ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗАТМЕНИЕ — ПОКА НЕ У НАС

Авария, о вероятности которой твердили украинские энергетики, свершилась. В этот раз несчастье случилось не у нас, а в далекой Америке. Громадное впечатление производят беспрецедентные масштабы происшедшего. Если верить сообщениям прессы, что без электричества остались 50 млн. человек, то это означает выход из строя электрических мощностей порядка 80—100 тысяч мегаватт. Были разгружены или «сели на нуль», как говорят энергетики, около 20 электростанций такой мощности, как Чернобыльская АЭС до ее аварии. Материальный ущерб от отключений будет исчисляться многими миллиардами долларов. Политический и моральный урон не поддается измерению. По существу, это крупнейшая электроэнергетическая авария за всю мировую историю.

Казалось бы, причины происшедшего было удобно связать с происками террористов, которые и везде, и нигде, но всегда к услугам прессы. Но в данном конкретном случае придется, по-видимому, обходиться без них. Иначе следовало бы признать за ними интеллектуальные и научно-технические возможности на уровне лауреатов Нобелевской премии. Провести тщательный многофакторный анализ энергосистем США и Канады, точно определить слабые места, рассчитать все переходные режимы и внести в нужное время и в нужном месте так называемые высококвалифицированные возмущения не под силу ни одному научно-исследовательскому институту мира.

Представляется, что авария не является логическим следствием каких-то стратегических упущений, она никак не следует из логики развития энергетики США и Канады. Тем более что Нью-Йорк уже оставался без электроэнергии, кажется, в 1966 году, после чего были сделаны очень серьезные выводы.

Скорее всего, авария носит более или менее случайный характер, хотя невольно возникают определенные мысли насчет чрезмерной концентрации мощностей, гигантомании и, в определенном смысле, глобализации энергетики, забвения законов оптимизации. Американцы, мне кажется, постоянно придерживаются принципа: чем больше, тем лучше.

Чисто технические аспекты должны быть четко определены специалистами буквально через считанные часы после ЧП. При современном уровне компьютеризации и фиксации всех параметров переходных процессов в энергосистемах с точностью до тысячных долей секунды достаточно произвести синхронизацию временных показателей, как картина становится абсолютно очевидной: где несчастье началось и в какой последовательности оно развивалось.

Предельно упрощенно, но с достаточно высокой степенью достоверности можно предположить следующий ход событий.

Основной закон, определяющий надежную работу синхронной энергетической системы — это строгое равенство между производимой и потребляемой электроэнергией. О нем судят по частоте электрического тока, которая должна быть стабильной в пределах 50 герц у нас и 60 — у американцев.

Если по какой-либо причине (отключение нескольких мощных линий электропередачи, остановка крупной электростанции, ошибка оперативного персонала высшего уровня ответственности, стихийные явления типа пожара, наводнения и т.д.) возникает значительный дефицит мощности в конкретном регионе, то по межсистемным линиям электропередачи, связывающим этот регион с соседними, происходит громадное увеличение потока электроэнергии, намного превосходящее их пропускную способность. Линии недопустимо перегружаются, и специальные защитные устройства их отключают. В дефицитном регионе автоматическая частотная разгрузка ликвидирует недостаток электрической мощности путем отключения необходимого количества потребителей. Собственно, при классическом развитии событий на этом все и должно закончиться. Процессы протекают практически мгновенно, в доли секунды, в крайнем случае — в пределах трех секунд. Наступает процесс временной стабилизации с последующим возобновлением питания потребителей и восстановлением потерянных энергетических мощностей.

Совсем другая картина наблюдается, если перегруженные линии не отключатся. Скажем, по причине отказа выключателя или задержки в результате неправильного действия устройств релейной защиты. Тогда район аварии не локализуется своевременным отключением необходимых линий электропередачи и возникает явление, называемое каскадной аварией. Появляется, как любили говорить «подкованные» журналисты прежних времен, «дикая мощность», возникают системные качания частоты и напряжения. Таким образом, происходит беспорядочное и бессмысленное набрасывание мощности на различные линии связи, их неселективное отключение и отделение регионов один от другого. Кто-то оказывается с громадной нехваткой мощности, а кто-то — с недопустимым ее избытком. Заброс частоты не менее опасен, чем ее катастрофическое падение, которое мы называем лавиной частоты, и поэтому от специальных защит происходит или отключение генерации, или отключение потребителей. Станции «садятся на нуль», целые регионы обесточены, наступает своего рода паралич цивилизации, — и можно сказать, общественный инсульт.

По этому сценарию может произойти полное отключение громадных территорий. Следует подчеркнуть, что весь процесс протекает практически мгновенно — за несколько секунд, что само по себе неприятно и крайне опасно.

Естественно, что по политическим и конъюнктурным соображениям в такой ситуации вину сваливают на соседей и как можно дольше не признают свою. Этот типовой прием был в ходу и у нас. Затем создают совместную комиссию, которой дается приличный срок для выводов, дабы общественность немного успокоилась и подзабыла перенесенный ужас. Но потом наступает момент, когда становится понятным, что пора что-то и как-то объяснить. Тогда предпринимается попытка все изложить так, чтобы никто ничего не понял. А это довольно просто, учитывая, что энергетика — дело тонкое, и в ней мало кто разбирается. И, наконец, появляется официальная адаптированная версия случившегося, которая и доводится до сведения окончательно успокоенной к тому времени общественности с выводами, предложениями и наказанием виновных стрелочников.

