Плановая модернизация оборудования Волжской ГЭС с учетом развития инфраструктуры электротранспорта Волгоградской области

В сентябре 2022 года становится известно о заключении концессионного соглашения, в сути которого является модернизация инфраструктуры электротранспорта в Волгоградской области. На панели «Россия электромобильная. Электромобиль как драйвер развития бизнеса» в ходе дискуссии участники, вместе с предпринимателями обсудили перспективы развития электротранспорта и инфраструктуры для него, его эффективное применение и сопутствующую экономию. Увеличение количества электромобилей на наших дорогах влечет за собой развитие транспортной электро-инфраструктуры, над этим и нужно работать регионам. В течение 12 лет планируется полная модернизация и переоборудование трамвайной и троллейбусной инфраструктуры, модернизации режимов объектов генерации энергии, переоборудование и улучшения СТ кабельных линий, конструкций, а также постройка 40 станций зарядки электроавтомобилей.

В ходе модернизации запланировано проводить работы в три этапа:

• Первый этап включает в себя реконструкцию 15 километров одиночного пути кабельной линии, 23,7 километра одиночного пути трамвайной линии, 3 трамвайных депо и 22 единицы тяговых подстанций и питающих линий. При этом протяженность указанных километров следует делить минимум на два, так как линии в Волгограде двухпутные.
• Во время второго этапа концессионер обещает построить пять километров одиночного пути новых линий СТ – то есть продлить линию скоростного трамвая почти на два километра до Нижнего Тракторного.
• В рамках третьего – приобрести 25 трамваев с тремя секциями и тремя моторными тележками, а также модернизировать и капитально восстановить 60 односекционных трамваев.

В ходе работ также будет происходить модернизация оборудования имеющихся энергодобывающих предприятий и распределительных подстанций. Волжская ГЭС является основным источником генерации электроэнергии в Волгоградской области, и в данный момент на ней проводится масштабная модернизация оборудования.

Гидроагрегаты Волжской ГЭС к концу 1980-х годов отработали нормативный срок службы, замена оборудования стала невероятно необходима, однако экономические условия в стране не позволили приступить к масштабным работам по обновлению станции. После принятия в 2011 году Программы комплексной модернизации РусГидро обновление гидросилового оборудования Волжской ГЭС стало основной частью этой программы. В рамках реализации программы комплексной модернизации Волжской ГЭС в 2021 году были проведены следующие работы: Была произведена замена Гидротурбинное оборудование: Гидротурбина ст. № 10 типа ПЛ587-ВБ-930 (115 МВт) заменены на новый тип ПЛ 30/877-В-930 (125,5 МВт). Электротехническое оборудование Гидрогенераторы ст. № 4, 10 типа СВ2-1500/200-88 заменены на новый тип СВ-1488/200-88. Гидромеханическое оборудование. Изготовлены и заменены 2 затвора водосливной плотины, 3 комплекта сороудерживающих решеток.

В марте 2021 года на Волжской ГЭС с вводом в эксплуатацию после реконструкции гидроагрегата № 10 гидроэнергетики успешно завершили программу по замене всех 22 гидротурбин станции на новые. Новые гидроагрегаты, созданные с учетом современных достижений в области энергетического машиностроения, имеют более высокий КПД и повышенную эффективность, что уже позволило увеличить мощность Волжской ГЭС с 2541 МВт до 2671 МВт, а в перспективе (после завершения намеченной на 2026 год замены гидрогенераторов) – она должна достигнуть 2744,5 МВт. Энергомашиностроители по ходу изготовления оборудования смогли улучшить его характеристики: если первые пять новых гидротурбин обеспечивают мощность гидроагрегата 120 МВт (вместо 115 МВт на старых машинах), то все последующие – 125,5 МВт. Историческим событием стал ввод в эксплуатацию на Волжской ГЭС первого в России фазоповоротного трансформатора [3]. Модернизация станции не ограничивается гидроагрегатами и охватывает весь спектр оборудования, а также гидротехнические сооружения. Запланирована замена маслонаполненных кабелей 220 и 500 кВ на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Уже проведена реконструкция ОРУ-220 кВ с заменой выключателей на элегазовые выключатели для контроля высоковольтной линии энергоснабжения, а совсем скоро начнется реконструкция ОРУ-500 кВ с полной заменой его оборудования, которое будет смонтировано в современное элегазовое комплектное распределительное устройство (КРУЭ).

С 1 июня 2022 года была произведена перемаркировка гидроагрегатов вследствие этого мощность Волжской ГЭС возросла на 63 МВт и достигла 2734 МВт. Обычно перемаркировка гидроагрегатов проводится сразу после завершения их замены, однако эти гидроагрегаты были обновлены в рамках ПКМ в 2017–2021 годах. Основным фактором ожидания стали электрические сети. Система была не способна обеспечить выдачу повышенной мощности станции.

 От Волжской ГЭС отходит семь линий электропередачи: две из них – напряжением 500 кВ и еще пять – напряжением 220 кВ. Выдавать повышенную мощность в сеть 220 кВ при ее текущем состоянии и имеющимся уровне энергопотребления не было возможности.

Для решения проблемы было рассмотрено несколько вариантов развития. В первом варианте планируется строительство новой ЛЭП 220 кВ «Алюминиевая – Гумрак», однако при этом требуются инвестиции в размере более 4 млрд руб.

Второй вариант – это монтаж еще одного автотрансформатора связи распредустройств 220 кВ и 500 кВ –он не обеспечивает выдачу всей мощности. Решением стало возможность установить и использовать фазоповоротный трансформатор, способный перенаправлять мощность в менее загруженную сеть 500 кВ.

Однако ещё одной проблемой стало то, что опыта эксплуатации ФПТ не было не только в РусГидро [1], но и в России в целом. Новое оборудование отечественного производства было смонтировано и в 2019 году введено в опытную эксплуатацию под руководством заместителя главного инженера по эксплуатации.

 За прошедшие три года оно подтвердило плановые проектные параметры и продемонстрировало нормальную работу, что и позволило обосновать перед СО ЕЭС возможность повышения мощности станции.

Итоги модернизации уже дают необходимый экономический эффект, в период половодья наблюдается повышение мощности работы станции. На Волжской ГЭС с конца апреля неоднократно фиксировались максимальные за последние десять лет показатели суточной выработки электроэнергии.

Заключительным этапом плановой модернизации для станции станет перемаркировка гидроагрегата №7. Она будет происходить после демонтажа и улучшения оборудования ОРУ-500 кВ [2] с заменой его оборудования на современное КРУЭ, а также создания дополнительной противоаварийной автоматики на объектах, присоединенных к станции электрической сети. Создание КРУЭ-500 кВ – один из крупнейших проектов для станции, к нему планируется приступить уже в текущем году.

Завершение обновления гидросилового оборудования ГЭС планируется на 2026 год. Уже сейчас заменены все 22 гидротурбины основных гидроагрегатов и 17 гидрогенераторов. Сейчас ведется замена генератора на гидроагрегате со станционным номером 17 и это станет последним замененным гидрогенерационным оборудованием на Волжской ГЭС.