижных лопаток на пути воды к рабочему колесу. В зависимости от величины открытия лопаток направляющего аппарата регулируется объем поступающей на турбину воды, а соответственно, и мощность гидрогенератора.

Этап №3. «Сердечно-сосудистая система» в норме

Направляющий подшипник турбины так же, как и все остальные детали машины, впечатляет своими размерами. Его диаметр достигает 2,5 метра

Пока в проточной части гидроагрегата приводят в порядок «железо», мы поднялись на более верхние отметки объекта — там занимаются ремонтом системы технического водоснабжения, которая отвечает за смазку и охлаждение узлов гидроагрегата.

— Эту систему ремонтируем основательно, ведь она отвечает за водяное охлаждение обмотки статора генератора, генераторного подшипника и так далее, — говорит мастер участка основного оборудования турбинного цеха Андрей Метусало. — Мы меняем изношенные участки труб на новые, ремонтируем запорно-регулирующую арматуру, вентили и задвижки.

Этап №4. Ток и выключатели: как это работает?

Кроме выполнения работ внутри гидроагрегата, параллельно проходит техническое обслуживание элегазовых генераторных выключателей. Применение такого оборудования позволяет не только уменьшить количество и упростить процесс оперативных переключений, но и увеличить уровень защиты основного оборудования, а также повысить эксплуатационную готовность станции. Мы побывали и на этом участке, где по токопроводам бежит электричество, а в огромных корпусах прячется один из ключевых элементов защиты гидроагрегата.

Старший мастер генераторного участка электротехнического цеха Виктор Окунев рассказал о техническом обслуживании уникального оборудования Красноярской ГЭС — элегазовых генераторных выключателей швейцарской фирмы ABB. Это один из самых современных типов подобного оборудования. Они надежно поддерживают высокий уровень эксплуатационной готовности станции, обеспечивая защиту основного оборудования от непредвиденных экстренных ситуаций — например, короткого замыкания. 

Так выглядит соединение токопровода с выключателем
— К работе с таким оборудованием допускается только высококвалифицированный персонал  как правило, электрослесари высокого разряда, — отмечает Виктор Окунев. — Каждый из них сдал несколько экзаменов, получил лицензию на обслуживание этих выключателей от фирмы-производителя прежде, чем приобрел допуск к работе с данным аппаратом.

Этап №5. Гигантские полюсы

Мы подошли почти к самой «верхушке айсберга» — той части работ, которые можно увидеть в машинном зале. Здесь занимаются обслуживанием ротора гидрогенератора.   

Монтаж полюса — ювелирная, трудоемкая и слаженная работа сразу нескольких человек: крановщика, стропальщика и электрослесаря. Деталь весом 2,5 тонны нужно поставить точно в пазы
— На внешней стороне обода ротора расположены полюсы, состоящие из сердечника, полюсного наконечника и полюсной катушки, — рассказывает о следующей операции капитального ремонта Виктор Окунев. — Катушки полюсов соединены между собой и образуют обмотку возбуждения. В эту обмотку подается постоянный ток — ток возбуждения генератора. При обтекании током на каждой паре катушек образуется постоянное электромагнитное поле с северным и южным полюсами  как у обычных магнитов. Здесь, в ремонтной зоне, сейчас обслуживают 64 полюса ротора — сначала их демонтируют, потом чистят и проверяют на исправность, затем устанавливают обратно.
Прием полюса ротора на монтаж после чистки со стороны верхней его части
Полюс плотно проходит между ротором и статором, там в итоге работникам станции и нужно его закрепить. Одному не справиться, поэтому под ротором в очень тесном пространстве осуществлять монтаж помогает еще один человек

Этап №6. Вновь за работу

Капитальный ремонт гидроагрегата №12 планируют закончить в сентябре этого года. На нем заменят системы релейной защиты, автоматики, виброконтроля и автоматизированную систему управления технологическим процессом. Обновленный, «посвежевший» и с еще более высоким уровнем надежности гидроагрегат будет готов вновь заступить на свою такую важную и нужную людям службу.   

А вы уже читаете «Проспект Мира» в Яндекс.Дзене?

Новые материалы

Читаемые материалы

Наши проекты
Читай нас там, где удобно
Закрыть
Наверх