Боливару двоих не снести.
О’Генри
Но если я выстрелю, шарик может испортиться…
А если ты не выстрелишь, то испорчусь я!
Вини-Пух и Пятачок
Страница подготовлена по мотивам темы, обсуждавшейся на форуме Электрик:Падение частоты. Среди прочих там обсуждался вопрос, что же спасает АЧР: генерацию или потребителей?
Действительно, бывают случаи, когда приходится жертвовать частью, чтобы сохранить оставшееся. Отошли в прошлое веерные отключения потребителей. Отошли не от того, что был принят хороший закон против плохого Чубайса. Отошли оттого, что стали невыгодны.
Пришли веерные отключения оттого, что в некоторые времена было хорошим тоном не платить за потребленную продукцию, в том числе и в энергетической цепочке: потребитель не платит энергетикам, энергетики не платят поставщикам газа, подрядчикам, да и собственным работникам. У меня задержка выплаты зарплаты достигала полугода и больше. На некоторых электростанциях Украины зарплату как таковую не выплачивали несколько лет (у меня там – немало коллег среди старых друзей). Поскольку оплата за потребление газа вскорости пришла в систему (премьер-министр, как-никак, Газпромом заведовал), отпуск газа шел только по фактической оплате. Что оставалось энергетикам? Нет, не угадали. Целевые отключения неплательщиков в то время были невозможны где-то по политическим мотивам, где-то по техническим проблемам, а где-то… Короче, применялась крайне непопулярная среди электората и крайне невыгодная самим энергетикам мера: веерные отключения. Честный ты плательщик или вор и мошенник – все в одной корзине. Попробуйте пробежаться по подъезду и отключить выборочно вводы у неплательщиков! А если это частный сектор, то и собаку спустить могут, а то и из ружья пальнуть.
И вот сидит в своем доме почтенный буржуй под сплитами общей мощностью 10 киловатт и мечтает, чтобы они работали круглосуточно. То есть, потреблять готов 240 киловатт-часов ежедневно. И, что немаловажно, платить готов исправно по счетчику. Денег у него куры не клюют, а неприятностей не хочет. А в соседнем доме сидит не такой почтенный потребитель, а мафиози или шишка районного масштаба. Запросы те же, а вот платить не больно хотят. И вот этому кварталу приходит разнарядка: подавать электроэнергию на 8 часов в день: 4 утром и столько же вечером. И теперь энергосбытовая компания с почтенного буржуа получит денег не за 240 кВт-ч в день, а за 80. Кому выгодно? Неплательщики как не платили, так и не платят.
Поэтому и ушел в небытие график «веер». Но с ростом благосостояния народа, а где-то и с подъемом реального сектора экономики ему на смену где-то пришли временные отключения потребителей как с применением автоматических устройств, так и по команде диспетчера. Рассмотрим некоторые ненормальные режимы работы энергосистемы, опасность, которую они представляют, и средства предотвращения катастрофических последствий.
Рассмотрим для начала некий удаленный от мощных генерирующих источников, но с большими запросами по энергопотреблению район:
Благополучие района обеспечивают 15 подстанций 110 кВ, одна из которых (1) – опорная, остальные проходные, а также две подстанции 220 кВ: В и С. В нормальном режиме район получает питание от системообразующей подстанции А, имеющей надежные связи с генерирующими источниками, по двум ВЛ-220 А-В и А-С с небольшой добавкой по ВЛ-110 А-1 (2 цепи). 15 подстанций – это где-то среднестатистически 200-300 МВт. Для двух линий 220 кВ вполне нормальная нагрузка. И даже при выводе в ремонт одной из них остающаяся в работе вполне обеспечивает нормальную работу. Но дело в том, что линии отключаются не только по указанию диспетчера. Иногда без всяких указаний их отключает релейная защита. И по закону зловредности (он же закон Мэрфи, он же закон падающего бутерброда) аварийное отключение линии А-В с неуспешным АПВ и РПВ происходит именно во время ремонта линии А-С.
На две цепи 110 кВ А-1 сваливается вся нагрузка энергорайона. 300 МВт – это по 150 МВт или около 600 А на цепь. Далеко не каждая стодесятка с такой нагрузкой справится. Но ведь и 200-300 А так, от фонаря указаны. В действительности нагрузка и поболее может оказаться. И вполне может случиться, что через 10-15 минут лягут и две оставшиеся ниточки. Вот тогда уже проблем не оберешься. Останавливаются поезда (даже и при паровозной тяге сигнализация и связь – обязательные условия нормального движения поездов), останавливается водопровод, хлебозаводы, гаснет свет в операционных больниц. Прекращает работу телевидение и связь, в том числе мобильная (вы такой кошмар представить можете?). И, наконец, диспетчер энергорайона теряет возможность вызвать аварийную бригаду, связаться с диспетчером вышестоящего уровня для того, чтобы скоординировать действия. На подстанциях довольно быстро садятся аккумуляторные батареи, что при наличии выключателей с соленоидным приводом МКП-110, МКП-220 и ми подобным делает невозможным включение отключившихся линий. А если выключатели с моторным приводом, то без собственных нужд на подстанции их тоже включить нельзя. И это – не бред, не дикая фантазия. В России за последние 10 лет в разных районах такие события происходили неоднократно. Но если зимой 2000 – 2001 года жители Сочи сидели без света и коммунальных удобств не одну неделю (масштабы повреждений были куда больше), то в 2006 году восстановить более-менее нормальное электроснабжение удалось за час. Ну, а Чагино известно всем, кто иногда следит за средствами массовой информации.
Какой же выход из подобной ситуации? Вспомним эпиграф в начале страницы. Нужно чем-то пожертвовать. Простейшее средство - Защита от перегруза.