"Новая энергия" Иркутской и Братской ГЭС

Компания "ЕвроСибЭнерго" продолжает масштабную модернизацию своих сибирских гидростанций: Красноярской, Братской и Усть-Илимской. За счет реконструкции и замены основного оборудования уже к концу 2018 года они смогут производить на 1,5 млрд кВтч энергии в год больше, пропуская через турбины тот же объем воды. Этого хватит чтобы, к примеру, обеспечивать энергией Республику Тува на протяжении трех лет. А в ближайших планах – начало модернизации Иркутской ГЭС, уже объявлен конкурс на проектирование и поставку четырех новых турбин стоимостью 4 млрд рублей. Об истории двух первых гидроэлектростанций на реке Ангаре, современном положении, производственном процессе, обучении персонала и программе "Новая энергия" – в материале ИА IrkutskMedia.

"ЕвроСибЭнерго". Фото: Наталия Раткевич, ИА IrkutskMedia

"ЕвроСибЭнерго"

"ЕвроСибЭнерго" – крупнейшая частная российская энергетическая компания и одна из самых больших гидрогенерирующих компаний в мире. Установленная мощность ее электростанций — 19,7 ГВт, из которых более 15 ГВт приходится на ГЭС: Красноярскую, Братскую, Усть-Илимскую и Иркутскую в Сибири и Ондскую в Карелии. ЕвроСибЭнерго производит около 8% электроэнергии в России. Компания входит в состав ведущей российской промышленной группы En+. В декабре 2015 года "ЕвроСибЭнерго" ввела в эксплуатацию Абаканскую солнечную станцию, одну из самых больших в Сибири.

История строительства ГЭС

1 / 2

Начало развития гидроэнергетики было положено еще в 19-м веке с сооружения в сентябре 1896 года одной из первых гидростанций на Павловском прииске Ленского золотопромышленного района. До 1914 года в Бодайбинском уезде Иркутской области были построены еще четыре ГЭС, при этом каскад станций работал на одну сеть, его общая мощность достигла 2,8 тысячи кВт. Более того, благодаря энергии этих станций была построена первая в России электрифицированная железная дорога. В 1915 году в единую энергосистему Ленских приисков была включена тепловая электростанция, работающая на дровах, мощность которой составляла 600 кВт. Это был первый и уникальный опыт промышленного освоения Сибири.

В советские послевоенные годы было начато строительство Ангарской ТЭС (ныне ТЭЦ-1), в 1951 году состоялся пуск первой — самой мощной по тем временам в Сибири турбины. Именно Ангарская ТЭЦ-1 дала энергию на строительство первенца Ангарского каскада — Иркутской ГЭС.

Иркутская ГЭС — это не только производство электроэнергии при помощи воды. Станция одновременно еще и плотина, которая держит напор водохранилища, и регулятор стока Ангары, а также автомобильная дорога, связывающая берега реки. Сооружение впечатляет своей мощью и величием.

При строительстве сооружения использовалось около 800 тысяч кубометров бетона, из них 500 тысяч кубометров — для здания станции. В него встроены холостые водосбросы, что отличает Иркутскую ГЭС от Братской станции, у которой водосливная плотина расположена отдельно. Строительство Иркутской ГЭС и Ангарской ТЭЦ-1 и стало началом развития "большой энергетики" Приангарья. В декабре 1956 года были поставлены под нагрузку первые два гидроагрегата Иркутской ГЭС, а в январе 1959 года начато сооружение сверхмощной линии электропередачи ЛЭП-500 Иркутск-Братск протяженностью по трассе 580 км. В сентябре 1954 года в Братск приехала первая группа строителей во главе с начальником Братскгэсстроя Иваном Наймушиным, а в конце ноября 1961 года в Иркутскую энергосистему был включен в работу первый агрегат Братской ГЭС.

Развитие Иркутской энергосистемы неразрывно связано с созданием Ангарского каскада гидроэлектростанций и объединенной электроэнергетической системы Сибири и, в частности, создание системообразующих электрических сетей напряжением 500 кВ. Братская ГЭС — первенец в этом ряду, на ней были отработаны большая часть решений по конструкции оборудования, по применению локальных и системных устройств автоматики. Многие технические решения были апробированы на Братской ГЭС и затем внедрены в широкую практику в энергетике СССР.

Сооружение мощных ангарских ГЭС обеспечило формирование Иркутской энергосистемы в ее современном виде. Сегодня это часть крупнейшей частной энергетической компании России — АО "ЕвроСибЭнерго".

