Сколько воды утекло 

Братская ГЭС задумывалась во времена, когда суммарная мощность всех электростанций Иркутской области составляла около 70 мегаватт. А это более чем втрое меньше одного только агрегата БГЭС. До 1951 года самыми крупными оставались Иркутская ЦЭС (ныне ТЭЦ-2) и Черемховская ЦЭС (ТЭЦ-12). Остальное энергоснабжение осуществляли дизельные и локомобильные электро-

станции. Строительство Братской ГЭС продолжалось в течение двенадцати лет. Станция была сдана в промышленную эксплуатацию в сентябре 1967 года. Журналисты, пристально следившие за ходом работ, отмечали, что у «Братскгэсстроя» была одна забавная особенность: количество используемых аббревиатур в названиях подразделений доходило до сотни. И хотя они быстро запоминались, это дало повод поэту Илье Фонякову, родом из Бодайбо,  написать шуточное стихотворение: 

Мой город Братск! 
Никак не скрою:
Ты значишь всё в моей судьбе,
Люблю тайгу над Ангарою,
ГЭС,
БрАЗ,
УС БрАЗ,
КБЖБ!
И где бы ни был я, повсюду
В моей душе издалека
Звучит как музыка, как чудо:
УСГБ, БЛПК!

О том, что Братскую ГЭС запускал сам Никита Хрущёв, гостям станции всегда сообщают первым делом. Тогдашние журналисты называли поступок генсека «великим политическим актом». На самом деле пуск первого гидроагрегата БГЭС был произведён за несколько часов до приезда Хрущёва. «В ночь с 27 на 28 ноября у пульта управления остались наладчики, руководство профильного министерства, «Братскгэсстроя» и ГЭС. Все ждут момента, когда подадут напряжение от ЛЭП-220», – описывали журналисты. Они припоминают, что первый замминистра строительства электростанций СССР Пётр Непорожний в шутку проверил крепость руки дежурного инженера Георгия Георгиади, которому предстояло пустить первый агрегат. «Взволнованный Георгиади подходит к щиту управления и включает синхроноскоп. Красная лампочка загорается как-то незаметно. Значит, генератор Братской ГЭС соединился с системой. Это произошло в 00-14 28 ноября», – рассказывали участники события. Спустя десять часов главный инженер БГЭС И.С. Глухов отдал Хрущёву рапорт о готовности первого агрегата к пуску и включению в сеть. Только тогда Никита Сергеевич подошёл к штурвалу регулятора скорости, повернул его, тем самым пустив агрегат на холостой ход. В том же 1961 году были пущены ещё два агрегата: 5 декабря – второй, 29 декабря – третий. После пуска 14 декабря 1966 года последнего, восемнадцатого, агрегата Братская ГЭС стала крупнейшей в мире гидроэлектростанцией. До 1971 года она сохраняла этот статус. 

Работа над ошибками 

Строительство и ввод в эксплуатацию Братской ГЭС сейчас называют «большим экспериментом»: никто тогда точно не знал, как поведёт себя уникальное оборудование. «Фактически на нашей площадке проводились испытания головных образцов оборудования и новых разработок в области электротехники и машиностроения, – рассказывает главный инженер станции Сергей Кузнецов. – В то время многие технологии были совершенно новыми. Опыта эксплуатации не имелось, а пример было не с кого брать». В итоге после пуска гидрогенераторов и накопления опыта эксплуатации этот опыт брался за основу на других станциях. По словам Кузнецова, работа над проектом БГЭС позволила серьёзно ускорить развитие технологий строительства гидростанций, продвинуть вперёд всё машиностроение СССР. «У нас работали всевозможные проектные институты, конструкторские бюро, заводы. Они проводили много научно-исследовательских работ, «обкатывали» технологии». Потом технические решения, отработанные на электротехническом и гидромеханическом оборудовании Братской ГЭС, заводы применяли на других станциях, в том числе зарубежных. БГЭС сотрудничала с Ленинградским механическим заводом, который изготовил гидротурбинное оборудование, с заводом «Электросила», поставившим генераторы, другими поставщиками, научно-исследовательскими и проектными институтами.

Испытания нового оборудования не обходились и без промахов, признаёт Кузнецов. «Поскольку станция такой мощности  вводилась в стране впервые, в ходе эксплуатации выявлялись проблемы, которые решались персоналом станции совместно с представителями промышленности и науки. Одна из самых серьёзных проблем была связана с гидроагрегатом: повреждалось баббитовое покрытие опорных подпятников. Аварийные ремонты подпятников требовали больших усилий от ремонтного персонала, – рассказал главный инженер. – Но в 80-е годы отечественной наукой было разработано и освоено промышленностью «ноу-хау»: в качестве антифрикционного покрытия этих подпятников стал применяться фторопласт с бронзовым армированием. Технология проходила испытания именно на Братской ГЭС. Тестирование прошло успешно, и теперь разработка применяется на всех станциях бывшего СССР и на многих в мире. Это было действительно эпохальное событие».

