| Central hidroeléctrica de Kamskaya | |||
|---|---|---|---|
| País | Rusia | ||
| Ubicación | Distrito Ordzhonikidzevsky | ||
| Río | Kama | ||
| cascada | Volga-Kama | ||
| Dueño | RusHydro | ||
| Año de inicio de la construcción | 1949 | ||
| Años de puesta en marcha de las unidades | 1954-1956, 1958 | ||
| Características principales | |||
| Generación anual de electricidad, millones de kWh | 1700 | ||
| Tipo de planta de energía | presa, canal | ||
| Altura estimada , m | 16.5 | ||
| Potencia eléctrica, MW | 552 | ||
| Características del equipo | |||
| tipo de turbina | paleta rotativa | ||
| Número y marca de turbinas | 23×PL-20-V-500 | ||
| Caudal a través de turbinas, m³/ s | 23x162 | ||
| Número y marca de generadores | 23×VGS-700/100-48 | ||
| Potencia del generador, MW | 23×24 | ||
| Edificios principales | |||
| tipo de presa | aluvial de tierra | ||
| Altura de la presa, m | 35 | ||
| Longitud de presa, m | 1816 | ||
| Puerta | rafting de madera navegable de seis cámaras de doble hebra | ||
| ru | 220, 110 kV | ||
| otra información | |||
| Sitio web | kamges.rushydro.ru | ||
| En el mapa | |||
|
|||
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |||
Kamskaya HPP es una central hidroeléctrica ubicada en el río Kama en el territorio de Perm , en la ciudad de Perm . Incluida en la cascada Volga-Kama HPP , se encuentra la etapa superior de la cascada en Kama. En el momento del lanzamiento de las últimas unidades hidroeléctricas en 1956, Kamskaya HPP era la segunda central hidroeléctrica más grande de la URSS , solo superada por Dneproges (483 MW contra 650 MW). Kamskaya HPP es parte de PJSC RusHydro como sucursal.
La HPP de Kamskaya es una central hidroeléctrica de pasada de baja presión (el edificio de la HPP forma parte del frente de presión). Las instalaciones hidroeléctricas incluyen presas de tierra , una presa de aliviadero combinada con un edificio de central hidroeléctrica, esclusas de navegación con presas y canales de acceso, aparamenta exterior de 110 y 220 kV . Se colocan carreteras y vías férreas a lo largo de las instalaciones de la central hidroeléctrica. La capacidad instalada de la planta de energía es de 552 MW , la generación de electricidad anual promedio de diseño es de 1700 millones de kWh , la generación de electricidad anual promedio real es de 1900 millones de kWh [1] [2] .
La estructura de la estación incluye dos presas de tierra: canal y llanura aluvial. La presa del canal está ubicada entre el edificio de la central eléctrica y las esclusas de envío, su longitud es de 650 m, la altura máxima es de 35 m, el ancho de la cresta es de 11 m, el ancho a lo largo de la cresta - 21 m. El volumen total del cuerpo de presas de tierra es de 4.500 mil m³. Las presas son de arenas de grano fino, dotadas de un sistema de drenaje vertical y horizontal. El talud superior de las presas está protegido de la erosión por oleaje mediante losas de hormigón armado de 0,4 m de espesor [3] [4] .
El edificio de la central hidroeléctrica es del tipo de pasada (percibe la presión del agua), combinado con una presa aliviadero. La longitud del edificio a lo largo de la cresta es de 386 m (la longitud total es de 429 m), el ancho a lo largo de la cresta es de 52,5 m, la altura de la construcción es de 40 m. . Cada sección tiene seis aliviaderos y seis unidades hidráulicas. Por encima de las unidades hidráulicas se ubican vertederos de 12 m de ancho, los vertederos están equipados con tapas removibles impermeables especiales a través de las cuales se realiza el acceso a las unidades hidráulicas para trabajos de reparación, así como compuertas planas. Las entradas a las cámaras de turbinas también están equipadas con puertas planas para reparaciones de emergencia y rejillas para basura. En total, hay 24 aliviaderos en la HPP de Kamskaya, su capacidad total (excluyendo el aliviadero no utilizado en la bahía 24) a un nivel de embalse normal es de 17 020 m³/s, a un nivel de remanso forzado de 18 860 m³/s. Hay tres grúas pórtico con una capacidad de elevación de 250 toneladas para operar las compuertas y las tapas de los vertederos desde el lado de aguas arriba.El flujo de agua descargada se apaga en una presa de hormigón de 100 m de largo .] [1] [2] .
