Войти
| Роксбургская плотина | |
|---|---|
 Машинный зал Роксбургской плотины | |
  Расположение плотины Роксбург в Новой Зеландии | |
| Место расположения | Центральный Отаго, Новая Зеландия |
| Координаты | 45 ° 28′33 ″ ю.ш. 169 ° 19′21 ″ в.д. / 45.475811 ° S 169.322555 ° E / -45.475811; 169.322555 Координаты : 45.475811 ° S 169.322555 ° E 45 ° 28′33 ″ ю.ш. 169 ° 19′21 ″ в.д. / / -45.475811; 169.322555 |
| Строительство началось | 1949 г. |
| Дата открытия | 3 ноября 1956 г. |
| Стоимость строительства | 24 102 800 новозеландских фунтов |
| Владелец (и) | Связаться с Energy |
| Плотина и водосбросы | |
| Тип плотины | Бетонная гравитационная плотина |
| Конфискованы | Река Клута / Мата-Ау |
| Высота | 76 м (249 футов) |
| Длина | 358 м (1175 футов) |
| Ширина (гребень) | 10,7 м (35 футов) |
| Ширина (основание) | 61 м (200 футов) |
| Вместимость водосброса | 4248 м 3 / с (150 000 куб футов / с) |
| Резервуар | |
| Создает | Озеро Роксбург |
| Площадь поверхности | 6 км 2 (2,3 квадратных миль) |
| Нормальная высота | 132 кв.м. |
| Электростанция | |
| Оператор (ы) | Связаться с Energy |
| Дата комиссии | 1956 - 1962 гг. |
| Турбины | 8 |
| Установленная мощность | 320 МВт (430000 л. |
| Годовая генерация | 1,650 ГВтч (5,900 ТДж) |
Роксбург Dam является самым ранним из крупных гидроэнергетических проектов в нижней части Южного острова в Новой Зеландии. Он расположен через реку Клута / Мата-Ау, примерно в 160 км (99 миль) от Данидина, примерно в 9 км (5,6 миль) к северу от города Роксбург. Поселок Лейк-Роксбург-Виллидж находится недалеко от западного края плотины.
В 1944 году Государственное управление гидроэнергетики подсчитало, что даже с учетом строящихся в настоящее время электростанций они смогут удовлетворить прогнозируемую нагрузку на Южном острове только до 1950 или 1951 года, и что требуется новая большая электростанция. Детальное расследование, проведенное Департаментом общественных работ, выявило две альтернативы: мыс Блэк Джека на реке Вайтаки (где в конечном итоге будет построена электростанция Бенмор) и ущелье Роксбург на реке Клута. Преимущество электростанции в Роксбурге заключалась в том, что она была менее удаленной, требовала меньшего количества геологических исследований, половины материалов для той же выходной мощности и лучшего климата для проведения строительных работ, что было важным соображением во время серьезной нехватки рабочей силы и цемент
Исторические записи показали, что долгосрочный поток реки составлял 500 м 3 / с (17 650 куб. Футов / с) и что через электростанцию можно было бы контролировать поток 420 м 3 / с (15 000 куб. Футов / с). Проектировщики подсчитали, что при общей эффективности 85% средняя мощность составит 160 МВт, а при годовом коэффициенте мощности 50% станция может выдавать максимальную мощность 320 МВт.
Река Клута питается из озер Хавеа, Вакатипу и Ванака. На реке Каварау у истока озера Вакатипу уже существовали контрольные ворота, и было решено контролировать потоки из оставшихся озер. После того, как расследование показало, что почвенные условия на озере Ванака были неподходящими, только озеро Хавеа получило новую контрольную структуру. Он был введен в эксплуатацию в 1958 году и состоит из четырех радиальных ворот, размещенных в земляной дамбе. Плотина подняла уровень существующего озера и в настоящее время обеспечивает примерно 290 ГВтч хранилища.
В декабре 1947 года лейбористское правительство одобрило планы строительства гидроэлектростанции на реке Клута. Первоначально предполагалось установить только три энергоблока по 40 МВт, а конечная проектная мощность станции - 320 МВт. Река Клута между Александрой и Роксбургом протекает через глубокое ущелье, в котором можно было разместить электростанцию в нескольких местах. Расследования выявили пять альтернативных схем на участке Плезант-Вэлли и одну схему на участке Тэмблинз-Орчард. Первоначально предпочтение отдавалось Участку № 4 в Плезант-Вэлли, примерно в 2,4 км (1,5 мили) вверх по течению от Тамблинского сада. Однако последующие подробные проектные исследования показали, что фруктовый сад Тэмблина в Коул-Крик, где река выходит из ущелья Роксбург, недалеко от города Роксбург, обеспечивает максимально возможный напор и, следовательно, максимальную выходную мощность, лучшие условия в нижнем бьефе, лучший доступ и находится ближе всего к подходящим местам. как для строительных, так и для постоянных поселков.
В марте 1949 года правительство обязалось построить в саду Тэмблинс, и были подготовлены планы, позволяющие начать работы на отводном канале в июне 1949 года. В октябре 1949 года по запросу Министерства работ доктор Джон Л. Сэвидж - бывший начальник. Инженер-проектировщик Бюро мелиорации США - посетил объект и дал рекомендации по предлагаемым вариантам дизайна. В то время как земляная плотина была более подходящей в более широком месте Плезант-Вэлли после рассмотрения различных вариантов, в октябре 1950 года было решено, что из-за геологии в Тамблинс-Орчард более подходящей будет плотно-бетонная гравитационная плотина. Еще одно соображение заключалось в том, что Министерство строительства и развития (MOW) имело ограниченный опыт строительства земляных дамб, и его единственные инженеры с необходимым опытом работали на электростанции Кобб.
Многие проектные решения были основаны на результатах исследований, проведенных с 1949 по 1954 год на модели плотины в масштабе 1:80 в Гидравлической лаборатории Департамента научных и промышленных исследований в Грейсфилде, Лоуэр-Хатт.
Первоначально проект был известен как схема Coal Creek, но после консультации с Географическим советом в 1947 году в качестве названия электростанции было выбрано название Roxburgh.
