На полную мощность!
50 лет: полёт нормальный...
Старые поворотно–лопастные гидроагрегаты честно прослужили полвека. Надёжность и, как следствие, безопасность энергосистемы региона стала приоритетной задачей «Норникеля», ведь она территориально и технологически изолирована от единой энергосистемы страны. Поэтому о замене старых турбин начали говорить ещё в 2004 году. Кроме того, масштабная реконструкция Усть–Хантайской ГЭС — это возможность ещё и нарастить мощности. Стали продумывать новые виды гидротурбин. Над этим масштабным проектом трудилась большая команда, автором разработки стал директор гидроэлектростанции Алексей Потапов.
– Сложность большой модернизации заключалась в первую очередь в том, что реконструкция проводилась в условиях действующего оборудования, — рассказывает Алексей Потапов. — Нужно было выделить зону, в которой будут работать подрядчики. Ведь менялось полностью всё, не только турбина и генератор, обновляли всю «вторичку» — релейные щиты, автоматику, всё до последнего кабеля и выключателя. Мы составили поистине амбициозное техническое задание, и нужно было найти компанию, которая с этим справится.
В 2011 году в рамках модернизации производственных фондов и инфраструктурных объектов «Норникеля» был проведён тендер по выбору подрядчика. Победил сызранский «Тяжмаш», имеющий столетний опыт проектирования и изготовления гидроагрегатов более чем в пятнадцати странах мира.
– Мы никогда трудностей не боялись, но с этим техзаданием пришлось напрячься, — вспоминает Дмитрий Трифонов, вице–президент группы компаний «Тяжмаш» — директор бизнес–единицы по гидротурбинному оборудованию. — Ведь каждая река индивидуальна, а разные ГЭС имеют свои напор и расход. Тех цифр КПД, которые запросило у нас руководство «Хантайки», было сложно достичь. По проекту поворотно–лопастные гидроагрегаты заменялись радиально–осевыми. На его разработку, все согласования с заказчиком, Министерством строительства России и госэкспертизу ушло два года. К тому же, прежде чем сделать машину, изготавливается её точная копия и испытывается в лаборатории. То есть с помощью насосов мы создавали давление и имитировали скорость течения реки Хантайской. Сначала проводили испытания с одиннадцатью лопастями, после — с тринадцатью, в итоге пришли к цифре пятнадцать. Но чем больше лопастей, тем сложнее агрегат изготавливать, потому что сварка производится вручную, специалист должен хорошо сварить все межлопастные каналы, чтобы они прослужили 50 лет, а это непростая, можно сказать, ювелирная работа.
Ещё одна сложность — логистика. Доставка сложных грузов на Усть–Хантайскую ГЭС была возможна только в короткий период летней навигации. Вес только одного пускового комплекса — 1400 тонн в металле. Материалы шли баржами по реке Хантайке, местами труднопроходимой.
– Первая турбина родилась за шесть месяцев, для нас это был внутрикорпоративный рекорд скорости, – не скрывая гордости, рассказывает Дмитрий Трифонов. — Ограничивающий скорость работы фактор — это поставка литья, и мы нашли подрядчика, который быстро выполнил работу. Шесть месяцев потребовалось на проект, семь — на литьё лопастей, а их ещё на заводе нужно обработать. Но мы вышли на цикл в 18 месяцев, ведь проектировали не только гидроагрегат, но и всё вспомогательное оборудование. Первую машину отгружали, считай, «под лёд», но всё успели.
– На первом агрегате, как говорится, набивали шишки, — признаётся директор Усть–Хантайской ГЭС. — Но дальше всё покатилось как по маслу. А с последней турбиной и вовсе отработали идеально. Теперь выработка на каждом гидроагрегате увеличилась на 10 МВт, в целом по станции — на 10%. А для ГЭС, поверьте, это очень высокий показатель.
– Замена форм турбин — это уникальный проект, — подтверждает Сергей Липин, генеральный директор Норильско–Таймырской энергетической компании. — Инженеры смогли найти решение, позволившее, не меняя конструкции машины, установить в неё новое колесо. Это беспрецедентный случай для нашей страны. При этом радиально–осевые турбины получились отличными, срок их службы — 50 лет.
Седьмой пошёл!
Замена гидроагрегатов Усть–Хантайской ГЭС началась в 2014 году. По плану «Норникеля» в год должна была меняться одна турбина. Ввод каждого объекта — строго в сентябре. Но запуск шёл с опережающими сроками — от двух недель до месяца за счёт того, что новое оборудование изготавливалось загодя. К моменту демонтажа старого агрегата все материалы для сборки нового уже находились на складах Снежногорска. Параллельно собирали ротор, статор и турбины, в итоге реконструкция каждой детали занимала около десяти месяцев. В разные периоды большой стройки на ГЭС работали от шестидесяти до ста семидесяти человек. В итоге спустя семь лет активной работы от прежней «Хантайки» осталась только оболочка, всё остальное — абсолютно новая ГЭС.
«Оборудование первого гидроагрегата седьмого пускового комплекса Усть–Хантайской ГЭС готово к включению в работу, — запросил Сергей Липин из машинного зала по телемосту, связывающему Снежногорск, Норильск и Москву. — Разрешите запуск?»
«Запуск разрешаю!», — поступил ответ из Министерства энергетики Российской Федерации.
– Поздравляю всех с успешным завершением крупного инвестиционного проекта, — продолжил Николай Шульгинов, министр энергетики России. — Цели этой реконструкции — не только в повышении надёжности энергетической системы Таймыра и увеличении её мощности, но и в снижении углеродного следа за счёт того, что гидроэнергия замещает выработку тепловых станций. А ещё это обеспечение энергобезопасности региона в целом.
