Бра́тская ГЭС (им. 50-летия Великого Октября) — гидроэлектростанция на реке Ангаре в городе Братске Иркутской области. Является третьей по мощности и первой по среднегодовой выработке гидроэлектростанцией России. Входит в Ангарский каскад ГЭС, являясь его второй ступенью. Сооружения станции образуют Братское водохранилище, крупнейшее в России по полезному объёму и одно из крупнейших в мире.
Строительство Братской ГЭС было начато в 1954 году и объявлено ударной комсомольской стройкой. Первый гидроагрегат станции был пущен в 1961 году, последний — в 1966 году. Для советской гидроэнергетической школы строительство Братской ГЭС стало этапным проектом, в 1963—1971 годах станция являлась крупнейшей гидроэлектростанцией в мире по установленной мощности. Станция играет важную роль в обеспечении надёжного функционирования энергосистемы России, являясь основным регулятором частоты в Объединённой энергосистеме Сибири. Всего за время эксплуатации Братская ГЭС выработала более 1,3 триллиона кВт·ч возобновляемой электроэнергии.
Братская ГЭС стала основой крупного Братского (позднее трансформировавшегося в Братско-Усть-Илимский) территориально-производственного комплекса, включающего крупнейший в России Братский алюминиевый завод (являющийся крупнейшим потребителем производимой электростанцией электроэнергии), а также крупный Братский лесопромышленный комплекс и Коршуновский горно-обогатительный комбинат. Собственником Братской ГЭС является ООО «ЭН+ ГИДРО».
Конструкция станции Братская ГЭС представляет собой мощную высоконапорную гидроэлектростанцию плотинного типа. Сооружения гидроузла включают в себя бетонную и две земляные плотины, здание ГЭС и открытые распределительные устройства (ОРУ). Установленная мощность электростанции — 4500 МВт, фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — млн кВт·ч. По сооружениям гидроэлектростанции проложены пешеходный, автомобильный (часть автодороги «Вилюй») и железнодорожный (является частью БАМа) переходы. Судопропускными сооружениями Братский гидроузел не оборудован.
Плотины Напорный фронт Братской ГЭС образуют гравитационная бетонная плотина, а также левобережная и правобережная земляные плотины. Бетонная плотина облегчённого типа (с расширенными деформационными швами шириной 7 м) общей длиной 1430 м и максимальной высотой 125 м разделяется на три участка: русловой (длиной 924 м), левобережный глухой (длиной 286 м) и правобережный глухой (длиной 220 м). Русловой участок плотины, в свою очередь, разделяется на станционную, глухую и водосливную части. В станционной части плотины длиной 440 м расположены 20 водоприёмников, оборудованных сороудерживающими решётками и плоскими затворами, а также проходящие в теле плотины турбинные водоводы. Глухая часть длиной 242 м расположена напротив монтажных площадок здания ГЭС.
В водосливной части плотины длиной 242 м, находящейся в правобережной части гидроузла, расположены 10 водосливных пролётов шириной по 18 м (отметка порогов — 395,73 м), перекрываемых сегментными затворами высотой 12,5 м. Для маневрирования затворами на гребне плотины смонтированы два козловых крана грузоподъёмностью по 150 т. Гладкая водосливная грань плотины заканчивается трамплином, отбрасывающим поток в нижний бьеф на расстояние 100—200 м, где в яме размыва происходит гашение энергии сбрасываемой воды. Для защиты бетона водосброса от кавитации пролёты № 2—9 оборудованы металлическими трамплинами-аэраторамиАэратор — устройство, предназначенное для насыщения потока воды воздухом, с целью предотвращения кавитационных явлений., установленными в процессе эксплуатации в 1985—1986 годах. Пропускная способность водосброса при нормальном подпорном уровне (НПУ) водохранилища составляет 4680 м³/с, при форсированном подпорном уровне (ФПУ) — 6000 м³/с. С учётом пропуска воды через турбины максимальный расход воды через Братскую ГЭС при НПУ составляет 9980 м³/с, при ФПУ — м³/с. В строительный период пропуск воды производился через временные водосбросные сооружения, представляющие собой шесть донных отверстий размером и десять глубинных водоспусков размером . В ходе строительства, после того как потребность в них исчезла, временные водосбросные сооружения были забетонированы.