MOW был правительственным ведомством, ответственным за проектирование и строительство государственной электростанции в Новой Зеландии. Хотя еще не было решено, кто будет проектировать и строить плотину и электростанцию, главный инженер MOW Фриц Лангбейн предположил, что его организация возьмет на себя проектирование и, по крайней мере, построит отводной канал. Поэтому он разработал план строительства строительной деревни, а в июле 1949 года приказал МВД начать работы по раскопкам водозаборного канала. В конечном итоге этот канал будет иметь длину 2 000 футов (610 м), ширину 100 футов (30 м) и глубину 70 футов (21 м), что потребует удаления 255 000 кубических ярдов (195 000 м 3) материала.
К концу 1950 г. на объекте работало 720 рабочих.
Для размещения рабочей силы Министерство труда впервые построило в 1947 году мужской лагерь и кухню на западном берегу реки. В 1950 году начались работы по возведению 100 рабочих коттеджей. В следующем году началось строительство зала YMCA, магазинов, больницы и жилья для медсестер, а также еще 225 коттеджей. В конце концов деревня выросла до 724 домов, включая общежитие на 90 мест, начальную школу на 600 детей, кинотеатр, общественный зал, 17 магазинов, три церкви, здание пожарной части и скорой помощи, четыре теннисных корта, бассейн и схема водопроводной канализации. Кроме того, было четыре одиночных мужских лагеря (два на восточном и два на западном берегу), в которых было всего 1000 хижин. Эти услуги стоят в общей сложности 2 241 925 новозеландских фунтов.
Поскольку сеть Центрального управления электроэнергетики Отаго не могла обеспечить достаточную мощность для деревни и проекта, правительство построило временную электростанцию с двумя дизельными генераторами мощностью 1 МВт и одним дизельным генератором мощностью 0,4 МВт, чтобы дополнить энергоснабжение.
В мае 1946 года PWD и Департамент железных дорог Новой Зеландии провели совещание, чтобы определить, что потребуется для транспортировки материалов на предполагаемое место расположения электростанции. Основные нагрузки, связанные с первыми четырьмя энергоблоками, были следующими: тринадцать генераторных трансформаторов, каждый 39,5 тонны (40,1 тонны), длина 15 футов 6 дюймов (4,72 м), высота 10 футов 4 дюйма (3,15 м), высота 8 футов 2 дюйма. (2,49 м) шириной; двадцать четыре секции статора; каждая примерно 19 т (19,3 т) брутто, 14 футов 9 дюймов (4,5 м) на 9 футов 1 дюйм (2,77 м) на 6 футов (1,83 м); четыре вала и упорные пластины, каждая 33½ тонны (34 тонны) брутто, 20 футов (6,1 м) в длину, 6 футов 6 дюймов (1,98 м) и 7 футов 10 дюймов (2,39 м); четыре рабочих колеса турбины, каждый 25 тонн (25,4 тонны), 12 футов 10 дюймов (3,91 м) в диаметре, 6 футов 7 дюймов (2 м) в высоту; четыре нижних кронштейна подшипников генератора, каждая 20 тонн (20,3 тонны) брутто, 12 футов (3,66 м) на 12 футов на 6 футов 1 дюйм (1,85 м).
Самый прямой железнодорожный маршрут пролегал через линию Роксбургского отделения до конечной остановки в Роксбурге. Однако эта линия имела некомпенсированный уровень 1 из 41 и пять кривых цепи (100,6 метра), которые ограничивали нагрузки до 180 тонн на двигатель. Кроме того, четыре туннеля, в том числе в Мануке и Раунд-Хилл на линии, ограничивали физический размер того, что можно было транспортировать, что привело к рассмотрению вопроса об их расширении. Это было бы дорогостоящим и ограниченным использованием линии во время ее проведения. В качестве альтернативы было предпринято расследование по поводу удлинения ветки Тапануи от ее конечной точки в Эдиевале через туннель и несколько глиняных вырубов на холмах Данробин до реки Клута, где она могла бы соединиться с веткой Роксбург. В конце концов было решено по возможности использовать ветку Роксбург для всех строительных материалов и более мелких предметов оборудования. Они были доставлены по главной южной линии в Милтон, где они были переданы в Роксбургское отделение, которое доставило их в Роксбург, а оттуда по дороге на электростанцию. Было рассмотрено продление линии до строительной площадки, но это не было продолжено из-за сложности проезда через восточный конец существующего подвесного моста Роксбург. Для повышения пропускной способности линии возле Раунд-Хилл были предприняты сервитуты.
Поскольку грузоподъемность существующих дорог была ограничена мостами в Хенли (на Государственном шоссе 1) и Бомонте на Государственном шоссе 8), было решено, что, поскольку железнодорожная линия Вайкака-Бранч не имеет сужающих туннелей, она будет использоваться для транспортировки из Измерьте тяжелые предметы, такие как рабочие колеса турбины и кронштейны нижних подшипников. Эти предметы перевозились по главной южной линии из порта в Блаффе до перекрестка в Макнаб, а затем по ветке Вайкака до конечной станции в Вайкака. Оттуда их автомобильным транспортом доставили на электростанцию на специализированном транспортере. Это помогло в переводе с железнодорожного на автомобильный транспорт, на железнодорожной станции Вайкака был установлен 4-х опорный 30-тонный (30,5-тонный) портал. Дорога между Роксбургом и строительной площадкой была модернизирована, и второй мост построен через реку Тевиот на восточной стороне реки Клута в дополнение к существующему мосту. На строительной площадке в 1949 году был установлен однополосный мост Бейли длиной 67 м (220 футов) и грузоподъемностью 24 тонны (24,4 тонны) для обеспечения доступа через реку.
Древесина, использованная при строительстве электростанции и деревни, поступала с завода Conical Hills в Тапауни и доставлялась через ветку Тапануи на главную южную линию, которая обеспечивала соединение через ветку Роксбург с Роксбургом. На пике своего развития ежедневно по железной дороге перевозилось от 15 000 до 20 000 футов древесины.
