Часть 1. Краткое описание украинской энергосистемы.
Небольшое отступление. Иногда просто сидишь, размышляешь, рисуешь какие-то сценарии – а потом начинаешь понимать, что реально по другому-то и нельзя, что ТАМ тоже сидели, размышляли, рисовали сценарии и всё это на более высоком уровне и знаний об энергосистеме, и пониманий своих возможностей, потом делали какие-то выводы, рисовали планы/схемы, потом защищали у командования – и далее отслеживали их реализацию, внося какие-то корректировки или изменения по скорректированным задачам.
К чему это я? Описываемые далее тезисы ответственные товарищи в Министерстве обороны просчитали ещё до начала ударов по энергосистеме в октябре 2022 года. И с тех пор действуют в одной парадигме, реагируя по моменту, иногда усиливая (ноябрь 2022 года), но чаще ослабляя (по приказу политического руководства) свою хватку. В общем – молодцы)
Итак, почему же украинскую энергосистему не положили, хотя вроде как имели к этому все показания?
При тотальной войне против украинского государства (про которую поют всякие хохляцкие соловьи) – украинскую энергосистему положили бы с концами в начале марта, когда ещё не было энергосвязей с Европой (а Бурштынская ТЭС – самый мощный регулировщик энергобаланса на Украине- вообще пребывала в европейской энергосистеме), когда за несколько дней они потеряли пятую часть установленных мощностей, когда, наконец, наша армия стояла не только у ворот Киева, но и неподалёку от его энергоснабжения (от той же Бучи до ключевых ВЛ 330 кВ от ПС 750 кВ Киевская – менее 10 км). Но её тогда не планировали и не вели.
Три причины (одна техническая и две этическо-политические) видно невооружённым глазом. Начну с технической.
Это, собственно, действующие украинские АЭС.
Интересно, что у этого чисто технического момента тоже есть политический подтекст. Согласитесь, как-то нелогично обстреливать украинские АЭС и при этом требовать, чтобы они прекратили обстреливать ту же ЗАЭС. Не забываем, что помимо собственно боевых действий, вовсю идёт не только экономическая война (по которой, естественно, чем больше у противника проблем – тем лучше), но и война пропагандистская, в ходе которой совсем не нужно ставить себя на одну доску с тем же киевским режимом в глазах большей части мира (естественно, речь не про Запад – не будем о печальном (хотя и там имеются здравомыслящие люди), всё равно будут дудеть в американскую дудку – пока не придётся делать изумлённое лицо, как у немцев в 1945 году при виде концлагеря – «ой, а кто это всё сделал?»).
Отключить АЭС достаточно просто – это топорно проделывали хохлы с ЗАЭС (они, правда, хотели оставить свою нагрузку) и изящно - наши, со всеми остальными украинскими станциями. Принцип простой: нет нагрузки – нет генерации, соответственно, хитромудрые просто обстреливали (с тупой отмазкой «не, это не мы») отходящие от ЗАЭС на нашу территорию ВЛ 750 кВ (их две: ЗАЭС – Каховка-750 и ЗАЭС – Южнодонбасская, номинально есть и третья, но она пересекает линию фронта между Пятихатками и Работино, и её работоспособность, скажем так, под вопросом) и ОРУ Запорожской ТЭС.
При разговорах про ЗАЭС нужно всегда учитывать один очень важный момент: на самой электростанции имеется только ОРУ 750 кВ, остальные ВЛ (2х330 + 1х150 кВ) подключаются к ней простейшим образом (выключатель соответствующего напряжения), а их подключение к сети осуществляется через ОРУ 330/150 кВ Запорожской ТЭС (ЗТЭС). Поэтому хохлы, рассказывающие про резервную линию на ЗАЭС, тупо врут – обе ВЛ 330 кВ с ЗАЭС идут на ЗТЭС. Зачем они это делают? А для создания иллюзии для кого надо, что ЗАЭС нормально подключена к украинской энергосистеме, нужно просто вернуть её и всё будет хорошо. Если же ввести в обиход ЗТЭС, то может возникнуть неприятный вопрос: почему у ЗАЭС такая долбанутая схема подключения, если обе станции значительно лучше могут быть подключены к ЕЭС России – у ЗАЭС 2 ВЛ 750 кВ и все ВЛ других напряжений идут на российскую территорию (против 1 ВЛ на Украину через Днепр и 1 – через линию фронта) и у ЗТЭС 3 ВЛ 330 кВ (без учёта 2 на ЗАЭС) и все линии 150 кВ, опять же, на российскую территорию (против 2 ВЛ 330 кВ через Днепр и 1 ВЛ – через фронт).
