Глава VII. Расположение и описание проектируемых электрических станций и электропередач

Глава VII. Расположение и описание проектируемых электрических станций и электропередач

Как уже говорилось в главе V, общая мощность электроцентралей к концу рассматриваемого периода выражается цифрой 1 320 тыс. кВт.

Топливо для станций

Большая часть этих станций предположена на местном топливе — подмосковном угле и торфе, — и лишь небольшая доля будет питаться топливом дальнего привоза. К последним станциям прежде всего относятся станции Москвы, роль которых сведется главным образом к покрытию максимумов нагрузки, что обусловит небольшое потребление топлива при больших единовременных нагрузках (в течение немногих часов). Также на привозном топливе, по возможности ближе к Донецкому бассейну, проектируется Белгородская станция, предназначаемая для электрификации южной половины Курской железной дороги, долженствующей превратиться в углевозную сверхмагистраль.

Все электроцентрали района севернее параллели Москвы проектируются на крупных торфяных залежах. Станции, лежащие в каменноугольном Подмосковном бассейне и вблизи него, будут питаться подмосковным углем. И, наконец, две пограничные станции между сферами торфяного и угольного топлива — Рязанская и Брянская, — по всей вероятности, будут потреблять то и другое топливо.

При выборе места будущих электроцентралей мы стремились располагать их в центре нагрузки и вместе с тем на залежах топлива, за исключением Московского подрайона, где районные станции расположены не в центре нагрузки, а в ближайшем соседстве с ним; этот принцип полностью проведен для всех торфяных станций, так как большое число и равномерное распределение крупных торфяных массивов в северной части района открывают широкий выбор места для этих станций. Станции на подмосковном угле располагаются или в центре бассейна, или на его окраинах и будут питаться топливом, перевозимым на короткое расстояние по ширококолейным железнодорожным путям с разных рудников. Это решение вполне соответствует особенностям каменноугольной промышленности Подмосковного бассейна, где не имеется и не может быть рудников, способных долгие годы давать достаточное для электроцентрали количество угля. Потребное количество можно собрать только с многочисленных и разбросанных по большой территории рудников. Другой особенностью этого производства является наличность большого количества отбросов или, вернее, низкокачественных сортов угля, пригодных к сжиганию только внутри района в крупных электроцентралях или цементной промышленности. Эти сорта угля рационально собирать для доставки к станциям по возможности со всех рудников.

Высоковольтные (115 тыс. вольт) воздушные линии разделяются по своему характеру на следующие четыре разряда:

1) одни служат магистралями для передачи больших количеств энергии от станций к центру нагрузки; таков характер всех линий, идущих от районных станций к Москве;

2) другие распределяют энергию по району, обслуживаемому данной электроцентралью, расходясь по радиусам и имея кроме конечных ряд промежуточных подстанций;

3) третьи проектируются для электрификации железных дорог и густо населенных районов вблизи них и вблизи водных магистралей. Такие линии предположены по берегам рек Волги и Оки почти на всем протяжении интенсивного судоходства, вдоль Николаевской, Нижегородской и Курской железных дорог на всем протяжении и частично вдоль многих других дорог;

4) наконец, несколько коротких линий соединяют крайние пункты высоковольтных сетей отдельных подрайонов, а иногда и отдельных электроцентралей для возможности установления наивыгоднейшего режима и большей обеспеченности электроснабжения при минимальном количестве резервных машин.

Переходя к описанию отдельных станций, будем следовать намеченному разделению всего района на подрайоны и начнем с центрального куста электроцентралей — Московского подрайона с общей мощностью в 870 тыс. кВт (см. прилагаемый перечень).

