| Central hidroeléctrica Paleozerskaya | |
|---|---|
| El edificio de la central hidroeléctrica Paleozerskaya desde el río abajo | |
| País | Rusia |
| Ubicación | Carelia |
| Río | suna |
| cascada | cielo soleado |
| Dueño | TGC-1 |
| Estado | Actual |
| Año de inicio de la construcción | 1950 |
| Años de puesta en marcha de las unidades | 1954 |
| Características principales | |
| Generación anual de electricidad, millones de kWh | 116 |
| Tipo de planta de energía | derivación de presas |
| Altura estimada , m | 28.2 |
| Potencia eléctrica, MW | 25 |
| Características del equipo | |
| tipo de turbina | radial-axial |
| Número y marca de turbinas | 2 × RO-45/123 |
| Caudal a través de turbinas, m³/ s | 2×43.5 |
| Número y marca de generadores | 2 × VGS-525/84-40 |
| Potencia del generador, MW | 2 × 12,5 |
| Edificios principales | |
| tipo de presa | gravedad del hormigón, volumen de la tierra |
| Altura de la presa, m | 13,5; 10,2; 9 |
| Longitud de presa, m | 102,8; 623; 1280 |
| Puerta | bandeja de rafting |
| ru | 110kV |
| En el mapa | |
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Paleozerskaya HPP es una central hidroeléctrica en el río Suna en el distrito de Kondopozhsky de la República de Karelia , cerca del pueblo de Girvas . Incluido en la cascada Sunsky HPP, siendo su etapa superior. A través de las instalaciones de la HPP Paleozerskaya, la escorrentía de Suna se transfiere a la cuenca del lago Sandal , lo que garantiza el funcionamiento de la HPP subyacente de Kondopoga . Ha estado en funcionamiento desde 1954, el propietario de la estación es OAO TGC-1 .
La HPP Paleozerskaya utiliza la escorrentía del río Suna, transferida desde el embalse de Girvas al embalse de Paleozerskoye a través de un canal de desviación . El área de la cuenca de captación en el sitio de la CH es de 5840 km² . En un año promedio en términos de contenido de agua, el río Suna en el sitio de la estación tiene un caudal anual promedio de 59,3 m³/s , la entrada promedio anual de agua es de 1879 millones de m³ , de los cuales 1806 millones de m³ , o el 96% , se traslada a través de las turbinas y el aliviadero inactivo de la estación a aguas abajo . Las entradas máximas estimadas (con una probabilidad del 0,5%, es decir, 1 vez en 200 años) en el embalse de Girvas son de 262 m³/s . El río Suna tiene una dieta mixta con predominio de nieve. Las entradas máximas se observan a fines de mayo y principios de junio, durante la inundación de primavera (cuando pasa aproximadamente la mitad del flujo anual), el mínimo, en marzo y abril. La sismicidad del área de ubicación de la HPP Paleozerskaya es de 5 puntos en la escala MSK-64 [1] [2] .
Estructuralmente, la HPP Paleozerskaya es una central hidroeléctrica de derivación de presa con desviación de flujo libre en forma de canal, que aprovecha la diferencia de altura entre los embalses Girvassky y Paleozersky. Las estructuras de la HPP Paleozerskaya incluyen la represa Girvas, las represas Koykary y Vagan, una bandeja de madera , canales de desviación y suministro, un nodo de estación (una toma de agua , conductos de presión, un edificio de la planta de energía, un aliviadero inactivo, un 110 kV aparamenta exterior ), un canal de descarga. Las construcciones hidrotécnicas de la UHE pertenecen a la clase III de capitalización . La capacidad instalada de la planta de energía es de 25 MW , la capacidad garantizada es de 5,7 MW , la generación de electricidad anual promedio de diseño es de 116 millones de kWh . La capacidad máxima de rendimiento de las estructuras HPP en un nivel de retención forzada (FPU) es de 964 m³ / s , incluso a través de turbinas - 87 m³ / s , a través de un aliviadero inactivo de HPP - 200 m³ / s y a través de la represa Girvas - 677 m³ / segundo [3] [2] .