Правда, хитромудрость вышла, как обычно, боком – контролирующие ЗАЭС наши энергетики просто отключили работавшие на тот момент энергоблоки (два, ЕМНИП), в результате хохлы остались без генерации, да ещё и с нагрузкой собственных нужд электростанции, конечно, не рабочие 300 МВт, но тоже не мало.
Наши же в ноябре-декабре 2022 года просто массированно атаковали подключенные к АЭС ПС 330-750 кВ, это суммарно 4 ПС 750 кВ и 11 ПС 330 кВ (под ударом побывали не все), добиваясь их отключения, следовательно, сброса нагрузки на АЭС и автоматического останова энергоблоков.
При всей похожести сценариев есть одно кардинальное отличие: хохлы свои натурные эксперименты проводили возле действующей станции, где могло произойти всё, что угодно (это сам энергоблок имеет неплохую защиту от попадания, а вот вторичные системы или, например, хранилище отработанного ядерного топлива – весьма условную), а наши – на удалении в десятки, а то и сотни километров. А противоаварийная автоматика АЭС врезавшийся в опору ВЛ комбайн и ядерный удар по питающейся от электростанции ПС 750 кВ воспримет одинаково – как отключение ВЛ. Т.е. это хоть и тяжёлый, но всё-таки расчётный (напомню, что ПС выбивали не все) режим.
Таким образом, отключить сами АЭС мы бы смогли, но что делать потом? Ядерный реактор требует охлаждения, которое, в свою очередь, требует электроэнергии.
В режиме холодного останова охлаждение уже не требуется, но до этого режима ещё нужно добраться. О возможных же последствиях, рассказывать, думаю, не стоит. Поэтому, несмотря на то, что ВВЭРы установленные на действующих украинских АЭС, как говорят, куда надёжнее РБМК, стоявших на ЧАЭС, понять наше руководство можно. И опять же, не забываем про пропаганду: авария на любой украинской АЭС, к которой можно будет притянуть нас – просто роскошный подарок западной пропаганде. Так что можно, конечно, поплеваться (и заслуженно) в сторону МАГАТЭ, но наличие на станциях наблюдателей – это всё-таки скорее плюс.
Когда электростанция работает, она необходимую для собственных нужд энергию вырабатывает сама. Но для работы мощных энергоблоков АЭС (в составе трёх действующих станций (Ровенской, Хмельницкой и Южноукраинской) – 9 энергоблоков: 2 по 440 МВт (РАЭС) и 7 по 1 ГВт (2 – РАЭС, 2 – ХАЭС, 3 – ЮУАЭС) требуется нагрузка, которую, по условиям задачи, мы бы хотели отключить надолго.
Турбогенераторы вообще, и особо мощные на АЭС в частности, плохо переносят режим малой нагрузки, они рассчитываются на длительную эксплуатацию в режимах, близким к номинальным нагрузкам. Соответственно, возрастает вероятность аварии – и обесточивания электростанции. Таким образом, отключенная АЭС нуждается в постоянном, надёжном и достаточно мощном внешнем источнике электроснабжения.
За примером далеко ходить не надо – это та же ЗАЭС. И во время пребывания наших на ЧАЭС – они тоже обеспечивали её электроснабжение.
Можно, конечно, вспомнить про дизель-генераторы, но это как последний рубеж обороны – долго сидеть на них не стоит, мало ли что может случиться, а других вариантов уже не будет.
У западноукраинских АЭС такой источник (к тому же и неуязвимый) имеется – это забугорные ПС: польская ПС 750/400 кВ Жешув/Виселка и через ПС 750 кВ Западноукраинская - венгерская ПС 750/400 кВ Саболчбака.