На железнодорожной станции Роксбург специалисты PWD построили силосы для хранения ожидаемых 50000 тонн цемента в год, которые будут потребляться на пике проекта, а также шестиполюсный подъемный портал на 60 тонн (61 тонну). началось в середине 1953 года, и к июлю того же года отгружалось от 600 до 1100 тонн в неделю. К июлю 1955 года спрос упал до 800 тонн в неделю с отгрузкой цемента в ноябре 1956 года. К апрелю 1956 года Milburn поставила 105 000 тонн цемента, и еще 10 000 тонн оставалось доставить для завершения проекта.
В NZR время от времени курсировали экскурсионные поезда из Данидина и Крайстчерча. Стоимость совмещенного билета на поезд и трансфер на автобус от Данидина до места строительства электростанции составляла 16 шиллингов.
По возможности оборудование доставлялось по железной дороге Данидин-Роксбург в Роксбург, а оттуда доставлялось автомобильным транспортом на электростанцию. Например, трансформаторы были перевезены из порта Чалмерс в Роксбург на 40-тонных вагонах-колодцах, а затем доставлены на электростанцию на 40-тонном танковозе Rogers. Секции статора и валы прошли аналогичный путь.
Из-за того, что на железнодорожной ветке Вайкака были построены более крупные туннели, по этой линии перевозились рабочие колеса турбин и нижние опорные кронштейны генератора. От конечной остановки линии в Вайкаке их доставляли по дороге на электростанцию с помощью специализированного транспортера.
Министерство работ определило, что у него не хватает инженерного и проектного персонала для выполнения большого объема строительства электростанции, которое правительство обязалось осуществить на Северном и Южном островах. Фриц Лангбейн полагал, что при условии привлечения 1000 рабочих из-за границы, MOW сможет завершить весь проект собственными силами к 1954 году. В мае 1949 года правительство неохотно согласилось с тем, что для выполнения запланированной программы строительства, возможно, придется нанять зарубежных подрядчиков.. Это признание привело к тому, что британский консорциум, состоящий из подрядчиков по гражданскому строительству Ричарда Костейна, производителей электротехники и подрядчика English Electric и Insulated Callender Cables, получил незапрошенную заявку на проектирование и строительство Роксбургской и других электростанций Новой Зеландии. У Министерства работ были оговорки относительно отсутствия гарантированной даты завершения, сложностей с разделением ответственности, если консорциум возьмет на себя и проектирование, и строительство, возможности того, что стоимость будет выше, чем в случае объявления конкурсных торгов, и что это может дать консорциуму монополия на будущие проекты аналогичного характера. Государственное гидроэнергетическое управление не хотело ограничиваться одним производителем электрооборудования, а также рассматривало это предложение как угрозу для строителей своих линий электропередачи. Принимая во внимание эти опасения и желая избежать траты ценных зарубежных средств, предложение было официально отклонено в сентябре 1949 года министром финансов в лейбористском правительстве.
Тем временем на объекте продолжались работы по завершению строительства поселка и созданию водозаборного канала. Однако прогресс был медленным, и завершение диверсии не ожидалось до 1953 года вместо запланированного 1951 года.
В 1949 году вновь избранное национальное правительство, которое идеологически отдавало предпочтение частному предпринимательству, назначило Стэна Гусмана одновременно министром работ и министром Государственного гидроэнергетического департамента. К 1951 году запланированные задержки проекта были достаточно серьезными, чтобы вызвать критику со стороны Управления электроснабжения. К настоящему времени, зная о прогнозируемой нехватке энергии и нехватке государственных ресурсов для завершения шести других гидроэлектростанций, которые находились в стадии реализации, а также завершения строительства Роксбурга, Гусман 25 сентября 1951 года в ответ объявил, что от заинтересованных сторон будут объявлены тендеры для проведения гражданского строительства. аспекты проекта. Это потребовало быстрой подготовки тендерной документации и спецификаций небольшим штатом государственных проектировщиков. У участников торгов был выбор: предлагать либо на основе товарной накладной, либо путем назначения «целевой оценки» плюс 4% комиссии. В этом типе контракта правительство покрыло все расходы, а подрядчик получил гонорар в размере 4% от общей стоимости до запланированной сметы. Если стоимость отклонялась от сметы, то 25% изменения добавлялось или вычиталось из комиссии. Положение о «отсутствии убытков» означало, что если перерасход затрат будет достаточно высоким, подрядчик может потерять всю сумму гонорара, но не понесет никаких дополнительных убытков, кроме убытков за несоблюдение согласованных сроков завершения. Было получено восемь тендеров. Три из них были фиксированной ценой с описанием объемов работ, а остальные - целевыми оценками. Министерство работ оценило стоимость работ в 10 198 000 фунтов стерлингов, а средняя сумма для семи участников торгов составила 10 068 838 фунтов стерлингов. Самая низкая ставка составила 7 4412 419 фунтов стерлингов от Holland, Hannen amp; Cubitts из Англии. Правительство привлекло лондонскую компанию Sir Alexander Gibb amp; Partners для оценки способности претендентов выполнить работу.
После переговоров с Hannen, Holland amp; Cubitts of England, к которым присоединился SA Conrad Zschokke, было получено пересмотренное предложение, и на этой основе 25 июля 1952 года был заключен контракт с целевой оценкой в 8 289 148 фунтов стерлингов и 4% комиссией в размере 331 566 фунтов стерлингов. Контракт предусматривал премию в размере 350 000 фунтов стерлингов за досрочное завершение. Существовал штраф за поздний раздел реки и штраф в размере 1000 фунтов стерлингов за каждый день после июля 1955 года, когда электростанция не была готова к работе. Планируемая дата завершения - 1 июня 1955 года.
К концу августа 1952 года Министерство труда завершило строительство двух канатных дорог, которые должны были использоваться для подвода бетона к забойному месту. Для производства бетона на месте Министерство строительства приобрело бетонный завод Johnson, который использовался ВМС США при реконструкции Перл-Харбора после нападения Японии в 1941 году. Он был введен в эксплуатацию в начале апреля 1953 года. После завершения строительства Roxburgh. установка была доставлена сначала на электростанцию Бенмор, а затем на электростанцию Авимор и плотину Пукаки для смешивания заполнителя для водозаборных колодцев, водосбросов и других бетонных конструкций.
