В Северной Осетии завершилась масштабная реконструкция Эзминской ГЭС на реке Терек — второй по мощности электростанции региона. Проект модернизации энерго объекта по ряду параметров не имеет аналогов не только в РусГидро, но и в России.

Эзминская ГЭС, строившаяся в 1949–1955 годах, на момент пуска была крупнейшей на Северном Кавказе. Станция спроектирована по деривационной схеме, 164‑метровый напор на турбинах создается при помощи напорных водоводов и безнапорного деривационного тоннеля длиной 7796 м. До пуска в эксплуатацию Зарамагской ГЭС‑1 это был самый длинный гидротехнический тоннель в России.

Обследовали комплексно

При проектировании станции предполагалось, что она станет второй ступенью в каскаде после запланированной более мощной Дарьяльской ГЭС. При этом вода должна была очищаться от наносов на вышестоящей станции, а затем по отводящему тоннелю подаваться прямо в тоннель Эзминской ГЭС, для чего в нем был оставлен особый задел. Похожая схема гораздо позже была реализована на каскаде Нижне-Черекских ГЭС. По этой причине головной узел Эзминской ГЭС проектировался как временный, его эксплуатация планировалась только до пуска Дарьяльской ГЭС. Но планы изменились — от возведения первой ступени тогда отказались (она была построена уже в современной Грузии по совсем другому проекту), а временный головной узел Эзминской ГЭС стал де-факто постоянным.

Реконструкция головного узла Эзминской ГЭС.

Многие годы Эзминская ГЭС исправно вырабатывала электроэнергию, но к началу 2010‑х годов, после 60‑летней эксплуатации, встал вопрос ее модернизации. Для определения объема необходимых работ специалисты ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева в 2013 году провели тщательное обследование сооружений и оборудования станции и выявили целый перечень последствий непроектной работы станции.

Так, созданный как временный, головной узел не справлялся с очисткой воды от наносов, в результате они поступали в деривацию, заиливая бассейн суточного регулирования и вызывая повышенный износ гидротурбин, которые приходилось ежегодно ремонтировать. Те же наносы истирали бетон водосливной грани водосбросной плотины и промывных галерей, и ремонты не могли исправить ситуацию.

Стала очевидной необходимость полной реконструкции станции с заменой оборудования и капитальным ремонтом сооружений. Разработку проекта поручили ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, для которого эта работа стала первым подобным опытом. Замену оборудования выполнял Гидроремонт-ВКК. Для проведения работ станцию полностью остановили.

Без ила и фильтрации

На первом этапе, в 2014–2017 годах, выполнили реконструкцию отстойника. Его камеры удлинили на 32,5 м, что значительно повысило эффективность очистки воды от наносов. Одновременно построили новый грязеспуск и зимний обводной канал, чтобы без останова станции выводить в ремонт сооружения головного узла.

Основной этап реконструкции начали в 2020 году. Как в любом большом деле, нашлось место и непредвиденным обстоятельствам. Расположение станции в приграничной зоне рядом с известным пунктом пропуска «Верхний Ларс» усложняло транспортную доставку материалов и оборудования. Добавили проблем и капризы природы: сильным паводком смыло мост, по которому строители переезжали на другой берег Терека. Тем не менее все испытания остались позади, ГЭС преобразилась и обрела вторую молодость.

На головном узле заменено все гидромеханическое и подъемное оборудование. Расчищен от наносов и восстановлен понур. Найденные во время комплексного обследования зоны разуплотнения грунтов в основании сооружений смогли ликвидировать, закачав через пробуренные скважины специальные составы. Строители устранили дефекты бетона и защитили его толстыми стальными листами от абразивного разрушения.

«В деривационном тоннеле были выявлены значительные неровности дна, каверны, локальные обратные уклоны, местами — фильтрация через облицовку. Кальциевые отложения на стенах достигали 15 см в толщину. Все это создавало дополнительное гидравлическое сопротивление и существенно снижало пропускную способность тоннеля. Чтобы это исправить, полностью заменили лотковую часть, удалили кальциевые отложения, это обеспечило оптимальный гидравлический режим, а цементация позволила избавиться от фильтрации. Также было решено убрать мешающий стабилизации гидравлического потока строительный задел под тоннель Дарьяльской ГЭС. В тоннеле проложена волоконно-оптическая линия для надежной и оперативной связи станционного и головного узлов», — рассказал Анатолий Макаров, главный инженер проекта ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева.

Бассейн суточного регулирования (БСР) очистили от скопившихся наносов, отремонтировали его бетонное крепление. Были заменены плиты облицовки деривационного канала и смонтирован парапет, предотвращающий падение в канал камней со склонов. Исправили дефекты бетона в напорном бассейне, регуляторе БСР и холостом водосбросе, смонтировали новый грязеспуск. Полностью заменили гидромеханическое оборудование, включая закладные части.

История и современность

Масштабные изменения произошли и в здании ГЭС. «Гидротурбины и генераторы, отслужившие два нормативных срока, заменили на новые, более эффективные гидроагрегаты, что позволило увеличить мощность Эзминской ГЭС ровно на треть — с 45 до 60 МВт», — рассказывает Виталий Тотров, директор Северо-Осетинского филиала РусГидро. Заменили даже закладные части — спиральную камеру и отсасывающую трубу. Для привода направляющего аппарата применили электроциндры. Также полностью обновили предтурбинные затворы, кран машинного зала, оборудование систем управления и контроля.

«Эзминская ГЭС стала первой станцией РусГидро, где не используется масло под высоким давлением, — отмечает Антон Кайгородов, главный инженер Гидроремонта-ВКК. — Для управления гидромеханическим и гидросиловым оборудованием здесь применяются электроцилиндры — это повышает точность управления и экологическую безопасность».

Здание ГЭС было отремонтировано и получило новую кровлю. Кстати, перед стартом реконструкции было решено полностью сохранить исторический облик здания — важная, но не самая простая работа для строителей. На станции заменили трансформаторы и оборудование распределительных устройств. Склону под напорными водоводами требовалось добавить большей устойчивости, его закрепили грунтовыми анкерами и закрыли бетоном, отремонтировали анкерные и промежуточные опоры. Предпроектное обследование показало, что водоводы находятся в хорошем состоянии, поэтому их предварительно очистили и нанесли специальное антикоррозионное покрытие на основе цинка. А снаружи покрасили в цвета российского флага.

Машинный зал до модернизации.

Машинный зал после модернизации.

История совершила свой оборот. В результате Эзминская ГЭС, которая в текущем году отметит 70‑летний юбилей, стала теперь одной из самых современных станций РусГидро, не потеряв своей уникальности и получив при этом путевку в новую жизнь.