El embalse de Girvas se formó bloqueando el Suna con la presa de Girvas, y la presa de Koykari también entra en el frente de presión del embalse. La presa de Girvas con una longitud total de 232 m consta de una parte sorda y un aliviadero, situada sobre suelos rocosos sólidos ( diabasa ). La parte sorda está representada por dos presas a granel (de suelo de morrena ), la margen derecha y la margen izquierda. La presa de la margen derecha tiene una longitud de 44,6 m, una anchura de coronación de 11,25 m, una altura máxima de 5,8 m, y no está equipada con dispositivos impermeables y de drenaje . La presa de la margen izquierda tiene una longitud de 84,6 m, una anchura de coronación de 8,5 m, una altura máxima de 7,9 m, está dotada de dispositivos impermeables (diafragma de hormigón y cortina de lechada en la base), y dispone además de un prisma de drenaje en la base de la pendiente aguas abajo. Los taludes superiores de ambas presas están protegidos de la erosión por oleaje mediante un doble pavimento de piedra de 40 cm de espesor, el talud de aguas abajo está encespedado . La altura de la coronación de las presas es de 103,1 m, el exceso de la coronación sobre el nivel normal de retención del embalse es de 1,6 m [4] [5] .
La parte del aliviadero es una presa de gravedad de hormigón con una longitud de 102,8 m, una anchura de 10,9 m y una altura máxima de 13,5 m, así como un puesto de observación interior . El vertedero de fondo está situado cerca de la margen derecha, tiene dos vertederos de 6,5 × 4,8 m cada uno, el caudal total en FSL es de 526 m³/sy en FPU es de 532 m³/s . Las aberturas están bloqueadas por compuertas de dovelas , accionadas por dos cabrestantes eléctricos de cadena Gall con una capacidad de elevación de 80 ton. 145 m³/s . Las aberturas están bloqueadas por compuertas de ruedas planas (una metálica y cuatro de hormigón armado con revestimiento metálico), accionadas por una grúa pórtico con una capacidad de elevación de 15 toneladas Se colocó un puente vial de hormigón armado a lo largo de los gobios de la presa de Girvas; conexión con la terminación del rafting de madera por el Suna) [4] [5] . Las coordenadas de la parte central de la presa de Girvas son 62°27′22″ N. sh. 33°40′04″ pulg. Ej.
La presa "Koykary" se encuentra en la margen derecha del embalse en una zona baja. La presa es de tierra, rellena con marga arenosa de morrena , para proteger el lado derecho de la presa de la filtración, hay un drenaje hacia abajo y cerrado de tuberías de hormigón armado. En la base de la presa se encuentran cantos rodados : depósitos de guijarros, sustentados por arenas de grano grueso. La longitud de la presa es de 623 m, la altura máxima es de 10,17 m, el ancho a lo largo de la cresta es de 8,5 m. 5, . Las coordenadas de la parte central de la presa son 62°26′16″ s. sh. 33°39′27″ E Ej.
El embalse de Girvas en un nivel de retención normal tiene un área de 27,7 km² , una longitud de 18 km y un ancho máximo de 2,1 km. La capacidad total y útil del embalse es de 122,4 y 62,2 millones de m³ , respectivamente, lo que permite regular el caudal de forma diaria, semanal y parcialmente estacional (el embalse se llena durante la crecida y se agota en temporada baja ) . La marca del nivel de retención normal del embalse es de 101,5 m sobre el nivel del mar (según el sistema báltico de alturas ), el nivel del volumen muerto es de 99 m, el nivel de retención forzado es de 101,65 m El embalse incluía los lagos Lavalampi , Vikshozero , Kodanlampi y Sukhoe [7 ] .
