Статьи

Номер: № 1 (2018)

Реконструкция ГЭС подземного типа

Усть-Хантайская ГЭС  входит в состав АО «Таймырэнерго». Установленная мощность 441 МВт. Среднемноголетняя выработка 2 млрд кВт*ч. Находится за Полярным кругом и является ключевым объектом в системе энергоснабжения Норильского горно-металлургического комбината, Дудинского и Игарского промышленных районов Красноярского края, в энергетической системе которого занимает значимое место.

Здание ГЭС — подземного типа. Общая длина напорного фронта всех гидротехнических сооружений составляет около 5 км. Плотины: русловая каменно-набросная — длина по гребню 420 м, высота 65 м; левобережная — длина 1950 м, максимальная высота 12 м; правобережная плотина — длина 2520 м, максимальная высота 33 м. Водосброс с подводящим и сбросным каналами. Водослив бетонный, с двумя пролетами по 20 м, с отметкой гребня 47,0 м.

Водохранилище: полный объем 24,54 км3; полезный объем 13,43 км3; площадь зеркала при НПУ 2230 км2; нормальный подпорный уровень 60 м; площадь водосбора 29300 км2. Среднемноголетний расход в створе гидроузла составляет 560 м3/с воды, что соответствует годовому стоку в 17,6 км3.

Реконструкция гидросилового, электротехнического и вспомогательного оборудования Усть-Хантайской ГЭС в поселке Снежногорске Красноярского края продолжается четвертый год. На сегодняшний день ведутся работы по монтажу нового оборудования гидроагрегата ст. № 3 (пусковой комплекс № 4).

Самое сложное при реконструкции оборудования — это замена закладных частей турбин и создание новой базы отсчета — как в плане, так и по высоте. Непростой задачей оказалась замена фундаментных частей гидротурбины. Первоначально удаление старых фундаментных частей планировалось осуществить с использованием технологии алмазной канатной резки. Но в процессе проработки этого варианта «минусов» оказалось больше. Самый сложный и дорогостоящий вопрос — это доставка оборудования на объект и его последующий вывоз. Доставить оборудование на станцию возможно только вертолетом или в короткую летнюю навигацию по рекам Енисею и Хантайке. Поэтому самым оптимальным решением было выполнение этой работы с использованием средств малой механизации.

Чтобы добраться до бетона, необходимо было удалить нержавеющую облицовку камеры рабочего колеса. На этапе подготовки были изучены чертежи узлов старого гидроагрегата. На чертежах фундаментных частей была указана толщина облицовки 22 мм. Удалить ее — задача непростая, т. к. для этого необходимо вырезать сектора, расположенные между ребрами жесткости. Специалистами «Камспецэнерго» было принято решение резать облицовку воздушно-дуговыми резаками (РВД) собственной разработки, изготовление которых налажено на базовом участке «Камспецэнерго» в г. Набережные Челны.

Когда приступили к резке, оказалось, что толщина облицовки намного больше обозначенной на чертежах и местами достигает 43 мм.

После удаления штрабного бетона возник новый вопрос — сохранились ли закладные элементы, к которым надо крепить новое фундаментное кольцо. Выпуски арматуры из основного бетона в необходимом количестве сохранились, но были смещены относительно технологических элементов на фундаментном кольце, которые предназначены для его раскрепления. В итоге вместе с представителем авторского надзора прямо на месте мы нашли оригинальное и простое решение — соединили существующие выпуски арматуры и талрепы фундаментного кольца специальными дистанционными пластинами.

Сложности с остающимися в эксплуатации закладными элементами и деталями на этом не завершились. После обследования верхнего и нижнего фланцев статора, которые остаются в дальнейшей эксплуатации, обнаружили серьезные отклонения от допускаемой негоризонтальности, которая должна быть не более 0,5 мм. Здесь же получилось до 3,5 мм. Совместно с генподрядчиком шабровкой фланцев статора по «маякам» удалось вывести их негоризонтальность для получения базовой поверхности и отметки для привязки нового оборудования.

Важнейший этап реконструкции — определение осей и высотных отметок нового агрегата. Если при строительстве новой станции оси и отметки задаются проектом и фактически закрепляются геодезической разбивкой, то при реконструкции гидроагрегата оси новой машины они определяются положением остающихся в эксплуатации закладных деталей, не подлежащих замене. Неверное определение осей не позволит установить новый гидроагрегат на старые фундаменты. Технология определения новых осей в технической документации не прописана. Чтобы ее осуществить, «по месту» было спроектировано и изготовлено универсальное приспособление, которое позволяет определить новую ось гидроагрегата, а также предназначено для центровки невращающихся частей гидроагрегата, положение которых фиксирует новую ось. Если на этом этапе все выполнено точно, то окончательная центровка вращающихся частей относительно неподвижных позволит обеспечить сборку гидроагрегата в пределах допускаемых отклонений. На предыдущих гидроагрегатах Усть-Хантайской ГЭС, прошедших реконструкцию и введенных в эксплуатацию, эту задачу решить удалось.

В технической документации определены лишь требования к точности установки деталей и узлов оборудования, а технология фактического обеспечения этой точности в компетенции монтажников. Важнейшей операцией по сборке гидротурбины является установка рабочего колеса в сборе с валом турбины, с выверкой уклона вала не более 0,02 мм/м для обеспечения дальнейшего соединения валов турбины и генератора. Чтобы сократить время и снизить трудоемкость операции по выверке уклона вала, взамен мерных пластин было разработано специальное приспособление, позволяющее без использования крана изменять положение вала и в короткие сроки добиться требуемого результата.

На сайте размещена сокращенная версия статьи. Полную версию читайте в журнале.

Авторы