Перечень электроцентралей для электрификации Центрального района

Московские станции № 1

Центральным пунктом потребления электрической энергии является Москва, промышленность и железные дороги Московского уезда, требующие в сумме около 400 тыс. кВт. Большие колебания нагрузки, обусловленные потреблением энергии на освещение, трамваем и метрополитеном, предрешают целесообразное решение задачи электроснабжения при помощи параллельной работы районных станций, питающихся местным топливом и воспринимающих на себя более или менее равномерную нагрузку, и мощных московских станций, покрывающих колебания (шпицы) нагрузки и снабженных для этой цели специальным оборудованием и высокоценным привозным топливом. Эти станции обозначены на плане все вместе № 1. Их будущая суммарная мощность равна 110 тыс. кВт, из которых около 70 тыс. кВт установлено в настоящее время на 1‑й Московской государственной электрической станции (б. 1886 г.) и на Московской государственной трамвайной станции. Мощность первой может быть увеличена до 75 тыс. кВт путем замены малых и неэкономичных турбогенераторов новыми турбинами мощностью по 10 тыс. кВт и мелких горизонтальных котлов — мощными вертикальными нефтяными котлами, более приспособленными для кратковременной форсировки. Эта станция, лежащая в центре города и громадной кабельной сети, и в будущем сохранит свою роль центра, распределяющего нагрузку по всему городу. Трамвайная станция как производящая ток в 25 периодов и не имеющая свободного места сможет увеличить свою мощность только до 25 тыс. кВт и будет играть через посредство подстанций роль резерва к районным станциям, питающим трамвай постоянным током, вырабатываемым 50‑периодными конверторами.

Третья станция мощностью 50 тыс. кВт будет построена возле подстанции, подающей ток с районных станций. Турбогенераторы этой станции будут играть двоякую роль: парового резерва для покрытия максимальной нагрузки и генераторов безваттного тока (синхронных конденсаторов) для регулирования напряжения электропередач и уменьшения потерь энергии в них. Оборудование этой станции еще более специально.

Она рисуется в виде отдельных секций, заключающих в себе мощный нефтяной котел, приспособленный к быстрой форсировке (например, морской типа Ярроу, 1 тыс. м²), турбину 15 тыс. л. с. и два генератора по 10 тыс. ква, снабженные электромагнитными муфтами для оставления их в работе без паровой части в качестве синхронных конденсаторов. Эта станция согласно своему назначению должна иметь простейшую схему без резервных приборов и сложных трубопроводов.

Кроме этих трех станций возможно создание в Москве, особенно в связи с новым строительством, городов-садов и центральных распределительных пунктов и складов, нескольких, сравнительно небольших, теплосиловых станций с использованием тепла отработанного в турбинах пара для отопления зданий целого района. Электрическая энергия от этих станций будет вливаться в общую сеть, повышая суммарную экономичность.

Станция “Электропередача” № 2

Первая торфяная районная станция “Электропередача” своей работой в течение 6 лет наглядно доказала ценность и правильность идеи постройки электроцентрали на торфе и передачи энергии по высоковольтным воздушным линиям. Ее мощность в настоящее время доводится до 20 тыс. кВт в будущем возможно и целесообразно ее расширение до 40 тыс. кВт в соответствии с наличным запасом торфа в ее районе (от 3 тыс. до 5 тыс. десятин). Существующая электропередача от станции до Москвы напряжением 70 тыс. вольт легко может быть превращена в линию 115 тыс. вольт путем пересоединения трансформаторов с треугольника на звезду с одновременным добавлением в каждую цепь изоляторов 2 или 3 лишних элементов (тарелок). По такой линии можно будет передавать в Москву до 25 тыс. кВт. Остальная энергия будет распределяться при помощи сети в 30 тыс. вольт по Богородскому уезду с сильно развитой текстильной промышленностью и, кроме того, будет служить для электрификации соседнего участка Нижегородской железной дороги.