En la sala de máquinas de la UHE se encuentran instaladas 23 unidades hidráulicas verticales con una capacidad de 24 MW cada una. Las unidades hidráulicas están equipadas con turbinas de álabes rotativos PL-20-V-500 que operan con una altura de diseño de 16,5 m y accionan los hidrogeneradores VGS-700/100-48. Los fabricantes de turbinas hidráulicas son la empresa de Kharkov " Turboatom " y la planta de Syzran "Tyazhmash", generadores - la planta "Uralelektroapparat". En el vano 24, en 1958, se instaló una unidad hidráulica experimental de flujo semidirecto horizontal con turbina PL-548-G-450, la cual fue dada de baja y desmantelada en 1992 [3] [1] [2] [4] [5] .
Las unidades hidroeléctricas producen electricidad a un voltaje de 10,5 kV a transformadores monofásicos. Hay 4 grupos de transformadores en total: dos grupos de transformadores ODG-63333/110 (6 fases con una capacidad de 63,3 MVA cada uno) y dos grupos de transformadores ORDC-63300/220 (6 fases con una capacidad de 63,3 MVA), Seis están conectados a cada grupo de hidrogeneradores. La estación cuenta con tres celdas abiertas (OSG) con tensiones de 110 y 220 kV. Las celdas de 110 y 220 kV de la margen izquierda están ubicadas una al lado de la otra detrás de la presa de inundación, cerca de las esclusas de embarque, las celdas están conectadas entre sí a través de un autotransformador trifásico ATDCTN-200000/220/110 con una capacidad de 200 MVA. También hay una aparamenta exterior de 110 kV en la margen derecha (de la que parten dos líneas). La electricidad de la HPP de Kamskaya se suministra al sistema eléctrico a través de las siguientes líneas de transmisión: [6]
Para el paso de embarcaciones fluviales y balsas con madera a través del complejo hidroeléctrico (el bloqueo de balsas se llevó a cabo hasta la década de 1990), esclusas de rafting de madera de dos líneas y seis cámaras (esclusa de Perm) con canales de acceso y presas de cierre, ubicadas cerca de la Se utilizan la margen izquierda, entre el canal y las presas de llanura aluvial. El sistema de abastecimiento de las esclusas es tintineo, la longitud útil de cada cámara es de 229,6 m, el ancho mínimo es de 29,7 m, el tiempo de llenado y vaciado de la cámara es de 5 minutos. Una característica del diseño de las esclusas es la construcción de las paredes de las cámaras a partir de tablestacas metálicas, el uso de puertas corredizas, así como el uso de locomotoras eléctricas especiales para mover balsas a través de las cámaras de las esclusas. El canal de acceso superior tiene 700 m de largo y 80 m de ancho, el inferior tiene 550 m de largo y 80 m de ancho. Las esclusas de navegación son de propiedad estatal y están operadas por la Administración de la cuenca fluvial de Kama [7] [8] .
Las estructuras de presión de la HPP forman un gran depósito de Kama . El área del embalse a un nivel de retención normal es de la longitud es de 300 km, el ancho máximo es de 18 km, la profundidad máxima es de 30 m.,1915 km² La marca del nivel de retención normal del embalse es de 108,5 m sobre el nivel del mar (según el sistema báltico de alturas ), el nivel de retención forzado es de 110,2 m, el nivel del volumen muerto es de 100 m [1] [9] .