В пару к АЭС неплохо бы ТЭС, для регулировки мощности и частоты, чтобы атомная станция не отлетала от каждого чиха. Для запада Украины тут вариант один – Бурштынская ТЭС, которую поэтому хоть и бьют, но отнюдь не вусмерть.
С Южноукраинской АЭС посложнее, более-менее прямых выходов на заграницу (в качестве которой выступает Молдавская ГРЭС или те же венгры) нет, есть длинные транзиты: 750 кВ ЮУАЭС – Винница – Западноукраинская – Саболчбака (цифра 1 на схеме) и 330 кВ ЮУАЭС – Побужье – Ладыжинская ТЭС – Подольская – Молдавская ГРЭС (2) и ЮУАЭС – Аджалик-330 – Усатово – Молдавская ГРЭС (3).
Напоминаю, что хохлы в постсоветский период разворовали ВЛ 750 кВ ЮУАЭС – Исакча (Румыния), о чём сейчас Укрэнерго явно сильно жалеет.
У ЮУАЭС теоретически имеется свой, хитрый, план самообеспечения. Дело в том, что по соседству с ней расположена Ташлыкская гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС). Принцип работы ГАЭС прост: когда в энергосистеме переизбыток электроэнергии – она работает как насос, когда недостаток – как генератор. С учётом того, что водопропускная труба там не одна (плюс логично предположить наличие аварийного водосброса), то можно устроить натурную школьную задачу с бассейном и двумя трубами, банально срабатывая 433 МВт ЮУАЭС, что даёт возможность работать одному гигаваттному энергоблоку. Но это, конечно, извращение)
Таким образом, получается, что сами АЭС мы не можем трогать по техническим (и политическим) причинам, плюс должны ещё и обеспечить им какой-то выход на нагрузку/внешнее питание, чтобы обеспечить работоспособность систем собственных нужд. В результате имеем кучу дырок, которые если и можно бить, то осторожно. Совсем уж полный блэкаут, как видите, склеивает ласты.
Какие-то хитрые схемы (давайте мы вас оставим гигаватт для работы АЭС, чтобы вы его пустили на садики и лекарни) применительно к действующему киевскому режиму, думаю, просто не применимы, ввиду его явной недоговороспособности. Более того, при какой-либо угрозе для АЭС, Киев очевидно сделает всё, чтобы эту угрозу не только пропиарить, но и усугубить.
Так же очевидно, что при подключении к забугорью, украинские АЭС будут вырабатывать электроэнергию в максимально возможных объёмах, что в общем логично (есть куда её отправлять), да и безопаснее для самой станции.
Но если мы всё ещё хотим ограничить выдачу мощности АЭС (т.е. организовать ограничения электроснабжения), то нам нужно как-то воздействовать на сети 750 и 330 кВ.
Две из трёх АЭС (Ровенская и Южноукраинская) имеют выход и на распределительные сети 150-110-35 кВ, но бороться с ними и мелко, и бесполезно.
Не правда ли, дежа вю? Ведь кто-то так и делал – с октября 2022 года по март 2023 года этот кто-то 214 раз попал в сети 750-400-330-220 кВ Укрэнерго.
Может быть не туда бил? Вопрос с ударами по ВЛ рассматривать не будет – неоднократно говорил, что ВЛ самый дубовый элемент энергосистемы, выключить её всерьёз и надолго можно только в зоне огневого поражения армейской артиллерии (и то там часто остаются опоры), все остальные повреждения будут достаточно оперативно устранены.
Тогда посмотрим на более уявзимые ПС. Логично ведь вывести из строя непосредственно запитываемые с АЭС подстанции в надежде на то, что электроэнергии дальше и не пойдёт.
У ПС, казалось бы, уязвимых мест хватает: ОПУ (общеподстанционный пункт управления), силовые автотрансформаторы, ОРУ (открытое распредустройство).
