«Конец света» американских электросетей: почему лесные пожары не виноваты

21.11.2019 18:07

Кризис электросетей в Калифорнии не вызван форс-мажором, он вызван систематическими ошибками в работе всех служб. И этот кризис скоро не закончится.

2


Ви таки будете смеяться, но «Pacific Gas and Electricity» опять вырубила свет в Калифорнии, говорят, опять сильный ветер.


Это уже четвёртый массовый блэк-аут. Хроника щёлканья рубильником такова:


— 9 октября свет потух сразу в 730 тысячах домов и офисов;


— 23 октября обесточены 179 тысяч домохозяйств;


— с 26 октября по 1 ноября поставки электроэнергии были прекращены сразу для 941 тысячи объектов.


В этот раз приятный полумрак коснётся 180 тысяч домов сразу в 16 округах в северной и центральной части штата Калифорния. Об этом сообщила спикер PG&E Кэти Эллен.


Да, а сейчас будет лонгрид… в смысле, многабукаф. Я не ув.Борис Марцинкевич, имею интеллект не такой мощи, но мы тут тоже кое-чё могём.


Итак. Часть первая. Моё личное мнение о масштабах случившегося звиздеца. Не претендую ни на что, просто высказываюсь.


Для начала немного теории для понимания глубины. Ибо не все представляют, как оно устроено.


Как работают распределительные электросети? Электричество подаётся в дом или квартиру в виде переменного напряжения 220В/50Гц, или 380В/50Гц трехфазного тока. Для упрощения будем использовать терминологию самих электриков – 0,4кВ (киловольта). Распределять такое напряжение по потребителям удобно только на небольшие расстояния и не слишком большие нагрузки. Иначе потребуются проводники больших сечений, то есть дорогие и тяжелые.


Для распределения энергии по районам населенного пункта или по близлежащим населенным пунктам удобно использовать напряжение 10кВ. Можно по относительно нетолстым проводникам передать приличную мощность, и класс изоляции (читай: количество и качество изоляционных материалов) не слишком высокий.


Но даже посёлок тысяч на 30, не говоря уж про город, запитать «десяткой» неудобно, опять же из-за недостатка мощности, которую допустимо передать по проводнику. Поэтому города питаются разными напряжениями: 35, 110 и 220кВ. Районы крупного города, кстати, тоже могут запитываться по 35 или 110кВ.


Понижение напряжения питания осуществляется на подстанциях. Обычные городские подстанции 10/0,4кВ население часто называет «трансформаторными будками», их многие видели и представляют, что это такое. Городские подстанции получают питание 10кВ от главной подстанции города или посёлка – районной. Если город крупный, то таких подстанций может быть и несколько. Обычно районная подстанция питается линиями 110/220кВ. На город таких линий, как правило, приходит две.


Подстанция – это не только понижающий трансформатор/трансформаторы, но и распределительные устройства с приборами защиты. Защита нужна обязательно: в электросетях случаются всякие неприятности вроде коротких замыканий или перенапряжений, и их лучше оперативно локализовывать, не допуская распространения проблем, а лучше это все делать автоматически.


Поэтому на подстанции обычно всегда есть защита. Она контролирует правильность параметров электросети и в случае нештатной работы задействует коммутационные аппараты, которые есть тут же, на подстанции, и отключит питание место повреждения. Самая простая защита: плавкие предохранители. Думаю, никому не надо объяснять, как они работают. Однако предохранители поставить можно не везде, от серьезной нагрузки его просто разорвёт (сам видел такие случаи).


Поэтому ставят суровые аппараты с устройствами гашения электродуги с помощью масла, элегаза или дутья магнитным полем, воздухом. На районных подстанциях, или на местных, но со сложными распредустройствами, защита представляет собой целую систему с кучей элементов: дифференциальная, дистанционная, газовая, токовая отсечка и т.д. Они все работают одновременно, контролируя разные параметры подходящих/отходящих линий и оборудования самой подстанции.


Как правило, подстанции имеют, как я уже сказал, два независимых питания по двум линиям, кабельным или воздушным (ВЛ). Как нетрудно понять, это резервирование. Если от подстанции питаются ответственные потребители, то непременно устраивается система АВР (автоматическое включение резерва), когда при пропадании питания по одной линии вторая включается автоматически и в короткое время. И большое количество защит тоже нужно для резервирования их работы. Может так быть, что одна защита «не почувствует» КЗ в линии, так есть другая, сработает она.


Даже если в городе есть электростанция, скорее всего, электроэнергию город будет получать не напрямую от неё (хотя бывает всякое), а от энергосистемы. В эту систему соединены вместе все электростанции, связанные ВЛ с высокими уровнями напряжения – 500, 750кВ и выше. По этим линиям происходят перетоки энергии, скажем, у нас с востока на запад: на востоке ночь, потребление падает, а на западе час пик, потребление растёт. Очень удобно. Линии связывают локальные энергосистемы через крупные распределительные подстанции – очень серьезные устройства, часто режимные. В России таких подстанций – по пальцам пересчитать. Это стратегические объекты.


Для многих будет открытием, но надёжность энергосетей растёт с ростом уровня напряжения.