Шатурская станция № 3

Шатурская станция строится на громадных торфяных залежах в 120 верстах на восток от Москвы. Шатурское болото в 3 тыс. десятин вполне подготовлено, и добыча торфа там уже производится. Второе прилегающее болото — Кобылевское — имеет площадь свыше 3 тыс. десятин. Кроме этих двух болот в районе станции имеется ряд других массивов, из которых достаточно упомянуть Туголесский Бор с площадью болот до 8 тыс. десятин. Первоначальная мощность этой станции предположена 40 тыс. кВт с последующим расширением до 100 тыс. кВт. Находясь в центре трех озер с общей водной поверхностью свыше 10 кв. верст, Шатурская станция обеспечена водою для конденсации для любой мощности машин. Эта станция так же, как и станция “Электропередача”, особенно в своем первоочередном исполнении, предназначена для подачи энергии в Москву, в связи с чем на первое время от нее строится одна прямая высоковольтная линия до Москвы. Вторая воздушная линия проектируется также в Москву, но через район Егорьевска — Коломны, где предполагается промежуточная подстанция. Третья линия идет в Покров, где разветвляется на две ветви: одна — в Келлерово и Карабаново, другая — во Владимир. Кроме снабжения энергией этих промышленных центров по этой линии будет доставляться через три умформерные подстанции энергия для электрификации Нижегородской железной дороги. Четвертая линия пойдет в будущем через Владимирский пороховой завод в Гусь-Хрустальный для снабжения энергией обоих заводов.

Каширская станция № 4

Каширская станция является первой станцией на подмосковном угле. Место для нее выбрано после очень долгого и всестороннего обсуждения на берегу реки Оки, возле Каширы, где сходятся две железнодорожные линии, идущие из Подмосковного каменноугольного бассейна. По этим линиям должен быть организован, вероятно маршрутными поездами, подвоз угля с рудников на расстояние около 100 верст. Такое сравнительно большое расстояние не заставило, однако, отказаться от выбора этого места, так как продвижение на несколько лишних десятков верст угля, уже нагруженного в вагоны, не представляет большой трудности. Мощность этой станции при полном расширении предположена в 120 тыс. кВт. В настоящее же время там устанавливаются две турбины по 6 тыс. кВт.

Расположение станции на берегу судоходной реки, кроме полного обеспечения водою для конденсации, облегчает подвоз строительных материалов и продовольствия и дает возможность в случае кризиса с подмосковным углем питать станцию торфом, дровами или мазутом при помощи водной подвозки.

Первая высоковольтная линия от этой станции до Москвы уже строится. Вторая линия проектируется на Серпухов, третья — в район Озер, Коломны и Егорьевска, где предполагается соединение с Шатурской линией, и, наконец, 4‑я линия при расширении станции до полной мощности направится также к Москве, параллельно первой.

Епифанская станция № 5

Епифанская станция проектируется в самом центре Подмосковного каменноугольного района и в первую голову предназначается для электрификации рудников. Ее мощность в будущем предполагается довести до 110 тыс. кВт, направив от нее энергию для электрификации участка Курской железной дороги и Тамбовской губернии. Находясь в верховьях реки Дона, эта станция может быть обеспечена водою для конденсации созданием при помощи плотины водоема с достаточной поверхностью охлаждения. В соответствии с назначением этой станции от нее проектируется пять высоковольтных линий: три линии — на Тулу, Горбачево и Скопин с несколькими подстанциями — служат для электрификации каменноугольной промышленности и вообще той промышленности, которая может возникнуть в этом районе (цементная). Две первые линии, соединенные между собою высоковольтной линией, идущей вдоль железнодорожной магистрали (Курской), служат одновременно для электрификации последней; 4‑я линия идет в район Раненбурга, Липецка, Козлова и Тамбова, и, наконец, 5‑я через Михайлов и Зарайск соединяет эту станцию с Коломенским районом.

Тверская станция № 9

На колоссальных торфяных залежах близ Твери (Оршинский Мох и др. проектируется большая торфяная электрическая станция мощностью в будущем до 100 тыс. кВт. Станция может быть удачно расположена как на самом берегу реки Волги, так и на берегу ее притока реки Тверцы и, таким образом, вполне обеспечивается водой для конденсации при любой мощности установленных машин. Местная сеть этой станции обслуживает промышленность Твери. Высоковольтные передачи от Твери до Москвы и от Твери до Бологого с целым рядом подстанций подводят энергию для Николаевской железной дороги, электрификация которой намечена в первую очередь. 3‑я линия в будущем проектируется через Торжок до настоящего и будущего центра грубой льняной промышленности — Ржева, и 4‑я линия — параллельно Николаевской железной дороге — предназначена для питания электрической энергией московского центра.