El suministro de agua desde el embalse hasta el edificio de la UHE se realiza mediante un canal abierto de desvío autorregulable (canal Pionerny). La longitud del canal es de 1200 m, el ancho en la parte superior es de 20 a 30 m , la profundidad es de 6 m, el caudal estimado es de 287 m³/s . El tramo es poligonal , parte de los taludes se fija con un pavimento de piedra de 20 cm de espesor, en el tramo final desemboca en el canal de abastecimiento del edificio de la UHE, de 240 m de largo y 10 m de ancho en el fondo . Los laterales del canal son presas con diafragma de hormigón: el izquierdo tiene 240 m de largo, 8,5 m de ancho en la cresta y 4,8 m de altura máxima, y el derecho, 110 m de largo, 6 m de ancho en la cresta, y 4,8 m de altura máxima [8] [5] .
En el margen derecho del canal de derivación se ubica la presa de Vagan, que evita el desbordamiento de agua del canal hacia el desnivel del terreno. El dique es de tierra, relleno con arenas de diferentes granulometrías, para protegerlo de filtraciones en una parte de su longitud (413 m) tiene un diafragma de hormigón, así como un drenaje tubular cerrado en el talud aguas abajo de tuberías de hormigón armado de diámetro de 2 m con dos salidas de agua. En la base de la presa hay diabasas y arenas de varios granos con inclusión de gravas , cantos rodados y cantos rodados. La longitud de la presa es de 1280 m, la altura máxima es de 9 m, el ancho a lo largo de la cresta es de 6,5 a 8,5 my a lo largo de la base es de 35 m presa - 7,5 m. La presa fue construida en 1934-35, aumentó en altura en 1936 y 1954-55 [9] [5] . Las coordenadas de la parte central de la presa son 62°28′17″ s. sh. 33°39′56″ E Ej.
El nodo de la estación incluye un depósito de presión con una toma de agua , tuberías de presión , un aliviadero inactivo, un edificio de la central hidroeléctrica, un canal de descarga, un tablero abierto (OSG) de 110 kV). En la base de las estructuras hay una roca diabasa [5] .
La balsa de presión (cámara frontal) está ubicada al final del canal de suministro y está destinada a la acumulación de agua suministrada a las unidades hidroeléctricas de la UHE. La longitud de la piscina es de 32 m, el ancho es de 10 a 17 m , el fondo está fijado con hormigón monolítico de 40 cm de espesor, la sección es trapezoidal al principio y luego rectangular. La antecámara está cercada con muros de contención de hormigón de 34 m de largo, 6–9 m de ancho y 7 m de alto Al final de la piscina hay una toma de agua profunda hecha de hormigón armado monolítico con dos cámaras de toma de presión, la longitud de la toma de agua es de 30,2 m, el ancho es de 11,35 a 13,85 m , la altura de 35,7 m . Frente a la entrada de los conductos de presión, se instalaron compuertas metálicas de reparación de emergencia con ruedas planas de dos tramos. Equipo de elevación: una grúa puente con una capacidad de elevación de 30 toneladas, así como dos cabrestantes con una capacidad de elevación de 80 toneladas . El suministro de agua a las unidades hidráulicas se realiza mediante dos tuberías de presión de hormigón armado de sección transversal circular (en la parte superior hay una sección de transición de sección transversal rectangular a circular). La longitud de cada tubería es de 18,84 m, la sección en la parte superior es de 5,5 × 5 m, luego 4 m Las tuberías se colocan en un lecho de roca, cubierto con tierra de 2 m de espesor desde arriba [10] [5] .
El aliviadero vacío es superficial, con un umbral amplio, los suelos de la base son de diabasa. El rendimiento máximo es de 200 m³/s . El aliviadero cuenta con dos aliviaderos de 8×4 m cada uno, superpuestos por compuertas de dovelas, así como compuertas de reparación. Mecanismo de elevación: dos cabrestantes eléctricos estacionarios con una capacidad de elevación de 10 toneladas (para puertas de segmento) y dos polipastos con una capacidad de elevación de 5 toneladas (para puertas de reparación). Aliviadero longitud 23,4 m, ancho 20,5 m, altura 17,8 m, altura máxima 5,5 m La descarga de agua al canal de descarga común para el aliviadero y la construcción de la UHE se produce a lo largo de un canal rocoso natural, no hay dispositivos especiales de extinción [ 11] [5] .
