Характеристика объекта и места аварии

 

 

В состав Саяно-Шушенской ГЭС входит бетонная арочно-гравитационная плотина цилиндрической формы с радиусом по верхней грани 600 м, максимальной высотой 242 м, длиной по гребню 1074, 4 м
и шириной 25 м, состоящая из водосбросной, станционной и глухих частей. Осуществляется строительство нового объекта «Береговой водосброс».

 

Водосбросная часть плотины длиной 189,6 м имеет 11 водосбросных отверстий с размерами расчетного сечения 8,2 5,4 м с заглубленными водозаборами, пороги которых ниже на 61 м относительно проектного нормального подпорного уровня (НПУ отм. 539 м). Отверстия перекрыты плоскими колесными затворами, обслуживаемыми двумя козловыми кранами грузоподъемностью по 500 т.с. каждый.

 

Здание ГЭС - криволинейное в плане с радиусом по оси агрегатов
452 м, длиной вместе с монтажной площадкой 289 м, расположенное
у станционной части плотины в левобережной части русла, состоящее из 10 агрегатных блоков шириной по оси агрегатов 23,82 м, торцевого блока шириной 34,6 м и монтажной площадки длиной 40 м, к которой со стороны нижнего бьефа примыкают служебно-технологические и административные корпуса А и Б.

 

«Основное назначение СШГЭС в комплексе с Майнской ГЭС - выработка электроэнергии с недельным и неограниченным суточным регулированием» (проект «Саяно-Шушенский гидроузел на реке Енисей». Сводная записка. Ленинград, 1988г., стр. 10).

 

Рис. 3.1.СШГЭС.Вид сверху.

 

 

«Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс» в энергообъединении выполняет следующие функции:

- выдача в систему активной и реактивной мощности и энергии;

- частотного резерва мощности и аварийного резерва системы;

- обеспечение безопасности населения в соответствии
с Декларацией безопасности гидротехнических сооружений
Саяно-Шушенской ГЭС и Майнского гидроузла» (Акт приемки
в эксплуатацию законченного строительством Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса на реке Енисей, п. Черемушки, 2000 г.) (далее - Акт приемки).

 

Рис.3.2. Разрез плотины и машинного зала СШГЭС

 

«Водохранилище Саяно-Шушенской ГЭС осуществляет суточное, недельное и годичное регулирование стока в интересах энергосистемы
с учетом интересов других участников водопользования» (Акт приемки
в эксплуатацию законченного строительством Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса на реке Енисей, п. Черемушки, 2000 г.,
стр. 13).

 

Рис.3.3.Разрез плотины и машинного зала СШГЭС

 

 

Строительство СШГЭС начато в 1963 году. СШГЭС введена во временную эксплуатацию в 1978г., в постоянную эксплуатацию – в 2000 году приказом РАО «ЕЭС России» от 13.12.2000
№ 690.

Технический паспорт гидротехнических сооружений Саяно-Шушенского гидроузла на реке Енисее разработан ОАО «Ленгидропроект», 1985г. Класс сооружения СШГЭС- 1.

 

Перечень утвержденной проектной документации приведен в таблице:

№№ п./п.	Наименование документа	Год утверждения
	Проектное задание
	Технический проект
	Уточненное проектное задание
	Пусковой комплекс гидроагрегата №1, инв. № 1047-1-26п
	Пусковой комплекс гидроагрегатов №2 и №3, инв. № 1047-1-34п и № 1047-1-35п
	Пусковой комплекс гидроагрегатов №4 и №5, инв. № 1047-1-40п
	Пусковой комплекс гидроагрегата №6, инв. № 1047-1-47п
	Пусковой комплекс гидроагрегатов №7 и №8, инв. № 1047-1-55п
	Пусковой комплекс гидроагрегатов №9 и №10, инв. № 1047-1-56п

В здании гидроэлектростанции установлены 10 гидроагрегатов
(далее - ГА) с синхронными гидрогенераторами зонтичного типа
СВФ 1285/275-42УХЛ4 номинальной мощностью 640 мВт, имеющими опору на крышке турбины, водяное охлаждение статора и форсированное воздушное охлаждение ротора (завод-изготовитель «Электросила»)
и радиально-осевыми гидротурбинами - РО-230/833-В-677, имеющими диаметр рабочего колеса 6,77 м (завод-изготовитель ПО «Ленинградский металлический завод» (ЛМЗ)).

 

Напряжение генераторов - 15,75 кВ. При испытаниях гидрогенератор развивал и устойчиво нес нагрузку 720 МВт.

Общая пропускная способностьтурбин 3400–3600 м³/с. Расчетный напор воды на турбины 194 м, минимальный – 176 м.

Установленная мощность станции 6400 МВт.

На момент сдачи СШГЭС имелись ограничения пиковой мощности
до 4000 МВт по предельной пропускной способности существующих линий электропередач.

