Наверное, любой житель Иркутска, Братска или Красноярска согласится с утверждением: «Увидел алюминиевый завод – ищи поблизости гидро-электростанцию». Это справедливо и для Хакасии, где расположено сразу два завода ОК «РУСАЛ» – Саяногорский и Хакасский. И крупнейшая в России Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего, принадлежащая ОАО «РусГидро». О том, что до неё остаётся несколько десятков километров, догадываешься ещё на подъезде к Саяногорску, когда замечаешь справа от дороги дымящие трубы крупного металлургического предприятия. «Это всё сотрудники завода, – водитель по имени Виталий кивает на выстроившуюся по встречной полосе вереницу машин, мигающих левыми поворотниками. – По утрам и вечерам тут пробка до самого Саяногорска». Впрочем, для нас поездка обходится без помех: ранним утром мы направляемся в другую сторону – в направлении посёлка Черёмушки, вблизи которого расположена крупнейшая ГЭС России. 

«Гнетущая тишина перестала давить на людей»

Восстанавливают станцию всей страной. На наших глазах бригада из «Енисей-СГЭМ» собирает ротор гидроагрегата на монтажной площадке

История станции начинается в конце пятидесятых, когда институт «Ленгидропроект» подготовил схему использования основных водотоков бассейна верхнего Енисея, в которой говорилось о целесообразности строительства крупной ГЭС в Саянском коридоре – узком 280-километровом каньоне, прорезающем хребты Западного Саяна. Изыскания в этой местности начались в 1961 году, а уже в 1968-м в Карловском створе приступили к отсыпке котлована будущей станции. Первый гидроагрегат рекордной по тем временам единичной мощности – 640 МВт – запустили 18 декабря 1978 года, последний, десятый по счёту, – 25 декабря 1985 года. А в постоянную эксплуатацию станцию официально сдали только через 15 лет: 26 октября 2000 года был подписан акт приёмки в эксплуатацию законченного строительства Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса (в него также входит Майнская ГЭС, которая играет роль контррегулятора, сглаживающего колебания уровня воды в Енисее) с общей оценкой «хорошо», а 13 декабря его утвердило ОАО «РАО ЕЭС России».  Эти даты знают специалисты, множеству других людей памятен другой, трагический день в истории «Саянки» – утром 17 августа 2009 года из-за обрыва шпилек крышки турбины гидроагрегата №2 произошла катастрофа, унёсшая жизни 75 человек. Станция оказалась полностью обесточена – как потом напишут в акте технического расследования причин аварии, «произошёл сброс нагрузки с 4100 до 0 МВт с полной потерей  собственных нужд СШ ГЭС и затоплением машинного зала». 

Завалы в машзале разобрали к 7 октября 2009 года, а в ноябре заново возвели его крышу и стены, что позволило вести работы по восстановлению станции без перерыва на зиму. Реконструкцию проводили быстро: скажем, контракт с ОАО «Силовые машины» на изготовление нового оборудования для Саяно-Шушенской ГЭС был подписан 30 ноября 2009 года, а уже 4 февраля 2010 года в сеть был включён гидроагрегат №6. Впрочем, эта машина, в момент аварии находившаяся на капитальном ремонте, пострадала меньше всех. Чуть больше досталось соседнему пятому гидроагрегату. Заместитель главного инженера Саяно-Шушенской ГЭС Дмитрий Рыбалко рассказывает, что конструктивная часть обеих машин подлежала восстановлению, а сам объём работ был сопоставим с тем, что приходится выполнять во время капитального ремонта. За одним лишь исключением: потребовалась полная разборка агрегатов. «Мы долго получали разрешение на пуск шестого гидроагрегата, Ростехнадзор после случившегося проверял нас особо тщательно, – вспоминает Дмитрий Юрьевич. – Когда отпали сомнения, мы его испытали в полном соответствии с программой и убедились, что все необходимые параметры выдержаны. С пуском шестого гидроагрегата станция, пусть и работающая пока по временной схеме, перестала быть мёртвым объектом. Та гнетущая тишина, которая стояла в машинном зале, перестала давить на людей». 

