Устройство и конструктивные особенности Братской ГЭС

Содержание

Братская гидроэлектростанция — это выдающееся инженерное сооружение, представляющее собой мощную высоконапорную ГЭС плотинного типа. Гидроузел включает в себя комплекс сооружений: бетонную и две земляные плотины, здание самой электростанции и открытые распределительные устройства (ОРУ). Установленная мощность станции составляет 4500 МВт, а её среднегодовая выработка достигает 22,5 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Интересно, что по сооружениям гидроузла проходят важные транспортные артерии: пешеходный переход, автомобильная дорога «Вилюй» и даже железнодорожный путь, являющийся частью Байкало-Амурской магистрали (БАМ). При этом для судоходства гидроузел не оборудован, что является его конструктивной особенностью.

Плотины

Напорный фронт, удерживающий воду, создаётся тремя основными сооружениями: гравитационной бетонной плотиной, а также левобережной и правобережной земляными плотинами. Бетонная плотина, построенная по облегчённому типу с широкими деформационными швами, имеет впечатляющие размеры: общая длина 1430 метров при максимальной высоте 125 метров. Она структурно разделена на три участка: русловой, левобережный и правобережный глухие. Русловая часть, в свою очередь, включает станционный, глухой и водосливной участки.

Станционная часть длиной 440 метров — это сердце плотины, где расположены 20 водоприёмников с решётками и затворами, а также турбинные водоводы, по которым вода подаётся к гидроагрегатам. Глухая часть находится напротив площадок для монтажа оборудования.

Водосливная часть предназначена для сброса излишков воды. Она оснащена 10 пролётами шириной 18 метров каждый, которые перекрываются мощными сегментными затворами. Для управления этими затворами на гребне плотины установлены два козловых крана.

Новости МирТесен

Конструкция водосброса включает специальный трамплин, который отбрасывает мощный поток на 100–200 метров в нижний бьеф, где его энергия безопасно гасится. Для защиты бетона от разрушительного воздействия кавитации на большинстве пролётов ещё в 1980-х годах были смонтированы аэраторы.

Пропускная способность водосброса огромна: до 4680 м³/с при обычном уровне водохранилища и до 6000 м³/с — при повышенном. Если же учитывать и воду, проходящую через турбины, то общий максимальный расход через весь гидроузел превышает 11 000 м³/с. Во время строительства для пропуска речного стока использовались временные сооружения, которые позже были забетонированы.

Земляные плотины дополняют бетонную, создавая непрерывный напорный фронт. Правая плотина, намытая из песков, имеет длину почти 3 километра, а левая, насыпная, — 723 метра. Обе оснащены противофильтрационными элементами (экраном и ядром) для обеспечения надёжности.

Братская ГЭС (Иркутская область)

Здание ГЭС и энергооборудование

Здание ГЭС приплотинного типа имеет длину более 515 метров и разделено на 20 агрегатных секций и две монтажные площадки по краям. Для доставки тяжелого оборудования к одной из площадок на левом берегу был построен специальный вертикальный грузоподъёмник с подведённой железнодорожной веткой.

В машинном зале установлено 18 гидроагрегатов мощностью по 250 МВт каждый. Они оснащены радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре свыше 100 метров. Диаметр рабочего колеса турбины составляет 5,5 метров. Турбины приводят в действие мощные синхронные гидрогенераторы. Важно отметить, что проектом изначально была заложена возможность установки ещё двух агрегатов, для которых уже создан строительный задел.

Обратите внимание: Получена первая полная реконструкция мозга динозавра.

Схема выдачи электроэнергии

Выработанная энергия с генераторов (напряжением 15,75 кВ) поступает на мощные трансформаторы, расположенные в пазухе между зданием ГЭС и плотиной. Часть генераторов подключена к трёхфазным трансформаторам на 220 кВ, а другая часть объединена в блоки с однофазными трансформаторами на 500 кВ.

Далее электроэнергия передаётся на открытые распределительные устройства (ОРУ) высокого напряжения, расположенные на левом берегу, и распределяется по многочисленным линиям электропередачи. Всего с Братской ГЭС электроэнергия выдаётся по 25 ЛЭП, которые питают крупные промышленные предприятия (например, Братский алюминиевый завод) и связывают станцию с другими узлами энергосистемы Сибири, включая Усть-Илимскую ГЭС.

ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — ПС «Тулун» (2 цепи);
ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — Братский ПП (2 цепи);
ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — Усть-Илимская ГЭС;
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — Братский алюминиевый завод (12 цепей);
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Падунская» (2 цепи);
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Заводская»;
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — БЛПК;
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — Седановский ПП (2 цепи);
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Покосное»;
ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — НПС-4.

Сооружения и оборудование станции

Братское водохранилище

Плотины ГЭС создали Братское водохранилище — крупнейшее в России по полезному объёму. Это огромный искусственный водоём площадью 5480 км² и длиной 565 км. Его ключевая функция — многолетнее регулирование стока реки Ангары: водохранилище накапливает воду в многоводные годы и постепенно отдаёт её в маловодные, что обеспечивает стабильную работу ГЭС и водоснабжение нижележащих территорий.

Уровень воды в водохранилище строго регулируется. Существует нормальный подпорный уровень (НПУ), форсированный (ФПУ) для пропуска паводков и так называемый уровень мёртвого объёма, ниже которого сработка не допускается для обеспечения работы водозаборов.