Самые ненадёжные линии и устройства – это те самые 0,4кВ. Они, правда, как правило и самые легко восстанавливаемые. Линии и подстанции 500кВ и выше обычно практически абсолютно надёжны. Их может вывести из строя только очень суровое стихийное бедствие вроде мощного землетрясения, диверсия или война.


Обеспечением надёжности распределительных сетей занимаются местные организации – районные электросети. Многие думают, что они только тем и занимаются, что выезжают на вызовы граждан, чтоб ветку с проводов снять. А вот и нет, это лишь очень малая часть их деятельности. Обычно энергетики по уши заняты тем, что выполняют работы по ППР – планово-предупредительному ремонту. Никто не ждёт аварий, все заняты их предупреждением.


Например, все ВЛ обязательно дважды в год, зимой и летом, осматриваются. Не пошли ли в сторону опоры (столбы – это то, на чём забор держится, а провода висят на опорах!), чисты и исправны ли изоляторы, не сгнили ли заземления, как там так называемая стрела провеса – зимой провода не должны быть внатяг, а летом болтаться слишком сильно. Да, осмотр может вестись как пешком, так и с вертолёта, и с беспилотника. Главное, что он есть.


На подстанциях тоже работ хватает: нужно проверить и очистить изоляцию, испытать выключатели (на них, например, переходное сопротивление в контактах измеряют, на минуточку, микроОмы вылавливают), опробовать и настроить защиту, откалибровать и поверить приборы. Всё это – каждый день, из года в год.


Если устройства смонтированы точно и по грамотному проекту, а их обслуживание ведется правильно и в срок, то энергосети по надёжности приближаются к 100%. Я не шучу. Ну и, конечно, если не учитывать тупорогих крановщиков, бестолковых водителей самосвалов, обдолбанных подростков и пьяных экскаваторщиков.


Это я про устройство сетей в России. В США, скорее всего, то же самое. Ну, за исключением, пожалуй, напряжения 110В/60Гц у потребителей, и странную нелюбовь сетей к линиям низкого напряжения: они предпочитают повесить трансформаторы чуть не у дома, но подстанцию не строить. Но у энергосистемы принцип тот же самый, плюс-минус хитрость инженеров-проектировщиков.


А теперь о глубинах американского звиздеца в Калифорнии.


Масштаб блэкаута получился глобальный. Сотни тысяч граждан, тысячи организаций остались без света. Это говорит о том, что проблемы случились не от упавшей опоры/ветки. Это накрыло крупные сети и межсистемные ВЛ.


Как я уже говорил выше, такие линии почти абсолютно надёжны. Да, у них там пожары, и, бывает, трясёт. Возникает вопрос: подобные явления случились впервые? Думаю, что нет. Тогда следующий вопрос: а почему это всё не было учтено в проекте? Может, потому что хотелось сэкономить на строительстве, а про надёжность и устойчивость сети думали в последнюю очередь?


Всё это говорит о том, что энергосистемой профукано всё.


Профукано проектирование. Не то чтобы проектировщики тупые, они сделали то, что им заказывали. Заказчик думал, что обойдется – нет, не обошлось.


Профукано строительство. Спорю на два швейцарских франка, что в ходе строительства линий и подстанций тоже экономили на чём только можно – от качества заборов до качества металла, из которого собрали порталы ошиновки распредустройств подстанций.


Профукана эксплуатация. Ладно, бог с ним, металл плохой, изоляция так себе, защиты не настроены. Но ведь проблемы можно выловить в процессе эксплуатации. И постепенно устранить. Однако для этого требуются деньги, время, специалисты, а главное, волевое решение «надо разгрести это болото!»


Самое печальное, что профукана системная работа в энергетике. То есть всем было наплевать. На то, что никто не занимается своим делом. Эксплуатационники плюют на свою работу, потому что их и так мало (эффективные манагеры разогнали весь личный состав, ибо не хотят платить столько зарплаты, а вместо них понабрали неквалифицированных мексиканцев). Проектировщики тоже плюют, потому что они ловко владеют PowerPoint вместо AutoCAD, а считают только на калькуляторе, и только свою будущую премию за сданный проект. Руководство отрасли вообще плюёт на всё, контроля нет никакого. Ну а больше всего на всё наплевали контролирующие органы.


Так вот, граждане. Это не пожары и прочий форс-мажор. Это писец. Глубочайший, беспощаднейший и огромнейший. И он с окончанием форс-мажора не прекратится.
Ярослав Зыков


Обращаем ваше внимание что следующие экстремистские и террористические организации, запрещены в Российской Федерации: «Свидетели Иеговы», Национал-Большевистская партия, «Правый сектор», «Украинская повстанческая армия» (УПА), «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ, ДАИШ), «Джабхат Фатх аш-Шам», «Джабхат ан-Нусра», «Аль-Каида», «УНА-УНСО», «Талибан», «Меджлис крымско-татарского народа», «Мизантропик Дивижн», «Братство» Корчинского, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Организация украинских националистов» (ОУН).

Закрыть

Новости партнеров

Загрузка...

Написать комментарий

Лента Новостей

Новости партнеров

Новости партнеров

Загрузка...

Загрузка...