Верхне-Свирская ГЭС

Верхне-Свирская ГЭС
Страна	Россия
Местоположение	Ленинградская область  Подпорожье
Река	Свирь
Каскад	Свирский
Собственник	ТГК-1
Статус	действующая
Год начала строительства	1932
Годы ввода агрегатов	1951—1952
Основные характеристики
Годовая выработка электроэнергии, млн  кВт⋅ч	591
Разновидность электростанции	русловая
Расчётный напор, м	14
Электрическая мощность, МВт	160
Характеристики оборудования
Тип турбин	поворотно-лопастные
Количество и марка турбин	4×ПЛ 91-ВБ-800
Расход через турбины, м³/с	4×370
Количество и марка генераторов	4×СВ 1100/145-88
Мощность генераторов, МВт	4×40
Основные сооружения
Тип плотины	земляная намывная; земляная дамба; бетонная водосбросная;
Высота плотины, м	31,1; 34
Длина плотины, м	312,75; 350; 111
Шлюз	однониточный однокамерный
РУ	ОРУ 220 кВ, 110 кВ
На карте
Верхне-Свирская ГЭС
Объект культурного наследия России регионального значения рег. № 471720774690005 (ЕГРОКН) объект № 4700547000 (БД Викигида)
Медиафайлы на Викискладе

Ве́рхне-Сви́рская ГЭС и́мени С. А. Каза́рова (Верхнесвирская ГЭС, ГЭС-12, Свирь ГЭС-2) — гидроэлектростанция на реке Свири в Подпорожском районе Ленинградской области, в городе Подпорожье. Входит в каскад Свирских ГЭС, являясь его первой, верхней ступенью.

Строительство станции было предусмотрено планом ГОЭЛРО, подготовительные работы по её возведению были начаты в 1932 году, работы на основных сооружениях — в 1938 году. Вскоре после начала Великой Отечественной войны строительство было остановлено и возобновлено в 1947 году, гидроагрегаты ГЭС были пущены в 1951—1952 годах.

Верхне-Свирская ГЭС является объектом культурного наследия России регионального значения. За исключением судоходного шлюза, станция принадлежит ПАО «ТГК-1».

Природные условия

Верхне-Свирская ГЭС расположена на реке Свири в 127 км от её устья, является первой (верхней) ступенью каскада гидроэлектростанций на этой реке. Площадь водосбора реки в створе ГЭС составляет 67 100 км², среднегодовой расход воды в реке в районе расположения станции составляет 583 м³/с, среднегодовой сток — 18,6 км³. Максимальный расход воды, с повторяемостью один раз в 1000 лет, оценивается в 1770 м³/с. Водный режим Свири полностью зарегулирован Верхнесвирским водохранилищем, боковая приточность не оказывает большого влияния. В ходе весеннего половодья (апрель — май) проходит около 37 % годового стока, самый маловодный период — с января по март. Климат в районе расположения ГЭС умеренно континентальный, с продолжительной, но сравнительно мягкой зимой и умеренно тёплым летом. Среднегодовая сумма осадков составляет 550 мм. В основании сооружений Верхне-Свирской ГЭС залегают девонские глины с прослойками песков.

Конструкция станции

Верхне-Свирская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции включают в себя земляные плотину и дамбу, бетонную водосбросную плотину, здание ГЭС, судоходный шлюз, ОРУ 110 и 220 кВ, длина напорного фронта — 660 м. Установленная мощность электростанции — 160 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 591 млн кВт·ч, фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — 622,8 млн кВт·ч. По сооружениям гидроэлектростанции со стороны верхнего бьефа проложен автомобильный мост.

Земляные плотина и дамба

Правобережная земляная плотина расположена между правым берегом и водосбросной плотиной, намыта из песка, противофильтрационных элементов не имеет. Длина плотины составляет 312,75 м, максимальная высота — 31,1 м, максимальная ширина по основанию — 2201 м, ширина по гребню — 13,5 м. С верховой и низовой сторон плотины расположены отсыпанные из камня банкеты, верховой откос сооружения закреплён бетонными плитами, низовой — одерновкой. В плотину намыто 1112 тыс. м³ грунта. Левобережная дамба расположена между судоходным шлюзом и левым берегом, длина дамбы — 350 м.