При оценке вероятности подобных событий в Украине, на первый взгляд, вполне достаточно утверждения общего характера, типа: если в США, где энергетика буквально по всем показателям находится на несравненно более высоком научно-техническом, технологическом и финансовом уровне, несчастье все же случилось, то в нашей больной, реликтовой, доедающей свой ресурс энергетике таких событий не избежать.

Это так, но есть и вполне конкретные обстоятельства принципиального характера, которые позволяют уверенно говорить о неизбежности масштабных отключений электроэнергии в Украине с еще более неприятными последствиями.

В энергетике нашей страны существуют факторы риска, которые в отдельности вроде бы и не представляют неминуемой угрозы развала энергосистемы. Кажется, что какое-то время можно поработать на минимальных остатках топлива, не имея не только стратегических запасов, но даже и тактических. Можно систематически, особенно зимой, работать с недопустимо низкой аварийной частотой электрического тока, балансируя на грани развала энергосистемы. Можно год от года сокращать объемы всех видов ремонтных работ основного технологического оборудования, можно десятилетиями не вводить новых энергомощностей, не строить электростанций и ЛЭП, уповая на старое, предельно изношенное оборудование. Можно бездействовать, созерцая за процессом развала научно-технического потенциала страны, за неуклонным снижением уровня эксплуатации, за отсутствием вразумительной технической политики, списывая все на хроническую нехватку средств. Можно даже какое-то время работать без кадров высшего уровня ответственности и квалификации, без организационной структуры правительственного уровня, главным смыслом существования которой как раз и является недопущение подобных аварий и развалов.

Но обязательно наступит такое время, когда все факторы риска совпадут во времени, когда скопится негативная критическая масса и тогда развал энергосистемы неизбежен, более того, он приобретет перманентный характер. Можно с достаточной степенью вероятности предположить, что, скорее всего, каскадная авария может начаться в районе Запорожской АЭС и ТЭС, где весьма опасно сконцентрированы громадные энергомощности. Подобные события, вероятнее всего, будут иметь место зимой, усугубив аварию ни с чем не сравнимыми последствиями прекращения отопления населения из-за обесточения котельных.

Естественно, тут никакого сравнения не может быть с печально известными веерными отключениями, когда события инспирируются и контролируются определенными лицами с конкретными целями. Имеется в виду спонтанное отключение многих регионов, по сути, та самая каскадная системная авария, которая произошла в США и Канаде и о которой уже много говорили опытные энергетики, стараясь довести до сознания власть имущих опасность созданной ситуации. Как правило, предостережение воспринимается как запугивание, стремление акцентировать внимание на несуществующих или каких-то сугубо специфических проблемах, очернить нашу славную действительность.

Каковы выводы из сказанного?

Мы имеем дело с чрезвычайно интересной, с точки зрения исследователя, электроэнергетической каскадной системной аварией, происшедшей в США и Канаде, которые располагают первоклассной энергетикой, отвечающей самым высоким мировым стандартам, в то время как Украина и близко не может приблизиться к уровню такой энергетики.

Поскольку подобные аварии происходят достаточно редко, ни в коем случае нельзя упустить возможности поучиться на чужих ошибках. Особенно ценен опыт ликвидации аварии, порядок восстановления питания потребителей, действия оперативного персонала всех уровней, анализ работы устройств релейной и технологической защиты. Идеальный вариант для нас — получить как можно более полную информацию о расследовании аварии.

Осознав очень высокую вероятность аварий с полным отключением напряжения на обширных территориях Украины, нужно на правительственном уровне принять все возможные организационные, технические, финансовые меры для минимизации предстоящих потерь. То, что для Америки больно, для нас может быть невыносимо.

Прежде всего, необходимо восстановить (создать) организационную структуру, которая могла бы работать на правительственном уровне. Смыслом и целью существования такой структуры должна стать ответственность за бесперебойное энергоснабжение Украины.

Энергетикам всех уровней и рангов нужно неустанно пояснять соответствующим руководителям роль отрасли в хозяйственном комплексе, добиваясь от них коренного изменения отношения ко всему комплексу энергетических вопросов.

Нашему, весьма оптимистически настроенному правительству должно быть известно об уже появившихся в США прогнозах относительно необходимости инвестировать в их энергосистемы до 65 млрд. долл. с целью модернизации, и о дополнительных сомнениях в целесообразности денационализации энергетики, поскольку это приводит к хроническому недофинансированию отрасли. Этот вывод вполне очевиден, ибо всякому олигарху свой карман намного ближе, чем любые, даже жизненно важные для общества потребности.

Чем быстрее придет понимание того, что электроэнергетика — нервная система современной цивилизации, очень болезненно реагирующая на любые аномалии, и что она в состоянии мгновенно привести к полному коллапсу все наше общество, тем лучше будет для политиков, для власти, для нас всех.