Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П.С.Непорожнего расположена в Саянском каньоне у выхода Енисея в Минусинскую котловину вблизи города Саяногорска на юго-востоке республики Хакасия, Россия. Самая мощная ГЭС в России, её плотина входит в десятку самых высоких построенных плотин мира.
"Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего" – филиал ОАО "РусГидро". Директор филиала — Неволько Николай Иванович.
Количество ГЭС в филиале: Саяно-Шушенская и Майнская.
Определение Госкомиссией Карловского створа для строительства Саяно-Шушенской ГЭС – июль 1962 года.
Начало строительства – сентябрь 1968 года.
Завершение строительства (основного) – 1988 год.
Саяно-Шушенская ГЭС – самая мощная электростанция в России и самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири.
Установленная мощность 6 721 МВт.
Среднегодовая выработка 24 500,0 миллионов кВт.ч.
Выработка за I полугодие 2009 12 502,5 миллионов кВт.ч.
Полезный отпуск за I полугодие 2009 12 437,6 миллионов кВт.ч.
Климат в районе плотины – резко континентальный: максимальная температура плюс 40°С, минимальная – минус 44°С.
Продолжительность безморозного периода – 128 дней.
Место расположения – узкая долина с крутыми берегами, возвышающимися над урезом воды на 800-900 метров, имеет ширину на уровне поймы 360 метров, а на отметке гребня плотины – 900 метров.
Створ сложен кристаллическими метаморфическими трещиноватыми сланцами. Среднемноголетний сток воды в створе сооружений – 46,7 км3, максимальный расход -24400 м3/с.
Состав сооружений Саяно-Шушенской ГЭС
В состав сооружений входит бетонная арочно-гравитационная плотина высотой 245 метров, длиной 1066 метров, шириной в основании — 110 метров, шириной по гребню 25 метров.
Плотина включает:
левобережную глухую часть длиной 246,1 метров;
станционную часть длиной 331,8 метров;
водосбросную часть с 11 отверстиями шириной по 5 метров, имеющую общую длину 189,6 метров и рассчитанную на пропуск 13600 м3/с воды;
правобережную глухую часть длиной 298,5 метров.
В основании плотины выполнены площадная цементация и цементационная завеса на глубину до 100 метров.
В состав сооружений ГЭС входит приплотинное здание ГЭС, в котором размещено 10 радиально-осевых гидроагрегатов мощностью по 640 МВт, работающих при расчётном напоре 194 метров. Расстояние между осями агрегатов 23,7 метров. В здание ГЭС уложено 480 тысяч кубометров бетона.
В состав сооружений входит строящийся береговой водосброс (с 2005). Его ввод повысит надёжность и безопасность функционирования электростанции. Строительство планируется завершить в 2010 году.
Плотина ГЭС образует крупное Саяно-Шушенское водохранилище полным объемом 31,34 кубических километров (полезный объём — 15,34 кубических километров) и площадью 621 квадратных километров.
При создании водохранилища было затоплено 35,6 тысяч га сельхозугодий и перенесено 2717 строений.
В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.
ГЭС присвоено имя крупнейшего энергетика страны, видного учёного, доктора технический наук Петра Степановича Непорожнего. Он возглавлял министерство энергетики и электрификации СССР (1962-1985), был вдохновителем и организатором большой программы строительства гидроэлектростанций в стране. В музее строительства Саяно-Шушенской гидростанции хранятся его личные вещи, подаренные семьей Непорожних.
Саяно-Шушенская ГЭС является объектом туризма. На станции есть свой музей и смотровая площадка, с которой ночью открывается захватывающий вид на красиво освещенные плотину и памятник строителям.
Майнский гидроузел
Ниже Саяно-Шушенской ГЭС расположен её контррегулятор — Майнская ГЭС мощностью 321 МВт, организационно входящая в состав Саяно-Шушенской ГЭС. Её строительство велось в 1979-1987 годах. Состав сооружений Майнской ГЭС: гидроэлектростанция, водосбросная плотина, грунтовые плотины – левобережная, русловая и правобережная, ОРУ 220 кВ. Длина её водохранилища – 21,5 метров, ширина до 0,5 метров, глубина до 13 метров.
История создания
Саяно-Шушенская ГЭС спроектирована институтом "Ленгидропроект". 4 ноября 1961 года первый отряд изыскателей института под руководством Ерашова П.В. прибыл в горняцкий поселок Майна с целью обследования трёх конкурирующих створов для строительства гидроэлектростанции. Геодезисты, геологи, гидрологи работали в мороз и непогоду, 12 буровых установок в три смены "прощупывали" со льда дно Енисея.
В июле 1962 года экспертная комиссия выбрала окончательный вариант – Карловский створ. В 20 километрах ниже по течению было намечено строительство спутника Саяно-Шушенской – контррегулирующей Майнской ГЭС.
Изначально рассматривались четыре варианта конструкции плотины: гравитационная, арочно-гравитационная, арочная и каменно-набросная. На стадии технического проекта рассматривался вариант арочно-контрфорсной плотины.
Выбрана была арочно-гравитационная, как наиболее отвечающая топографическим и инженерно-геологическим условиям створа.
Создание плотины такого типа в условиях широкого створа Енисея и сурового климата Сибири не имело аналогов в мире. Проектное задание разрабатывалось под руководством главного инженера проекта Г.А. Претро. После его утверждения начальником отдела и главным инженером проектов был назначен Я.Б. Марголин (1965). Начатые при нем разработки технического проекта были продолжены Л.К. Доманским (1968-72 гг.) и А.И. Ефименко (1972-91 гг.).