Консорциум купил у зарубежных 82 инженеров, руководителей и административный персонал и 322 рабочих для проекта и принял на себя гражданские аспекты от Министерства работ 29 сентября 1952 года. К этому этапу Министерство труда завершило отводной канал, а консорциум также взял на себя этих рабочих.
До их участия в проекте Roxburgh опыт Hannen, Holland amp; Cubitts был ограничен коммерческими и жилыми зданиями. Чокке, обладавший опытом строительства гидротехнических сооружений, ограничивался предоставлением только инженерных услуг, в то время как персонал Cubitts выполнял все руководящие должности.
К марту 1953 года Министерство труда было обеспокоено прогрессом, достигнутым консорциумом, и тем, что их управленческой команде не хватало опыта для строительства гидроэлектростанции, что было подчеркнуто большим объемом проводимых переделок. Прогрессу не способствовало то, что правительство распорядилось трудоустройством большого числа иммигрантов, которым была оказана помощь, многие из которых имели небольшой опыт строительства и ограниченный уровень владения английским языком. В начале 1953 года за счет правительства консорциум вылетел из Великобритании 309 рабочих.
К октябрю 1953 года стало ясно, что консорциум не уложится в июль 1955 года по контракту на выработку первой электроэнергии. В попытке улучшить прогресс подрядчик заменил ряд старших сотрудников проекта. Трудовые отношения также ухудшались из-за неуверенности в изменениях в руководстве, сокращении рабочего времени до 40 в неделю и влиянии перерасхода средств на оплату труда рабочих. В ноябре 200 британских рабочих потребовали либо 70-часовую рабочую неделю, либо билеты обратно в Великобританию.
Поскольку в 1953 г. возникла необходимость ввести нормирование электроэнергии на Южном острове из-за нехватки генерации, правительство решило, что медленный прогресс не может продолжаться, и попросило двух директоров Downer amp; Co, крупной строительной компании Новой Зеландии, принять участие в двух мероприятиях. 24 апреля 1954 года состоялась встреча на даче премьер-министра. На этой встрече, на которой присутствовали представители консорциума, правительство попросило Арнольда Даунера и Арка Маклина из Даунерса принять участие в проекте в качестве управляющего партнера с 25 % интерес. После того, как было потрачено 4 миллиона фунтов стерлингов, существующий контракт был расторгнут, и график ставок контракта был согласован с переименованной Cubitts Zschokke Downer с запланированной датой завершения в конце 1956 года.
В результате формирования этого нового консорциума Арнольд Даунер стал отвечать за всю деятельность на объекте.
Подготовительные работы по отведению реки начались неудачно, когда взрывчатый заряд, использованный в середине июня для удаления клецок вверх по течению, повредил перемычку из стальных шпунтовых свай ниже по течению. Эта перемычка была сконструирована таким образом, чтобы вода не переносила обломки взрыва из верхнего пельмени в канал шлюза. В конце концов обломки и перемычка были удалены, что позволило беспрепятственно течь по отводному каналу.
Теперь нужно было перекрыть реку, чтобы вся вода стекала по водозаборному каналу. Средний поток реки составлял 500 м 3 / с (17 650 куб. Футов / с), а к июню он упал до 170 м 3 / с (6000 куб. Футов / с), но к тому времени, когда работы были завершены до такой степени, что Твердой датой было выбрано 1 июля, чтобы попытаться отвести поток, увеличившийся до 340 м 3 / с (12 000 куб. футов / с). Дополнительные бульдозеры были выделены для этой попытки, поскольку устойчивость увеличилась до 420 м 3 / с (15 000 куб футов / с), а затем до 510 м 3 / с (18 000 куб футов / с). Если отвод не может быть завершен до пикового зимнего стока, в проекте возникнет задержка от девяти до двенадцати месяцев. Несмотря на исследования, которые показали, что условия не были оптимальными, Арнольд Даунер принял решение продолжить работу. С помощью двенадцати бульдозеров 1 июля 1954 года скопившаяся земля и камни были перемещены со скоростью 570 м 3 (750 кубических ярдов) в течение двенадцати часов, чтобы успешно отвести реку в водоотводный канал.
С изменением направления реки вверх и вниз по течению от плотины были построены коффердамы, и вода откачивалась между ними. Верхняя перемычка потребляла 180 000 м 3 (240 000 кубических ярдов) материала, в то время как перемычка ниже по потоку потребляла 54 000 м 3 (71 000 кубических ярдов) материала.
Были ожидания, что золото будет найдено в обнаженном русле реки, но, несмотря на то, что MOW получило лицензию на добычу и наняла двух опытных золотодобытчиков, результаты были неутешительными. После выхода из воды начались работы по раскопке фундамента для основного блока плотины. Большое отверстие, заполненное гравием, было обнаружено в центральном русле или «глотке» русла реки. Этот желоб, глубина которого составляла 50 футов (15 м), а ширина варьировалась от 50 футов до 30 м (100 футов), была выкопана и заполнена смесью пуццолана (летучей золы) и цемента под плотиной, находясь под бетоном Prepakt электростанции. был использован как снижение спроса на бетонный завод, который был полностью занят поставкой бетона для блоков плотины.
В июле 1954 года Даунер заменил 20 старших сотрудников подрядчика, которые он унаследовал, на людей этого выбора, многие из которых были из компании Morrison-Knudsen Co. Важным назначением было назначение А.И. Смитиса, очень опытного инженера-гидростроителя из Моррисон-Кнудсена, на должность прораба. При наличии руководства объем работ удалось сократить с 1107, когда Даунерс пришел к власти, до 850. Под руководством Даунера темпы строительства увеличились, а еженедельная заливка бетона быстро улучшалась. В первую неделю октября 1954 г. было залито 5 400 куб. Ярдов (4 100 м 3) бетона, который увеличился до 6 700 куб. Ярдов (5 100 м 3), залитых в течение следующей недели.
