Найти тему
Сам себе энергетик

Полный блэкаут на Украине. Возможен ли или почему этого не происходит. Часть 2+. Почему не произошло. Ещё один технический аспект - ГЭС

Часть 3-я идёт с напрягом (потому что там энергетики как таковой и нет), но тут нарисовалась одна тема, по которой нужно дать уточнение/пояснение.

Часть 1.

Часть 2.

Иногда в тени какой-то одной причины находится другая, не такая наглядная. В части 2 мы выяснили, почему не атакуют АЭС Украины и почему для них оставят (точнее сказать – оставляют) коридор к европейской энергосистеме. За это время было наглядно продемонстрировано, что к прочей базовой генерации пиитета куда меньше, а иногда и вообще его нет, за март-апрель подверглись ударам:

1) ТЭС: Змиевская, Ладыжинская, Трипольская (все - с заявкой на капитальный ремонт/реконструкцию), Бурштынская, Добротворская, Криворожская, Приднепровская (на ремонт отдельных энергоблоков);

2) ТЭЦ: Харьковские №2 (Эсхар) и №5 (на капремонт);

3) ГЭС: ДнепроГЭС-2 (на капремонт), ДнепроГЭС-1 (небольшой ремонт и предположительно выбывший гидроагрегат), Кременчугская и Каневская (обе – предположительно).

Вроде бы всем досталось, но можно заметить разницу – ГЭС прилетает значительно слабее. Исключение – ДнепроГЭС-2, но этот случай будет разобран ниже. Ответ почему – в общем-то, очевиден.

Космоснимок района бывшей Каховской ГЭС (примерно июль 2023 года)
Космоснимок района бывшей Каховской ГЭС (примерно июль 2023 года)

Главный фактор разрушения Каховской ГЭС - отсутствие возможности регулируемого водосброса вследствие разрушения украинцами кранов для подъёма затворов. Это критично, потому что на ней (как и на всех остальных украинских ГЭС, ЕМНИП) не было специального аварийного водосброса.

Береговой водосброс (слева)на Саяно-Шушенской ГЭС (сама электростанция – справа)
Береговой водосброс (слева)на Саяно-Шушенской ГЭС (сама электростанция – справа)

Что это такое? Это специально спроектированный путь, вода по которому начинает течь при достижении определённой отметки.

Простейший аварийный водосброс можно увидеть в ванне или в более-менее продвинутом умывальнике.

Его задача – не допустить неконтролируемого перетока воды через плотину ГЭС, не важно какую, водосбросную или глухую. На Каховской ГЭС, ввиду отсутствия регулирования, вода шла сверху опущенных затворов. В нормальных условиях, возможно, это бы не привело к разрушению плотины, однако из-за полученных повреждений в какой-то момент пошло разрушение конструкций, принявшее каскадный характер, вода добралась до грунта и пошёл размыв – на снимке хорошо видно, что остров между машзалом и шлюзом очень сильно размыт.

Обрушение плотины привело к значительному затоплению и достаточно серьёзным жертвам. Естественно, повтора подобного сценария наше руководство хочет избежать (почему - об этом как раз в 3-й части).

Хотелось бы отметить два момента (правда, прошу учитывать, что не гидротехник никоим образом). Первое – правильным решением в данной ситуации был бы подрыв ворот шлюза. Естественно, это всё равно бы привело к затоплению, но – с известным временем начала и более медленному, сечение шлюзового канала ограничено. Но разрушения плотины бы в данном случае, скорее всего бы, не произошло – шлюзовой канал длинный и бетонированный, его устанешь размывать.

Шлюзовой канал Каховской ГЭС. Справа можно оценить толщину железобетона – предположительно сильно больше метра
Шлюзовой канал Каховской ГЭС. Справа можно оценить толщину железобетона – предположительно сильно больше метра

Второе. Как показали недавние печальные события, грунтовые дамбы/плотины было бы неплохо оборудовать железобетонными аварийными водосбросами в обязательном порядке – для них перелив воды через гребень смертелен, потому что приводит к размыву и в результате на подтопляемую территорию уходит не только паводковая вода, но и весь объём водохранилища.

А самый простой способ подобного сценария избежать – это оставить в работе основные механизмы ГЭС, и в частности – 1-2 гидроагрегата для электроснабжения.