Современное состояние ГЭС

1 / 11

Общая длина железобетонного здания Иркутской ГЭС составляет 240 метров, ширина — 77 метров, максимальная высота — 56 метров. Станция мощностью 662,4 МВт ежегодно вырабатывает в среднем 4,1 млрд кВтч.

Сооружения напорного фронта (здание ГЭС с грунтовыми плотинами) длиной 2740 метров рассчитаны на максимальный напор 31 метр. Нормальный подпорный уровень (НПУ) — 457 метров. Суммарная пропускная способность турбин и водосбросов — 7040 кубометров в секунду. Допустимый максимальный расход воды по условиям состояния нижнего бьефа — 4,3 тысячи кубометров в секунду. Средний многолетний сток Ангары — 60, 2 тысячи млн кубометров, средний многолетний расход — 1920 кубометров в секунду.

В здании ГЭС, совмещенном с водосбросами, установлено восемь гидроагрегатов мощностью 82,8 МВт каждый, напряжением 13,8 кВ, которые объединены в укрупненные блоки "два генератора — повысительный трансформатор (автотрансформатор)". Выдача мощности производится по воздушным переходам на открытые распределительные устройства левого (ОРУ-110 кВ) и правого берега (ОРУ-220 кВ). Связь с энергосистемой осуществляется по высоковольтным линиям 110 и 220 кВ. Сейчас на Иркутской гидроэлектростанции работают 120 человек.

Братская ГЭС – вторая из каскада гидроэлектростанций на Ангаре, является лидером в Евразии по общему объему выпуска электроэнергии с начала пуска первого агрегата. С момента запуска она произвела более триллиона киловатт-часов чистой электроэнергии – этого бы хватило, чтобы на протяжении года обеспечивать всю страну, от Калининграда до Владивостока. В состав сооружений гидроэлектростанции входят: бетонная плотина максимальной высотой 125 метров и общей длиной 1430 метров, перекрывающая русло реки и примыкающие к нему участки берегов, здание ГЭС с водоподводящими устройствами, береговые земляные плотины общей протяженностью 3710 метров, открытые распределительные устройства 220 и 500 кВ, автодорожный и железнодорожный мостовые переходы. В здании расположено 18 гидроагрегатов с генераторами мощностью по 250 МВт, работающих при расчетном напоре 106 метров.

На Братской ГЭС работают 250 сотрудников. Всего в оперативном обслуживании станции находится семь человек. Сотрудники посменно работают по 12 часов, контролируют разного рода параметры, чтобы они были в безопасных пределах. За диспетчерским пультом трудятся два человека — дежурный электромонтер и начальник смены станции. Он отвечает за эксплуатацию всей ГЭС. В машинном зале три человека — два машиниста и дежурный инженер, который руководит ими. На распределительном устройстве — два человека. Защитить людей от воздействия опасных и вредных производственных факторов помогает спецодежда, которой обеспечен каждый работник станции.

Производственный процесс

1 / 7

Работа гидроэлектростанции выглядит так: вода под статическим напором поступает из водохранилища в спиральную камеру гидротурбины. Гидроагрегат условно делится на две части — механическая (сама гидротурбина) и электрическая (генератор, где и происходит превращение механической энергии вращения в электричество). Вода с высоты падает на лопасти рабочего колеса гидротурбины, оно начинает вращаться. Вращение при помощи вала попадает на ротор, он начинает вращаться и затем на статоре возникает электрическое напряжение. Оно подается на трансформаторы. И далее по воздушным переходам электрическая энергия передается на подстанции. На Иркутской ГЭС их две: 220 кВ и 110 кВ. Со станции 110 кВ отходят восемь ЛЭП (четыре на подстанции Иркутска, четыре — на Иркутский алюминиевый завод (ИркАЗ) в Шелехове). От подстанции 220 кВ две линии, это так называемая связь с энергосистемой. На Братской ГЭС подстанций также две. Пять ЛЭП-500 кВ и 20 ЛЭП-220 кВ. 70% всей вырабатываемой электроэнергии идет на обслуживание БрАЗа, 30% отдают в единую энергетическую сеть страны.

— На Иркутской ГЭС в гидроагрегатах применяют поворотно-лопастные гидротурбины, на Братской радиально-осевой тип гидротурбин. Соответственно по гидравлике они различаются, — сказал заместитель главного инженера Братской ГЭС Юрий Дворянский.