К маю 1955 года проект уложился в установленные сроки, и работы над электростанцией были на шесть месяцев раньше запланированного срока. Плотина была построена из бетонных блоков шириной 50 футов (15 м) с прорезями шириной 5 футов (1,5 м) между ними, построенными в виде двух профилей, те, которые связаны с водозаборными сооружениями, имели дополнительную секцию, содержащую водозаборы и экраны, а также откос вниз по течению для поддерживать напорный водовод, в то время как другой профиль имел более пологий уклон и был достаточно широк только наверху, чтобы вмещать дорогу через вершину дамбы. В сочетании с размерами блоков, различные бетонные смеси и пропускание холодной воды через охлаждающие змеевики использовались для поддержания температуры блока на уровне 10 ° C (50 ° F) и, таким образом, растрескивания бетона. Трещины могут привести к попаданию воды в тело плотины, что может привести к подъему и нестабильности во время землетрясений. Как только блоки достигли своей окончательной стабильной температуры, щели были заполнены бетоном.
Как только бетон в блоке стал устойчивым, змеевики были заполнены раствором. Завеса из цементирующего раствора низкого давления глубиной 20 футов (6,1 м) была установлена на верхней стороне дамбы и простиралась до обоих устоев для повышения прочности породы под плотиной и предотвращения утечек. Дренажные отверстия были построены сразу после завесы для цементного раствора, а также под зданием ГЭС с установленными 40 манометрами для регистрации повышенного давления на конструкцию.
В общей сложности 700 000 кубических ярдов (540 000 м 3) бетона было использовано при строительстве плотины и водосброса, потребляющих 600 000 кубических ярдов (460 000 м 3). Цемент в основном поставлялся с завода Milburn Lime and Cement Company в Бернсайде (недалеко от Данидина) или кораблем в Порт Чалмерс. Milburn предприняла масштабное расширение для поставки цемента. Заполнитель был получен из реки Клута в квартире комиссара, а вода - из реки.
Дочерняя компания Fletcher Holdings, Stevenson amp; Cook, изготовила и установила затворы, стальную раму электростанции и лебедки водосброса. Прокатные листы затворов были доставлены грузовиком с их завода в Порт-Чалмерс на место, где 80 человек изготовили затворы. пластины с помощью автоматических аппаратов для дуговой сварки под флюсом на секции в специально построенной мастерской и затем установили их на место. Все сварные швы были просвечены рентгеновскими лучами во время изготовления и рентгенографически после установки, а также испытаны давлением, за исключением бетонной секции на входе. Stevenson amp; Cook потеряли деньги из-за контракта с водоводом, что способствовало закрытию компании в 1959 году. Fletcher Construction взяла на себя работы по облицовке и кровле здания электростанции.
Государственное гидроэнергетическое управление взяло на себя проектирование, закупку, монтаж и пуско-наладку электрооборудования. Тендеры на поставку главной электростанции были объявлены в октябре 1949 года, а в мае 1950 года были заключены контракты на сумму 1 000 000 фунтов стерлингов на первые четыре энергоблока.
Государственный гидрогидравлический департамент обосновался на месте в июне 1953 года. Доступ для проведения их работ был впервые предоставлен в августе 1954 года, а монтаж первого энергоблока начался с забетонирования первого спирального корпуса к марту 1955 года.
В ноябре были обнаружены неисправности стыков обмоток статора генераторов. К счастью, у нас появилось достаточно времени, чтобы восстановить все соединения, когда с 24 ноября 1955 года в течение 23 рабочих дней до рождественских каникул члены Новозеландского профсоюза рабочих бастовали в поддержку профсоюзного машиниста крана, который отказался опустить кран. груз, который нес его подъемный кран, когда сирена ушла на перерыв на чай, что, по оценкам подрядчиков, задержит начало заполнения озера на два месяца.
Чтобы соединить новую электростанцию с основными центрами нагрузки, сначала к Гору была построена новая линия 110 кВ с деревянными опорами длиной 52 мили (83,69 км). Затем линейные монтеры приступили к строительству двухцепной воздушной линии электропередачи 110 кВ длиной 89 миль (143,23 км) с использованием решетчатых стальных опор до подстанции Halfway Bush в Данидине, которое было завершено в июле 1955 года и обошлось примерно в 500 000 фунтов стерлингов.
Однако основным соединением была новая одноконтурная воздушная линия электропередачи 220 кВ протяженностью 266 миль (428 км), построенная с использованием решетчатых стальных опор от Роксбурга до новой подстанции в Ислингтоне на окраине Крайстчерча. К 1949 г. изыскания на этой линии шли полным ходом, к 1951 г. были созданы городские поселки и материалы были заказаны. К 1954 году первый участок линии был завершен, что позволило передавать электроэнергию от Текапо А до Крайстчерча. Второй участок на юге, в долине Вайтаки, помог улучшить условия снабжения зимой. Линия Роксбург-Ислингтон стоила около 1000000 фунтов стерлингов и была завершена к зиме 1956 года.
Когда к июню 1956 года на Южном острове отключили электричество, министр труда попросил подрядчиков сосредоточить все ресурсы на работах, которые позволили бы максимально ускорить заполнение озер. Чтобы поощрить рабочую силу, правительство предложило премию в размере 2 фунтов стерлингов в неделю плюс 1 фунт стерлингов в день, если озеро будет заполнено до 19 августа. В полночь 21 июля 1956 года началось заполнение озера, и уровень озера начал подниматься в среднем на 3 фута (0,91 м) в час.
По мере того, как озеро начало наполняться, из дренажных каналов за занавеской для раствора в правом упоре начала вытекать все больше воды, что указывало на неисправность завесы для раствора. Исследования пришли к выводу, что необходимо будет провести дальнейшую заливку раствора (что заняло около двух недель), прежде чем уровень воды в озере будет доведен до окончательного. Было принято решение позволить озеру заполняться не дальше гребня водосброса, пока подрядчики начали бурение и заливку цементного раствора.
