Проектування, Будівництво та Експлуатація ГЕС
Досвід зведення на глинистих і піщаних грунтах великих бетонних напірних гідроспоруд (каналу імені Москви, Свірських та Верхньоволзьких ГЕС) та отримані до початку 1950-х років результати досліджень за проектом Куйбишевського гідровузла, що обґрунтував можливість будівництва на піщаній основі потужної бетонної водозливної греблі водних ресурсів Нижньої Волги з урахуванням будівництва ГЕС будь-яких нескельних грунтах.
При виборі створу Сталінградського гідровузла були прийняті до уваги особливості Волго-Ахтубінської заплави — її затоплення завдало б великої шкоди сільському господарству, у зв'язку з чим насамперед вивчалися умови зведення гідровузла вище за Волгоград, у безпосередній близькості до міста, яке після відновлення знову ставав найбільшим промисловим центром країни.
Було намічено побудувати Сталінградський гідровузол, який на той момент мав більш вигідні в порівнянні з Саратовським водно-енергетичні показники.
ГЕС проектувалась спеціалізованими відділами Гідропроекту, судноплавні шлюзи – його ленінградським відділенням. Паралельно з проектними роботами в науково-дослідному секторі Гідропроекту та на відкритій моделі гідровузла — так званої «малої ГЕС», побудованої біля підніжжя знаменитого Мамаєва кургану в Сталінграді в пропорції 1:150, було розгорнуто дослідження щодо вибору компонування основних споруд, виконання робіт з перекриття русла Волги, гасіння енергії в нижньому б'єфі та ін.
Оскільки Волгоградський гідровузол проектувався з урахуванням досвіду, накопиченого під час будівництва та початкової експлуатації Волзької ГЕС імені В.І. Леніна, проектувальникам вдалося уникнути багатьох «підводних каменів» і ухвалити низку раціональних рішень. Не випадково у1956—1957 рр., після смерті Сталіна та розформування Ахтублага на будівництво гідровузла, оголошене ударним комсомольським будівництвом, потягнулися вільнонаймані, в основному, з Куйбишевгідробуду. Багато в чому сприяла політика керівника будівництва. Вперше в історії вітчизняного гідробудування на Сталінградській ГЕС відмовилися від будівництва тимчасового житла.
У 1950—1951 pp. силами ув'язнених Ахтублага почалися розробка котлованів майбутніх гідроспоруд, будівництво Волго-Ахтубінського каналу та житла для вільнонайманих будівельників гідровузла.
У травні 1951 р. проектне завдання ГЕС було представлено уряд. Експертну комісію Держбуду СРСР очолив доктор техн. наук, проф. К.А. Михайлів. А 3 травня 1952 р. Рада Міністрів СРСР затвердила проектне завдання Сталінградського гідровузла, у складі споруд: ГЕС з 17 гідроагрегатами загальною потужністю 1,785 млн кВт та виробленням електроенергії близько 10,0 млрд кВт·год у середній по водності рік (з додатковим блоком для встановлення надалі 18-го гідроагрегату); бетонної та земляної гребель з пристроєм по них залізничної та автомобільної доріг через Волгу; двох ліній двокамерних бетонних шлюзів із камерами 290x30 м та глибиною на порогах 4 м; Волго-Ахтубінського каналу для обводнення нар. Ахтуби, частина якої перекривалася спорудами гідровузла.
Проектним завданням передбачалося також спорудження високовольтних ЛЕП напруг 400, 220 та 110 кВ.
Під захистом перемичок у сухих котлованах розпочалося зведення будівлі ГЕС, водозливної греблі, судноплавного шлюзу та заплавної ділянки земляної греблі. Одночасно способом гідромеханізації велися роботи з влаштування каналів, що підводять і відводять.
У проектуванні та спорудженні гідровузла взяли участь 11 провіднихнауково-дослідних інститутів країни, а загалом (крім Гідропроекту та його філій) близько 100 проектних інститутів, НДІ, навчальних закладів та заводських конструкторських бюро. Академія наук СРСР неодноразово проводила на будівництві засідання з питань гідротехнічного будівництва.
