Электростанция Марэтай — гидроэлектростанция на реке Вайкато , на Северном острове Новой Зеландии . Это пятая из восьми гидроэлектростанций на реке Вайкато, и при мощности 360 МВт является крупнейшей гидроэлектростанцией на Вайкато.
Станция имеет две электростанции: электростанция Марэтай I расположена прямо перед плотиной Марэтай, а электростанция Марэтай II расположена в 550 метрах (1800 футов) ниже по течению от Марэтай I. Хотя обе электростанции полностью разделены, обе электростанции работают как одна электростанция.
Maraetai принадлежит и управляется компанией Mercury Energy .
В начале 1946 года министр общественных работ Боб Семпл объявил о полном развитии реки Вайкато, при этом первые три станции были запланированы в Охакури , Вакамару и Мараэтай. Хотя Охакури был выбран первым, выбор вскоре сместился в сторону Вакамару, поскольку это было лучшее место для нужд передачи. Однако для участка Мараэтай было проведено больше исследований, и запуск Вакамару первым усложнил бы отвод реки для Мараэтай позже, поэтому было решено сначала построить Мараэтай. [1]
Исследования гидроэлектростанции в Мараэтае были завершены между 1940 и 1945 годами. Участок находился в глубоком узком ущелье , к западу от Токороа и в 20 милях (32 км) вверх по течению от Арапуни . Из-за узости ущелья электростанция занимала всю длину основания плотины, что означало, что не могло быть построено никакого традиционного водосброса . Это означало, что водосброс должен был быть спроектирован как часть отводного туннеля. Участок был составлен из вулканического игнимбрита , который сильно растрескался при охлаждении, что означало, что требовалось обширное заполнение камня. [2]
Строительство Maraetai I началось в 1946 году со строительства подъездной дороги из Токороа и создания служб и жилья для рабочих плотины. Лагерь обслуживания и размещения образовал город Мангакино на южном берегу того, что станет озером Маретай . Проблемы возникли с самого начала — Вторая мировая война только что закончилась, что означало большую нехватку рабочей силы и материалов. Рабочая сила департамента общественных работ составляла менее двух третей от довоенного размера, и тысячи вакансий не были заполнены. Бетон и сталь также были в дефиците, поскольку импорт стали составлял менее половины от довоенного уровня, а местные подрядчики могли производить только две трети требуемого количества бетона. В сочетании с промышленными беспорядками и характером участка целевая дата завершения 1951 год стала менее достижимой. [1]
Работа над отводным туннелем — диаметром 25 футов (7,6 м) и длиной 1685 футов (514 м) — началась в конце 1946 года на южной стороне участка. Однако работа была замедлена большим количеством воды, которая лилась в туннель, пока он не был обширно залит цементом и битумом и облицован бетоном. Из-за постоянного просачивания воды рабочие нередко работали по колено или даже по пояс в воде. К 1948 году на участке работало около 800 рабочих. Туннель был завершен в марте 1949 года, когда был открыт северный портал и через туннель потекла первая вода. Затем работа началась со строительства перемычек, чтобы перекрыть естественное русло реки и позволить начать строительство плотины. Контрольные ворота Таупо были закрыты, чтобы понизить уровень воды в Вайкато, и 11 бульдозеров лихорадочно сбрасывали грунт в реку, чтобы остановить естественный поток. Процесс был затруднен неожиданным сильным дождем, который вызвал быстрый подъем уровня реки, и потребовалось 27 часов, чтобы окончательно перекрыть естественное русло реки. Затем был построен водосбросный туннель, который опускался под углом 45 градусов, чтобы пересечься с отводным туннелем. [1]
В конце 1949 года, наконец, начались работы по фундаменту плотины. Была проведена обширная и тщательная заливка камня, достигшая 200 футов (61 м) ниже русла реки, и вдоль сторон на протяжении 1000 футов (300 м). Заливка включала бурение тысяч отверстий в скальной поверхности, и в процессе было использовано 11 000 тонн (11 000 длинных тонн; 12 000 коротких тонн) цемента. [1] [2]
Строительство плотины началось в сентябре 1950 года, и вскоре рабочая сила достигла своего пика в 1200 человек. На месте был куплен большой механизированный бетонный завод для производства более 153 000 кубических метров (200 000 кубических ярдов) бетона, необходимого для плотины, которая была укреплена 5000 тоннами (4900 длинных тонн; 5500 коротких тонн) стали. Впервые в Новой Зеландии была использована система охлаждения бетонной массы. Она включала в себя встроенные трубы, по которым проходила охлажденная вода. [1] [2]
Электростанция была построена быстро, чтобы машины работали как можно скорее. Фундамент был заложен в начале 1950 года, а электростанция была завершена в течение года. Она состояла из стальной структурной рамы с предварительно отлитой бетонной секционной крышей. Трансформаторная станция была размещена сзади и наверху самой электростанции из-за ограничений ущелья. [1] [2]
