Техника - молодёжи 1967-02, страница 39

электростанций, где есть резервные агрегаты, способные быстро взять на себя возрастающую нагрузку. Как правило, эти агрегаты расположены на гидростанциях — ведь пуск гидрогенераторов занимает всего 1—2 мин. Пуск же агрегата тепловой электростанции занимает 4—6 часов. Поэтому-то они н работают «в базе» нашего графика, то есть несут практически постоянную нагрузку. Однако и на тепловых станциях подчас есть резервные агрегаты. Это так называемый «горячий», или «вращающийся», резерв — работающий на холостом ходу, отключенный от сети генератор.

Теперь, вероятно, у читателя уже не остается сомнений в том, что современная энергетическая система действительно представляет собой сложный организм, все элементы которого связаны воедино непрерывностью процесса производства п распределения электрической энергии. К этому следует добавить, что энергосистемы охватывают огромные территории, что в их состав входят десятки электростанций, сотни линий электропередач и тысячи крупных и мелких потребителей.

Именно к такому классу мощных энергосистем относится и объединение CANUSE, общая установленная мощность которого в ноябре 196.1 года составляла около 48 млн. квт — примерно пятую часть мощности всех электростанции США. Ич этого числа около 40 млн. квт принадлежало более чем 30 частным энергетическим компаниям США, а остальные — Канаде. В канадской части системы преобладают гидроэлектростанции. Напротив, в США большая часть станции — тепловые. Из 48 млн. квт 73% мощности падает на тепловые электростанции, 26"/о на ГЭС н 1% на дизельные, газотурбинные п атомные. Максимальное напряжение линий электропередач в системе — 345 тыс. в. Две линии этого класса напряжения связывают Ниагарский каскад с районом Нью-Йорка. Остальные относительно мощные линии имеют напряжение 230 и 115 тыс. в.

Перенесемся мысленно в тот по-осеннему теплый ноябрьский вечер, когда на Североамериканском континенте произошли трагические события. Солнце уже зашло за горизонт, и в наступающих сумерках зажигались первые огни внтрин, вывесок и реклам. Было начало шестого, и потоки людей, закончив рабочий день, устремились к остановкам автобусов, спускались по эскалаторам метро, заполнили вагоны пригородных электропоездов. В этот момент общая нагрузка системы CANliSE была 43,6 млн. квт. Ничто ие предвещало опасности. Лишь в одной из частей системы напряжение было несколько пониженным. Приближался вечерний максимум, и эксплуатационный персонал произвел необходимые переключения на трансформаторах, чтобы поднять напряжение. Часы показывали 17 час. 16 мнн. Спустя 11 сек. дежурный инженер одной из мощных ГЭС Ниагарского каскада заметил на щите управления сигнал об отключении одной из пяти отходящих в сторону Канады линий электропередачи напряжением 230 кв. Как выяснилось потом, линня отключилась в результате срабатывания релейной защиты от перегрузки. Последняя настройка этой защиты производилась в 1963 году и в данный момент уже не соответствовала возросшему уровню нагрузок станции. Автоматическое повторное включение не принесло желаемых результатов, так как повреждение на линии отсутствовало. Теперь вся мощность станцин выдавалась по остальным четырем линиям электропередачи. Они тоже перегрузились и мгновенно были отключены своими защитами.

Затем вся мощность этой гидростанции — около 1,2 млн. квт — влилась в главную артерию системы — линию 345 тыс. в Ниагара — Нью-Йорк. Это вызвало резкие колебания частоты и напряжения в системе. Дальнейшие события развивались очень быстро. Понижение частоты и напряжения и перегрузка вызвали массовые отключения генераторов и линий в американской части системы. Срабатывание устройств автоматического включения резерва и автоматического регулирования частоты не могло исправить положения. В 17 час. 21 мнн. погас Бостон. Система Нью-Йорка отделилась от Новой Англии. В 17 час. 23 мин. отключилась система Центрального Гудзона. В 17 час. 24 мин. отделилась система Лонг-Айленда, отключился генератор мощностью 1 млн. квт на станции Рейвенсвуд в Нью-Йорке. Это один из трех самых крупных турбогенераторов в США. В штате Вермонт, получавшем от объединенной системы более половины нужной ему мощности, после отключения остановились все электростанции; потеряли питание лннин Нью-Йорк — Коннектикут и другие.

