22 августа 2016 года  все основные сайты облетела новость о том, что на «Рефтинской ГРЭС произошла авария», «повредился изолятор/конденсатор», «был выброс масла», и отключились потребители. Затем последовали релизы Минэнерго России и компании «Энел» (владелец ГРЭС).

Но за этими простыми фразами, за которыми обыватели в редакциях и по другую сторону мониторов видят лишь какой-то сбой, в реальности стоит крупная системная неполадка в Уральской объединенной энергосистеме.

Вот в какой клубок сплелись линии, подстанции, электростанции вокруг Рефтинской ГРЭС, крупнейшей угольной тепловой станции в России, приобретшей в считанные минуты как минимум интернет-популярность.

 

Красными линиями от этой ГРЭС отходят линии 500 кВ, зелеными — линии 220 кВ.

Рефтинская ГРЭС также имеет связи с атомными станциями (с Белоярской АЭС-2).

На распределительном устройстве этой электростанции, как раз на конденсаторе связи 220 кВ, произошел тот инцидент, который заставил снизиться частоту электрического тока во всей энергосистеме России, да так, что соседние страны это также почувствовали.

Если образно, это похоже на то, когда в слаженную работу сердец наших систем, бившихся в одном ритме, вдруг  вмешивается тахикардия…

На официальном языке Минэнерго это звучало так: «Началом аварии послужило разрушение конденсатора связи ВЛ 220 кВ «Анна – Рефтинская ГРЭС» с выбросом масла и возгоранием на Рефтинской ГРЭС, при этом действием защит отключились 2 ВЛ 500 кВ («Тюмень – Нелым», «Тюмень – Луговая»); ВЛ 220 кВ («Анна – Рефтинская ГРЭС»); 4 ВЛ 110 кВ («Тобольская – Кутарбитка», «Кротово – Татарка», «Сотник – Тавда», «Сотник – МДФ») с неуспешными АПВ.

В результате станция снизила вырабатываемую мощность с 2295 МВт до нуля, произошло срабатывание технологических защит и последующие каскадные отключения в ЕЭС России. Суммарный дефицит мощности в ЕЭС России в результате указанных аварийных отключений составил 5800 МВт, что привело к снижению частоты электрического тока в ЕЭС России до 49,63 Гц.»

Частота электрического тока в 14.12 часов провалилась ниже критического уровня.

Что заставило ее так провалиться? И почему на графике, который в режиме онлайн можно отслеживать на нашем сайте, этого провала системный оператор не отметил?

Если объяснять физику процесса «на пальцах» и кратко, то частота электрического тока падает из-за дефицита активной мощности. Когда произошло повреждение конденсатора на ГРЭС, на электростанции начали отключаться системообразующие линии 500 кВ. Энергосистема стала делиться на отдельные участки. На некоторых из этих участков наблюдался избыток мощностей, с повышением частоты, а некоторые из них оказались дефицитными, и в них частота снижалась.

Это как если бы вы ехали на велосипеде, и внезапно в движении порвалась велосипедная цепь. Частота вращения педалей увеличится до тех пор, пока вы не включите регулятор в мозгу и не перестанете крутить педали быстро.

Так и в системе: где есть избыток мощности, частоту электрического тока нужно и можно снижать.

Все гораздо сложнее на участках, где наблюдается нехватка мощностей.

Возвращаясь к велосипеду, теперь представим тандем. Если второй велосипедист перестал крутить педали, Вам станет гораздо тяжелее их крутить, и частота вращения педалей велосипеда упадет.

Объединенная энергосистема — это велосипед-тандем на сотни педалей, связанных одной цепью.

Причиной аварии на Рефтинской ГРЭС стала поломка конденсатора, которого в прессе уже назвали и изолятором, и трансформатором. Почему такая маленькая деталь может нарушить устойчивость системы?

Все просто и одновременно сложно.

Конденсатор — это важная птица на подстанции, на распределительном устройстве электростанции. Он вмеcте со специальной катушкой «снимает» с высоковольтной линии высокочастотный сигнал, с помощью которого передаются  данные телеметрии, связи, защит.

В общем, он нужен для обеспечения передачи информации.

Чаще всего конденсатор выходит из строя из-за пробоя изоляции и последующего воспламенения масла.

А когда конденсатор  взрывается, и своими осколками  уничтожает рядом стоящие аппараты, то начинают отключаться соседние линии, и «волна отключений пошла».

В первые дни и часы после инцидента, конечно же,  не будет подробной технической информации. Сейчас идут брожения на специализированных форумах, почему из-за неполадок на распредустройстве 220 кВ начали отключаться линии 500 кВ, почему начались каскадные отключения и выделения систем на изолированную работу… Не пройдет и двух недель, как более конкретная информация просочится на технические форумы.

С моей точки зрения, можно сказать одно: оперативный и режимный персонал довольно четко и быстро локализовали возникшее возмущение в системе, не дав развиться более крупной системной аварии, хотя официальные лица говорят, что  «…в рамках расследования будет дана оценка действиям оперативного и оперативно-диспетчерского персонала, правильности настройки и действия противоаварийной автоматики.»

operby.com будет следить  за ходом расследования этой нештатной ситуации.

фото: Рефтинская ГРЭС