«Раскрутим колесо российской экономики!» Лозунг на транспаранте, наклеенном на стоящем в машинном зале Усть-Илимской ГЭС роторе гидроагрегата № 10, как нельзя лучше соответствует историческому моменту. 7 апреля 2016 года на станцию привезли новое рабочее колесо, первое из четырёх. За месяц трал с ним, прицепленный к мощному тягачу, преодолел почти 7 тыс. км от Санкт-Петербурга до Усть-Илимска – по прямой ближе, но груз не всегда можно было провезти по федеральным трассам, так что приходилось искать обходные пути. Погода тоже не всегда благоприятствовала: за неделю с небольшим до расчётной даты прибытия мощный снежный циклон парализовал дорожное движение на северо-западе Иркутской области,  на какое-то время дороги были перекрыты. Тем не менее ценный груз благополучно прибыл в пункт назначения. Усть-Илимская ГЭС включилась в программу «Новая энергия», в рамках которой АО «ЕвроСибЭнерго» модернизирует генерирующие мощности гидравлических станций. 

Путь колеса: по воде, по суше

История повторяется: в 1974 году на третью ступень Ангарского каскада также поставили первое рабочее колесо, с тем лишь отличием, что оно прибыло в августе и по воде. О строящейся станции и подготовке к пуску первых гидроагрегатов тогда, кажется, еженедельно писали статьи газеты и журналы, от местных «Огней Ангары» и «Усть-Илимской правды» до всесоюзных «Труда», «Советской России» и «Огонька». Корреспондент «Советской молодёжи» Арнольд Харитонов, в свою очередь, съездил на Ленинградский металлический завод, где, как и 42 года спустя, изготавливали оборудование для ГЭС. «На участке сборки и сварки стоят два колеса для Усть-Илима, – писал он в номере газеты от 11 апреля 1974 года. – Впрочем, глагол «стоят» в этом случае ничего не определяет. Нужно что-то более объёмное – «высятся», «громоздятся». Даже в масштабах очень просторного цеха эти металлические «цветы» смотрятся довольно внушительно. Этот «цветочек» весит восемьдесят тонн, мощность его 240 тысяч киловатт. А ведь на Ленинградском металлическом делали и более мощные турбины, например, для Красноярской ГЭС». 

В агрегатах для станции в Усть-Илимске были воплощены передовые технологии начала семидесятых. Улучшенная проточная часть с повышенным КПД позволила получить большую, чем на аналогичной Братской ГЭС, энергоотдачу, а новая компоновка и другие конструктивные решения – снизить массу и металлоёмкость. Но прогресс не стоит на месте – за сорок с небольшим лет появилось множество перспективных разработок в области генерирующего оборудования. Время, в свою очередь, вкупе с кавитацией сказалось на непрерывно работающих машинах: коэффициент полезного действия турбин снизился с номинальных 95,2% до 91,0–92,0%. 

А рабочее колесо машины № 12 вдобавок страдало от кавитации больше других – по предложению некоего рационализатора его изготовили из низколегированной стали вместо нержавейки. Идея заменить его положила начало более масштабному проекту – модернизации сразу четырёх гидроагрегатов из шестнадцати, установленных на Усть-Илимской ГЭС. 

Инвестиционный комитет «Иркутскэнерго» одобрил такую концепцию в 2013 году. Тогда же стартовал конкурс среди потенциальных производителей оборудования – за право изготовить рабочие колёса боролись ОАО «Силовые машины», Alstom, Andritz и Voith Hydro. Победила российская компания, чьё предложение оказалось наиболее выгодным по сумме всех слагаемых. Первое рабочее колесо на Ленинградском металлическом заводе, который в настоящее время входит в состав «Силовых машин», изготовили к концу февраля 2016 года, а в начале следующего месяца оно начало свой путь к Усть-Илимску. Дорога пролегала по суше – водный путь закрылся с появлением Богучанской ГЭС, расположенной ниже по течению Ангары, доставка по воздуху обходится дорого, к тому же график полётов у авиакомпании «Волга-Днепр», которая специализируется на перевозках негабаритных грузов, настолько плотный, что сложно найти свободный Ан-124 – единственный в России самолёт, подходящий для этой цели. «Для нас, конечно, такой опыт удивителен, но транспортники говорят: «И не такое возили», – замечает начальник производственно-технического отдела Усть-Илимской ГЭС Александр Смолькин. – Для них это обыденность». 

