Шекснинская ГЭС

Шекснинская ГЭС представляет собой низконапорную плотинную русловую гидроэлектростанцию. Установленная мощность электростанции — 84 МВт, фактическая располагаемая мощность — 24 МВт, проектная среднегодовая выработка электроэнергии — 120 млн кВт·ч[1].

Сооружения гидроузла относятся ко II классу капитальности включают в себя:[2][3]

• земляную плотину длиной 808 м и наибольшей высотой 21 м. Плотина частично намыта, частично отсыпана из песчаных грунтов;
• две земляные дамбы, одна из которых имеет длину 328 м и максимальную высоту 8 м;
• двухниточный судоходный однокамерный шлюз;
• здание ГЭС, совмещенное с поверхностным водосливом. Над гидроагрегатами размещены три водосливных пролёта шириной по 10,5 м, перекрываемых плоскими затворами. Водобойная часть состоит из железобетонной водобойной плиты, боковых сопрягающих подпорных стенок и средней разделительной стенки, являющейся продолжением среднего бычка здания ГЭС. Длина водобоя — 35 м. Рисберма длиной около 45 м состоит из участка с железобетонной плитой, который заканчивается бетонным зубом, и следующей за ним каменной наброски. Пропускная способность водослива при УМО — 540 м³/с, при НПУ — 780 м³/с и при ФПУ — 800 м³/с.

В здании ГЭС размещено 4 горизонтальных капсульных гидроагрегата, работающих при расчётном напоре 11 м: 2 гидроагрегата мощностью по 22 МВт (с 2013 года выведены из эксплуатации) и 2 гидроагрегата мощностью по 20 МВт. Гидроагрегаты мощностью 22 МВт оборудованы турбинами ПЛ 20/548-ГК-550 и генераторами СГКВ₂ 480/115-64, гидроагрегаты мощностью 20 МВт — турбинами ПЛ 548-ГК-550 и генераторами СГКВ 480/115-64[2]. Электроэнергия с гидроагрегатов на напряжении 3,15 кВ подается на два силовых трансформатора ТДГУ-20000/110, а с них через открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ — в энергосистему по двум линиям электропередачи (Шекснинская-I и Шекснинская-II).

Напорные сооружения ГЭС образуют крупное Шекснинское водохранилище, включающее в себя Белое озеро. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне 1670 км², длина 225 км. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет 6514 и 1850 млн м³ соответственно, что позволяет осуществлять сезонное регулирование стока. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 113,1 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот, в районе озера Белое), форсированного подпорного уровня — 113,96 м, уровня мёртвого объёма — 111,9 м. При создании водохранилища было затоплено 25,1 тыс.га сельхозугодий, перенесено 7751 строение[3][2].

История создания Шекснинской ГЭС тесно связана с историей Волго-Балтийского водного пути. К 1930-м годам стало очевидно, что Мариинская водная система, состоящая из большого количества небольших, преимущественно деревянных шлюзов, устарела и должна быть полностью реконструирована. В 1940 году вблизи поселка Шексна и города Вытегра началась выемка котлованов шлюзов, но работы были прерваны начавшейся Великой Отечественной войной. В 1947 году строительство Волго-Балта было возобновлено, но работы велись медленными темпами по причине недостаточности выделяемых ресурсов. В 1953 году стройка была остановлена и законсервирована. В 1955 году работы были возобновлены, но их интенсивность первое время была недостаточной. Положение изменилось в 1959 году, после решения руководства страны об активизации строительства и вводе Волго-Балтийского водного пути в эксплуатацию в 1965 году[1].

Шекснинская ГЭС была спроектирована Ленинградским отделением института «Гидропроект». При проектировании гидроэлектростанции было проработано несколько вариантов (с вертикальными агрегатами; с горизонтальными капсульными агрегатами; с горизонтальными турбинами, связанными карданной передачей с вертикальными генераторами). Технический проект гидроагрегата Шекснинской ГЭС был утвержден в 1961 году[1].

Строительство Шекснинской ГЭС было начато в 1950 году и велось в две очереди, каждая из которых предусматривала ввод в эксплуатацию двух гидроагрегатов. В связи с тем, что гидроагрегаты станции имели экспериментальных характер и их изготовление задерживалось, как часть напорного фронта и как водосбросное сооружение Шекснинская ГЭС вступила в работу уже в 1963 году — раньше других сооружений одноименного гидроузла. Ввод в работу гидроагрегатов ГЭС состоялся уже после сдачи всего Волго-Балтийского водного пути в постоянную эксплуатацию. Первый гидроагрегат был принят во временную эксплуатацию 28 декабря 1965 года, второй — 30 декабря 1966 года, на чем строительство первой очереди было завершено. Гидроагрегаты второй очереди были пущены в 1973—1974 годах[1].

При проектировании и строительстве Шекснинской ГЭС был внедрен ряд нестандартных инженерных решений. Шекснинская ГЭС является одной из четырех гидроэлектростанций России, имеющих здание ГЭС, совмещенное с поверхностными водосливами. Также Шекснинская ГЭС является, наряду с Саратовской ГЭС, одной из двух гидроэлектростанций России, использующей горизонтальные капсульные гидроагрегаты. Основной функцией Шекснинского гидроузла является регулирование уровня водохранилища для обеспечения судоходных глубин, с попутной выработкой электроэнергии. Созданное напорными сооружениями гидроузла водохранилище заменило собой несколько шлюзов Мариинской водной системы и один из шлюзов Северо-Двинской водной системы[1].

К настоящему времени оборудование станции устарело и нуждается в модернизации. В 2013 году были выведены из эксплуатации гидроагрегаты № 3 и 4, а мощность остальных двух гидроагрегатов была ограничена суммарно 24 МВт. По состоянию на 2017 год в по техническим причинам в работоспособном состоянии находился только один гидроагрегат[4].

• 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.

• Описание Шекснинской ГЭС на сайте института «Ленгидропроект» (неопр.). АО «Ленгидропроект». Дата обращения: 14 июня 2018.