La HPP de Kamskaya está ubicada en el cruce más corto de las dos líneas principales (oeste y este) del Ural Energy Ring, la operación de la estación es de gran importancia para garantizar la confiabilidad del suministro de energía. Gracias a su maniobrabilidad, la HPP de Kamskaya opera en modo pico, brindando cobertura para cargas irregulares en el sistema energético de los Urales Occidentales. En total, durante la operación de la HPP Kamskaya, generó más de 120 mil millones de kWh de electricidad renovable barata, la construcción de la estación dio sus frutos en 1971 [4] [10] .
| 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1806 | 2212 | 2265 | 3000 | 1645 | 1 721 | 1946 | 1 985 | 1 998 | 2464 | 1927 | 2274 | 2170 |
El embalse de la UHE Kama es el más grande en términos de volumen útil entre las instalaciones hidroeléctricas de Kama y juega el papel principal en la regulación del flujo de Kama en interés de toda la cascada. La creación del embalse de Kama permitió garantizar una navegación de gran capacidad 300 km aguas arriba del Kama (en particular, en la dirección de Perm - Berezniki), y las descargas de agua del embalse garantizan el mantenimiento de profundidades navegables en la sección de la central hidroeléctrica Votkinskaya al embalse de Nizhnekamsk, que surgió debido a la negativa a llenar el embalse de Nizhnekamsk hasta la marca de diseño. Además, el embalse de Kama proporciona un suministro de agua fiable a Perm y a una serie de otros asentamientos, tiene un valor significativo para el control de inundaciones, protege los territorios río abajo de las inundaciones, se utiliza con fines recreativos y para la pesca (la captura permitida se estima en 299 toneladas por año). Una carretera y un ferrocarril se colocan a lo largo de las estructuras del complejo hidroeléctrico [11] [12] [13] .
Varias organizaciones han llevado a cabo estudios de diseño para la creación de un esquema integrado para el uso de energía hidroeléctrica de la cuenca del Volga desde la década de 1920. A principios de 1932, el esquema más desarrollado fue el del ingeniero jefe de Volgostroy A.V. Chaplygin, que incluía, entre otras cosas, la construcción de tres centrales hidroeléctricas en Kama, incluida una central hidroeléctrica en la región de Perm. Este esquema recibió apoyo, y el 23 de marzo de 1932, por decisión del Consejo de Comisarios del Pueblo de la URSS y el Comité Central del Partido Comunista de los Bolcheviques de toda la Unión, se autorizó el diseño de la central hidroeléctrica Kama (Perm). . Para la construcción de la estación se creó la organización Srednevolgopermstroy, que en 1935 pasó a llamarse KamGESstroy. El proyecto de la estación fue desarrollado en 1937, se suponía que la central hidroeléctrica de Kamskaya tendría una capacidad de 504 MW (7 unidades hidroeléctricas de 72 MW cada una), la estructura incluía un edificio de la central eléctrica de 254 metros de largo, una presa de aliviadero de 95 metros de largo y una cerradura de una sola cámara de dos líneas. Los trabajos preparatorios en el sitio de construcción (construcción de viviendas e instalaciones de infraestructura) se iniciaron en 1934. Pero durante el proceso de construcción, resultó que la base de las estructuras de la HPP tiene una estructura geológica compleja: kárstico : rocas peligrosas que contienen yeso se encuentran debajo de la capa de arcilla, lo que hizo que fuera arriesgado construir una HPP de acuerdo con el proyecto original, a pesar de las medidas adoptadas para combatir la filtración, incluida la creación de una cortina de permafrost. Como resultado, en agosto de 1937, se detuvo la construcción de la estación, las fuerzas de los constructores se trasladaron al sitio de la central hidroeléctrica Kuibyshev. En Kama, se reconoce como más prometedora la construcción de la central hidroeléctrica Solikamsk con una capacidad de 648 MW, que se suponía que formaría parte de un proyecto a gran escala para conectar Kama, Vychegda y Pechora mediante la creación de un depósito común para tres Ríos. Sin embargo, el trabajo de construcción de la central hidroeléctrica de Solikamsk, que comenzó en 1937, se detuvo en septiembre de 1940 [14] [1] [15] .
En 1941, los especialistas de Hydroenergoproekt llegaron a la conclusión de que la central hidroeléctrica de Kama era la primera prioridad para la nueva construcción en el Volga y Kama. Se decidió cambiar el diseño de la estación, teniendo en cuenta la situación geológica del sitio. Un equipo de diseñadores encabezado por el profesor B.K. Aleksandrov se negó a enterrar la central eléctrica en suelos de yeso aumentando el número de unidades hidroeléctricas y la longitud del edificio HPP, además de combinarlo con una presa de aliviadero. Para el mismo propósito, se utilizaron cerraduras de seis cámaras. Como resultado, fue posible reducir la profundidad del edificio HPP de 23 a 9 m, reducir el volumen de trabajo de hormigón en 3 veces, reducir en general el costo de construcción y reducir el tiempo de construcción de la estación. La tarea de diseño de la HPP Kamskaya fue considerada por el Comité Estatal de Planificación de la URSS en 1943 y aprobada en 1945. El diseño técnico de la estación fue aprobado el 2 de junio de 1948 [14] [1] [16] .