Площадка номер два

Для энергетиков приём нового рабочего колеса – не только историческое событие, но и техническая задача, решение которой требует множества действий. «Когда начали к нему готовиться, стало очевидно, что рано или поздно капитальные ремонты двух машин будут пересекаться, – рассказывает Смолькин. – Демонтируемые узлы и агрегаты надо куда-то девать, а машинный зал не безразмерный, в нём всего одна монтажная площадка. Подготовили вторую». Место для неё нашлось – по первоначальному проекту на Усть-Илимской ГЭС планировали смонтировать 18 гидроагрегатов, но позднее стало очевидно, что Объединённой энергосистеме Сибири не требуется столько мощности, так что ограничились 16 (по той же причине, кстати, на Братской ГЭС установили 18 машин вместо предполагаемых 20). Однако для них были подготовлены два кратера, на которых пришлось установить временные перекрытия. «Проектные организации просчитали их надёжность, мы провели необходимые работы для усиления конструкций, – добавляет начальник ПТО станции. – В ноябре, когда совпадут ремонты гидроагрегатов, вторая площадка нам пригодится. Там будет подставка под самую тяжёлую часть генератора – ротор. Вокруг разложим детали гидроагрегата». 

Когда демонтировали машину 

№ 10 (к тому времени, как было готово рабочее колесо, её должны были вывести в плановый капитальный ремонт, параллельно с которым решили провести реконструкцию турбины), её части разместили по всему машинному залу.  К примеру, ротор расположился на первой монтажной площадке в его начале, а лопатки направляющего аппарата положили поодаль. Не будет большим преувеличением сказать, что при демонтаже столь сложной конструкции использовали каждый квадратный метр свободного пространства, не поступившись при этом удобством тех, кто постоянно работает в машинном зале. «Ворота расширили, чтобы принять рабочее колесо, – продолжает заместитель главного инженера Усть-Илимской ГЭС Андрей Карпачёв. – Только со стороны кажется, что сделано немного, а была проведена большая работа. Нельзя ведь, заказывая что-то новое, просто сказать: «Дайте нам то, что мы хотим». Нет, нужно много работать с проектировщиками». 

В новое рабочее колесо заложено множество современных конструктивных решений, отличающих его от старого и в итоге дающих увеличение КПД гидротурбины и расширение её рабочей зоны. Самые явные – 14 лопаток вместо 16 и отсутствие конуса-обтекателя, функции которого взяла на себя усовершенствованная ступица. Работа по установке колеса близка к завершению – модернизированный гидроагрегат должны ввести в эксплуатацию в конце июня. Произойдёт это практически одновременно с запуском седьмой машины Братской ГЭС, на которой тоже меняют рабочее колесо. «Так звёзды встали, – говорит Смолькин. – Все совпадения случайны». 

«Начало положено в девяностых»

Одно обстоятельство не случайно: работы по замене рабочих колёс и на Братской, и на Усть-Илимской ГЭС стали частями масштабной программы «ЕвроСибЭнерго» под названием «Новая энергия». «Она появилась не сегодня, просто сейчас мы ей придали некий структурированный вид, – сообщил генеральный директор компании Вячеслав Соломин, представляя программу в феврале 2016 года на Красноярском экономическом форуме. – Начало было положено ещё в девяностых, когда на Красноярской ГЭС приступили к модернизации первых гидроагрегатов». В настоящее время речь идёт о том, чтобы за 2016–2018 годы обновить генерирующее оборудования на трёх станциях «ЕвроСибЭнерго», расположенных в Восточной Сибири. Первой ласточкой стала Братская ГЭС, на которой рабочие колёса начали менять ещё в 2014 году (в 2007–2010 годах на ней уже модернизировали первые шесть гидроагрегатов, сейчас реконструируют ещё шесть). Работы на ней завершатся в 2017 году. 

На Усть-Илимской ГЭС рабочие колёса закончат менять в марте 2018 года. Следующая на очереди – станция в Красноярске, где решено реконструировать два гидроагрегата. Поставщиком оборудования выступят «Силовые машины», выигравшие соответствующий конкурс в октябре 2015 года. В общей сложности «ЕвроСибЭнерго» затратит на обновление генерирующего оборудования ГЭС 15 млрд рублей. Благодаря этому ежегодная выработка возрастёт на 1,5 млрд кВт-ч – это всё равно что построить новую станцию мощностью 300–400 МВт, однако расходы существенно меньше. Более чем на одну пятую этот результат обеспечит Усть-Илимская ГЭС, которая в среднем за год будет производить на 345 млн 

кВт-ч больше, чем сейчас. Несложно посчитать, какой вклад она внесёт в снижение ежегодного расхода угля (на 800 тыс. тонн) и сокращение выбросов углекислого газа в атмосферу (на 2 млн тонн) в год. 

Впрочем, останавливаться на достигнутом в «ЕвроСибЭнерго» не намерены. Компания может полностью заменить четыре гидроагрегата на Иркутской ГЭС, самой маленькой, но самой загруженной в Ангарском каскаде. Осуществится ли это намерение, станет известно 15 июня, когда завершится открытый запрос предложений от желающих поставить новое гидросиловое оборудования для станции. Если их условия окажутся привлекательными во время кризиса российской экономики, проект будет реализован в 2018–2021 годах, став логическим продолжением «Новой энергии».