Рязанская станция № 11

Возле больших торфяных залежей у Рязани, вероятно на самом берегу реки Оки, проектируется Рязанская станция, которую предположено питать как торфом, добываемым на месте или подвозимым по реке Оке, так и подмосковным углем с подвозом его по железной дороге из района Скопина. При полном расширении мощность этой станции будет равна 100 тыс. кВт. Кроме обслуживания местных нужд Рязани и ее района эта станция будет подавать энергию по трем воздушным линиям в район Зарайска, Коломны и Егорьевска и далее вместе с энергией от Каширской и Шатурской станций в Москву.

Берендеевская станция № 14

Возле Берендеевского болота площадью в 3½ тыс. десятин с очень глубокой залежью проектируется Берендеевская станция мощностью до 40 тыс. кВт. Станция будет расположена или на самом болоте с устройством искусственного озера для конденсации, или на берегу Переяславского озера с неограниченным запасом воды. Эта станция, постройка которой предположена во вторую очередь, предназначена для подачи тока в Москву, когда мощность других станций, питающих Московский подрайон, окажется недостаточной. Кроме линий в Москву от этой станции предполагается соединительная линия по направлению к Ярославлю до Ростова.

Тульская станция № 16

Тульская станция проектируется на берегу реки Оки, близ города Алексина, и предназначается как для электрификации Курской железной дороги, так и для подачи энергии в Московский подрайон, когда мощность остальных станций окажется недостаточной. Располагаясь на окраине Подмосковного каменноугольного бассейна, эта станция будет питаться как подмосковным углем, подвозимым по рельсам, так и углем с местных рудников, если таковые в будущем достаточно разовьют свою добычу. Эта станция, так же как и Каширская, располагается на самом берегу реки Оки, что обеспечивает удобство снабжения ее материалами и в случае нужды топливом, привозимым водным путем. Эта станция соединяется с Москвой одной воздушной линией вдоль электрифицируемой Курской железной дороги, вторая линия идет к Москве через Наро-Фоминское, откуда высоковольтная линия ответвляется до Можайска. Кроме того, эта станция соединяется одной высоковольтной линией с Калугой и другой — с Тулой.

Подвод и распределение энергии в районе Москвы

Все вышеперечисленные станции: ближайшие — непосредственно своими высоковольтными линиями, а более отдаленные — через посредство воздушных линий первых станций, подводят электрическую энергию к крупнейшему центру потребления ее — Москве и Московскому уезду. Примерно в районе Окружной железной дороги проектируются три высоковольтные подстанции, куда будут входить все электропередачи. Эти подстанции будут соединяться между собою также высоковольтными линиями. От этих подстанций многочисленные кабели при напряжении 6 600 вольт будут питать Москву с ближайшими пригородами, соединяясь через посредство кабельной сети 6 тыс. вольт с существующими московскими станциями. Для электрификации промышленности Московского уезда и пригородного железнодорожного движения от этих станций будут отходить воздушные линии напряжением 38 тыс. вольт.

Волжский подрайон

Иваново-Вознесенская cтанция № 5

Первоочередная Иваново-Вознесенская районная станция предназначена для электрификации крупнейшего текстильного района, охватывающего собою Иваново-Вознесенск, Шую, Кохму, Середу, Яковлевское, Родники, Вичугу, Кинешму и пр. Из-за отсутствия крупных торфяных массивов в середине этого района место для станции выбрано в южной части его, на громадном торфяном массиве с исследованной площадью до 8 тыс. десятин, в районе озер Сахтыш и Рубского. Размеры исследованных торфяных залежей и наличность в ближайшем соседстве других, дока еще не исследованных, массивов позволит в будущем развить эту станцию до нужной для электрификации района мощности 80 тыс. кВт. Расположение ее на высоком берегу Рубского озера площадью 2½ тыс. кв. верст вполне обеспечивает станцию водой для конденсации. Для электрификации текстильного района в первую голову проектируется кольцевая воздушная линия 115 тыс. вольт, проходящая последовательно через Иваново, Середу, Плес, Семигорье, Наволоки, Кинешму, Вичугу, Родники, Шую и обратно в станцию. В будущем от этого кольца предполагаются ответвления по берегу реки Волги до Юрьевца и до Нерехты на соединение с сетью Ярославской станции. Самостоятельная линия от этой станции пойдет по направлению к Нижегородской железной дороге для электрификации промышленности в районе Новки — Коврова и электрификации соответствующего участка Нижегородской железной дороги. В последнюю очередь от этой станции предполагается линия по направлению к Келлерову.