В 17 час. 28 мин. погас Нью-Йорк, весь город, за исключением одного небольшого района на острове Стэйтен-Айленд. Электроснабжение прекратилось иа несколько часов. Аварией в США были охвачены 8 штатов: Нью-Йорк, Коннектикут,

Массачусетс, Вермонт, Нью-Гэмишир, Род-Айленд, частично Нью-Джерси и Пенсильвания. Последствия оказались очень тяжелыми. Вышли из строя генераторы суммарной мощностью л около 2 млн. квт Остановились электродвигатели масляных насосов и расплавились подшипники на генераторе мощностью в 1 млн. квт. Отказало несколько мощных воздушных выключателей из-за срабатывания запаса сжатого воздуха при автоматичес- о I « i • «nt « « « «о я и ком повторном включе- <„<>« ^

нии и отсутствия напряжения для привода компрессоров. Недовыработка электроэнергии одной только системой Нью-Йорка («Консолидэйтед Эдисон К°») за период с 17 час. 28 мин. 9 ноября до 7 часов утра 10 ноября, когда полностью была восстановлена ее работа, составила около 30 мли. квт.-ч. Общие убытки от этой грандиозной аварии, по ориентировочным оценкам, достигают 100 млн. долларов. Не менее сильным оказался и психологический эффект. Жители «процветающей» Америки были потрясены самим фактом возможиогти подобного рода аварий. В ту ночь зарегистрированы самоубийства нескольких жителей Нью-Йорка. Около 3 часов ночн выбросилась нз окна шестого этажа молодая женщина, оставившая на столе записку: «Я схожу с ума от этой темноты, я больше не могу».

Вот и все. Осталось лишь резюмировать наш рассказ словами председателя федеральной энергетической ^комиссии QUA Джозефа Суидлера о том, что причину этой аварии следует искать не в отдельных дефектах, а в построении энергетической системы в целом.

Кардинальная причина возникновения такой крупной аварии — отсутствие единого 'планового начала в построении объединенных энергосистем мощностью 30—50 млн. квт, отсутствие общей службы режимов и единого диспетчерского управления. Последнее обстоятельство, несомненно, 'повлияло на развитие аварии и длительность восстановления нормального режима работы системы.

Вторая важная причина - слабость межсистемных связей и их относительно малая пропускная способность вследствие сравнительно низкого напряжения (в США 'напряжение в 500 кв только начинает вводиться 'в некоторых энергосистемах). Отдельные энергетические связи были предназначены главным образом для взаимных поставок электроэнергии по контрактам и сооружались без учета работы системы в целом.

Вскрылись и другие недостатки этой гигантской энергосистемы: отсутствие деления при авариях иа самобалансирующиеся части, ограниченное применение аварийной разгрузки по частоте и автоматического регулирования частоты и мощности. Схемы питания собственных иужд тепловых электростанций оказались ненадежными. Мощности и размещение резервных агрегатов также нуждались в серьезной корректировке. Несколько резервных агрегатов 'не смогли быстро поднять мощность и принять на себя нагрузку. Особенно яркий в этом смысле пример — генератор в 1 млн. квт, который до аварнн работал с нагрузкой 650 тыс. квт и за несколько минут до потери станцией питания собственных нужд смог дополнительно загрузиться лишь на 110 тыс. квт.

Уровень эксплуатации такой крупной системы также не соответствовал возросшим требованиям. В отчете федеральной энергетической комиссии прямо указывается, что аварии не было бы, если бы релейная защита на Ниагарской ГЭС была настроена в соответствии с выросшей нагрузкой. Кроме того, дежурный персонал мог бы не допустить развала объединенной энергосистемы, если бы сумел вовремя отключить часть потребителей.

Вряд ли можно безапелляционно заявить, что в нашей стране, в нашнх объединенных энергетических системах полностью исключена возможность подобного рода аварии. Нельзя пока что сбросить со счета различного рода случайные обстоятельства. Однако можно с уверенностью сказать, что вероятность столь крупной аварнн в советских объединенных энергосистемах очень мала. Ведь начиная с принятия плана ГОЭЛРО развитие нашей энергетики в целом н построение энергосистем идет по единому клану, учитывающему нужды всего вародного хозяйства.

39