Десять метров под водой. Как работает Нижегородская ГЭС

Нижегородскую гидроэлектростанцию начали строить в 1948 году. В 1955 году перекрыли русло Волги. За год с небольшим запустили 8 гидроагрегатов. И все это с минимальным уровнем механизации. С тех пор, конечно, многое изменилось, но принцип работы ГЭС неизменен. Настолько хорошо этот комплекс был продуман и с таким запасом прочности возведен.

В комплекс входят: здание гидростанции, водосливная плотина, 6 земляных плотин, 3 дамбы и двухкамерный двухступенчатый шлюз. Гидротехнические сооружения здесь самые протяженные в России — 18,6 км при длине напорного фронта 13,3 км. Они, как земляные руки, «обнимают» Горьковское море.

Если встать лицом к Горьковскому водохранилищу, то слева находится здание ГЭС с машинным залом, справа — водосливная плотина. Когда гидроэлектростанция работает в штатном режиме, вода пропускается через гидроагрегаты. Но когда воды слишком много — во время паводков, например — ее приходится сбрасывать, открывая задвижки плотины. Работа плотины — это очень эффектное зрелище. Только энергетики не любят смотреть, как вода уходит «вхолостую».

По зданию ГЭС нас провел инженер-гидролог Дмитрий Краличев. Мы на отметке 74 м. Над нами — 10 метров воды, под нами в 8 метрах — колесо турбины 9 метров диаметром. Прямо перед нами — вал, который подает вращение от турбины на ротор генератора. Скорость вращения постоянная — 62,5 оборота в минуту.

По периметру расположены приводы направляющего аппарата. Плоские белые лопатки образуют закрытый контур. Когда нужно запустить турбину, чтобы она начала вырабатывать электроэнергию, эти лопатки разворачивают. От угла разворота зависит объем воды, которая будет поступать на турбину и тем самым регулировать ее мощность.

Наверх, в машинный зал. Здесь размещены 8 гидроагрегатов. Все они 1955–1956 годов выпуска, но работают до сих пор. С будущего года их начнут менять. Первый кандидат на замену — № 2.

Зал высотой 14 м — пониженного типа. Два мостовых крана находятся внутри и один козловой грузоподъемностью 50 т — снаружи. В крыше над агрегатами есть люки. Кран понимает крышку, вынимает крупные детали гидроагрегатов и переносит их на монтажную площадку для ремонта. Текущий ремонт проводят 2 раза в год, капитальный — раз в 2 года.

«Мозг» гидроэлектростанции занимает целую комнату. Это оперативный пульт управления, он работает круглосуточно. Гидроэлектростанция работает не «на глазок». Ее режим расписан по часам. Задание дает Федеральное агентство водных ресурсов.

— Мы просто краник. Нам как скажут, так мы и открылись, — смеется Дмитрий. — Командует Росводресурс. За каждый кубометр воды мы отчитываемся.

Еще операторы следят за основными объектами и за теми, где проходят какие-то сложные работы. По всей ГЭС установлено 200 камер, изображения которых можно вывести на один экран. Они называют это технологическим телевидением. У охраны — свои камеры и свое телевидение.

— Здесь тоже все менялось — оборудование, подводилось множество коммуникаций. Новые добавить уже сложно. 60 лет назад не думали, как быстро все изменится. Ребят будут переводить в новое здание. Там, кстати, и вибрация будет меньше, — рассказывает специалист по связям с общественностью Оксана Бачина.

С ее слов, главная задача Нижегородской ГЭС — это безопасность энергосистемы. ТЭЦ и АЭС неповоротливы, и только гидростанция может мгновенно отреагировать на пики потребления. Таких, как правило, два в сутки — с 8 до 12 утром и с 20 до 22 вечером.

— Когда все подключают свои электроприборы, никто не задумывается, откуда она берется одномоментно, — пояснила Оксана. — Нас называют кардиологами. Мы можем за 4–6 мин набрать проектную мощность. Грубо говоря, мы быстро откроем побольше кран, воды поступит больше, энергии выработается больше. В этом самая большая ценность для региона.

Другая, не менее важная задача — регулирование стока. Максимальный уровень Горьковского водохранилища — 84 м над уровнем моря. Каждый год, готовясь к половодью, его «спускают» до отметки 82. Это емкость для вешних вод, которая позволяет работать ГЭС в штатном режиме. Как только она наполняется — приходится сбрасывать воду через водосливную плотину. Тогда к затвору подъезжают 100-тонные козловые краны, поднимают его вверх, и вода из моря падает вниз.

При обратной проблеме — маловодье — приходит помощь «сверху». Запаса Горьковского водохранилища не хватает, и вода приходит с Рыбинского водохранилища, что выше по течению. Малая вода чревата проблемами не только для судоходства. Могут оголиться водозаборы, и возникнут сложности с водоснабжением населенных пунктов.

Регулирующей мощности Нижегородской ГЭС не хватает, так как уровень воды до Чебоксарского водохранилища (380 км) так и не был поднят. Тут у сотрудников гидроэлектростанции двоякая позиция. С одной стороны, каскад водохранилищ проектировался как единая система, а не отдельные станции, и этот недостаток сказывается на их работе.

— Сейчас у нас проблема на 15 и 16 шлюзах. У них очень высокий порог. Приходится поднимать уровень воды — давать специально пики по выработке и расходам, на которых суда проходят, — рассказывает Дмитрий Краличев. — А это произошло, потому что за 60 лет эксплуатации поток воды размыл дно нижнего бьефа.

И здесь два выхода — подъем уровня Чебоксарского водохранилища или низконапорный узел в Козино. Но второй вариант решает только задачу судоходства. А первый — это и энергетика, и регулирование стока, и судоходство.

С другой стороны, все сотрудники — жители Нижегородской области и понимают, какие проблемы принесет региону подъем уровня без специальных защитных мероприятий. А это — огромные деньги.

С 2012 года на Нижегородской ГЭС идет комплексная модернизация. Когда она закончится, вся «начинка» гидроэлектростанции будет новой. Как на открытом распределительном устройстве (ОРУ). Здесь менялось все: от воздушных опор, изоляторов, проводов до нового оборудования — бесшумного, легкого в эксплуатации и безопасного.

К сожалению, станцию нельзя остановить и отремонтировать всю сразу. Это было бы, конечно, проще. Но это действующий объект, который должен выполнять свои задачи — давать электроэнергию и регулировать сток Волги. Кстати, самый высокий уровень воды в Нижнем Новгороде за все время наблюдений — а они ведутся с 1886 года — был зафиксирован в 1926 году: чуть больше 76 м. А когда начали регулировать работу каскада водохранилищ, в 1994 году достиг 72,25 м и с тех пор — ни разу.