– Сегодня знаменательное событие для энергетиков Таймыра, руководства «Норникеля» и сотрудников нашей компании, — резюмирует генеральный директор НТЭК. — Ведь благодаря общим усилиям был реализован этот сложный и уникальный проект. Был решён ряд сложнейших инженерных, технических и логистических задач. Были учтены все современные экологические требования. Несмотря на сложный график, проект был реализован в строго установленные сроки. Его реализация повышает надёжность нашей энергетической системы, что крайне важно в условиях нашей изолированной работы на Крайнем Севере. В обновление станции вложили более 7,5 миллиарда рублей. По итогам реконструкции мощность Усть–Хантайской ГЭС увеличилась, это позволит закрыть растущие потребности региона в электроэнергии. Мы уже семь лет эксплуатируем первые гидроагрегаты, они показали свою надёжность. У нас не было никаких отказов, проводились лишь текущие регламентные работы. Старые машины имели мощность до 63 МВт, новые — 73 МВт. Раньше ГЭС суммарной мощностью 441 МВт могла вырабатывать по два миллиарда киловатт–часов ежегодно, после реконструкции мощность семи пусковых комплексов составит 511 МВт с максимальной годовой выработкой на уровне двух с половиной миллиардов киловатт–часов. Отмечу, это лишь четверть того, что потребляет Норильский промышленный район. Кроме того, в старых поворотно–лопастных турбинах использовалось машинное масло, и оно могло попадать в окружающую среду.
В новом рабочем колесе такого нет, радиально–осевые агрегаты — это просто болванка. У нас есть запас электроэнергии, мы на 70 МВт увеличиваем мощность, которая может в любой момент понадобиться при ЧС. А в целом от надёжной работы Усть–Хантайской ГЭС зависит электроснабжение всего НПР, а также Дудинского района и Игарки. Не только промышленных объектов, но и социальной инфраструктуры. Не нужно забывать, что мы находимся в районах Крайнего Севера, где первоочередное — это обеспечение электроэнергией жителей полуострова Таймыр.
В тему
А помнишь, как вс начиналось?
Усть–Хантайская гидроэлектростанция не просто самая северная крупная ГЭС в России и одна из самых северных в мире, она поистине первенец гидроэнергетики Заполярья. 17 мая 1963 года на скалистый порог реки Хантайки высадились первые строители. Четыре года ушло на возведение п осёлка Снежногорск и перекрытие русла реки, и в марте 1968 года гидростроители заложили первый кубометр бетона в сооружение ГЭС. Параллельно тянули линии электропередач напряжением 220 киловольт и заполняли рукотворное Усть–Хантайское водохранилище, и в ноябре 1970 года был введён в эксплуатацию первый гидроагрегат. В течение всего трёх лет заработали все семь турбин, и 25 сентября 1975 года Усть–Хантайская ГЭС была окончательно сдана в промышленную эксплуатацию. «Хантайка» стала обеспечивать электроэнергией Игарский, Дудинский и Норильский промышленный районы.
«Хантайка» есть! «Курейка» будет!
В архивах Заполярного филиала «Норникеля» нашлись фотографии пятидесятилетней давности. На них — завершение стройки Усть–Хантайской ГЭС. Рабочие держат в руках плакаты с надписями: «Хантайка» есть! «Курейка» будет!» Спустя полвека, во время праздничного телемоста, руководители обновлённой станции передали символический ключ модернизации с аналогичной надписью коллегам с Курейской ГЭС.
– Инвестиции 2021 года только в энергетику оцениваются в 30 миллиардов рублей. В ближайшей перспективе — начало реконструкции Курейской ГЭС, которая будет длиться до 2030 года, — делится планами Евгений Фёдоров, вице–президент — руководитель энергетического дивизиона «Норникеля». — Объём новых инвестиций — порядка 10 миллиардов рублей. Там планируется заменить все пять гидроагрегатов по примеру «Хантайки». Это также действующий объект, поэтому будем менять по одному гидроагрегату в год, стартуем в 2023–2024 году. Но это не единственный вклад компании в объекты энергетики. Уже сейчас на ТЭЦ–2 в режиме пусконаладки находится турбоагрегат № 1. Второй — в процессе монтажа. В течение ближайших пяти лет компания планирует ввести в эксплуатацию два новых блока на ТЭЦ–3. Со следующего года мы запустим проект реконструкции энергосетевого комплекса: ежегодно будем прокладывать до 10 километров сетей теплоснабжения, 25–28 километров сетей водоснабжения и до 160 километров высоковольтных линий электропередачи. Всё это — с учетом изменения климата. Например, исторически ЛЭП в нашем регионе проектировались, исходя из отсутствия грозовых явлений как таковых. А сейчас мы всё чаще видим грозы. Новый проект реконструкции предполагает в том числе монтаж грозотросов на протяжении всех линий, для того чтобы избежать негативных последствий.
– Мы бы очень хотели поработать и на Курейской ГЭС, — делится своими планами Сергей Трифонов, президент группы компаний «Тяжмаш». — Но время покажет. Нужно дождаться тендера по выбору подрядчика. Мы уже прикидываем технические решения, делаем предварительное математическое моделирование. Контракт по реконструкции Усть–Хантайской ГЭС длится уже девять лет, плюс ещё два года гарантии. Мы работали очень динамично и проект реализовывали в срок либо досрочно. У нас не везде так получается, а работа с вами — просто сказка. Потому что уникальный опыт «Хантайки» сейчас применяется и на других станциях.