Водосбросная плотина

Водосбросная плотина, расположенная между земляной плотиной и зданием ГЭС, предназначена для пропуска воды в сильные паводки либо при остановленных гидроагрегатах. По конструкции водосбросная плотина — гравитационная бетонная распластанного профиля. Длина плотины — 111 м, ширина по основанию — 52,6 м, максимальная высота — 34 м, в плотину уложено 185,5 тыс. м³ бетона. В плотине имеется 3 водосбросных пролёта шириной по 27 м, перекрываемых секторными затворами.

Плотина рассчитана на пропуск 1200 м³/с воды при нормальном подпорном уровне водохранилища и 1620 м³/с — при форсированном уровне. Гашение энергии сбрасываемой воды производится на железобетонной водобойной плите длиной 45 м с зубьями гасителя и водобойной стенкой, за которой расположена рисберма длиной 105 м, выполненная из железобетонных плит. Противофильтрационные сооружения плотины включают в себя анкерный понур длиной 35 м и толщиной 0,3 м.

Здание ГЭС

Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды), длина здания (по подводной части) — 117,75 м. В здание ГЭС уложено 188,4 тыс. м³ бетона. В машинном зале здания ГЭС размещены четыре вертикальных гидроагрегата мощностью по 40 МВт, с поворотно-лопастными турбинами ПЛ 91-ВБ-800, работающими при расчётном напоре 14 м, с пропускной способностью по 1370 м³/с. Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ 1100/145-88. Гидротурбины изготовлены Ленинградским металлическим заводом, гидрогенераторы — заводом «Электросила». Также в машинном зале расположены два мостовых крана грузоподъёмностью по 250 тонн, а в районе монтажной площадки — донные водосбросные отверстия (в период нормальной эксплуатации не используемые).

Схема выдачи мощности

Электроэнергия вырабатывается генераторами ГЭС на напряжении 15,75 кВ, которое повышается до 110 кВ при помощи двух трёхфазных силовых трансформаторов ТДНГ-31500/110 мощностью по 31,5 МВА и до 220 кВ при помощи шести однофазных силовых трансформаторов ОЦГ-33333/220 (две группы) мощностью по 33,3 МВА. Выдача мощности ГЭС в единую энергосистему производится с открытых распределительных устройств 110 кВ и 220 кВ (расположенных на левом берегу вблизи шлюза) по семи линиям электропередачи:

• ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — Нижне-Свирская ГЭС (Л-203);
• ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — Нижне-Свирская ГЭС (с отпайками на ПС Подпорожская) (Л-204);
• ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — ПС Древлянка (Л-251);
• ВЛ 110 кВ Верхне-Свирская ГЭС — ПС Ольховец (Ольховецкая-1);
• ВЛ 110 кВ Подпорожская-1;
• ВЛ 110 кВ Подпорожская-2;
• ВЛ 110 кВ Подпорожская-3.

Судоходный шлюз

Судоходный шлюз расположен на левом берегу, между зданием ГЭС и дамбой. Шлюз однониточный однокамерный, длина камеры — 285 м (полная) и 281 м (полезная), ширина — 22 м (полная) и 21,5 м (полезная), минимальная глубина на пороге — 4,05 м. Система питания шлюза — с использованием донных галерей, время заполнения/опорожнения камеры шлюза составляет 8—9 минут. На верхней голове шлюза расположен опускной плоский затвор, на нижней голове — двустворчатые ворота. В шлюз уложено 279,6 тыс. м³ бетона. Помимо камеры, в состав сооружений шлюза входят верхний и нижний подходные каналы с дамбами, а также металлический поворотный мост. Собственником судоходного шлюза является ФБУ «Администрация Волго-Балтийского бассейна внутренних водных путей».

Водохранилище

Напорные сооружения ГЭС образуют Верхнесвирское водохранилище, включившее в свой состав Онежское озеро, уровень которого был поднят на 0,3 м. Водохранилище состоит из озёрной и речной частей, при этом 96 % его полезного объёма сосредоточено в озёрной части. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 9925 км² (в том числе речной части 205 км²), длина 345 км, максимальная ширина 91 км, максимальная глубина 91 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 260,589 км³ и 13,201 км³ соответственно, что позволяет осуществлять многолетнее регулирование стока — водохранилище наполняется в многоводные годы и срабатывается в маловодные. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 33,3 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 34,3 м в озёрной части и 33,8 м в речной части, уровня мёртвого объёма — 32 м в озёрной части и 29,8 м в речной части. При создании водохранилища было затоплено 1870 га сельхозугодий, перенесено 431 строение.