Поворотно-лопастная турбина — это реактивная турбина, лопасти которой могут поворачиваться вокруг своей оси одновременно, за счет чего регулируется ее мощность. Также мощность может регулироваться с помощью лопаток направляющего устройства. Поток воды в поворотно-лопастной турбине движется вдоль её оси. Ось турбины может располагаться как вертикально, так и горизонтально. В рабочем колесе радиально-осевых турбин поток воды сначала движется радиально (от периферии к центру), а затем в осевом направлении (на выход). Такие типы турбин применяют при напорах до 600 метров. Основным преимуществом радиально-осевых турбин является самый высокий оптимальный КПД из всех существующих типов.

Непосредственно в самом здании ГЭС располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию потока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Первый гидроагрегат Иркутской ГЭС пустили 28 декабря 1956 года, через три дня заработал второй. В 1957 году ввели в эксплуатацию четыре гидроагрегата, в 1958 году — оставшиеся два. В машинном зале Братской станции установлено 18 гидроагрегатов, с радиально-осевыми турбинами, имеющими диаметр рабочего колеса 5,5 метров и генераторами мощностью по 250 МВт. Вода к турбинам проводится по заложенным в тело плотины стальным трубопроводам диаметром семь метров.

Также в машинном зале расположены панели управления гидроагрегатами. Весь процесс автоматизирован. На экране можно посмотреть электрические характеристики оборудования, узнать, с какой нагрузкой он работает. Температура, давление, напряжение, частота тока, механические показатели — здесь все под контролем.

Система управления

1 / 8

Работу ГЭС контролируют с главного щита управления. Именно его энергетики называют "сердцем станции". Сюда стекается вся информация о работе системы агрегатов. Диспетчеры следят, чтобы ГЭС постоянно выдавала заданную мощность. На табло нанесены все линии электропередач, которые питает гидроэлектростанция.

Козловые краны

1 / 5

С левой стороны автомобильной дороги на Иркутской ГЭС возвышаются два козловых крана. С их помощью маневрируют затворами верхнего бьефа (чтобы прекратить подачу воды в гидроагрегат при выводе его в ремонт) и сороудерживающие решетки. Вторые перекрывают водоприемную камеру гидроагрегата, чтобы туда не попадал мусор.

Программа модернизации

1 / 8

Комплексная программа модернизации ГЭС "Новая энергия" предусматривает масштабную реконструкцию и замену основного оборудования на трех крупнейших сибирских ГЭС компании "ЕвроСибЭнерго": Красноярской, Братской и Усть-Илимской. На станциях модернизируют гидроагрегаты, меняют рабочие колеса, трансформаторы, открытые распределительные устройства. В ходе модернизации гидростанций используется как отечественное, так и импортное оборудование.

Программа "Новая энергия" позволит эффективнее использовать гидроэнергетические ресурсы Сибири, повысит надежность работы гидростанций и обеспечит потребности экономики в экологически чистой энергии. Объем инвестиций по программе "Новая энергия" составляет почти 15 млрд рублей.

На Братской ГЭС ведется модернизация основного оборудования. За время реализации программы "Новая энергия" заменено 12 рабочих колес турбин станции, что позволит вырабатывать больше энергии, пропуская тот же объем воды. 12-й модернизированный гидроагрегат с новым рабочим колесом был введен в эксплуатацию в первом полугодии 2017 года. Для повышения надежности работы станции выполняется замена релейных защит автоматики и сигнализации. Теперь самым современным требованиям отвечает главный щит управления, на генераторах релейные защиты уступили место цифровым, заменены и регуляторы скорости вращения турбин.

— Также у нас продолжается замена воздушных выключателей на элегазовые. Самый ответственный с точки зрения повышения надежности работы станции проект — замена маслонаполненных кабельных линий 220 кВ на линии из сшитого полиэтилена, которые уже себя зарекомендовали с хорошей стороны. За три года планируем заменить около 7 км линий. Это повысит надежность и экономичность работы станции, — сказал директор Братской ГЭС Андрей Вотенев.

В настоящее время работы проведены на трех кабельных линиях из 10-ти. На ОРУ 500 масляные трансформаторы тока и воздушные выключатели заменены на элегазовые.