Всем миром

Восстановление СШ ГЭС идёт полным ходом: к гулу работающих гидроагрегатов в огромном, непривычно светлом машинном зале примешиваются лязг и грохот, типичные для строительной площадки

Сегодня сложно поверить в то, что всего четыре года назад в огромном помещении не раздавалось ни звука. Сейчас в машинном зале с окнами во всю стену, выходящими на нижний бьеф станции, ровный гул шести работающих гидроагрегатов дополняют лязг и грохот, типичные для любой строительной площадки. Только, открыв дверь, мы вынуждены остановиться, сделав буквально несколько шагов, – по рельсам, уложенным вдоль всего зала, движется исполинский полукозловой кран. На монтажной площадке рабочие в спецовках ЗАО «Енисей-СГЭМ» собирают ротор гидроагрегата. Видно, что станцию, возведение которой в далёком 1967 году объявили Всесоюзной ударной комсомольской стройкой, восстанавливают сейчас всей страной: на робах тех, кто встречается нам на пути, можно прочесть названия множества организаций со всех уголков России. Здесь и «Силовые машины», и ОАО «Ленгидропроект», и ЗАО «Центр-СГЭМ» с ОАО «Саяно-Шушенский гидроремонт». А работами по восстановлению шестого гидроагрегата руководили директора Воткинской и Камской ГЭС Алексей Бяков и Сергей Бологов, который в настоящее время возглавляет Волжскую ГЭС. 

Этот факт мы узнаём от заместителя главного инженера «Саянки». Во время разговора с ним невольно обращаешь внимание на лежащую на столе схему монтажных работ в машинном зале станции. На ней фиолетовым закрашено семь машин – это эксплуатационная зона. Ещё одна – гидроагрегат №3 – обозначена зелёным: здесь работает «Центр-СГЭМ». А монтажная площадка вместе со второй и четвёртой машинами выкрашены жёлтым – это зона работ, которые проводит «Енисей Спецгидроэнергомонтаж». «Передовой край – гидроагрегат №5, – поясняет Рыбалко. – Мы ведём заключительные работы по его монтажу и готовимся к проведению функциональных испытаний отдельных систем. Это третий гидроагрегат, который мы запустим в текущем году, и седьмой полностью новый агрегат, который мы вводим в рамках восстановления Саяно-Шушенской ГЭС». 

Уточним: после аварии станцию ре конструируют в три этапа. На первом, завершившемся в декабре 2010 года, были восстановлены четыре гидроагрегата, пострадавшие в наименьшей степени. Ещё два года занял второй этап, во время которого на станции установили четыре новые машины, носящие номера 1, 7, 8 и 9. А в нынешнем году те, кто восстанавливает СШ ГЭС, вышли на финишную прямую: здесь начали менять те гидроагрегаты, что были запущены после ремонта в 2010 году. Два из них уже запустили, ещё один, под станционным номером 5, планируют ввести в строй в декабре. На июнь следующего года намечен пуск агрегата №3, вторая машина, как ожидается, заработает в октябре. 

А сейчас машинный зал Саяно-Шушенской ГЭС, панорама которого поражает неподготовленного зрителя своим величием, выглядит несколько непривычно: та его часть, где расположены работающие генераторы, выложена светлой мраморной плиткой, а там, где вовсю кипит работа, на полу лежит мягкое резиновое покрытие, под которым чувствуются все неровности бетона. Между шестым и седьмым гидроагрегатами можно заметить огромное рабочее колесо с пристыкованным к нему валом, рядом с четвёртым покоится ещё одно. Маркировка на нём гласит: «ЛМЗ» (Ленинградский металлический завод. – «СЭ»), вес нетто 147300 кг». Из надписи можно узнать, что для перевозки рабочего колеса потребовался квадратный контейнер 6,84 на 6,84 метра высотой 2,79 метра. А из презентации, которую позже демонстрирует и.о. начальника отдела по связям с общественностью СШ ГЭС Илья Дворянов, становится ясно: оно ещё и отличается от старого колеса в лучшую сторону. В числе преимуществ – уменьшенный кавитационный износ, улучшенное вибрационное состояние и расширенная рабочая зона. Есть, кстати, и визуальное отличие – если на тех рабочих колёсах, что стояли на гидроагрегатах Саяно-Шушенской ГЭС изначально, было по 16 лопастей, то на новых их по 15. 

Из открытого в закрытое

Сборка станционных машин требует
ювелирной точности

Заметны изменения, коснувшиеся машинного зала. Так, системы управления и защиты гидроагрегатов, до 2009 года находившиеся на том же уровне, что и пол машзала, были перенесены на незатопляемую отметку –  балкон на шесть метров выше. Заодно выше сместились бытовки для тех, кто выполняет ремонтные и другие работы. Нововведения заметны и снаружи: на трансформаторной площадке, расположенной позади машинного зала, меняют оборудование. На месте старых однофазных трансформаторов (их по три в одном блоке, на каждый из которых передаётся ток с двух гидроагрегатов) появляются новые, произведённые на том же предприятии, что и во времена строительства ГЭС, – украинском заводе «Запорожтрансформатор». Уже модернизировано три блока, работы идут ещё на одном. Пятый блок реконструируют, когда в работу введут гидроагрегат №2.