• Сооружения и оборудование Верхне-Свирской ГЭС
• 
  Здание ГЭС и водосбросная плотина
• 
  Судоходный шлюз
• 
  Декоративные элементы на здании ГЭС
• 
  Барельефы

Экономическое значение

Верхне-Свирская ГЭС работает в пиковой части графика нагрузок энергосистемы Северо-Запада. Обладая ёмким водохранилищем, Верхне-Свирская ГЭС регулирует сток Свири, увеличивая выработку электроэнергии на нижележащей Нижне-Свирской ГЭС. Водохранилище станции является частью Волго-Балтийского водного пути, входящего в Единую глубоководную систему Европейской части России, оно затопило Свирские пороги, существенно затруднявшие судоходство, и обеспечивает необходимую для крупнотоннажного судоходства глубину 4 м. По сооружениям Верхне-Свирской ГЭС проложен мост — один из двух (по состоянию на 2022 год) автомобильных мостов через Свирь. Следствием строительства станции стало появление города Подпорожье, возникшего как посёлок гидростроителей на месте ранее существовавшей деревни.

История строительства и эксплуатации

Первый эскизный проект гидроэлектростанций на Свири был создан в 1916 году инженером И. В. Егиазаровым по заказу Министерства путей сообщения. Проект подразумевал возведение двух гидроэлектростанций и разборной плотины в истоке Свири. В конце 1917 года «Бюро Свири» (небольшая группа инженеров во главе с Егиазаровым) объединилась с инициативной группой инженеров Морского ведомства, также разрабатывавших проект ГЭС на Свири. В 1918 году была утверждена схема гидроэнергетического использования Свири в составе трёх ступеней — на 17, 96 и 143 километрах течения реки. В утверждённом в 1920 году плане ГОЭЛРО предусматривалось строительство гидроэлектростанций «Свирь-2» (будущая Верхне-Свирская ГЭС) мощностью 120 тысяч л. с. (10 гидроагрегатов мощностью по 12 тысяч л. с.) и «Свирь-3» (будущая Нижне-Свирская ГЭС) мощностью 165 тысяч л. с. (11 гидроагрегатов мощностью по 15 тысяч л. с.). Первоочередной станцией каскада была признана Нижне-Свирская ГЭС, строительство которой было начато в 1927 году и завершено в 1936 году.

В 1929 году была образована Дирекция строящейся гидростанции Свирь № 2 (Верхне-Свирской ГЭС). Проект станции был разработан в 1936 году Ленинградским отделением института «Гидроэнергопроект», главный инженер проекта — А. А. Бережной. При создании проекта использовался опыт проектирования и строительства Нижне-Свирской ГЭС, возведённой в схожих геологических условиях. Подготовительные работы по сооружению станции были начаты в 1932 году управлением строительства (позднее — трестом) «Свирьстрой», к ним привлекались в том числе заключённые «Свирьлага» (до его ликвидации в 1937 году). Работы на основных сооружениях станции были начаты в 1938 году, к июню 1941 году было закончено сооружение базы строительства, выполнено 90 % земляных работ, начата укладка бетона в котловане основных сооружений. Вскоре после начала Великой Отечественной войны сооружение станции было приостановлено, строители ГЭС под руководством Якова Рапопорта в июле 1941 года участвовали в возведении оборонительного рубежа Малая Вишера, Крестцы, озеро Селигер, Осташков. В сентябре 1941 года строительная площадка была захвачена финскими войсками и оставалась под их контролем до июня 1944 года. В ходе войны котлован был затоплен, а все сооружения на строительной площадке в ходе боёв были разрушены.