Среднемноголетняя выработка электрической энергии СШГЭС
по проекту составляет - 23,4 млрд. кВт. ч.; фактически, на момент ввода
в постоянную эксплуатацию в 2000г. - 22,79 млрд. кВт. ч., в 2008г. - 18,6 млрд. кВт. ч., а за 8 месяцев 2009г. - 15,87 млрд. кВт. ч.

Ввод в эксплуатацию гидроагрегатов СШГЭС осуществлялся
в следующем порядке:

ГА-1 - 01.12.1978;

ГА-2 - 05.11.1979;

ГА-3 - 01.12.1979;

ГА-4 - 01.10.1980;

ГА-5 - 01.12.1980;

ГА-6 - 01.11.1981;

ГА-7 – 01.09.1984;

ГА-8 - 01.11.1984;

ГА-9 - 01.12.1985;

ГА-10 - 01.12.1985.

ГА- 1 и ГА – 2 вводились в эксплуатацию с временными рабочими колесами.

07.11.1986 г. ГА - 2 и 12.06.1987 г. ГА – 1 введены в работу
со штатными рабочими колесами.

Срок эксплуатации гидротурбин - 30 лет (формуляр 2244 000
ФО Ленинградского металлического завода).

Срок эксплуатации гидрогенератора - 40 лет (ГОСТ 5616 – 89).

Рис.3.4 Турбинная установка с радиально-осевой турбиной Саяно-Шушенской ГЭС

а) водоприемник; б) рабочее колесо; в) сороудерживающая решетка; г) здание ГЭС с водоводом, спиральной камерой, агрегатом и отсасывающей трубой.

 

Турбинная установка состоит из водоприемника оборудованного сороудерживающей решеткой (2) и трубой впуска воздуха (1). Турбинный водовод (6) имеет перед входом пазы для установки ремонтных затворов (3). Для защиты турбины в случае отказа направляющего аппарата имеются специальные пазы, где установлены быстропадающие затворы (4) (аварийные), которые опускаются от действия автоматических устройств, контролирующих недопустимое повышение частоты вращения агрегата. Быстропадающий затвор приводится в действие гидроподъемником (5). Для ремонта всего гидромеханического оборудования водоприемников предусмотрены специальные козловые краны (7).

Рабочее колесо турбины располагается в камере (8) и состоит из трех жестко связанных частей - обода (9), ступицы (10), между которыми располагаются лопасти (9^’) сложной пространственной формы.

 

Рис. 3.6 Внешний вид строящейся спиральной камеры гидроагрегата №-2 в период монтажа

По данным, полученным от ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы» (письмо от 24.09.2009 №Б-19-8763) СШГЭС является одной из двух гидроэлектростанций (совместно с Братской ГЭС - ОАО «Иркутскэнерго»), используемых для регулирования мощности в единой энергосистеме Сибири. Разрешение на подключение ГРАМ СШГЭС к системе АРЧМ ОДУ Сибири в качестве регулирующей электростанции было предоставлено 29.11.1988г (телетайпограмма ОДУ Сибири от 29.11.1988 г).

 

Проектом СШГЭС предусмотрены следующие защиты гидроагрегатов:

Основные защиты:

- продольная дифференциальная защита;

- поперечная дифференциальная защита;

- защита от замыкания на землю обмотки статора;

- защита от повышения напряжения;

- защита от асинхронного хода;

- дополнительная максимальная токовая защита;

- защита от потери возбуждения;

- защита от замыкания на землю обмотки ротора главного генератора;

- защита ротора от перегрузки;

- дифференциальная защита вспомогательного генератора;

- защита вспомогательного генератора от перегрузки;

- защита от максимального тока ротора вспомогательного генератора;

- максимальная токовая защита вспомогательного генератора;

- защита от повышения напряжения статора вспомогательного генератора;

- защита ротора вспомогательного генератора от замыканий на землю.

Резервные защиты:

- защита от перегрузки ротора при неуспешном действии автоматического регулятора возбуждения;

- защита ротора от перегрузки;

- токовая защита обратной последовательности от короткого замыкания (КЗ) и перегрузки;

- токовая защита от симметричных КЗ и перегрузки;

- дистанционная защита от симметричных КЗ (только для Г8);

- защита от перегрузки статора;

- устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ).

Гидромеханические защиты, действующие на отключение гидроагрегата:

- аварийное повышение температуры сегментов генераторного подшипника;

- аварийное повышение температуры сегментов подпятника;

- аварийно-низкое давление в аккумуляторе маслонапорной установки (МНУ);

- аварийно-низкий уровень масла в аккумуляторе МНУ;

- аварийно-низкий расход технической воды на смазку подшипника турбины;

- обрыв троса обратной связи положения направляющего аппарата (НА) в электрогидравлическом регуляторе (ЭГР);

- неисправность регулятора;

- защита от разгона 1 ступени;

- защита от разгона 2 ступени;

- защита от снижения расхода дистиллята охлаждения статора.