Кроме Иваново-Вознесенской районной станции к этой сети, вероятно, будут присоединены теплосиловые установки красильных и отделочных фабрик, главным образом Иваново-Вознесенска, с использованием отработанного в двигателях пара для целей производства (нагрев). Присоединение таких станций к районной сети, обеспечивая нужный для таких установок режим, даст наиболее экономичное решение вопроса. Суммарная мощность таких установок на весь район намечается в масштабе 10‑20 тыс. кВт.

Ярославская станция № 7

 На торфяном массиве площадью до 5 тыс. десятин, за Волгой, непосредственно на ее берегу, на расстоянии нескольких верст от Ярославля, предположена Ярославская станция мощностью до 40 тыс. кВт. Наличность, в Ярославле железнодорожного моста, по которому можно проложить высоковольтную линию, дает возможность электрифицировать от этой станции как правый берег реки Волги, так и левый, вплоть до Костромы. От этой станции проектируются четыре воздушные линии до Рыбинска, Костромы, Нерехты и Ростова, причем две первые прокладываются непосредственно по берегу реки Волги и дают возможность снабжать энергией густонаселенную береговую полосу этой водной артерии.

Нижегородская станция № 8

Электрификация Нижегородского района относится также к первоочередным задачам и осуществляется постройкой районной станции близ Балахны на берегу реки Волги. Эта станция строится в районе крупнейших торфяных массивов, из которых рядом со станцией находится 10 тыс. десятин залежи, а несколько далее — практически неограниченные запасы торфа. Здесь же намечается центр лесопильных и деревообделочных заводов, перерабатывающих сплавной лес. Древесные отбросы производства будут служить вторым топливом для электроцентрали. Наличность местного топлива и больших запасов воды позволяет довести мощность станции в соответствии с ожидаемой нагрузкой до 100 тыс. кВт. Первоочередными воздушными линиями намечаются линии на Нижний Новгород с продолжением ее во вторую очередь до Козьмодемьянска и линия вдоль Нижегородской железной дороги до Коврова, служащая одновременно для электрификации железнодорожной магистрали. Во вторую очередь намечаются линии до станции Мурома и вверх по берегу реки Волги для электрификации прибрежной полосы. Упомянутая линия от станции до Мурома электрифицирует прибрежную полосу другой судоходной артерии — реки Оки.

Владимирская станция № 10

Во вторую очередь, когда мощность Иваново-Вознесенской и Нижегородской станций окажется недостаточной, предполагается построить дополнительную станцию на Большом Урсовом болоте площадью около 3½ тыс. десятин, возле станции Второво, на берегу реки Клязьмы. Эта станция мощностью до 40 тыс. кВт будет вливать энергию в уже описанную высоковольтную сеть и в первую голову примет на себя с Иваново-Вознесенской станции нагрузку соответствующей части электрифицированной железнодорожной магистрали.

Кулебакская станция № 12

Эта станция, имеющая чисто заводской характер, предназначена главным образом для электрификации крупных металлургических заводов — Кулебакского и Выксунского. Топливом для нее будет служить как торф, залежи которого имеются вблизи, так и газы, получаемые при доменном и коксовальном процессах. Эта станция мощностью до 40 тыс. кВт проектируется или на берегу реки Оки, или на имеющихся при Кулебакском заводе водных резервуарах, если они окажутся достаточными для охлаждения пара. Кроме обслуживания нужд указанных заводов эту станцию предполагается соединить высоковольтной линией через Муром с Меленками и Касимовом. Через эту высоковольтную линию будет совершаться регулирование совместной работы с Нижегородской станцией, которая будет воспринимать на себя нагрузку в те моменты, когда количество газового топлива, обусловленное режимом домен и коксовальных печей, будет падать.