Кстати, обновление затронуло и распределительное устройство, куда выработанное на станции электричество поступает перед тем, как уйти в Объединённую энергосистему Сибири. Сейчас открытое распредустройство (ОРУ), смонтированное ещё в годы существования СССР в духе современных веяний в энергетике, меняют на комплектное закрытое распределительное устройство с элегазовыми выключателями. Само ОРУ когда-то построили в габаритах 330 кВ, тогда как станция выдаёт ток напряжением 500 кВ. Поэтому при комплексной реконструкции Саяно-Шушенской ГЭС решили изменить и саму схему распределительного устройства, чтобы не пришлось размещать громоздкие трансформаторы и прочее оборудование на относительно небольшой площадке. Выбор сделали в пользу КРУЭ – небольшого здания, занимающего, если прикидывать на глазок, четверть или даже пятую часть площади ОРУ. Пока сдана лишь одна его секция, к которой присоединена короткая линия от трансформаторного блока Т-5 и ЛЭП до подстанций «Означенное» (одноимённой с посёлком, который после переименования в 1975 году стал городом Саяногорском) и «Новокузнецкая», так что комплектное распределительное устройство работает совместно с открытым. В ноябре планируют ввести в строй ещё одну секцию КРУЭ, к которой присоединят один блок и одну воздушную линию до «Означенного». В дальнейшем на неё переведут оставшиеся линии с трансформаторной площадки и ещё одну ЛЭП, идущую в сторону «Новокузнецкой». 

В настоящее время в сибирскую энергосистему Саяно-Шушенская ГЭС выдаёт 3570 МВт мощности – именно эти цифры светятся на табло на центральном щите управления станции. После того как закончится восстановление станции, это значение возрастёт до 4,4 ГВт. Конечно, установленная мощность «Саянки», занимающей седьмое место в списке крупнейших ГЭС мира, составляет 6,4 ГВт, но пропускная способность существующих линий не позволяет их выдать. Решением проблемы должны стать строительство подстанции «Шерегеш» и реконструкция подстанций «Новокузнецкая» и «Кузбасская» вкупе с двумя ЛЭП до «Новокузнецкой», которые предусмотрены в «Схеме и программе развития Единой энергетической системы России на 2013–2019 годы».  

Под присмотром 

К турбинам ГЭС ведут гигантские водоводы, внутренний диаметр которых составляет 7,5 метра

А пока на Саяно-Шушенской ГЭС не только восстанавливают силовое оборудование, но и модернизируют системы, связанные с управлением и обеспечением безопасности. «В перспективе, когда мы закончим реконструкцию КРУЭ, старый щит сигнализации будет заменён на видеокубы», – говорит заместитель начальника оперативной службы станции Юрий Мальцев, с которым мы беседуем в помещении, где расположен центральный пульт управления СШ ГЭС. Современные веяния добрались и сюда: к примеру, для управления гидроагрегатами уже не нужно поворачивать специальные ключи, установленные на отдельном щите, достаточно лишь ввести пароль и щёлкнуть компьютерной мышкой, не сходя с рабочего места. С тем же успехом на мониторы, стоящие перед начальником смены станции и инженером центрального пульта управления, можно выводить различную информацию, касающуюся работы станции. «Обычно все вибрацию любят смотреть – с этими словами Юрий Анатольевич открывает программу. – Сюда выведены основные параметры: виброперемещение, бой вала, виброускорение, виброскорость. Слева фактические значения, справа – допустимые». Показанная картинка успокаивает: все показатели находятся в пределах нормы. 

«По машинному залу [и по всей станции] установлена серия камер, – наш собеседник продолжает демонстрировать возможности системы. – Записи с них хранятся на сервере, можно при необходимости их посмотреть. Раньше подобного телевидения вообще не было». В былые времена не было и системы, позволяющей в экстренных ситуациях отслеживать местонахождение сотрудников станции. Сейчас же в помещениях станции устанавливают сеть датчиков, фиксирующих сигналы с чипа, вшитого в пропуск работника, так что можно с точностью в пару десятков метров установить, где он находится в настоящее время. Модернизируется и система командно-поисковой связи: медные кабели в ней заменили на оптоволокно. А на самой Саяно-Шушенской ГЭС в довесок ко множеству громкоговорителей добавились передатчики, позволяющие не только выслушать указания диспетчера, но и связаться с ним. 