La construcción de la central hidroeléctrica Molotov (en 1940-1957 Perm se llamaba Molotov) fue nuevamente autorizada por un decreto del Consejo de Comisarios del Pueblo de la URSS del 18 de enero de 1944, para la construcción de la central, el fideicomiso MolotovGESstroy fue creado (luego rebautizado como KamGESstroy). Pero hasta 1949, la construcción de la estación se limitó a trabajos preparatorios y se llevó a cabo a un ritmo extremadamente lento debido a la falta de fondos y recursos. En 1948, la construcción estuvo a cargo de A. A. Sarkisov, quien anteriormente había supervisado la construcción de la central hidroeléctrica de Farkhad en Uzbekistán. Desde 1949, la construcción de la central hidroeléctrica de Kamskaya se intensificó significativamente, el trabajo comenzó directamente en el sitio de la estación: la construcción de los dinteles de la cumbrera del pozo. En agosto de 1950, se drenó el pozo de cimentación y se inició la excavación. En 1950-1954, la construcción de la central estuvo a cargo de I. I. Naimushin, quien más tarde supervisó la construcción de las centrales hidroeléctricas de Bratsk y Ust-Ilim. El primer hormigonado para la construcción de la estación se colocó el 18 de junio de 1951. La estación se estaba construyendo a un ritmo rápido: ya el 6 de octubre de 1953 se inició el bloqueo de Kama, que tomó 12 días. En abril de 1954, se inició el llenado del embalse de Kama, el 1 de mayo del mismo año, el primer barco pasó por la esclusa de envío. La primera unidad hidráulica de Kamskaya HPP (con la estación No. 1) se inauguró el 18 de septiembre de 1954. Hasta fines de 1954, se pusieron en funcionamiento cinco unidades hidroeléctricas más (estaciones números 2-6). En septiembre de 1955, se inundó el pozo de cimentación de la segunda etapa, luego de lo cual se pusieron en funcionamiento cinco unidades hidráulicas a fines de año (estaciones números 19-23). En 1956, se pusieron en funcionamiento las 12 unidades hidroeléctricas verticales restantes (números de estación 7-18), la central hidroeléctrica Kamskaya alcanzó una capacidad de 483 MW y su construcción se completó en general. El 20 de junio de 1958, se puso en funcionamiento la primera unidad hidráulica horizontal experimental en la URSS (estación No. 24), la capacidad de la HPP Kamskaya aumentó a 504 MW. El 31 de diciembre de 1964, la estación fue aceptada por la comisión estatal para la operación comercial. Además del personal civil, el trabajo de los prisioneros del GULAG [14] [1] [16] [17] fue ampliamente utilizado en la construcción de la central hidroeléctrica de Kama .
Durante la construcción de la CH Kamskaya, se realizaron 15,55 millones de m³ de movimiento de tierras y 0,255 millones de m³ de excavación de roca millones de m³, se colocaron 0,248 millones de m³ de colocación de roca, drenaje y filtros, 1,143 millones de m³ de hormigón y hormigón armado, 67,1 mil Se instalaron toneladas de estructuras metálicas y mecanismos. El coste real de la construcción de la estación fue de 181,7 millones de rublos a precios de 1955 [18] .
