Борис Колесников - Частное расследование аварии на СШГЭС. Происшедшей 17-го августа 2009 г.

© Борис Колесников, 2019

ISBN 978-5-0050-2874-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

1.1. Основные параметры гидростанции

Таблица 1

• Год начала строительства- 1963.

• Годы ввода первого (со сменным рабочим колесом) и последнего гидроагрегатов- 1978/1985.

• Год официальной приёмки в эксплуатацию- 2000.

Рис. 1. Саяно-Шушенская ГЭС [1]

Рис. 2. Саяно-Шушенская ГЭС

1.1.1. Трёхмерный ролик по урокам аварии 17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС [2]

1.2. Основные параметры гидроагрегатов

1.2.1. Характеристики гидротурбины

Таблица 2

Особенностями конструкции гидротурбины являются:

• выполнение рабочего колеса цельносварным на заводе, с доставкой на строительную площадку водным путем;

• применение железобетонной конструкции спиральной камеры;

• направляющий аппарат с индивидуальным гидравлическим сервоприводом каждой лопатки;

• направляющий подшипник с обрезиненными сегментами на водяной смазке.

• масса турбины (без статора и спиральной камеры) – 656 т [3]

«В период освоения Саяно-Шушенской ГЭС произошло 64 нарушения работы гидротурбин и повреждения их узлов, в результате которых простой агрегатов составил 17614 час., недовыработка электроэнергии составила 6120 млн. кВт·ч. В подтверждение недостаточной изученности и продуманности конструкторских решений следует отметить, что непредвиденные остановки турбин происходили и тогда, когда они работали только на расчётных напорах» [4].

1.2.2. Характеристики гидрогенератора

Таблица 3

Особенностями конструкции гидрогенератора являются:

• выполнение внутрипроводникового водяного охлаждения обмотки статора и форсированного воздушного охлаждения обмотки ротора;

• двухрядный подпятник с эластичными металлопластмассовыми сегментами, размещенный в цельносварной масляной ванне диаметром 6 м; рассчитан на восприятие нагрузки 36000 кН;

• подшипник генератора – баббитовый, с самоустанавливающимися сегментами;

• общая масса генератора – 1 860 т

Рис. 3. Характерные зоны работы гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС

Особенностями режима работы гидроагрегата в зоне 2 являются:

• повышенная вибрация и увеличение шума в машзале;

• возрастание гула и грохота в отсасывающей трубе;

• снижение к. п. д.

– Весовые характеристики базовых узлов и деталей ГА-2 [6]

Таблица 4

* Вес верхней крестовины принят ориентировочно

** Вес обода ротора определён также ориентировочно из расчёта ~ 60% от веса ротора.

«Полётный» вес ротора гидроагрегата (1687 – 550 +150) = 1287т

2. Аварийное разрушение ГА2 и его составных частей

Общая картина аварийного разрушения ГА2 и его составных частей показаны на рис. 4 и 5.

Рис. 4. Аварийное разрушение гидроагрегата №2

1-рабочее колесо турбины; 2- крышка турбины; 3- ванна подпятника; 4- спицы ротора генератора; 5- обод ротора генератора

Рис. 5. Схема аварийного разрушения составных частей гидроагрегата №2 [7]

Для выявления технических причин аварийного разрушения ГА2 рассмотрим последовательно, шаг за шагом, особенности конструкции и характера разрушений его базовых узлов и деталей.

3. Разрушение гидротурбины

Общий вид гидротурбины в разрезе показан на рис. 6.

Рис.6. Радиально осевая гидротурбина СШГЭС

3.1. Разрушение направляющего подшипника и облицовки вала гидротурбины

Общий вид направляющего подшипника гидротурбины с обрезиненными сегментами показан на рис. 7 [4].

Рис. 7. Направляющий подшипник гидротурбины

(с самоустанавливающими сегментами)

1- корпус из двух частей; 2- ванна из 4-х частей; 3- верхнее воротниковое уплотнение; 4- нижнее воротниковое уплотнение; 5- сегменты; 6- сухарь; 7- клин; 8- плита опорная; 9- шланговое уплотнение

Как следует из рассмотрения таб. 5, направляющий подшипник турбины воспринимает радиальные силы, вызванные механическими, гидравлическими и электрическими процессами, которые возникают и изменяются в зависимости от изменения режимов работы гидроагрегата.