Ма́йнская ГЭС — гидроэлектростанция на реке Енисей в Хакасии , у посёлка Майна . Входит в Енисейский каскад ГЭС , являясь его второй ступенью. Выполняет функцию контррегулятора крупнейшей в России Саяно-Шушенской ГЭС , одна из трёх контррегулирующих гидроэлектростанций России (наряду с Нижне-Бурейской и Миатлинской ГЭС ). Майнская ГЭС входит в состав филиала ПАО « РусГидро » — «Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего».

Конструкция станции

Майнская ГЭС представляет собой низконапорную плотинную русловую гидроэлектростанцию. Установленная мощность электростанции — 321 МВт , фактическая располагаемая мощность — 289 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 1750 млн кВт·ч , фактическая среднемноголетняя выработка электроэнергии — 1530 млн кВт·ч . По сооружениям ГЭС проложен автодорожный переход .

Сооружения гидроузла включают в себя :

• левобережную гравийно - галечниковую плотину с ядром из суглинка длиной по гребню 126 м и наибольшей высотой 21 м;
• русловую и правобережную гравийно-галечниковые плотины с ядром из суглинка (фактически представляют собой одно сооружение) общей длиной 504 м и наибольшей высотой 26,7 м;
• бетонную водосбросную плотину длиной по гребню 132,5 м и наибольшей высотой 36,5 м, с пятью пролётами, оборудованными сегментными затворами, общей пропускной способностью 7780 м³/с при НПУ и 11 540 м³/с при ФПУ ;
• здание ГЭС руслового типа длиной 130 м и высотой 54,6 м.

В здании ГЭС установлены три вертикальных гидроагрегата мощностью по 107 МВт, с поворотно-лопастными турбинами ПЛ 20/811а-В-1000 (1 шт.) и ПЛ 20-В-1000 (2 шт.), работающими при расчётном напоре 14,1 м. Гидротурбины изготовлены предприятиями « Турбоатом » и Ленинградским металлическим заводом . Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ 1490/170-96 УХЛ4 (1 шт.) и СВ 1500/152-104 УХЛ4 (2 шт.), изготовленные предприятиями « Электросила » и «Элсиб». Электроэнергия с генераторов на напряжении 13,8 кВ подаётся на трёхфазные силовые трансформаторы ТДЦ-125000/220, а с них через комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) 220 кВ — в энергосистему по двухцепной линии электропередачи КВЛ 220 кВ ПС Шушенская-опорная — ПС Означенное-районная с отпайкой на Майнскую ГЭС . Также на станции имеется открытое распределительное устройство (ОРУ) напряжением 35 кВ, служащее для обеспечения собственных нужд станции из внешней сети .

Напорные сооружения ГЭС образуют небольшое . Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 10,7 км² , длина 22,1 км. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 94,65 и 48,7 млн м³ соответственно, что позволяет осуществлять недельное и суточное регулирование стока. Отметка нормального подпорного уровня (НПУ) водохранилища составляет 324 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот ), форсированного подпорного уровня (ФПУ) — 326,7 м, уровня мёртвого объёма (УМО) — 319 м .

Экономическое значение

По состоянию на 2021 год, Майнская ГЭС за весь период эксплуатации выработала 47 млрд кВт·ч возобновляемой электроэнергии . Майнская ГЭС является контррегулятором Саяно-Шушенской ГЭС, образуя с ней единый гидроэнергетический комплекс (Саяно-Шушенский ГЭК). Выполняя функции контррегулятора, Майнская ГЭС в своём водохранилище сглаживает колебания уровня воды в Енисее, возникающие при смене режимов работы мощной Саяно-Шушенской гидроэлектростанции. При этом сама Майнская ГЭС работает в базовом режиме с одной и той же мощностью и равномерным расходом воды. Также станция выполняет функцию автомобильного моста через Енисей. На Майнском водохранилище вблизи ГЭС организовано форелевое хозяйство .

История строительства и эксплуатации

Строительство Майнской ГЭС предусматривалось в схеме гидроэнергетического использования реки Енисей, разработанной в 1960 году. Майнская ГЭС была спроектирована институтом « Ленгидропроект » как часть проекта Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса. Подготовительные работы по строительству станции были начаты в 1978 году, первый бетон в сооружения ГЭС был уложен в 1980 году, 24 ноября 1984 года перекрыт створ Енисея. Первый гидроагрегат Майнской ГЭС был пущен 31 декабря 1984 года, второй — 28 сентября 1985 года и третий — 10 декабря 1985 года. В 1987 году строительство Майнской ГЭС было в целом завершено, акт о приёме станции в промышленную эксплуатацию в составе сооружений Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса был подписан в 2000 году .