Правобережная земляная плотина длиной 2987 м, шириной по гребню 21,76 м и максимальной высотой 36 м намыта из песков, имеет насыпной супесчаный противофильтрационный экран. Левобережная земляная плотина длиной 723 м, шириной по гребню 21,55 м и максимальной высотой 34,5 м насыпная, имеет противофильтрационное ядро из суглинков.
Здание ГЭС Здание ГЭС приплотинного типа, длина здания — 515,5 м, ширина 37,6 м. Здание разделяется на 20 агрегатных секций и две монтажные площадки, расположенные с торцов здания. Для подачи на монтажную площадку № 1 тяжёлых грузов на левом берегу сооружён вертикальный грузоподъёмник, к которому подведена железнодорожная ветка. В машинном зале ГЭС установлено 18 гидроагрегатов мощностью по 250 МВт, оборудованных радиально-осевыми турбинами РО-115-В-558 (12 шт.) и РО-662-ВМ-550 (6 шт.), работающих на расчётном напоре 101,5 м. Турбины имеют диаметр рабочего колеса 5,5 м, пропускную способность 254 м³/с и приводят в действие синхронные гидрогенераторы СВ-1190/250-48 с воздушным охлаждением обмотки статора. Гидротурбины изготовлены Ленинградским металлическим заводом (за исключением рабочих колёс шести гидроагрегатов, изготовленных фирмой Voith), генераторы — заводом «Электросила» (оба предприятия в настоящее время входят в концерн «Силовые машины»). В здании ГЭС смонтированы два мостовых крана грузоподъёмностью по 350 тонн и один 75 тонн. Проектом станции предусмотрена возможность установки ещё двух гидроагрегатов, для которых создан необходимый строительный задел (водоприёмники, турбинные водоводы, конструкции здания ГЭС).
Схема выдачи мощности
Гидроагрегаты выдают электроэнергию на напряжении 15,75 кВ. Десять гидроагрегатов подключены к трёхфазным трансформаторам ТЦ-300000/220, остальные восемь объединены в укрупнённые блоки: каждые два генератора подключены к группе из трёх однофазных трансформаторов ОРЦО-210000/500. Трансформаторы расположены в пазухе между зданием ГЭС и плотиной. С трансформаторов электроэнергия передаётся на открытые распределительные устройства напряжением 500 кВ и 220 кВ, расположенные на левом берегу. Для связи распределительных устройств друг с другом смонтированы две группы однофазных автотрансформаторов АОДЦТН-267000/500.
Электроэнергия Братской ГЭС выдаётся в энергосистему в общей сложности по 25 линиям электропередачи: ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — ПС «Тулун» (2 цепи); ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — Братский ПП (2 цепи); ВЛ 500 кВ Братская ГЭС — Усть-Илимская ГЭС; ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — Братский алюминиевый завод (12 цепей); ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Падунская» (2 цепи); ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Заводская»; ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — БЛПК; ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — Седановский ПП (2 цепи); ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — ПС «Покосное»; ВЛ 220 кВ Братская ГЭС — НПС-4.
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образуют крупнейшее в России по полезному объёмуПолезный объём водохранилища — та часть его объёма, которая может быть использована для накопления и последующей сработки воды. Братское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне , длина 565 км, максимальная ширина 33 км, площадь водосбора . Полная ёмкость водохранилища составляет , проектная полезная ёмкость — 48,22 км³, фактическая полезная ёмкость при отметке уровня мёртвого объёма, сработка ниже которого не допускается по условиям работы водозаборов, — 35,08 км³. Водохранилище позволяет осуществлять многолетнее регулирование стока — наполняется в многоводные годы и срабатывается в маловодные. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет 401,73 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 401,79 м, проектный уровня мёртвого объёма — 391,73 м, фактический уровень мёртвого объёма, сработка ниже которого не допускается по условиям работы водозаборов, — 394,73 м.