El edificio de la HPP alberga dos unidades hidráulicas verticales equipadas con turbinas verticales radiales-axiales RO-45/123 con impulsores de 2,6 m de diámetro, fabricadas por la empresa sueca NOHAB (los impulsores fueron fabricados por la Planta Metalúrgica de Leningrado ). Las turbinas operan a una altura de diseño de 28,2 m, el flujo de agua a través de cada turbina es de 43,5 m³/s . Las turbinas impulsan generadores VGS 525/84-40 con una capacidad de 12,5 MW cada uno , producidos por la planta Uralelectroapparat . Las tuberías de succión de las turbinas están bloqueadas por compuertas de reparación planas de dos secciones, que se maniobran con una grúa eléctrica con una capacidad de elevación de 10 toneladas La longitud del edificio HPP es ,mde 41,5–41,85 El agua utilizada por las unidades hidroeléctricas se descarga en el embalse de Paleozerskoye a través de un canal de descarga de 4000 m de largo, 12,5–50 m de ancho , la sección en la sección inicial es trapezoidal, luego poligonal. El tramo inicial del canal con una longitud de 100 m (realizado con la ayuda de excavadoras) tiene las paredes y el fondo fijados en forma de revestimiento de hormigón o relleno de piedra, mientras que la mayor parte del canal se formó naturalmente por la erosión del suelo con un chorro de agua y no tiene sujeción [12] [5] [13] .
Los generadores HPP producen electricidad a un voltaje de 10,5 kV, que se convierte a un voltaje de 110 kV mediante transformadores ODG con una capacidad de 10,5 MVA , y a un voltaje de 35 kV mediante un transformador TM con una capacidad de 5,6 MVA . La electricidad se suministra al sistema de potencia desde un tablero abierto (OSG) a través de dos líneas de transmisión de 110 kV [2] [14] :
así como una línea de transmisión de energía 35 kV:
La construcción de la central hidroeléctrica Paleozerskaya permitió crear la cascada Sunsky de centrales hidroeléctricas y llevar el grado de uso del potencial hidroeléctrico de Suna al 72%. La cascada de Sun HPP jugó un papel importante en el suministro de energía del centro industrial Petrozavodsk - Kondopoga . La construcción de la estación estuvo acompañada por el desarrollo de la infraestructura social del pueblo de Girvas; en particular, se construyeron un jardín de infancia, una escuela, un hospital y un centro cultural [15] .
Durante la creación del embalse de Girvas, se inundaron 100 hectáreas de tierras agrícolas, se movieron 13 edificios. El desvío de la mayor parte del flujo de Suna ha llevado al drenaje de las cascadas de Girvas y Por -Porog (el flujo de agua a través del cual ocurre actualmente solo durante las descargas inactivas a través de la presa de Girvas), y también redujo significativamente el atractivo estético de Kivach. cascada [2] [16] [17] .