После аварии 2009 года было переработано множество документов, касающихся безопасности в гидроэнергетике. При строительстве новых ГЭС и реконструкции существующих мощностей теперь необходимо устанавливать такое оборудование, само наличие которого раньше не было регламентировано. «Согласно акту [расследования причин аварии] Ростехнадзора, у нас появились гидромеханические защиты, которые действуют на остановку гидроагрегата со сбросом аварийно-ремонтного затвора, – сообщает ведущий инженер службы технологических систем управления Рустам Багаутдинов. – При прохождении определённых сигналов это происходит автоматически». Для резервного электроснабжения кранов верхнего бьефа и механизмов управления затворами станционной и водосливной частей плотины были установлены автономные источники питания. Это было сделано, чтобы избежать возникшей во время аварии ситуации, когда станция была обесточена и её работники – Ильдар Багаутдинов, Раис Гафиулин, Александр Ивашкин, Андрей Катайцев, Евгений Кондратцев, Павел Майорошин, Михаил Нефёдов и Николай Третьяков – были вынуждены, взбежав по лестницам на высоту почти 220 метров, опускать затворы вручную. 

Сейчас эта процедура автоматизирована, причём сброс затворов осуществляется в тех случаях, когда меняются те или иные параметры работы гидроагрегатов. В частности, если будет зафиксирована повышенная вибрация. Стационарными системами виброконтроля в настоящее время оборудуют все ГЭС России – таково требование, появившееся как раз после 2009 года. Есть она и на самой «Саянке». На ней, кстати, четыре года назад в режиме опытной эксплуатации действовала первая в стране система виброконтроля, но работала она нестабильно, и зачастую показания датчиков противоречили друг другу, так что их в расчёт не брали (последнее обстоятельство ставят в вину фигурантам уголовного дела по факту аварии на станции). Тогда за вибрациями следили 11 датчиков, нынешняя система от всемирно известной фирмы Bentley-Nevada насчитывает 41 прибор. Помимо этого теперь отслеживают состояние шпилек крепления турбины к опорному фланцу, саму крышку турбины усилили рёбрами жёсткости; число шпилек хоть и осталось неизменным, зато они стали массивнее – 85 см в длину вместо прежних 24 см и 9 см в диаметре против 8 см. 

Список нововведений можно продолжать очень долго. Чтобы не перечислять их все, скажем лишь, что вместе с гидромеханическими защитами и средствами мониторинга была модернизирована и контрольно-измерительная аппаратура. Объём работ впечатляет – только в теле плотины насчитывается более 11 тыс. единиц подобного оборудования. Они отслеживают множество параметров, в том числе напряжение, деформацию, температуру бетона, фильтрационные расходы и тому подобное. Часть измерений производится автоматически, однако что-то приходится по старинке делать вручную. «Проект автоматизации и реконструкции контрольно-измерительной аппаратуры разрабатывался ещё до аварии: его первую часть начали готовить в 2008 году, а представили на рассмотрение [руководства] в первой половине 2009-го», – отмечает заместитель начальника службы мониторинга гидротехнических сооружений Саяно-Шушенской ГЭС Екатерина Решетникова. А его реализация, волею судеб совпавшая по срокам с восстановлением станции, продолжается до сих пор. Так, до конца нынешнего года планируют практически полностью автоматизировать ту аппаратуру, которая контролирует напряжённо-деформированное состояние плотины. 

Вид с гребня плотины Саяно-Шушенской ГЭС пугает и завораживает одновременно: высота превышает две сотни метров

Говоря о безопасности, мы не можем обойти стороной страшную историю, которая давно расползлась по просторам Интернета: русловая часть бетонной плотины «Саянки» оторвалась от скального основания. Действительно, экс-директор станции Валентин Брызгалов в изданной в 1999 году книге «Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидро-электростанций» писал о том, что в 1983-1984 годах «при напорах 142 и 175 м под секциями 18 и 33 было инструментально зафиксировано раскрытие контакта «скала – бетон», соответственно равное 0,1 и 0,3 мм». А в 1985 году раскрытие наступило под всей русловой частью плотины. Однако ещё в девяностые годы прошлого века часть трещин ликвидировали, а в 1998–2002 годах основание окончательно «залечили». «Цементационную завесу мы отремонтировали, она работает достаточно эффективно, – подчёркивает Решетникова. – И то, что плотина отошла от скального основания, – миф. Исследования подтверждают, что контакт бетона с ним прочный и раскрытия нет». 

Чувство страха за несколько дней, проведённых на Саяно-Шушенской ГЭС, возникает лишь однажды: когда мы, поднявшись на гребень плотины, смотрим вниз. С высоты почти 220 метров машины внизу выглядят словно автомобильчики в масштабе 1 к 87, которые можно купить в качестве аксессуара для игрушечной железной дороги. Но этот испуг, смешанный с восторгом, лишь подтверждает правоту тех, кто называет станцию величайшим инженерным сооружением.