Вестник РусГидро









Как обновлялась ГЭС

Замена первого агрегата при масштабном техническом перевооружении любой гидроэлектростанции – это, по сути, пилотный проект, когда оттачиваются все процессы. В ходе обновления Майнской ГЭС такой апгрейд коснулся как технологий, так и эффективного управления ресурсами. Рассказываем об особенностях процесса модернизации станции.

По сравнению с грандиозной Саяно-Шушенской ГЭС расположенная ниже по течению Майнская гидроэлектростанция выглядит совсем небольшой, хотя мощность у нее вполне солидная – 321 МВт. Эта станция является одной из трех ГЭС в России, выполняющих функции контррегулятора: в ее водохранилище сглаживаются неравномерные расходы воды, возникающие при изменении режимов работы вышележащей гидроэлектростанции. В итоге удобно всем – более мощная ГЭС может работать в соответствии с потребностями энергосистемы, а водопользователи ниже по течению не ощущают никаких неудобств.

Майнская ГЭС является частью Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса.

Назад в прошлое

В середине 1980‑х годов на Майнской ГЭС были смонтированы три гидроагрегата по 107 МВт каждый. К сожалению, практически сразу после ввода в работу эксплуатация турбин была осложнена конструкторскими несовершенствами механизма разворота лопастей. Устранить их не удалось, и в начале 1990‑х годов турбины были переведены в пропеллерный режим, то есть их лопасти были зафиксированы в одном положении. Такой режим работы уменьшил КПД гидротурбины, снизил ее пропускную способность и, соответственно, снизил эффективность работы станции.

Машинный зал станции до начала модернизации.

Ситуация осложнялась тем, что Майнское водохранилище так и не было заполнено до проектной отметки, поскольку требовались большие объемы работ по предотвращению подтопления поселка Черемушки. В результате напор на турбинах оказался на 2 метра ниже расчетного, уменьшились и расходы через гидротурбины, соответственно, для обеспечения необходимых объемов пропуска воды в нижний бьеф периодически приходилось открывать водосброс, в том числе и зимой. Это отразилось на энергетических показателях станции.

Попытка исправить существующие турбины в заводских условиях, предпринятая в середине 2000‑х годов, не увенчалась успехом. Стало ясно, что необходима замена оборудования. Модернизацию Майнской ГЭС изначально планировали отдать единственному генподрядчику, который должен был сделать проект под ключ. В 2017 году для получения максимального экономического эффекта решение изменили. В отдельные блоки выделили проектирование, поставку турбинного оборудования, генераторного оборудования, автоматики и отдельный блок – выполнение строительно-монтажных работ (СМР). В данной схеме были задействованы подконтрольные организации Группы РусГидро: Ленгидропроект, который выполнял проектирование, и Гидроремонт-ВКК, на который были возложены функции строительно-монтажной организации.

Работа на опережение

КСТАТИ

В ходе замены последнего гидроагрегата Майнской ГЭС параллельно был запущен проект Производственной системы РусГидро, направленный на оптимизацию продолжительности реконструкции ГА №2. С ноября 2022 года по октябрь 2023 года на станции специалистами Департамента проектного инжиниринга РусГидро велось отдельное наблюдение за процессом реконструкции, проводились видеофиксация и хронометраж выполнения отдельных блоков работ, фиксировались события, влияющие на сроки. По итогам был разработан перечень мероприятий и подходов, реализация которых позволит в дальнейшем сократить продолжительность аналогичных процессов.

В 2018 году с компаниями «Силовые машины» и ЭЛСИБ были заключены договоры на поставку новых турбин и генераторов. Одновременно было решено заменить и силовые трансформаторы, отработавшие нормативный срок службы. Новое оборудование стало поступать на Саяно-Шушенскую ГЭС в 2020 году.

«Мы формировали технические требования на торги так, чтобы на момент начала работ были максимально поставлены все три комплекта оборудования. Это решение было абсолютно верным. В случае появления проблем с какими‑либо элементами они брались из поставок следующих очередей. Работали не с колес, а со склада», – рассказывает заместитель главного инженера Саяно-Шушенской ГЭС Тимофей Шестаков.

Благодаря задействованию площадей на Саяно-Шушенской ГЭС удалось обеспечить проведение опережающих подготовительных работ. «При реконструкции Майнской ГЭС у нас было уникальное преимущество – близость СШГЭС, – говорит Евгений Кондратцев, главный инженер Саяно-Шушенского филиала Гидроремонта-ВКК. – Там на монтажной площадке часть оборудования проходила расконсервацию и сборку для предварительной проверки узлов всех трех новых агрегатов». Специалисты проверяли резьбу соединений, подгоняли детали турбинного подшипника, вала турбины, подпятника, верхней крестовины генератора и генераторного подшипника. Затем узлы разбирались и поступали на Майнскую ГЭС уже для окончательной сборки перед монтажом.

Конечно, максимально использовались площади самой Майнской ГЭС. На монтажной площадке обрабатывали и чистили детали генератора после распаковки, заранее выполняли прогон резьбы шпилек статора, собирали оборудование.

Транспортировка трансформатора на Майнскую ГЭС.

Креативный подход

Были и нестандартные решения. Например, крестовины второго и третьего генераторов по ходу замены гидроагрегатов собрали заранее, после чего они ждали монтажа на специальных тумбах прямо над работающим соседним агрегатом в машинном зале.

Также в процессе замены оборудования удалось оптимизировать организационные процессы. На первой замене агрегата работали бригады специалистов из гидроцеха, турбинного цеха и цеха электротехнического оборудования Гидроремонта-ВКК. Каждая группа отвечала за свое направление. Такой подход требовал постоянной дополнительной координации, поэтому для замены следующих двух машин занятый в этом проекте персонал объединили в отдельный многопрофильный монтажный участок, который выполнял весь комплекс работ кроме вспомогательных и общестроительных: их оставили цеховым специалистам. С таким опытом бригада «монтажников» СШФ Гидроремонта-ВКК уже востребована на других станциях РусГидро, где ведется замена гидроагрегатов (например, на Угличской и Нижегородской ГЭС).

Успеть все

Первый обновленный гидроагрегат заработал в 2021 году, он был смонтирован за 330 дней. В дальнейшем вводилось по одной машине ежегодно. В ходе работ были заменены все гидротурбины, гидрогенераторы, системы управления гидроагрегатами и вспомогательное оборудование, а также силовые трансформаторы. Их замена производилась поэтапно – по одному трансформатору в год – и была синхронизирована с заменой гидроагрегатов.

Также заменено устаревшее оборудование распределительного устройства на современное КРУЭ 220 кВ, генераторные выключатели и электрические защиты. На станции обновлены маслохозяйство и электрооборудование собственных нужд.

Демонтаж гидроагрегата № 3.