Реконструкция и модернизация Братской ГЭС начались едва ли не с момента пуска первого агрегата. Ещё в советское время были заменены выключатели 220 кВ, изоляция обмоток гидрогенераторов, что позволило увеличить установленную мощность станции, смонтирована система синхронного компенсатора, внедрены уже упомянутые сегменты подпятника с эластичным металлопластмассовым покрытием, внедрена система впуска воздуха под рабочее колесо, позволившая значительно снизить кавитационные повреждения, заменено ионное возбуждение на тиристорное, реконструировались и внедрялись новые системы релейных защит, автоматики, телемеханики, связи. В 90-е годы была начата замена силовых трансформаторов и автотрансформаторов, которая к началу XXI века была в основном завершена.

 За последнее десятилетие наиболее примечательными проектами по модернизации стали замена воздушных выключателей и масляных трансформаторов тока ОРУ 500 и 220 кВ на элегазовые, комплексная реконструкция гидроагрегатов, замена релейных защит, агрегатных щитов собственных нужд, системы автоматики управления гидроагрегатом, замена масловоздушных сосудов системы регулирования. 

Вертись, колесо

Неидеальными оказались и гидротурбины. Отечественные производители в начале 60-х годов не обладали достаточным опытом в проектировании гидротурбин большой мощности, поэтому параметры выбранных рабочих колёс гидротурбин Братской ГЭС не были оптимальными. Кроме того, для ускорения окупаемости первые шесть гидроагрегатов были введены в эксплуатацию на пониженном напоре, до окончания наполнения водохранилища. Из-за этого оборудование подверглось большому кавитационному износу, в результате чего КПД снизился примерно на 5–8%. По меркам энергетиков, это очень много. Для повышения эффективности станции в 1975 году институтом «Гидропроект» было разработано технико-экономическое обоснование замены рабочих колёс гидротурбин Братской ГЭС. В середине 80-х вышло соответствующее постановление Совета Министров СССР. Но решения властей было недостаточно: в то время отечественная промышленность не сумела спроектировать рабочее колесо, превосходящее существующие по технико-экономическим характеристикам. К вопросу о замене колёс вернулись в конце 90-х – начале 2000-х годов. Договор на их поставку заключён в 2004 году с ОАО «Силовые машины».

Реконструкция и модернизация БГЭС начались едва ли не с момента пуска первого агрегата

За шесть последующих лет энергетики заменили шесть рабочих колёс на гидроагрегатах со станционными номерами с 13 по 18. В ноябре 2010 года программа замены была завершена. Производство, доставка, монтаж и ввод в эксплуатацию нового рабочего колеса являются сложной и уникальной процедурой, требующей координации многих участников: изготовителя, потребителя, транспортной компании, монтажной организации. После приёмки на заводе рабочее колесо автотранспортом доставляется в аэропорт, где грузится в самолёт АН-124 «Руслан», и доставляется в аэропорт города Братска. Доставка по воздуху цельных рабочих колёс является дорогостоящим мероприятием, но экономически она наиболее эффективна по сравнению с доставкой морским и автомобильным транспортом либо с доставкой разрезного колеса железной дорогой с последующей сборкой в условиях ГЭС. На станции деталь весом почти 82 тонны, диаметром 5,8 метра и высотой 2,7 метра устанавливают с ювелирной, в масштабах такого изделия, точностью. При монтаже специалисты ловят десятые доли миллиметра. Замена колёс, как утверждают энергетики, прошла без особых сложностей: процедура монтажа и демонтажа турбины привычна для персонала станции и монтажной организации (ЗАО «Гидроэнергосервис-ремонт»), ежегодно при капитальном ремонте производятся аналогичные работы на трёх гидрогенераторах. 

Старые колёса со станции вывезли на центральный склад, где была выполнена разделка и сдача в металлолом. Сейчас на складе находятся два колеса. Ещё одно – второе из заменённых – установлено при въезде на территорию станции «для истории». На 103-тонном экспонате расположено табло с бегущей строкой, которое показывает выработку электроэнергии ГЭС с начала эксплуатации.

Продолжение следует

Замена первых шести рабочих колёс позволила увеличить КПД гидроагрегатов на на 7-8%. По данным на начало 2011 года, реализация проекта уже позволила выработать дополнительно 1,118 млрд. кВт-ч электроэнергии. На ГЭС рассчитывают, что ежегодная дополнительная выработка электроэнергии на шести гидроагрегатах может составлять до 815 млн. кВ.-ч. «С момента пуска первого заменённого рабочего колеса в марте 2007 года на оптовом рынке было продано электроэнергии на сумму 455 млн. рублей», – добавил Кузнецов. 