Южный район

Белгородская станция № 15

Для электрификации южного участка Курской железной дороги необходимо построить станцию мощностью 110 тыс. кВт возле Белгорода, т. е. как можно ближе к Донецкому бассейну. Эта станция, находясь вне области распространения торфа, может питаться только привозным донецким топливом, которое будет проходить мимо этой станции на север по углевозной сверхмагистрали (Курской железной дороги). От этой станции предполагаются воздушные линии вдоль Курской железной дороги на всем протяжении от границы района до соединения с линией, идущей от Епифанской станции, с многочисленными умформерными подстанциями для преобразования энергии для электрической тяги.

Брянская станция № 13

Брянская станция предназначается для электрификации Брянско-Жиздринского района с крупнейшими металлургическими и машиностроительными заводами. Мощность ее предположена в связи с потребностью данного района в 40 тыс. кВт. Топливом для этой станции может служить торф с имеющихся в районе залежей топлива, отбросы от лесных разработок громаднейшего лесного массива, уголь, подвозимый рельсовым путем, или газы от доменных и коксовальных печей. Эту станцию предполагается расположить на берегу реки Десны, что достаточно обеспечивает ее водой. От этой станции предполагаются воздушные линии только среднего напряжения (на 115 тыс. вольт) для снабжения энергией небольшого района.

В прилагаемом перечне электроцентралей перечислены все описанные станции с подразделением их на три подрайона и с разбивкой их в порядке осуществления на три очереди. Первая очередь вместе с существующими станциями дает мощность 236 тыс. кВт, вторая, включая первую, — 796 тыс. кВт и, наконец, сооружение третьей очереди даст в сумме с первыми очередями 1 320 тыс. кВт.

Сеть 115 тыс. вольт

Все описанные высоковольтные линии общей протяженностью в 5 тыс. км предположены одинарными, что обеспечивает удобство их ремонта и почти во всех случаях дает достаточную пропускную способность. Лишь в нескольких случаях в будущем при возрастании передаваемой мощности предполагается проложить рядом с первой линией вторую, но и в этих случаях проектируется проложить вторую линию не на тех же столбах или рядом, а на некотором расстоянии, захватывая таким образом новую полосу электрификации. Непрерывность снабжения энергией обеспечивается почти повсюду (во всяком случае во всех крупных промышленных центрах) наличностью двойного или тройного питания данной подстанции от нескольких электропередач или даже от нескольких электроцентралей.

Число высоковольтных подстанций при полном осуществлении сооружений равно 70.

Площадь электрификации

В этом вопросе приходится говорить отдельно об электрификации крупных потребителей электрической энергии, каковыми являются промышленность, большие населенные пункты, железные дороги и электрифицированные сельскохозяйственные имения, с одной стороны, и мелкие потребители энергии — сельское население и кустари — с другой. Для электрификации первых потребителей намечается средний радиус действия, считая от подстанций, в 30 верст, что дает в сумме для всего района площадь обслуживания в 150 тыс. кв. верст, или 21% от всей площади района. Выкидывая же губернии и части губерний, находящиеся из-за отсутствия в них промышленной нагрузки в стороне от электрифицируемой области, мы должны сказать, что внутри этой области электрической энергией могут быть снабжены все без исключения крупные потребители ее. Для мелких потребителей, в соответствии с пригодной для распределения между ними электрической энергией низкого напряжения, радиус действия электрификации намечается в среднем около 5 км, считая от подстанции или электроцентрали. Число таких центров, считая подстанции как высокого, так и среднего напряжения, около 300, что соответствует площади обслуживания мелких потребителей в 22 500 кв. верст, или 3,1% от всей площади района.

Нажав на карту можно увеличить изображение