Выполнена замена автоматики козловых и мостовых кранов на современные системы. Работы по замене рабочих колес на Братской ГЭС ведутся с 2006 года. Доставка колеса из Санкт-Петербурга занимает около двух месяцев. Диаметр колеса — 5,5 метра, вес —75 тонн. Их перевозят автотранспортом. Быстро ехать фура не может, в том числе из-за погодных условий, плюс в каждом регионе требуется согласование с ГИБДД. Демонтаж прежнего колеса и установка нового занимает около полугода. Затем старое сдают на металлолом. По началу оборудование доставляли с помощью самолета "Руслан", но с точки зрения экономики это было невыгодно, поэтому колеса стали привозить на большегрузах. На замену колес турбин Братской ГЭС было направлено около 2,5 млрд рублей. Благодаря комплексу выполненных работ ежегодная выработка станции может увеличиться в среднем на 900 млн кВтч. Также проводится замена рабочих колес на Усть-Илимской ГЭС и Красноярской ГЭС

Программу модернизации планируют реализовать и на Иркутской станции. В середине августа "ЕвроСибЭнерго" объявила конкурс на изготовление и поставку четырех турбин и генераторов для Иркутской ГЭС, первой в Ангарском каскаде.

За счет реализации первого этапа программы "Новая энергия" сибирские гидростанции "ЕвроСибЭнерго" к 2018 году увеличат производство экологически чистой электроэнергии на 1,5 млрд кВтч в год, используя тот же объем воды. Эффект от модернизации существующих ГЭС сопоставим со строительством в Сибири новой гидроэлектростанции мощностью 400 МВт. Благодаря этому энергия ГЭС сможет частично заместить энергию угольных электростанций: это позволит экономить до 800 тысяч тонн угля в год и сократит выбросы парниковых газов угольных электростанций на 2 млн тонн в год, что благоприятно отразится на экологической ситуации в сибирских регионах.

Иркутское региональное диспетчерское управление (РДУ)

1 / 4

За тем, чтобы электричество бесперебойно поступало в дома и на предприятия, следят в Региональном диспетчерском управлении.

Филиал АО "СО ЕЭС" "Региональное диспетчерское управление энергосистемы Иркутской области" (Иркутское РДУ) осуществляет функции оперативно-диспетчерского управления объектами электроэнергетики на территории Иркутской области. РДУ создано в 2008 году. Входит в зону операционной деятельности Филиала АО "СО ЕЭС" ОДУ Сибири.

В операционной зоне Иркутского РДУ находятся 19 объектов генерации суммарной установленной электрической мощностью 13,2 тысячи МВт (в том числе станции промышленных предприятий 157,4 МВт). Наиболее крупными из них являются станции ПАО "Иркутскэнерго": Братская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС, Иркутская ГЭС, ТЭЦ-9 и ТЭЦ-10 в Ангарске, Ново-Иркутская ТЭЦ, Усть-Илимская ТЭЦ, ТЭЦ-11 в Усолье-Сибирском, ТЭЦ-6 в Братске и Ново-Зиминская ТЭЦ в Саянске. В электроэнергетический комплекс Иркутской области входят также 23 линии электропередачи класса напряжения 500 кВ, 73 линии электропередачи класса напряжения 220 кВ, 277 линий электропередачи класса напряжения 110 кВ, 293 трансформаторных подстанций и распределительных устройств электростанций напряжением 500, 220,110 кВ с суммарной мощностью трансформаторов 37272 МВА.

Недавно Иркутское региональное диспетчерское управление переехало в новое здание, которое отвечает самым современным требованиям. Территория на улице Ширямова в Иркутске полностью принадлежит компании. На ней расположена собственная трансформаторная подстанция 6/0,4 кВ, которая получает питание по двум резервированным кабельным линиям от крупных подстанций: ПС 220 кВ Байкальская и ПС 110 кВ Релейная. Эти кабельные линии являются двумя надежными источниками внешнего электроснабжения здания РДУ. Но, учитывая особую важность объекта, предусмотрена автономная система внутреннего гарантированного бесперебойного электроснабжения. На первом технологическом этаже расположены блоки-источники бесперебойного питания с аккумуляторными батареями, которые в случае внешних аварийных событий полностью автономно обеспечивают электроснабжение здания до нескольких десятков часов. Также на территории расположен автономный дизель-генератор, который в случае потери внешнего питания, автоматически запускается и обеспечивает питание всего здания.

В здании также расположены комната для подготовки диспетчеров энергосистемы, а также большой диспетчерский щит.

— РДУ — это структура, которая в ежедневном режиме ежесекундно руководит работой энергосистемы. Это значит, что каждый энергетический объект не работает сам по себе, их много: много сетей, много станций. Значит должен быть какой-то единый орган, который задает режим, понимает: сколько необходимо произвести энергии и какими ресурсами. Самая главная задача, которая здесь решается – это удовлетворить требования потребителей наиболее оптимальным и технически правильным способом" — рассказала советник гендиректора по связям с общественностью и органами власти в ОДУ Сибири Лариса Кошкина.