После начала работы станция вошла в состав производственного объединения « ». В 2003 году Саяно-Шушенский гидроэнергетический комплекс, включая Майнскую ГЭС, был выделен в ОАО «Саяно-Шушенская ГЭС». 9 января 2008 года ОАО «Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего» было ликвидировано путём присоединения к ОАО « ГидроОГК » (позднее переименованного в ОАО «РусГидро»); станция вошла в состав филиала филиала компании «Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего» .

По проекту отметка НПУ Майнского водохранилища должна была составить 326 м, что подразумевало строительство инженерных защит поселка Черёмушки для его защиты от подтопления . Поскольку инженерные защиты построены не были, НПУ был установлен на отметке 324 м, на которой фактическая мощность Майнской ГЭС составляла 225 МВт, а проектная выработка снизилась примерно на 220 млн кВт·ч в год. Снижение отметки НПУ и ограничения в режиме работы гидротурбин привели к существенным объёмам холостых сбросов, в том числе и в зимнее время .

Гидротурбины Майнской ГЭС оказались неудачно спроектированы и не смогли надёжно работать в поворотно-лопастном режиме, в результате в 1994—1996 годах лопасти были зафиксированы и турбины стали работать в , что существенно снизило эффективность ГЭС. В 2004—2006 годах механизм разворота рабочего колёса гидроагрегата № 1 был реконструирован в заводских условиях, но работы не привели к положительному результату и в 2007 году гидротурбина была вновь переведена в пропеллерный режим. Повторно проведённые в 2014—2016 годах работы по реконструкции механизма разворота лопастей также не привели к решению проблемы. Учитывая более чем 30-летний срок службы гидросилового оборудования, было принято решение о полной замене гидроагрегатов и силовых трансформаторов. Новые гидротурбины будут поставлены концерном « Силовые машины », гидрогенераторы — предприятием « Элсиб ». К замене первого гидроагрегата и первого трансформатора приступили в 2020 году, завершить замену всех гидроагрегатов планируется в 2023 году, что позволит снять существующие ограничения располагаемой мощности и пропускной способности станции, даст возможность прекратить холостые сбросы воды в зимний период. Одновременно с заменой гидроагрегатов будет обновлено оборудование собственных нужд, а также пульт управления станцией. Первый гидроагрегат и связанный с ним трансформатор были заменены в 2021 году, второй гидроагрегат и трансформатор — в 2022 году .

Реализуется программа комплексной модернизации, предусматривающая замену всего устаревшего оборудования. По состоянию на 2021 год, на всех гидроагрегатах Майнской ГЭС заменены генераторные выключатели , устройства релейной защиты и автоматики , внедрена система вибрационного контроля. Взамен оборудования открытого распределительного устройства в здании ГЭС было смонтировано элегазовое распределительное устройство КРУЭ-220 кВ. Рассматривается возможность строительства дополнительного берегового водосброса .

• Сооружения и оборудование Майнской ГЭС
• 
  Водосбросная плотина
• 
  Грунтовая плотина
• 
  Машинный зал
• 
  Силовые трансформаторы
• 
  КРУЭ-220 кВ
• 
  Пульт управления

Примечания

Литература

• Дворецкая М.И., Жданова А.П., Лушников О.Г., Слива И.В. Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России. — СПб. : Издательство Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, 2018. — 224 с. — ISBN 978-5-7422-6139-1 .
• Слива И.В. История гидроэнергетики России. — М. : Филиал ОАО «РусГидро» — «КорУнГ», 2014. — 304 с.
• Гидроэлектростанции России. — М. : Типография Института Гидропроект, 1998. — 467 с.

Ссылки

• (неопр.) . ПАО «РусГидро». Дата обращения: 26 мая 2020.
• (неопр.) . АО «Ленгидропроект». Дата обращения: 9 сентября 2021.
• Дмитрий Чистопрудов. (неопр.) . Дата обращения: 9 сентября 2021.