Но, не всё так просто. Даже если полностью вынести ОПУ (своеобразный мозг подстанции), то это сильно повлияет на управляемость и защищённость. Сильно, но не окончательно. Во-первых, часть функций будет транслирована на соседние подстанции (например, релейная защита). Во-вторых, под другую, более актуальную на месте, часть функций (например, работа высоковольтных выключателей) наверняка найдутся какие-либо «костыли» - в наш век цифровизации представить себе дистанционное управление выключателем вообще не сложно (скорее всего, на новых и модернизированных украинских ПС «телемеханика» - это не ругательное слово, а способ управления). Не просто (нужно организовывать автономное питание и управление), но и не невозможно.
Поражение ОПУ – это, если уж проводить аналогию до конца, человеческая кома. Мозг не работает, но человек, очевидно, не мёртв, и даже часть функций продолжает выполняться.
Далее, автотрансформаторы. Они отлично горят (большинство фото/видео/космоснимков поражённых энергообъектов – это именно горение каких-либо трансформаторов, что не удивительно, например обычный для Украины АОДЦТН-333000/750/330, который стоит на ПС 750 кВ, содержит 80 тонн горючего трансформаторного масла (при общей массе в 235 тонн)), их крайне сложно ремонтировать и очень долго менять. Но – автотрансформатор никак не влияет на одну из основных функций ПС – на распределение электроэнергии через ОРУ одного напряжения. Т.е. если взять и разрушить все автотрансформаторы 750/330 кВ на ПС Киевская, то электроэнергия просто обидится и укатит дальше на ПС 750 кВ Винница-750 (или на ОРУ ЧАЭС), где всё придётся начинать сначала.
Любопытно, что автотрансформаторы 750/330 кВ более устойчивы к их истреблению, чем автотрансформаторы 330/110 кВ. Дело не в их какой-то особой прочности, а в том, что они однофазные, т.е. на каждом присоединении их не один, а три. Соответственно, на двухтрансформаторной ПС 330/110 кВ буквально два рабочих автотрансформатора (плюс возможный, достаточно редкий, резервный) – поэтому после трёх попаданий они банально кончатся. А на как бы двухтрансформаторной ПС 750/330 кВ – их семь штук (резерв обязателен), поэтому бить придётся минимум пять раз.
С учётом того, что эффективная длина передачи электроэнергии (т.е. когда потери по этой передачи будут иметь какие-то разумные пределы – понятное дело, что в военное время эти пределы будут более неразумными, чем в мирное) по ВЛ 750 кВ составляет до 2000 км, а по ВЛ 330 кВ – ориентировочно, до 500 км, то количество выбиваемых автотрансформаторов будет весьма и весьма большим – фактически речь пойдёт обо всех имеющих на Украине (это порядка 400 штук).
Но есть же ОРУ, скажете вы? Есть, но на подстанции - это самая дубовая часть. Схемы ОРУ предполагают хорошее резервирование, что приводит к тому, что на распредустройстве находится большое количество достаточно взаимозаменяемых элементов. Более того, при выбывании оборудования будет происходить упрощение схемы в угоду главного функционала подстанции (либо трансформация электроэнергии, либо её транзит). В случае транзита может докатиться до тупо ошиновки и порталов, которые дистанционно гарантированно и надолго выбиваются только ядерным ударом.
Как это может работать – опять же смотрим электроснабжение ЗАЭС. Скорее всего, транзит Ферросплав – ЗТЭС – ЗАЭС просто закорочен по ошиновке ЗТЭС, при этом он вообще не зависит от работы оставшейся части распредустройства.
В данном случае даже с релейной защитой не так плохо - удлинение защищаемого объекта примерно на 9% должно покрываться релейкой с ПС Ферросплав.
Если вкратце изложить всю эту писанину, то получится следующее:
1) По техническим (обеспечение радиационной безопасности) и политическим (во избежание прямой аналогии с действиями Украины) ударов по АЭС ожидать не приходится;
2) Опять же по техническим причинам АЭС, скорее всего, будут сохранять связь с европейской энергосистемой;
3) Функционирование ОРУ 750 и 330 кВ АЭС и крайняя устойчивость работы ОРУ 750 и 330 кВ ПС на транзит, приводит к тому, что для максимально возможного ограничения выдачи мощности атомных электростанций в украинскую энергосистему, нужно повыбивать все автотрансформаторы 750/330, 330/110 и т.д. Всего-то.
И тут в дело вступают другие этические и политические моменты.
Продолжение следует…