Модернизация Верхне-Туломской ГЭС

Верхне-Туломская ГЭС обеспечивает передачу электроэнергии в Карелию и является резервной для всего северного энергетического района. Линии электропередач связывают ГЭС с Мурманском, населенными пунктами Печенгского и Кольского районов Мурманской области, крупнейшими металлургическими предприятиями региона.

В 2015 году проект по модернизации Верхне-Туломской ГЭС был определен в числе приоритетных инвестиционных проектов ПАО «ТГК-1».

Этапы модернизации

2018–2020	2018–2021	2021–2023	2021–2023

Гидроагрегат №4	Гидроагрегат №1	Гидроагрегат №2	Гидроагрегат №3

Модернизация гидроагрегата №4

2020 год

Апрель — завершилась модернизация гидроагрегата №4.

Март — завершились пуско-наладочные испытания гидроагрегата №4, который первым прошел комплексную модернизацию.

2019 год

Октябрь — состоялись испытания на холостом ходу гидроагрегата №4.

Август — в рамках модернизации Верхне-Туломской ГЭС осуществлена поставка оборудования системы виброконтроля гидроагрегата ст.№4.

Июль — в рамках модернизации Верхне-Туломской ГЭС завершены установка в проектное положение ротора и монтаж верхней крестовины генератора гидроагрегата №4.

Май — завершены работы по сборке направляющего аппарата гидроагрегата №4 Верхне-Туломской ГЭС. Собран ротор гидрогенератора и проведены испытания. Статор гидрогенератора установлен на штатное место.

Апрель — новое рабочее колесо гидроагрегата №4 Верхне-Туломской ГЭС установлено на штатное место. Перенос оборудования диаметром 4,3 м и весом 46 тонн с монтажной площадки на штатное место осуществлялся с помощью мостового крана.

Март — на Верхне-Туломскую ГЭС доставлено новое рабочее колесо для гидроагрегата №4.

Январь — завершен демонтаж основного и вспомогательного оборудования, выемка бетона из камеры рабочего колеса. Полностью изготовлено новое оборудование для гидроагрегата №4 Верхне-Туломской ГЭС.

2018 год

Сентябрь — произведен демонтаж старого рабочего колеса гидроагрегата №4 Верхне-Туломской ГЭС.

Август — начался демонтаж гидроагрегата №4 Верхне-Туломской ГЭС.

Февраль — АО «ТЯЖМАШ» завершило изготовление основного оборудования, в том числе камеры рабочего колеса, ротора и статора, подпятника, крестовин, облицовки конуса отсасывающей трубы, облицовки шахты турбины, систем защит и возбуждения и др.

Модернизация гидроагрегата №1

2020 год

Февраль — на Верхне-Туломскую ГЭС доставлено основное оборудование, в том числе новое рабочее колесо. Начаты подготовительные работы.

Июнь — выведен из работы для демонтажа и последующей модернизации гидроагрегат №1.

Ноябрь — завершен подготовительный этап - выполнен монтаж камеры рабочего колеса и бетонирование, проведены гидравлические испытания рабочего колеса.

Декабрь — начат монтаж основного оборудования.

О проекте

Главными задачами модернизации являются замена устаревшего оборудования и повышение эксплуатационной надежности с учетом требований к режимам работы ГЭС. Учитывая важность Верхне-Туломской ГЭС для энергосистемы Мурманской области, к модернизации предъявляются самые высокие требования — новое оборудование отвечает современным стандартам надежности, безопасности и экологичности.

Проект подразумевает замену гидрогенерирующего (турбины, генераторы) и электротехнического оборудования (выключатели, разъединители, трансформаторы) с увеличением мощности каждого гидроагрегата на 8 МВт.

Текущий статус

Установлено новое рабочее колесо гидроагрегата №1

Материалы

Технические решения

Увеличение давления в системе регулирования

Для увеличения мощности каждого гидроагрегата было принято решение по применению более высокого давления в системе регулирования турбин — в шесть раз выше текущего (15 МПа против 2,5 МПа до модернизации). Это позволило уменьшить размеры втулки рабочего колеса и обеспечить требуемый расход воды, привело к уменьшению объемов рабочей полости сервомоторов рабочего колеса и направляющего аппарата и проходного сечения трубопровода системы автоматического регулирования.

Современные материалы

Все применяемые материалы отвечают современным требованиям эксплуатации по надежности и ремонтопригодности. На направляющем аппарате все узлы скольжения изготовлены из полимерного влагоустойчивого материала. В узлах трения рабочего колеса применяется самосмазывающийся композитный материал с влагоустойчивыми свойствами и гарантированным сроком службы не менее 20 лет.

Уплотнение вала турбины нового типа — радиальное из углеграфита. Новое уплотнение характеризуется длительным сроком службы изнашиваемых элементов. В зоне работы уплотнения установлен съемный бандаж — это позволяет исключить износ вала турбины и необходимость его ремонта. Также для смазки и охлаждения турбинного подшипника и уплотнения вала турбины установлен новый автоматический самопромывающийся фильтр.

Сохранение типа рабочего колеса

Проектом модернизации предусмотрено сохранение типа рабочего колеса — поворотно-лопастного.

Рабочее колесо полностью выполнено из нержавеющей кавитационно-стойкой стали, что обеспечивает запас прочности при максимальных нагрузках. Облицовка камеры рабочего колеса также изготовлена из кавитационностойкого материала.

Простота обслуживания

Упростится обслуживание оборудования: сервомотор для разворота лопастей рабочего колеса расположен в нижней части корпуса, что делает возможной замену поршневого уплотнения без разборки агрегата и выемки рабочего колеса из проточной части. Для мониторинга состояния уплотнений в рабочем колесе предусмотрена система контроля протечек. Она состоит из трубопроводов и каналов в корпусе рабочего колеса и в валу.

Рабочее колесо дополнено смотровыми отверстиями, что облегчит контроль механизмов. Для ревизии и ремонта турбинного подшипника без осушения проточного тракта предусмотрено ремонтное уплотнение с использованием резиновой мембраны.