К 11:20 утра 23 июля 1956 года озеро наполнилось водой до гребня водосброса. В связи с острой нехваткой электроэнергии на Южном острове немедленно начался ввод в эксплуатацию энергоблока №1. Когда инженеры убедились, что машина пригодна для эксплуатации, в 18:00 ее подключили к национальной электросети. Из-за уменьшенного напора мощность машины была ограничена 30 МВт. К концу следующего дня энергоблок № 2 завершил пуско-наладочные работы и также был подключен к системе. Это позволило ввести в эксплуатацию линию 220 кВ до Ислингтона, поскольку потребовались две машины для обеспечения достаточной реактивной мощности для зарядки длинной линии. Третий энергоблок был введен в эксплуатацию 18 августа 1956 г., а четвертый - 11 декабря 1956 г. Электростанция была официально открыта 3 ноября 1956 г. Стэнли Гусманом в присутствии 600 приглашенных гостей, а также представителей общественности.
Поставка четырех оставшихся энергоблоков началась в конце 1959 года: энергоблок 5 был введен в эксплуатацию 19 апреля 1961 года, энергоблок 6 - 18 августа 1961 года, энергоблок 7 - 13 марта 1962 года и энергоблок 8 - 1 июня 1962 года.
Ввод в эксплуатацию Roxburgh устранил необходимость ограничения мощности на Южном острове и обеспечил избыток электроэнергии на многие годы.
В декабре 1947 года правительство ожидало, что проект будет стоить в общей сложности 11 500 000 фунтов стерлингов. К сентябрю 1949 года, когда были выбраны окончательное местоположение и тип плотины, стоимость возросла до 17 000 000 фунтов стерлингов.
Контракт на сумму 8 620 074 фунтов стерлингов был присужден Hannen, Holland amp; Cubitts совместно с Конрадом Чокке. Это был контракт с целевой оценкой с оговоркой об отсутствии убытков. В мае 1954 года контракт был пересмотрен, чтобы включить Downer amp; Co в качестве принципала. Новый контракт был основан на «шкале ставок» на сумму 10 120 000 фунтов стерлингов.
Окончательная общая стоимость проекта составила 24 102 фунта стерлингов, 800 из которых - 19 151 700 фунтов стерлингов - на гражданское строительство, 445 000 фунтов стерлингов - на кессоны переборки и строительные работы второго этапа, 4 506 100 фунтов стерлингов - на закупку, установку и ввод в эксплуатацию восьми генераторов и ОРУ. В стоимость гражданского строительства было включено 900 000 фунтов стерлингов на премию за досрочное завершение и 35 900 фунтов стерлингов на ускорение программы.
В общей сложности 3500 чертежей были выполнены Министерством труда, Государственным гидроэнергетическим департаментом и подрядчиками по строительству электростанции.
В декабре 1965 года обмотка генератора вышла из строя на блоке 2, после чего последовала серия дальнейших отказов в период с 1971 по 1973 год, которые в попытке исправить обмотки были перевернуты. Статоры энергоблоков 1, 3 и 4 были перемотаны с 1975 по 1976 год.
Шлюзовые ворота № 3 в 1996 году и ворота № 2 в 2001 году были модифицированы, чтобы позволить электростанции выдерживать повышенный максимальный расчетный паводок 5 700 м 3 / с (200 000 куб. Футов / с). Ворота № 1 также были залиты бетоном. Чтобы улучшить способность конструкции противостоять сейсмическим воздействиям, первоначальная система управления затворами водосброса с тяжелой цепью и противовесом была заменена гидравлической системой, а верхний мост плотины был усилен, а портальные башни были опущены.
В 1990-х годах системы управления электростанцией были автоматизированы с использованием новых систем управления и защиты, что позволило избавиться от персонала. Теперь управление электростанцией осуществляется из центра управления на электростанции Клайд.
В 1987 году активы NZED (включая Roxburgh) были переданы Электроэнергетической корпорации Новой Зеландии (ECNZ).
С 1 апреля 1996 года собственность Роксбург была передана от электроэнергии корпорации Новой Зеландии в Контакт энергии государственное предприятие, которое впоследствии перешла в частную собственность в 1999 году с разделением Transpower новая комната управления была построена на бывшей автостоянке к дому Оборудование Transpower, необходимое для работы передающего оборудования. Первоначальные воздушные автоматические выключатели были заменены элегазовыми выключателями Sprecher amp; Schuh в конце 1980-х годов.
В оригинальной конструкции генератора воздушный поток, создаваемый полюсами вентилятора, был дополнен потоком воздуха через ротор. Во время заводских приемочных испытаний один генератор был подвергнут тепловому прогону, но для того, чтобы сохранить потери на ветер и трение в пределах допустимых 10 процентов по сравнению с гарантированным значением, производитель заблокировал поток через ротор, что уменьшило поток воздуха в генераторе. с охладителями в замкнутом контуре до 19,5 м3 / с, что составляет около 90% расчетного расхода. Эта модификация была применена ко всем генераторам. Ограниченное время, необходимое для ввода в эксплуатацию энергоблоков, означало, что не было проведено никаких прогонов нагрева, что могло бы выявить влияние этой модификации на температуру обмотки статора. В результате генераторы Roxburgh всегда работали при более высоких температурах, чем большинство других гидрогенераторов в Новой Зеландии.
Традиционной практикой управления температурой генератора в течение лета было открытие вентиляционных отверстий генератора и использование модифицированных воздуховодов для отвода горячего воздуха за пределы здания, а также открытие главной двери здания электростанции и запуск вытяжных вентиляторов, установленных высоко в стене у здания. другой конец машинного зала.
В 1995 году стало очевидно, что становится все труднее поддерживать температуру обмотки статора в номинальном рабочем диапазоне от 65 до 75 ° C при работе с максимальной мощностью в летние месяцы с января по апрель. В результате было необходимо снизить мощность генераторов с 40 до 35 МВт. Это снижение рейтинга ограничило операционную гибкость станции.
Исследования показали, что перегрев обмоток статора был вызван повреждением изоляции обмотки статора, что привело к снижению теплопередачи от проводников, накоплению пыли и масла на обмотке статора и поверхностях теплообменника, уменьшив их теплопередачу, а также поддержание высоких температур окружающего воздуха и речной воды в течение лета, разделение электростанции на отсеки для управления риском пожара, что привело к сокращению воздушного потока через электростанцию, и все это усугубляется неэффективной системой вентиляции генератора.