 

 

Разрешительные документы

СШГЭС имеет следующую разрешительную документацию:

Лицензии:

1. На эксплуатацию взрывопожароопасных производственных объектов, № ВП-00-0097772(КХ) (25.03.2009г. – 25.03.2014г.) Ростехнадзор;

2. На право пользования недрами, строительство и эксплуатация берегового водосброса СШГЭС на правом берегу р. Енисей, № КРР 01950 ПГ (25.09.2008г. - 30.12.2030г.) Управление по недрапользованию по Красноярскому краю;

3. На строительство и эксплуатацию подземных сооружений не связанных с добычей полезных ископаемых (автодорожный тоннель с объектом 05 гражданской обороны и дренажно-цементационными штольнями) на левом берегу р. Енисей, № АБН 00489 ПГ (28.11.2008г. - 28.03.2033г.) Управление по недропользованию по республике Хакасия;

4. На ремонт средств измерений № 004289-Р (24.01.2008г. - 24.01.2013г.) Федеральное агентство по техническому регулированию;

5. На деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов, № ОТ-65-000118(19) (12.08.2008г. - 12.08.2013г.) Ростехнадзор;

6. На строительство зданий и сооружений, за исключением
сооружений сезонного или вспомогательного характера,
№ ГС-1-77-01-1027-0-2460066195-037084-1 (12.12.2008г. - 12.12.2013г.) Министерство регионального развития Российской Федерации;

7. На производство работ по монтажу, ремонту и обслуживанию средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений, № 2/27931 (01.11.2008г. - 01.11.2013г.) МЧС России.

Разрешения:

 

- на эксплуатацию гидротехнических сооружений (комплекса гидротехнических сооружений) СШГЭС, от 3 марта 2009г. № 541 (ГЭС),
на основании Декларации безопасности гидротехнических сооружений СШГЭС от 2 марта 2009 г. № 08-09(01)0012-1-10-2ЭС.

 

 

Комиссия отмечает, что в настоящий момент действующее законодательство не предусматривает получения хозяйствующими субъектами лицензий на эксплуатацию, проведение ремонтных и восстановительных работ в отношении оборудования гидроэлектростанций (включая гидроагрегаты).

 

 

Оперативное управление, организация эксплуатации и ремонта гидротехнических сооружений, оборудования, зданий и сооружений осуществляется следующими службами, структурными подразделениями СШГЭС:

- оперативная служба (ОС);

- производственно-техническая служба;

- служба подготовки и сопровождения ремонтов;

- служба технологических систем управления (СТСУ);

- участок эксплуатации;

- отдел комплексных информационных систем;

- служба надежности и техники безопасности (СНТБ);

 

Ремонт, техническое обслуживание и эксплуатацию гидротехнических сооружений, оборудования, зданий и сооружений осуществляется следующими службами, структурными подразделениями СШГЭС и подрядными организациями:

- служба технологических систем управления (СТСУ);

- отдел комплексных информационных систем;

- ОАО «Саяно - Шушенский Гидроэнергоремонт» (ОАО «СШГЭР») (до мая 2009г. ЗАО «Гидроэнергоремонт»).

 

Контроль состояния оборудования, гидротехнических сооружений СШГЭС, зданий и сооружений осуществляют:

- служба мониторинга оборудования (СМО);

- служба мониторинга гидротехнических сооружений (СМГТС).

Авторский надзор на объектах нового строительства СШГЭС осуществляется на основании:

- договора № 11/2 от 22.12.2008 по ведению авторского надзора на объектах СШГЭС в соответствии с техническим заданием по новому строительству
и программе ремонтов (ООО «Комплексная изыскательская экспедиция
№ 13);

- договора на авторский надзор № 12\102\2006-095 от 03.03.2006 по объекту нового строительства «Береговой водосброс» (ООО «Комплексная изыскательская экспедиция № 13).

Порядок организации работ и допуска командированного персонала СШГЭС определен приказами по СШГЭС:

- приказ от 25.11.2008 № 206 «О допуске командированного персонала

- приказ от 20.11.2008 № 204 «О вводе в действие временного положения «О допуске персонала строительно-монтажных организаций к выполнению работ на объектах СШГЭС на правах СМО».

 

Под надзором Енисейского управления Ростехнадзора находятся шесть эксплуатируемых опасных производственных объектов (ОПО):

1. Площадка ГЭС филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего»;

 

2. Площадка ОРУ-500 филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего»;

 

3. Площадка Майнского гидроузла филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего»;

 

4. Производственная площадка Базы грузовых и складских операций филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени
П.С. Непорожнего»;

 

5. Площадка трансформаторной подстанции филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего»;

 

6. Площадка трансформаторной подстанции филиала ОАО «РусГидро» - «Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего» Майнского гидроузла,

 

на которых находятся 25 воздухосборников, 13 сосудов воздушных,
13 сосудов масловоздушных, 24 баллона, а так же на указанных площадках расположено 8 кранов, 15 лифтов и 22 трансформатора.

 

Кроме этого ведется надзор за соблюдением требований промышленной безопасности при ведении горных работ на строительстве берегового водосброса.

4. События, предшествующие аварии, включая технические
и организационные причины