Все изменения в энергосистеме региона контролирует бригада диспетчеров. Диспетчерский зал это сердце и мозг энергосистемы. Вся информация о режимах работы станций, линий электропередач, трансформаторных подстанций, крупных энергоёмких предприятий и изменения в энергосистеме отображаются на диспетчерском щите. Диспетчер непрерывно оценивает все изменения, принимает необходимые решения и ведёт оперативные переговоры. Сотрудники управляют режимом каждый день, 24 часа в сутки, работая по 12 часов в смену. Диспетчерский персонал постоянно находится на посту.

Диспетчер — это очень сложная и кропотливая работа, в которой очень важно психологическое состояние человека. Поэтому сотрудники регулярно проходят медосмотры и постоянно обучаются, чтобы быть на пике формы. Для этого более 20% своего рабочего времени диспетчеры отводят на обучение, постоянное поддержание своей квалификации. В здании РДУ расположен специальный тренажёрный зал для обучения персонала. Здесь есть свой отдельный диспетчерский щит. Его уникальность в том, что это не просто картинка, а специализированное программное обеспечение, которое в процессе тренировки диспетчерского персонала в режиме реального времени отображает изменение ситуации, оперативное состояние энергосистемы и моделирует управление энергообъектами. Диспетчер во время тренировки должен принимать и реализовывать решения, чтобы ликвидировать смоделированную аварийную ситуацию и восстановить нормальные параметры режима работы энергосистемы. С помощью тренажеров сотрудники не только отрабатывают различные ситуации, которые могут возникнуть во время работы, здесь они также готовятся к соревнованиям профессионального мастерства, которые являются частью системы работы с персоналом и постоянно проводятся Системным оператором.

— Необходимо отметить, что с кадрами у нас ведётся очень серьезная работа. Существует договор с Национальным исследовательским Томским политехническим университетом. Там студенты готовятся по профильной программе, которая согласована с Системным оператором. Есть направление не только технологическое, поскольку у нас масса нюансов по подготовке собственных it-специалистов, здесь достаточно широкий спектр задач в сфере информационных технологий. Например, это специалисты по связи, которые занимаются каналами диспетчерской и технологической связи, это программисты, которые способны устранить любую проблему в работе ИТ-сервисов за короткий промежуток времени. Но все Томским университетом не заканчивается, есть также выпускники Иркутского национального исследовательского технического университета, нашего родного "Политеха". Для них мы также проводим похожие мероприятия: "Дни открытых дверей", когда студенты приходят в РДУ и знакомятся с оборудованием, тренажерами для диспетчеров, у них появляется интерес и совершенно другое понимание — для чего они учатся. Это значительно повышает возможности стать нужным и востребованным специалистом на рынке труда после окончания ВУЗа, — сказал директор Филиала АО "СО ЕЭС" Иркутское РДУ Дмитрий Маяков.

Обучение персонала

Комната обучения для диспетчеров. Фото: Наталия Раткевич, ИА IrkutskMedia

Одним из ключевых направлений области кадровой политики "ЕвроСибЭнерго" является работа по привлечению молодых специалистов. Компания заинтересована в их профессиональном развитии для работы, как в компании, так и в энергетической отрасли в целом.

"ЕвроСибЭнерго" сотрудничает с целевыми учебными учреждениями по подготовке будущих энергетиков, среди которых: Иркутский национальный исследовательский технический университет, Братский государственный технический университет, Сибирский федеральный университет, Нижегородский государственный технический университет и другие. Ежегодно на предприятиях "ЕвроСибЭнерго" проходят производственную стажировку сотни студентов – будущих энергетиков.

— Мы растим энергетиков с университетских лет. В "Иркутскэнерго" есть корпоративный учебный исследовательский центр. Мы отбираем студентов туда ежегодно. Потом с ними занимаются, преподают эксплуатацию оборудования, охрану труда, современные методы диагностики электрооборудования. Студенты проходят практику на предприятии и уже с 3-4 курса знакомятся с оборудованием, привыкают к коллективу, — сказал Юрий Дворянский.

Основной задачей корпоративного университета является систематизация деятельности по обучению и развитию персонала в группе компаний, от рядового работника до топ-менеджера.

вступай в группу ИА IrkutskMedia Важное

Истории