В 1997 году началась практика запрета открывать вентиляционные отверстия летом, поскольку это эффективно вызывало отключение одного из восьми воздухоохладителей в генераторе.
Модификации, внесенные для решения проблемы перегрева, включали улучшение воздушного потока через электростанцию, частичное возвращение к первоначальной конструкции сквозного охлаждения ротора; изменение способа прохождения воды через охладитель и расстояние между ребрами труб; изменение конфигурации основного воздуховода; и сделав кулеры немного больше. В результате объем воздуха, циркулирующего внутри агрегата, увеличился примерно на 28 процентов до 25 м3 / с. Также были предприняты шаги для улучшения воздушного потока через электростанцию, как описано ниже.
Начиная с 2002 года, на всех энергоблоках был проведен капитальный ремонт, который, среди прочего, включал установку новых сердечников и обмоток статора, повторную изоляцию полюсов ротора, ремонт рабочего колеса турбины и калитки, замену компенсационного кольца на валу турбины., замену воздухоохладителей статора, а также, при необходимости, ремонт любых механических компонентов.
Когда она принадлежала НЗЭД, электростанция была застрахована самостоятельно. После того, как в конце 1980-х он был передан государственному предприятию ECNZ, возникла необходимость в получении коммерческого страхования. Для получения этой страховки возникла необходимость снизить риск пожара на станции. В результате с середины 1990-х годов ECNZ модернизировал противопожарную защиту на станции, которая для уменьшения распространения дыма или огня включила разделение электростанции на несколько отдельных пожарных зон. Это разделение привело в 1995 году к установке утвержденных противопожарных дверей, замене существующих дверей на противопожарные двери или установке двусторонних межсетевых экранов с противопожарными дверями. Однажды такой барьер был установлен между полом статора и кабельной галереей на стороне выхода электростанции. Все двери были оснащены сверхмощными регулируемыми доводчиками. К сожалению, это разделение ограничивало поток воздуха и привело к тому, что летом температура достигла середины 30 ° C на полу машинного зала и до середины 40 ° C на полу генератора, достигая пика около 20:00.
Чтобы улучшить воздушный поток через электростанцию, использовались временные клинья, удерживающие противопожарные двери открытыми, но это поставило под угрозу пожарную безопасность. Постоянное решение было реализовано в 1999 году, когда клинья были заменены электромагнитными дверными фиксаторами, которые в сочетании с автоматическими дверными доводчиками, которые удерживают дверь открытой, но которые в ответ на пожарную тревогу или сбой питания автоматически закрывают двери. В 2002 году была дополнительно улучшена вентиляция пола генератора за счет установки вытяжного вентилятора для подачи холодного воздуха из дренажной галереи плотины.
В 2012 году исходный соединительный трансформатор Т10 мощностью 50 МВА 220/110 кВ был заменен новым блоком мощностью 150 МВА, что сняло существенные ограничения на эксплуатацию сети 110 кВ Саутленда. Это также сняло предыдущее ограничение станции на выработку 110 кВ до 90 МВт и, следовательно, на общую мощность станции до 290 МВт.
Электростанция состоит из бетонной гравитационной плотины длиной 1170 футов (360 м) и высотой 185 футов (56 м), через которую восемь стальных затворов подают воду в электростанцию, в которой находятся турбины. Затворы меняются с впускной секции 18 футов (5,5 м) на 18 футов в диаметре, а затем сужаются до 15 футов (1,4 м), где они входят в корпус улитки. Три 135-тонных (137-тонных) затвора водосброса, поставленные Sir William Arrol amp; Co., расположены на западной (правой) стороне дамбы. Проектировщики ожидали, что 500-летний паводок составит 3 400 м 3 / с (120 000 куб. Футов / с). В результате водосброс был спроектирован с пропускной способностью 4200 м 3 / с (150 000 куб футов / с).
В основании водосброса находились три низкоуровневых шлюзовых затвора массой 80 тонн (81,3 тонны), поставленные компанией Stahlbau из Рейнхаузена в Германии, рассчитанные на пропускную способность 2 300 м 3 / с (80 000 куб. Футов / с). Во время строительства эти шлюзовые ворота использовались для отвода реки через водоотводный канал. Участок водозаборного канала, расположенный выше по течению, не был облицован и проходил по старому естественному руслу реки до выхода на водосброс и блок шлюзовых ворот, который на выходе изогнут для направления воды от наружной подстанции. Поверхности были обработаны в соответствии с высокими стандартами, чтобы обеспечить плавный поток воды при средних и высоких потоках. Впоследствии одни шлюзовые ворота были залиты бетоном, оставив в эксплуатации только шлюзовые ворота № 2 и № 3.
Надстройка электростанции построена из сварного стального каркаса, облицованного сборными железобетонными панелями. Два мостовых крана на 118 тонн (120 тонн) производства Sir William Arrol amp; Co проходят по всей длине электростанции, включая разгрузочную площадку.
Основное генерирующее оборудование расположено на трех этажах: основной этаж на высоте 306,5 футов (93,4 м), этаж генератора на высоте 297 футов (91 м) и этаж турбины на высоте 287 футов (87 м) с кабельными галереями на стороне ниже по потоку, которая пройти по всей длине здания. Выбор уровня основного этажа определялся габаритами турбины и генератора. Однако, поскольку этот уровень ниже максимально возможного уровня затопления, оцененного на момент проектирования и составлявшего 315 футов (96 м), это была электростанция, и мастерская были сделаны водонепроницаемыми до этого уровня. В результате окна расположены высоко, а двери находятся на уровне 318 футов (97 м).
Открытая для машинного зала, но возвышающаяся примерно на три метра над основным этажом в западном конце электростанции, находится разгрузочная площадка, под которой находится распределительное устройство на 400 В на уровне основного этажа, а под ними - вспомогательные генераторные установки на уровне генераторного этажа.
Самый низкий уровень - это дренажная галерея на высоте 257 футов (78 м), которая проходит по всей длине здания электростанции и дает доступ к вытяжным трубам.