Згодом, з урахуванням досвіду експлуатації Куйбишевської ГЕС, у проекті Волгоградського гідровузла було додатково внесено будівництво рибопропускних споруд: рибопідйомника та міжшлюзової ГЕС із двома гідроагрегатами загальною потужністю 22 МВт.
Завдяки спрощенню конструкцій основних споруд гідровузла та деяким іншим рішенням у ході робочого проектування вдалося знизити його кошторисну вартість на 7%. На здешевленні будівництва дався взнаки і новий партійний курс — «на усунення. різного роду архітектурних надмірностей та використання індустріальних методів будівництва». З проекту було прибрано башти, шпилі, скульптури та інші «прикраси».
З Технічного звіту про проектування та будівництво Волзької ГЕС ім. ХХІІ з'їзду КПРС: «Під час будівництва Волзької ГЕС імені В.І. Леніна потужністю 2,3 млн кВт одночасно прокладалися лінії електропередачі напругою 400 кВ Куйбишев – Москва та напругою 500 кВ Куйбишев – Урал. Це дозволило об'єднати енергосистеми Центру, Поволжя та Уралу та підвищило надійність їх роботи. Однак надалі ці діючі гідроелектростанції не зможуть покривати пікову та напівпікову зони добових графіків навантажень у Єдиній енергетичній системі Європейської частини СРСР як у середні водні, так і в маловодні роки. Значну частку цієї роботи мала взяти на себе Волзька ГЕС імені XXII з'їзду КПРС, яка забезпечить заміну близько 3,2 млн кВт потужності теплових електростанцій і станенайбільшим регулятором потужності у Єдиній енергетичній системі Європейської частини СРСР.
Для нормальної експлуатації гігантського енергооб'єднання Європейської частини СРСР та підтримки у ньому постійної частоти змінного струму потрібен спеціальний резерв потужності. Значну частку резервних функцій у системі має виконувати Волзька ГЕС імені ХХП з'їзду КПРС. Сумарний резерв потужності на ній, необхідний для підтримки частоти гака та заміни при необхідності агрегатів, що працюють у Єдиній енергетичній системі теплових електростанцій, міг досягати, за даними проектних опрацювань, 400-500 тис. кВт (у маловодні роки).
Таким чином, Волзька ГЕС імені XXII з'їзду КПРС є не лише найбільшою гідроелектростанцією Волзького Камського каскаду, але до введення в експлуатацію Братської ГЕС на Ангарі була також найпотужнішою гідроелектростанцією у світі».
Майже одночасний, та ще й достроковий запуск агрегатів на рік раніше встановленого урядом терміну створював додаткові проблеми. Потрібна була не лише цілодобова робота тисяч людей, а й неординарні організаційні заходи, технічні рішення.
Заводи-виробники не встигали за будівельниками, не могли забезпечити постачання проектного обладнання. Серед них був і Запорізький трансформаторний завод силових трансформаторів, Всесоюзний електротехнічний інститут, який виготовляв випрямлячі ІТТ-500, необхідні для збудження генераторів.
З глухого становища вийшли так: вирішили видачу електроенергії в Сталінградську енергосистему провести через тимчасову групу силових трансформаторів (постачання «Сталінграденерго»), а порушення генераторів здійснити від машинних збудників.
Але торжество було недовгим. Той, хто стежив за режимомроботи гідроагрегату В. В. Охріменка з тривогою став помічати підвищення температури підп'ятника. Коли вона досягла аварійної позначки 90 градусів, він доповів про це головному інженеру СГЕС М. А. Іванову.
Що робити? Ситуація екстраординарна. М. А. Іванов приймає самостійне рішення: термоконтроль відключити. І агрегат продовжує працювати вже без термоконтролю!
І лише після святкового заходу гідроагрегат зупинили, підп'ятник демонтували та вжили негайних заходів для його відновлення. Виявилося, всьому причиною - неякісна олія та великий питомий тиск на підп'ятник.
