Система мониторинга за состоянием гидротехнических сооружений станции — ее неотъемлемая часть, она закладывалась еще на этапе проектирования. Со временем, как только появились инженерно-технические возможности, на станции стали внедрять современные технологии наблюдения за ее состоянием.
«Эта работа началась более 15 лет назад и продолжается по сей день, — рассказывает начальник участка контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) гидротехнического цеха Красноярской ГЭС Николай Кузьмин. — Системы контроля за состоянием гидротехнического сооружения, внедренные с началом эксплуатации станции, работают в штатном режиме, обеспечивая необходимый уровень безопасности, но постепенно модернизируются с целью автоматизации процессов сбора данных и их оперативной обработки. То есть, контроль непрерывно совершенствуется».
На Красноярской ГЭС компании En+ установлено более 4300 датчиков, позволяющих контролировать состояние гидротехнический сооружений (ГТС). Тахеометры, пьезометры, створ, оптические датчики, сейсмостанция и многое другое — вся эта непостижимая обычному человеку инженерия управляется людьми. Она работает как часы, выдает все необходимые показания и позволяет получать представлении о состоянии объектов в режиме реального времени.
Инженеры станции производят регистрацию температур и напряжений в теле плотины и оболочках водоводов. Определяют химический состав фильтрационных потоков для контроля за уровнем вымывания кальция (он является связующим материалом в бетонных растворах) из бетона. Также контролируются геометрические параметры ГТС: ведутся постоянные геодезические наблюдения за состоянием плотины, зданий и сооружений на предмет осадок, плановых перемещений секций плотины, прогиба напорного фронта, температурного раскрытия швов и других параметров.
Бетон, каким бы монолитным ни казался, материал «живой», и за его состоянием нужно пристально следить, ведь с обратной стороны плотины — миллионы тонн воды, которая постоянно давит на сооружения ГЭС. Один из инструментов, позволяющий следить за прогибом тела плотины, представляет из себя стальную струну толщиной 1,8 мм, натянутую вдоль плотины. Через каждые 15 м размещены геодезические марки, их смещение относительно струны и дает возможность оценивать текущее состояние сооружения.
Технологии безопасности не стоят на месте. Поэтому на Красноярской ГЭС недавно внедрили автоматизированную подсистему измерений на геодезическом створе (АСГСП). Проект является уникальным для российских гидростанций. Пока подобная система установлена только на Красноярской ГЭС.
Система мониторинга на станции включает и обязательные сейсмологические и сейсмометрические исследования. Мощность установленной здесь сейсмостанции позволяет фиксировать движение земной коры, например, на Алтае, на Байкале, в Туве и даже на Дальнем Востоке.
Наряду с этим ведутся учет и исследование всех динамических воздействий на плотину. Для этого в ее тело вмонтированы датчики, действие которых основано на пьезоэлектрическом эффекте. Полученные сигналы обрабатываются на компьютерах, позволяя изучать общую картину подобных воздействий.
Данные, поступающие с многочисленных датчиков, установленных на ГТС, оцифровываются, автоматически обрабатываются и записываются на сервер. Специалисты в любой момент могут отследить состояние всех гидротехнических сооружений станции.
«Красноярская ГЭС с периодичностью не менее одного раза в 5 лет разрабатывает и представляет на утверждение в Ростехнадзор декларацию безопасности гидротехнических сооружений, — поясняет Николай Кузьмин. — Последняя такая декларация представлялась в мае 2016 года. Согласно ей, наша станция в полном объеме оснащена контрольно-измерительной аппаратурой, а объем натурных наблюдений позволяет дать полную оценку состояния гидротехнических сооружений. В настоящее время специалисты Красноярской ГЭС провели преддекларационное обследование ГТС и корректировку критериев безопасности. Очередная декларация должна быть утверждена в мае 2020 года».
Согласно реализуемой программе производственного развития станции, не только обновляется система контроля за состоянием ГТС, но и оборудование, предназначенное для производства электроэнергии. Так, в рамках масштабной программы модернизации «Новая энергия», реализуемой на ГЭС Ангаро-Енисейского каскада, входящих в En+ Group (Усть-Илимская, Братская, Иркутская и Красноярская), производится комплексная замена не только основного (гидроагрегаты, рабочие колеса), но и вспомогательного оборудования. «Новая энергия» — ключевой инвестиционный проект энергопредприятий En+. Один из основных его приоритетов — повышение надежности и безопасности всех станций, включая Красноярскую.
Богдан Богданов специально для Newslab,
фотографии пресс-службы Красноярской ГЭС компании En+ Group