В 1967 году ЦК ВЛКСМ объявил строительство Саяно-Шушенской ГЭС Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. 4 ноября 1967 г. была заложена символическая плита под фундамент первого крупнопанельного дома, положившего начало городу Саяногорску. Летом 1979 года в возведении ГЭС принимали участие студенческие строительные отряды общей численностью 1700 человек, на строительстве сформировались комсомольско-молодежные коллективы.
В строительстве было задействовано более 200 организаций, самой крупной из которых стала "КрасноярскГЭСстрой" Минэнерго СССР.
Специально для гидростанции создавали новейшее оборудование самые крупные производственные объединения СССР: "Ленинградский металлический завод" (гидротурбины), Ленинградский производственное электротехническое объединение "Электросила" (гидрогенераторы), объединение "Запорожтрансформатор" (трансформаторы). Водным путём длиною почти в 10 000 километров – через Северный Ледовитый океан в верховья Енисея были доставлены рабочие колеса турбин. Благодаря оригинальному техническому решению – установке на первых двух турбинах временных рабочих колес, способных работать при промежуточных напорах воды, появилась возможность до окончания строительно-монтажных работ начать эксплуатацию первой очереди станции.
Первый кубометр бетона был уложен в основные сооружения Саяно-Шушенской ГЭС – 17 октября 1970.
В апреле 1974 года был подписан "Договор двадцати восьми", или совместное обязательство, направленное на сокращение сроков строительства и повышение качества выполняемых работ. Идея договора предусматривала выявление резервных возможностей всех участников строительства и постоянную координацию их действий. Координационный совет с самого начала возглавил директор "Ленгидропроекта" Ю.А. Григорьев.
Первый кубометр бетона в водосливную часть плотины уложен 26 декабря 1972 года.
Русло Енисея перекрыто 11 октября 1975 года.
Строительство Саяно-Шушенской ГЭС велось с поэтапным освоением.
Каждая из десяти турбин ГЭС, снабженная рабочим колесом из нержавеющей кавитационностойкой стали 6,77 метров в диаметре и весом 156 тонн, способна развивать мощность 650 000 кВт при расчетном напоре 194 метров. Первые два генератора Саяно-Шушенской ГЭС были введены в эксплуатацию с временными рабочими колесами гидротурбин, способными работать на низких напорах. Это позволило уже при частичном напоре, начиная с 60 метров, вырабатывать электроэнергию.
Для обеспечения пуска первого гидроагрегата в назначенный срок было спешно начато наполнение водохранилища. В нижний бьеф сбрасывался лишь санитарный пропуск. При этом не была предусмотрена возможность сброса воды из водохранилища на случай каких-либо непредвиденных обстоятельств.
Машинный зал Саяно-Шушенской ГЭС (длина 287,97 метров, ширина 36 метров) построен на базе пространственной перекрестно-стержневой конструкции, которая впервые была применена в практике строительства гидроэлектростанций. Она состоит из унифицированных металлических элементов системы московского Архитектурного института (МАРХИ). Перекрытие и стены зала служат ограждением оборудования и людей от внешней среды. При проектировании не учитывались нагрузки, связанные с действием гидравлических процессов при работе водосбросов и агрегатов. Поэтому из-за повышенной вибрации раз в три года после каждого холостого водосброса необходимо обследовать тысячи узлов конструкции с измерением зазоров в стыковочных узлах.
Аварии и проблемы
Первый агрегат был сдан в эксплуатацию в конце декабря 1978 года. Технологические возможности не позволили уложить требующийся объем бетона в водосбросную плотину, поэтому к мощному половодью она оказалась не готова и 23 мая 1979 года первый агрегат и здание ГЭС подверглись затоплению. Аэраторы, встроенные в стенки водосбросов, должны были обеспечивать подвод воздуха в поток в месте схода его с носка водосброса в водобойный колодец. Но вместо подсоса воздуха в аэратор произошло нагнетание в него воды из водосброса.
В 1985 году во время мощного половодья произошло разрушение 80% площади дна водобойного колодца. Были полностью разрушены плиты крепления (толщиной более 2 метров), бетонная подготовка под ними и скалы ниже подошвы на глубину до 7 метров. Анкера диаметром 50 мм были разорваны с характерными следами наступления предела текучести металла. Были проведены работы по реконструкции водобойного колодца (1991).
В 1988 году паводок привёл к разрушению отремонтированного колодца. Было принято решение об эксплуатации ГЭС в щадящем режиме на пониженной отметке максимального уровня воды – не более 540 метров вместо проектных 545.
Одной из главных проблем строительства было обнаружение увеличивающейся фильтрации тела плотины. Во избежание вымывания бетона провели дополнительную инъекцию в массив по существующей на тот период технологии, повторно цементировались межсекционные швы, выполнялась цементация трещин через восходящие скважины. Но все усилия были недостаточно эффективными: фильтрация продолжала увеличиваться. Чтобы устранить недостаток, между Саяно-Шушенской ГЭС и французской фирмой "Солетаншбаши" была достигнута договоренность о применении её технологии (на основе французских смол) подавления фильтрации воды через бетон (1993). Были проведены опытные ремонтные работы, которые оказались успешными: фильтрация была практически подавлена.
17 августа 2009 года на втором гидроагрегате в ходе проведения ремонтных работ произошла авария. Разрушена часть машинного зала, сам гидроагрегат, станция остановлена. Погиб 71 человек, 4 пропали без вести.
Было проведено отключение Саянского и Хакасского алюминиевых заводов, снижена нагрузка на Красноярский алюминиевый завод, Кемеровский завод ферросплавов, снижена нагрузка на Новокузнецкий алюминиевый завод.
Официальный сайт ОАО "РусГидро"
Официальный сайт Саяно-Шушенского филиала ОАО "РусГидро":
Официальный сайт компании Гидроэнергострой