Подібного допустити в майбутньому в жодному разі не можна було. І на наступних гідроагрегатах - шостому та сьомому - ванни підп'ятників залили турбінною олією марки УТ, а не компресорною, як раніше, а також ретельніше виконали шабрування і притирання на бабітових сегментах підп'ятників.
Відмінною особливістю цього етапу стало й найбільше розвиток робіт з монтажу гідросилового та електротехнічного обладнання. У 1959 році було змонтовано та введено в промислову експлуатацію 9 агрегатів замість 5 за державним планом. Досягнута на Сталінградгідробуді висока інтенсивність монтажу гідроагрегатів сприяла виконанню зобов'язань колективу гідробудівником змонтувати і ввести в експлуатацію в 1960 Волзьку ГЕС на повну проектну потужність за винятком одного дослідного гідроагрегату.
За успішне виконання завдання з будівництва ГЕС та великі досягнення у розвитку вітчизняного гідробудівництва Управління будівництва «Волгоградгідробуд» та «Гідропроект» ім. С.Я. Жука було нагороджено орденами Леніна.
Орденами та медалями СРСР відзначено 2013 проектувальників та гідробудівників.Начальник будівництва О.П. Александров став двічі Героєм Соціалістичної Праці. Звання героїв удостоєні: головний інженер проекту Сталінградського гідровузла А.В. Михайлов, перший головний інженер Сталінградгідробуду А.Я. Кузнєцов, електролінійник тресту «Волгоелектромережбуд» А.В. Деньжонков, бригадир комплексної бригади бетонників І.Г. Демейко, шофер Я. К. Музика та бригадир І.П. Стриженок.
Економічна ефективність гідровузла в цілому без урахування важкого для оцінки впливу на рибне господарство зростатиме з року в рік, і до 1966—1967 років. капітальні вкладення Волгоградського гідровузла будуть покриті.
Масштаби найбільшої у світі ГЕС вражали не лише радянських людей. Іноземці, які побували на будівництві та відкритті ГЕС, не приховували свого інтересу до досвіду її зведення та експлуатації. Не випадково, Волзька ГЕС довгі роки служила випробувальним полігоном для електротехнічного і гідромеханічного обладнання сибірських і зарубіжних ГЕС, що будувалися.
Пріоритетом роботи Волзької ГЕС є забезпечення надійності роботи станції та безпеки її споруд. Для чого експлуатаційний персонал станції з моменту введення ГЕС в експлуатацію регулярно проводить інструментальний та візуальний контроль стану споруд (натурні спостереження) та необхідний комплекс ремонтно-відновлювальних робіт.
Крім того, раз на п'ять років проводиться комплексна перевірка стану споруд гідровузла та організації нагляду за ними. На її підставі у 2014 році Волзька ГЕС в черговий раз отримала дозвіл на експлуатацію гідротехнічних споруд станції (ГТС) на п'ять років.
Результати регулярних спостережень і досліджень свідчать, що загальний стан споруд Волзької ГЕС нині достатньонадійно, хоч і вимагає постійного контролю та своєчасного проведення ремонту, відновлення чи реконструкції окремих частин споруд, конструкцій та обладнання.
В даний час на Волзькій ГЕС реалізується масштабна програма комплексної модернізації. Серед найбільш значущих робіт ПКМ – заміна гідроагрегатів на принципово нові номінальною потужністю 125,5 МВт замість колишніх 115 МВт. До початку 2019 р. на Волзькій ГЕС замінено 18 гідротурбін і 10 генераторів з 22. 4 турбіни, що залишилися, і 12 генераторів планується замінити відповідно до графіка.
Крім заміни гідроагрегатів, ПКМ включає: комплексну модернізацію обладнання ОРУ-500 кВ із застосуванням обладнання КРУЕ; реконструкцію ОРУ 220 кВ, заміну силових трансформаторів 220 та 500 кВ, реконструкцію автотрансформаторної групи 10Т, затворів водозливної греблі та іншого гідромеханічного обладнання. ПКМ дозволить значно підвищити надійність та експлуатаційні характеристики обладнання.