Это не говорит о том, что по машзалам ГЭС не будут бить (см. ниже). Гидроэлектростанциям вполне себе прилетало, правда, кроме ДнепроГЭСа - по береговым ОРУ (тем же автотрансформаторам). Не по генераторным трансформаторам, которые стоят совсем уж открыто. Почему? Чтобы не создавать угрозу самим плотинам ГЭС - на Украине, как правило, машзалы находятся непосредственно именно на плотине. Кроме ДнепроГЭСа, где машзал - приплотинный.

Слева - ДнепроГЭС-1, справа - ДнепроГЭС-2
Слева - ДнепроГЭС-1, справа - ДнепроГЭС-2

Подобный подход можно проиллюстрировать ударами по ДнепроГЭС-1. Она минимум три раза (в декабре 2022, феврале 2023 и 22.04.2024) подвергалась атакам, но каждый раз - одиночными ракета, в отличии от ДнепроГЭС-2, которую ударили один раз, зато сразу несколькими - на полный капремонт/реконструкцию. Вот мы и подошли к описанию различий между ДнепроГЭСами.

На самом деле тут тоже всё довольно очевидно.

1) Оба ДнепроГЭС находятся на одной плотине, соответственно, обслуживание работы затворов возможно с обеих электростанций;

Вид на ДнергоГЭС. Затворы водосливной плотины как раз посередине между машзалами
Вид на ДнергоГЭС. Затворы водосливной плотины как раз посередине между машзалами

2) ДнепроГЭС-2 выдаёт мощность только на левый (восточный) берег, более промышленно развитый;

Схема сетей в районе ДнепроГЭС. ДГЭС-1 может выдавать мощность на оба берега, ДГЭС напрямую – только на левый
Схема сетей в районе ДнепроГЭС. ДГЭС-1 может выдавать мощность на оба берега, ДГЭС напрямую – только на левый

3) На ДнепроГЭС-2 большинство агрегатов – новые, реконструкция шла с 2009 года, заменено 6 из 8 агрегатов (информация на 2022 год);

На ДнепроГЭСе-1 реконструкцию тоже начали (в 2018 году), но там речь про 3 агрегата и меньшей мощности.

4) Зато ДнепроГЭС-1, судя по всему, важнее с точки зрения регулирования энергосистемы, ведь агрегаты вторичного регулирования частоты (АВРЧМ), скорее всего, стоят именно там.

Таким образом, получается, что ВКС выбили новую генерацию, работавшую на промышленность, и менее влияющую на работу энергосистемы в целом. Чистая деиндустриализация.

И вот, исходя из этих предположений, можно прикинуть, что же останется от украинской энергосистемы, если киевский режим ещё протянет некоторое время и успеет чего-нибудь этакое вытворить. Благо сегодня ещё раз подтвердили, что ТЭС, похоже, окончательно списывают со счетов.

Как я понимаю, нетронутая (в этот заход) киевская генерация (ТЭЦ Дарницкая, №5 и №6, Киевские ГЭС и ГАЭС) оставлены в покое, пока Киев чего-нибудь не отчебучит.

Основа энергосистемы – это три АЭС, шесть ГЭС и три ГАЭС. Между ними остаются транзиты по соответствующим напряжениям, причём промежуточный отбор мощности на этих транзитах – вопрос открытый (при выбивании автотрансформаторов 330/110 кВ на ПС 330 кВ она вполне может работать на транзит по сети 330 кВ, но вот выдавать мощность в сеть 110 кВ – нет). Транзиты нужны для балансирования работы системы (АЭС, в первую очередь) и резервирования. От ЭС опять же расходятся сети более низкого напряжения (150 кВ и ниже), питание по которым осуществляется исходя из мощности узла (собственная генерация ЭС плюс возможный переток). Плюс на работоспособность этих сетей будет влиять местная генерация (мелкие ТЭЦ и ГЭС, ВЭС и СЭС), которую как минимум на данном этапе, никто трогать не будет в силу её многочисленности и удельной малой мощности.

Итоговая схема украинской энергосистемы. Синий цвет – 750 кВ, рыжий – 400 кВ, зелёный – 330 кВ, жёлтый – 220 кВ.
Итоговая схема украинской энергосистемы. Синий цвет – 750 кВ, рыжий – 400 кВ, зелёный – 330 кВ, жёлтый – 220 кВ.

Степень приближения к указанной схеме зависит как от продолжительности функционирования киевского режима, так и от его действий – очевидно, что резонансные удары по российской территории будут купироваться столь же резонансными – по украинской, чтобы «в эту игру можно играть вдвоём» менялось на традиционное «а нас за шо?».