Последствия создания Братской ГЭС
Экономические последствия
Братская ГЭС является третьей по мощности и первой по фактической среднегодовой выработке электроэнергии гидроэлектростанцией России. Всего за время эксплуатации станция выработала 1,2 триллиона кВт·ч возобновляемой электроэнергии. Помимо выработки электроэнергии, ГЭС играет важную роль в обеспечении надёжного функционирования энергосистемы России, являясь основным регулятором частоты в Объединённой энергосистеме Сибири. В энергосистеме Братская ГЭС выполняет следующие функции: выдача в систему активной и реактивной мощности и энергии; участие в суточном и недельном регулировании графиков нагрузки; оперативное автоматическое вторичное регулирование частоты и перетоков активной мощности; регулирование уровня напряжения в контрольных пунктах; аварийный резерв мощности системы; автоматическое противоаварийное управление. Обладая ёмким водохранилищем, Братская ГЭС обеспечивает регулирование стока, накапливая воду в многоводные периоды и срабатывая в маловодные, что повышает выработку электроэнергии на нижележащих Усть-Илимской и Богучанской ГЭС. Братская ГЭС стала основой Братского (позднее трансформировавшегося в Братско-Усть-Илимский) территориально-производственного комплекса, включающего крупнейший в России Братский алюминиевый завод, а также крупный Братский лесопромышленный комплекс и Коршуновский горно-обогатительный комбинат. Вблизи станции практически с нуля был построен город Братск с населением более 200 тыс. человек (по состоянию на 2021 год).
Плотина Братской ГЭС является железнодорожным мостовым переходом Байкало-Амурской магистрали, а также единственным автомобильным переходом через Ангару между Иркутском и Усть-Илимском. Братское водохранилище улучшило условия для судоходства на участке Ангары, находящемся в зоне подпора водохранилища; кроме того, участвуя в регулировании стока, плотина обеспечивает повышенный пропуск воды в навигационный период, улучшая условия судоходства на Нижней Ангаре. В то же время Братская ГЭС, как и другие гидроэлектростанции Ангарского каскада, не оборудована судопропускными сооружениями, что сделало сквозное судоходство по Ангаре невозможным. Братское водохранилище обеспечивает водоснабжение Братска и промышленных предприятий (наибольшие объёмы воды, около 200 млн м³ в год, забирает Братский лесопромышленный комплекс).
В зону затопления попали 166,3 тыс. га сельскохозяйственных угодий, 135,2 тыс. га лесов, участок железной дороги Тайшет—Лена с мостами через Ангару и Илим, который был переустроен по новой трассе, проложенной на незатопляемых отметках, 57 промышленных предприятий, в том числе Усольский сользавод, Заярский мельзавод, завод Востсибэлемент.
Социальные последствия При создании Братского водохранилища было переселено человека (или более 16,5 тыс. семей) из 248 населённых пунктов, в подавляющем большинстве сельских, отличавшихся хаотичной застройкой, не имевших благоустройства, энергоснабжения и централизованного водоснабжения. Для переселенцев были построены 50 новых населённых пунктов и расширен 21 существующий. В зону затопления попало старинное село Братск (Братский острог).
В ходе подготовки ложа водохранилища к затоплению силами Ангарской экспедиции Ленинградского отделения Института истории материальной культуры Академии наук СССР в 1955—1960 годах были проведены масштабные археологические раскопки. Наиболее существенные результаты были получены в ходе исследования могильников эпохи неолита, многослойных археологических поселений, наскальных рисунков. Были исследованы остатки Братской крепости, сохранившиеся башни Братского острога были законсервированы и перевезены в архитектурный музей «Коломенское» в Москве.
Экологические последствия