Департамент общественных работ хотел закупить основное оборудование за пределами обычного Соединенного Королевства из-за сжатых сроков поставки и отсутствия у британских фирм опыта в строительстве крупных турбин, генераторов и оборудования 220 кВ. В конечном итоге контракты были переданы Канаде на генераторы и Соединенным Штатам на турбины, поскольку обе страны имели больший опыт и цена была на 40% ниже британского эквивалента. Что касается водосбросных затворов и рам, то тендер из Западной Германии, поданный всего через пять лет после Второй мировой войны, был, как ни странно, принят Кабинетом министров, поскольку он был на треть ниже и на год быстрее самого низкого британского предложения. [1]
К середине 1951 года были установлены напорные водоводы и установлены первые три машины. 31 октября 1952 года Марэтай выработала свою первую электроэнергию, выработав 30 мегаватт (40 000 л. с.) при пониженной нагрузке и половинном напоре . Временные лотки транспортировали воду через электростанцию из двух оставшихся напорных водоводов. Пониженный напор поддерживался, в то время как отводной туннель был остановлен огромной бетонной пробкой длиной 30 метров (98 футов). Напор был поднят до 175 футов (53 м) в апреле 1953 года, и станция была официально открыта 5 сентября 1953 года — через два года после намеченной даты завершения. [1] [2]
Четвертая машина была установлена в январе 1954 года, а затем в апреле последовала пятая и последняя машина. Затем озеро было поднято на полную высоту в 200 футов (61 м) напора. [1] [2]
Строительство электростанции Maraetai II, последней электростанции, построенной на реке Вайкато, началось в 1959 году, с 500-метрового канала, доставляющего воду вниз по южной стороне ущелья к электростанции. В 1961 году работы на Maraetai II были приостановлены, когда недавно избранное Национальное правительство во главе с сэром Кейтом Холиоуком переключило приоритет на строительство HVDC Inter-Island («кабель пролива Кука») между Северными и Южными островами после значительного увеличения спроса на электроэнергию.
После завершения строительства межостровной линии в 1965 году работы возобновились на Марэтае II, и первые две турбины и генераторы были окончательно введены в эксплуатацию в июле 1970 года. Последняя турбина и генератор, а также последний на реке Вайкато, были введены в эксплуатацию в феврале 1971 года — почти через 25 лет после начала строительства Марэтае. [2] [3]
Плотина Марэтай — это бетонная арочная плотина , которая запруживает реку Вайкато за электростанцией Марэтай I и создает озеро Марэтай. Длина плотины составляет 133 метра (436 футов), высота — 87 метров (285 футов), ширина у основания — 15,2 метра (50 футов), а на гребне — 11 метров (36 футов). В свое время плотина была крупнейшей гидроэлектростанцией в Южном полушарии . [3]
Водосброс плотины расположен к югу от плотины. Из-за расположения плотины в узком ущелье места для строительства традиционного водосброса было недостаточно, поэтому отводной туннель, использовавшийся при строительстве, был перестроен в водосброс плотины. Водосбросной туннель имеет длину 521 метр (1709 футов) и диаметр 7,6 метра (25 футов) и заблокирован тремя водосбросными воротами, каждый высотой 7,1 метра (23 фута) и шириной 7,16 метра (23,5 фута).
Вода для Марэтай I берется из озера Марэтай на плотине и подается в электростанцию по пяти стальным водоводам , каждый длиной 70 метров (230 футов) и диаметром 4,8 метра (16 футов). Вода используется для вращения пяти вертикальных турбин Фрэнсиса , каждая из которых вращается со скоростью 167 об/мин. Затем вода возвращается в реку Вайкато.
Каждая из пяти турбин вращает генератор, каждый из которых вырабатывает 36 МВт электроэнергии при 11 000 вольт. Для выработки одного мегаватта электроэнергии через турбины каждую секунду должно проходить 2000 литров (440 имп галлонов; 530 галлонов США) воды. Затем электричество от каждого генератора передается на трансформатор мощностью 40 МВА , где электричество повышается до 220 кВ для передачи.
Шестой водовод установлен на Maraetai I, который подает воду на две вспомогательные турбины и генераторы. Эти генераторы используются для выработки электроэнергии для нужд как Maraetai I, так и Maraetai II. [3]
Вода для Maraetai II отводится вниз по каналу к югу от плотины к электростанции. Канал к Maraetai II имеет длину 550 метров (1800 футов), ширину 12 метров (39 футов) и глубину 12 метров (39 футов).
Вода поступает из канала в электростанцию через пять стальных водоводов, немного отличающихся от водоводов Марэтая I. Водоводы имеют длину 102 метра (335 футов) и диаметр 4,6 метра (15 футов). Вода используется для вращения пяти вертикальных турбин Фрэнсиса, вращающихся с более высокой скоростью 187 об/мин.
Генераторы на станции Maraetai II вырабатывают по 36 МВт каждый при напряжении 11 000 В. Для передачи эта мощность повышается трансформаторами мощностью 40 МВА до 220 кВ.
Электроэнергия с обеих станций отправляется на распределительное устройство Мараэтай, между двумя электростанциями. Электроэнергия с расположенной ниже по течению электростанции Вайпапа поступает в Мараэтай по одноцепной линии 220 кВ (MRI-WPA-A), а электроэнергия из Мараэтай и Вайпапы затем передается в Вакамару по двум одноцепным линиям 220 кВ (MRI-WKM-A и MRI-WKM-B).
Из Вакамару электроэнергия, вырабатываемая в Мараэтае, распределяется через сеть 220 кВ Transpower в Гамильтон , Таупо , Палмерстон-Норт и Окленд .