Новые рабочие колёса, по словам энергетиков, подтвердили характеристики, гарантированные поставщиком. «Мы уже обследовали колёса, которые были заменены в числе первых. Все параметры соответствуют российским и мировым нормам. В мировой практике нередки случаи, когда в приработочный период на новых колёсах через 8–12 тысяч часов работы появляются трещины, у нас нет таких проблем», – рассказал Кузнецов. Он добавил, что Ленинградский металлический завод (ЛМЗ входит в состав ОАО «Силовые машины») выполнил все гарантии и по кавитационному уносу металла. «Первые колёса очень хорошо себя показали», – резюмировал Кузнецов. По его словам, срок службы новых колёс – не менее пятидесяти лет. «Но мы уверены, что они проработают больше положенного срока», – отметил главный инженер.

Для проверки гарантированных энергетических характеристик были проведены испытания в соответствии с международным стандартом, гарантии поставщика подтвердились как по КПД, так и по мощности.

Положительный опыт замены шести рабочих колёс позволил поставить вопрос о продолжении программы и замене оставшихся двенадцати. «Новый проект вызывал много вопросов. К примеру, простой срок окупаемости растянется примерно на десять лет, а дисконтированный – на 18 лет. Это больше, чем срок окупаемости проекта по замене первых шести колёс, отчасти потому, что замена оставшихся колёс не даст такого эффекта. Прибавка КПД составит от 4 до 6 процентов, – объяснил Сергей Кузнецов. – Так сложилось исторически: машины, на которых мы сейчас приступим к замене, работали в лучших условиях и имели всегда более высокий КПД, хотя и ниже паспортного, определённого заводом-изготовителем». 

В марте-апреле этого года энергетики намерены определиться с поставщиком второй партии колёс (предыдущий конкурс на поставку выиграло ОАО «Силовые машины»). По словам Кузнецова, «все технические вопросы уже решены, теперь дело за выбором производителя». Точную стоимость проекта можно будет назвать только после проведения конкурса. В целом программу планируется закончить к концу 2017 года. 

Киотский эффект 

Подтверждая свой уникальный статус, Братская ГЭС одной из первых оформила программу по замене рабочих колёс как проект в рамках исполнения Киотского протокола. 

Логика такова: установка на ГЭС более эффективных в гидродинамическом плане рабочих колёс позволила вырабатывать больше электроэнергии на том же количестве воды. При этом появилась возможность разгрузить наиболее неэффективные угольные ТЭЦ ОАО «Иркутскэнерго» с высокими удельными расходами топлива, что позволяет снизить выбросы наиболее распространённого парникового газа – двуокиси углерода (СО2). Проще говоря, энергетики получат деньги за объём углекислого газа, не попавшего в атмосферу.

Сейчас завершаются переговоры с возможными покупателями квот на выброс. Энергетики надеются, что к апрелю будет принято окончательное решение. Остались три компании-претендента на получение квот. Продажа будет осуществляться через специализированного трейдера, который занимается одобрением со стороны страны – эмиссионера квот и страны-получателя. О том, какая страна станет покупателем квот, будет известно, как только стороны  договорятся о сделке. Второй этап проекта по замене колёс в будущем тоже планируется номинировать на продажу квот в рамках Киотского протокола. 

«Прихорошимся к юбилею» 

Модернизация Братской ГЭС и сейчас не ограничивается заменой рабочих колёс, утверждает главный инженер. Для станции этот процесс, похоже, нормальное состояние. На программу модернизации она ежегодно тратит порядка 270 млн. рублей. «Это планка, которой мы стараемся придерживаться с момента запуска проекта по замене рабочих колёс», – отметил Кузнецов. По его словам, в 2011 году на БГЭС продолжатся комплексная реконструкция гидроагрегатов, капитальный ремонт с полной разборкой на первой и второй машинах, а также реконструкция пятой и шестой машин – замена автоматики, защит, тиристорного возбуждения, агрегатных щитов собственных нужд, установка системы АСУ гидроагрегата. «На гидротехнических сооружениях мы собираемся выполнить реконструкцию уплотнений затворов водосливных секций плотины, проведём замену электрооборудования козловых кранов гребня плотины, на ОРУ 220/500 кВ продолжим замену трансформаторов тока и воздушных выключателей на элегазовые», – перечислил главный инженер. 

К пятидесятилетию со дня пуска первого агрегата БГЭС собирается «прихорошиться»: всё-таки юбилей, добавил Кузнецов. Уже составлена ремонтная программа, по которой гидроэнергетики собираются привести в порядок производственные здания станции, обустроить рабочие места персонала. Планируется даже усовершенствовать демонстрационный макет станции – обязательную остановку на ГЭС любой экскурсионной группы. Как заверил Кузнецов, «уже есть программа празднования и понимание, что нужно сделать». Хотя, признаётся он, о высоких гостях уровня Хрущёва думать ещё рано. 

Использованы материалы книг «Сибирь глазами сибиряка. Рассказы о больших стройках», «Свет негасимый.  Энергетике Приангарья 50 лет».