В 1947 году был утверждён новый технический проект Верхне-Свирской ГЭС, базировавшийся на проекте 1936 года, с уточнением некоторых параметров и проведением дополнительных изысканий. В том же году трест «Свирьстрой» (директор — Б. Н. Никольский, главный инженер — П. С. Непорожний) начал восстановительные работы, а в 1948—1949 годах — работы на основных сооружениях. Бытовые, геологические и климатические условия строительства были очень тяжёлыми, многие работы выполнялись вручную, помимо советских строителей к сооружению станции привлекались немецкие военнопленные. Первый гидроагрегат на пониженном напоре был введён в эксплуатацию 21 декабря 1951 года, три остальных — в 1952 году. В 1953 году Верхне-Свирская ГЭС была выведена на проектную мощность, в 1955 году вместе с Нижне-Свирской ГЭС она вошла в состав структурного подразделения «Ленэнерго» — «Каскад Свирских гидроэлектростанций».

25 декабря 1954 года Верхне-Свирская ГЭС была принята во временную эксплуатацию. Официально строительство Верхне-Свирской ГЭС было завершено 13 февраля 1960 года после приёмки гидроузла в промышленную эксплуатацию. В ходе строительства была произведена выемка 5908 тыс. м³ и насыпь 1436 тыс. м³ мягкого грунта, уложено 495 тыс. м³ каменной наброски, дренажей и фильтров, а также 705 тыс. м³ бетона и железобетона, смонтировано 4000 т металлоконструкций и механизмов. Сметная стоимость строительства гидроузла в ценах 1961 года составила 99,1 млн руб. Ввод станции в эксплуатацию позволил значительно сократить дефицит электроэнергии и мощности в Ленинградской энергосистеме.

С момента ввода в эксплуатацию Верхне-Свирская ГЭС входила в состав Ленинградского районного управления «Ленэнерго», в 1989 году преобразованного в производственное объединение энергетики и электрификации «Ленэнерго», а в 1992 году в АООТ (позднее ОАО) «Ленэнерго». В 2005 году в рамках реформы РАО «ЕЭС России» гидроэлектростанции Ленинградской области, в том числе и Верхне-Свирская ГЭС, были выделены из состава «Ленэнерго» и переданы в состав ПАО «ТГК-1». Организационно в ходит в Невский филиал компании, структурное подразделение Каскад Ладожских ГЭС. В связи с продолжительным сроком работы станции, её оборудование и сооружения постепенно модернизируются. В 1992—1995 годах были заменены гидрогенераторы, в 2007 году — силовые трансформаторы 220 кВ, в 2020—2021 годах — конструкции моста через сооружения ГЭС. Рассматривается возможность замены гидроагрегатов. С 1990-х годов ведутся работы по реконструкции судоходного шлюза. В 1979 году Верхне-Свирская ГЭС была включена в список памятников истории местного значения. Не позднее 2012 года станции было присвоено имя С. А. Казарова, возглавлявшего «Ленэнерго» на протяжении более чем 20 лет.

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.
• Гидроэлектростанции России. — М.: Типография Института Гидропроект, 1998. — 467 с.
• Слива И. В. История гидроэнергетики России. — Тверь: Тверская Типография, 2014. — 302 с. — ISBN 978-5-906006-05-9.
• Правила использования водных ресурсов каскада водохранилищ на реке Свирь (Верхне-Свирское и Нижне-Свирское). — М.: Росводресурсы, 2014. — 64 с. Архивная копия от 8 февраля 2015 на Wayback Machine
• Правила технической эксплуатации и благоустройства каскада водохранилищ на реке Свирь (Верхне-Свирское и Нижне-Свирское). — М.: Росводресурсы, 2014. — 136 с. Архивная копия от 14 февраля 2015 на Wayback Machine
• Непорожний П. С. Энергетика страны глазами министра: Дневники 1935—1985 гг. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 782 с. — ISBN 5-283-05022-X.

Ссылки

• Верхне-Свирская ГЭС на официальном сайте ПАО «ТГК-1»  (неопр.). ПАО «ТГК-1». Дата обращения: 29 сентября 2022.
• Верхне-Свирская ГЭС  (неопр.). Музей истории энергетики Северо-Запада. Дата обращения: 29 сентября 2022.
• Верхне-Свирский гидроузел  (неопр.). Институт «Ленгидропроект». Дата обращения: 29 сентября 2022.