Генераторные трансформаторы расположены на открытом воздухе на платформе над отводом на высоте 318 футов (97 м).
Каждый водосброс приводит в движение турбину Фрэнсиса, поставленную канадской компанией Dominion Engineering. Номинальная частота вращения турбин составляет 136,4 об / мин с гарантированной максимальной скоростью разгона 252 об / мин. Турбины имеют номинальную мощность 56 000 л.с. при чистом напоре 148 футов (13,7 м), которые потребляют 101,2 м 3 / с (3575 куб. Футов / с) воды при полной нагрузке. Бегуны весят 28 тонн и имеют диаметр 12 футов 10 дюймов (1,2 м). Скорость каждой турбины контролируется поставляемым Woodward регулятором, расположенным на полу генератора. Электростанции расположены на расстоянии 50 футов (15 м) между центрами. Каждая турбина напрямую подключена к 44-полюсному синхронному генератору 11 кВ, поставляемому компанией British Thomson-Houston (BTH). Каждый генератор имеет мощность 44,44 МВА при коэффициенте мощности 0,9 и общей массой 362 тонны при весе ротора 185 тонн. Каждый из генераторов заключен в толстостенный восьмиугольный бетонный корпус, каждый из которых имеет воздухозаборник для подпиточного воздуха, расположенный в каждом верхнем углу. Генераторы охлаждаются воздухом с помощью вентиляторов в верхней и нижней части ротора, обеспечивающих циркуляцию воздуха, в то время как радиаторы с водяным охлаждением, расположенные в каждом углу ямы генератора, отводят тепло из воздуха.
Выход каждого энергоблока подключен к трем однофазным трансформаторам генератора, половина из которых была поставлена Ferranti, а оставшаяся часть - канадской General Electric. Все они имели две одинаковые вторичные обмотки, что позволяло их конфигурировать на напряжение 110 кВ или 220 кВ. Энергоблоки с 1 по 5 подключены к системе 220 кВ, а блоки с 6 по 8 - к системе 110 кВ. Трансформаторы расположены на платформе над вытяжной трубой. При заливке масла каждый трансформатор весит 59 тонн. От трансформаторов воздушные проводники передавали электроэнергию по отводу на ОРУ.
Энергоблоки были поставлены с гарантированным КПД 92,2% при нагрузке на три четверти турбин, 97,36% при нагрузке на три четверти и 97,67% при полной нагрузке с совокупным КПД 89,77% при нагрузке на три четверти.
Системы 110 кВ и 220 кВ были подключены соединительным трансформатором мощностью 50 МВА 220/110 кВ, поставленным Brown Boveri. Наружные выключатели 220 кВ и 110 кВ также были поставлены компанией Brown Boveri и были воздушно-дутьевые.
Чтобы обеспечить надежное вспомогательное оборудование для электростанции, два вспомогательных энергоблока были установлены ниже разгрузочного отсека и снабжались питанием от общего напорного трубопровода диаметром 3 фута (0,27 м) и длиной 243 фута (22,6 м), который проходил от вершины плотины. Каждая установка оснащена горизонтальной турбиной Francis мощностью 765 л.с., поставляемой Drees amp; Co из Западной Германии, которая через маховик приводила в действие генератор мощностью 625 кВА, 400 В, поставляемый General Electric. При полной нагрузке каждый блок потребляет 0,165 м 3 / с (5,82 куб. Футов / с) воды.
Стоимость модернизации вспомогательных энергоблоков в 2017 году составила от 2,5 до 3 млн новозеландских долларов.
Озеро Роксбург, образовавшееся за плотиной, простирается почти на 30 километров (19 миль) в сторону города Александра.
Эксплуатация электростанции покрывается требованиями шести разрешений на использование ресурсов, срок действия которых истекает в 2042 году. Они требуют минимального расхода 250 м 3 / с (8 800 куб. Футов / с) из электростанции.
С вводом в эксплуатацию Roxburgh отложения, которые ранее стекали по реке Клута, оказались в ловушке за плотиной. Регулярные исследования этого осадка начались в 1961 году. К 1979 году средний уровень русла реки ниже по течению от моста Александра увеличился на 3,6 метра с момента создания озера в 1956 году. Завершение строительства электростанции Клайд в 1992 году сократило приток наносов из реки Клута, в результате чего река Манухерикия стала основной. источник. Наводнения 1979, 1987, 1994 и 1995 годов вынудили многих жителей Александры оказать давление на владельцев электростанции Роксбург, чтобы они лучше справлялись с накоплением наносов. Сильное наводнение в 1999 году вызвало затопление значительной части основного делового района Александры. Это привело к тому, что Contact Energy и правительство приобрели недвижимость, пострадавшую от наводнения, и сервитуты по сравнению с другими, а также построили берег от наводнения. Contact Energy также внедрила программу опускания уровня озера во время наводнений в попытке переместить смывные наносы вниз по течению.
Между 1956 и 1979 годами максимальный рабочий уровень озера Роксбург составлял 132,6 м, а затем снизился до 132 м. В декабре 2009 года компания Contact Energy получила разрешение от регионального совета Отаго вернуться к максимальному рабочему уровню 132,6 м. Это увеличило бы количество электроэнергии, которую могла бы производить электростанция. Когда в октябре 2009 года заслушивалась заявка Contact Energy, по заявке было получено 14 представлений: восемь - против, пять - в поддержку и одно - нейтрально. Утверждение повышенного рабочего уровня было связано с условиями, обеспечивающими соответствие сбросного потока электростанции естественным паводковым потокам. Когда поток достигает 700 м 3 / с (25 000 куб футов / с), уровень озера Роксбург должен быть понижен до уровня ниже 132 м путем сброса меньшего количества воды на электростанции Клайд или увеличения потока через электростанцию Роксбург. Были рассмотрены другие условия, смягчающие воздействие на зоны отдыха и пешеходные дорожки, а также протоколы, которым необходимо следовать в случае обнаружения исторических артефактов.
С 2012 года осуществляется программа отлова и перевалки и транспортировка оленей (молодь угрей) вокруг электростанции. Отчет за 2016 год
Водосброс
Внешний вид, четко показывающий восемь затворов