La historia del diseño y construcción de la HPP Paleozerskaya está estrechamente relacionada con la etapa inferior de la cascada, la HPP Kondopoga. El proyecto de la central hidroeléctrica de Kondopoga preveía la transferencia de la escorrentía de Suna a la cuenca del lago Sandal, en relación con lo cual, en 1932, comenzaron los trabajos preparatorios en el sitio de construcción. Se creó una organización especializada "Sunagestroy" para llevar a cabo el trabajo, el proyecto técnico para la transferencia fue aprobado por el Consejo Eléctrico Central de la Dirección General de Economía Energética del Comisariado Popular para la Industria Pesada ( Glavenergo ) en mayo de 1933. La etapa preparatoria de la construcción se completó en 1934, cuando comenzó la construcción de las estructuras principales. En 1938, se construyeron las presas de Navda, Vagan y Koikary, así como la presa de Girvas. Se creó un canal de desvío desde el embalse de Girvas hasta Paleozero, de más de 3 kilómetros de longitud. El canal comenzaba en la margen izquierda del Suna, a unos 400 metros de la presa de Girvas, luego recorría el lecho del arroyo Vagan-oy, un corte en la roca (donde se construyó un regulador temporal) y el lecho del Lukkan. -oy arroyo, que pasaba entre rocas arenosas y fue rápidamente arrastrado por el caudal de agua hasta una profundidad de 25 metros, formándose tres cascadas en los lugares donde afloran las rocas. Como resultado de la erosión, unos 7 millones de m³ de arena fueron arrastrados hacia Paleozero . En 1937-1940 , se construyó un canal de rafting de madera de 6,6 km de largo entre Suna y Sundozero [15] [18] .
El desnivel en el canal de transferencia creó la posibilidad de construir una central hidroeléctrica, en relación con lo cual Lengidep comenzó a diseñar una nueva central en 1934. Se crearon ocho opciones para usar el potencial hidroeléctrico de Suna, se consideraron varias ubicaciones del nodo de la estación de la HPP Paleozerskaya. La etapa preparatoria de la construcción de la HPP Paleozerskaya comenzó en 1947, la construcción de las estructuras principales comenzó en 1950. De acuerdo con el nuevo proyecto, se restauró la presa de Girvas destruida durante los años de la guerra, se construyeron las construcciones de la presa de Koikary y se combinaron en una sola estructura, se aumentó la altura de la presa de Vagan, se elevó el nivel del embalse de Girvas en 2 metros Se construyó un nuevo canal de desviación, y una parte importante de él se creó por el método de erosión natural de las rocas, lo que permitió ahorrar importantes fondos (el volumen total de suelo arrastrado por el agua se estimó en 3 millones de m³ ). La puesta en marcha de las unidades hidráulicas de la central hidroeléctrica Paleozerskaya se llevó a cabo el 5 de diciembre de 1954. El trabajo de construcción se completó en 1954-1955 ;
En total, durante la construcción de la CH Paleozerskaya, se excavaron 458 mil m³ de suelo blando y 48 mil m³ de suelo rocoso, un terraplén de 126 mil m³ de suelo blando, así como 30 mil m³ de colocación de rocas, drenaje y filtros. . Se colocaron 21,5 mil toneladas de hormigón y hormigón armado, se ensamblaron cerca de 50 toneladas de estructuras y mecanismos metálicos. El costo estimado de construcción de la central hidroeléctrica de Kondopoga a precios de 1961 fue de 8,17 millones de rublos [2] .
En 1959, las centrales hidroeléctricas de Paleozerskaya y Kondopoga, que antes funcionaban de forma aislada, se conectaron al sistema energético unificado del país [20] . En 1988, sobre la base de la Administración Regional de Energía de Carelia, se estableció la Asociación de Producción de Electrificación y Energía de Carelia, en 1993 se transformó en Karelenergo OJSC. En 2004, como parte de la reforma de RAO UES de Rusia, las plantas de energía de Karelia, incluida Paleozerskaya HPP, se separaron de Karelenergo en OAO Karelenergogeneratsiya, y en 2005 se transfirieron a OAO TGC-1 [21] .
El equipo de la HPP Paleozerskaya ha funcionado durante unos 50 años y necesita ser reconstruido y reemplazado. Se está trabajando para modernizar el equipo, en particular, la introducción de un nuevo sistema de control y regulación de la velocidad de rotación de las unidades hidroeléctricas, un sistema de excitación del generador, una reconstrucción del sistema de protección y automatización de relés y un sistema de control de proceso automatizado ( APCS ). Como resultado, será posible controlar de forma remota la HPP de Paleozerskaya desde la HPP de Kondopoga [13] [22] .