Después del inicio de la operación, la HPP Kamskaya entró en la etapa de desarrollo y puesta a punto de equipos y estructuras. La calidad de los hidrogeneradores instalados en la central resultó ser baja, lo que motivó la necesidad de reemplazar los devanados de los rotores y estatores. En la inundación de 1955, el fondo se lavó detrás del rompeolas a una profundidad de 7-11 m, con la formación de una isla aguas abajo, lo que requirió el vertido de 3.760 cubos de hormigón en la zona de erosión. La erosión del fondo y la margen derecha del canal de salida también se observó posteriormente hasta mediados de la década de 1960, lo que requirió un trabajo adicional para fortalecer la zona de erosión, lo que solucionó el problema. En el séptimo año de operación se observó un aumento de la filtración en la base de las estructuras por encima de los supuestos de diseño, lo que requirió medidas impermeables adicionales con la creación de una cortina de lechada con soluciones poliméricas, lo que permitió suprimir la filtración. En los primeros años después del lanzamiento de la estación, los desechos de madera (que flotaban después de llenar el embalse y también se perdían durante el rafting de madera) trajeron grandes dificultades, clavados en el edificio de la central en grandes cantidades, lo que provocó la obstrucción de la basura. rejas de contención y pérdida de presión en las unidades hidráulicas, para combatir este fenómeno, una reconstrucción de rejas de retención de basura. En 1961, debido a errores de diseño y mano de obra deficiente, se desmantelaron los polipastos hidráulicos de las compuertas de reparación de emergencia de los conductos de las turbinas, las compuertas se operaron con grúas pórtico y también se introdujo una nueva protección antiaceleración de las unidades hidráulicas. Para proteger contra la cavitación, las cámaras de impulsores y álabes de turbinas hidráulicas en la década de 1960, se recubrieron con acero inoxidable [16] .
A mediados de la década de 1990, el equipo de la estación quedó obsoleto, por lo que se comenzó a trabajar en su reemplazo y modernización. El concepto de modernización de equipos de energía hidráulica incluyó el reemplazo de turbinas hidráulicas (de PL-510-VB-500 a PL-20-V-500) y la modernización de hidrogeneradores (reemplazo de enfriadores de estator, devanados de estator, interruptores de generador) . Se aumentó la capacidad de las unidades hidroeléctricas renovadas de 21 a 24 MW, lo que permitió aumentar la capacidad de la central. La modernización de los equipos de potencia hidráulica se inició en 1997 (2 unidades hidráulicas) y luego continuó al siguiente ritmo: en 1998 se actualizó 1 unidad hidráulica, en 1999 - 1, en 2000 - 1, en 2003 - 2, en 2004 - 1, en 2005 - 1, en 2006 - 2, en 2007 - 1, en 2008 - 2, en 2009 - 1, en 2011 - 2, en 2012 - 2, en 2013 - 2, en 2014 - 1 y en 2015 - 1, en el que se completó el trabajo. Como resultado del reemplazo de equipos, la capacidad de la planta se incrementó gradualmente a 552 MW. También se consideró la posibilidad de reemplazar la unidad hidráulica horizontal experimental, que durante el período de operación se puso en funcionamiento durante el período de inundación, y en 1992, debido a numerosos daños en los componentes individuales, se detuvo, se desmanteló el generador, el la turbina se dejó en su lugar; al mismo tiempo, se desmanteló el vano del aliviadero ubicado sobre la unidad hidráulica. En 2017, se decidió que no era conveniente reemplazar la unidad hidroeléctrica, se planea hormigonar la sala destinada para ello. En cuanto a los equipos eléctricos, en el período 1992-2010 se reemplazaron transformadores de potencia y un autotransformador para comunicación de los dispositivos de distribución. También se está reemplazando el equipo hidromecánico: compuertas, cubiertas de vertederos, rejillas de retención de basura. [19] [16] [20] [21] .
El 4 de noviembre de 1994 ocurrió un accidente en la línea oeste de las esclusas de la central hidroeléctrica de Kama. Durante el bloqueo, las puertas inferiores se abrieron y el empujador "Dunaisky-31", que atravesó la esclusa, con dos barcazas cargadas con un chorro de agua, demolió las puertas de todas las cámaras ubicadas debajo (cinco puertas de siete). Como resultado, dos pescadores que pescaban en el río Kama en la zona prohibida del complejo hidroeléctrico fueron asesinados. El flujo de agua a través de la esclusa destruida fue detenido por el rápido cierre de la compuerta de emergencia. La restauración de las esclusas solo se completó en 2012 [22] [23] .
| Kama | ||
|---|---|---|
| afluentes | ||
| embalses | ||
| estación de energía hidroeléctrica | ||