Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України
В огляді, підготованому за матеріалами сесії Міжнародної ради з електроенергетичних систем високої напруги (CIGRE), проаналізовано проблеми енергосектору в різних країнах світу. Розглядаючи масштабні аварії останніх років у національних енергетичних системах, автор вказує на причини, що призвели до...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вісник НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25968 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України / В. Скляров // Вісн. НАН України. — 2009. — N 4. — С. 17-28. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859460468756709376 |
|---|---|
| author | Скляров, В. |
| author_facet | Скляров, В. |
| citation_txt | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України / В. Скляров // Вісн. НАН України. — 2009. — N 4. — С. 17-28. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник НАН України |
| description | В огляді, підготованому за матеріалами сесії Міжнародної ради з електроенергетичних систем високої напруги (CIGRE), проаналізовано проблеми енергосектору в різних країнах світу. Розглядаючи масштабні аварії останніх років у національних енергетичних системах, автор вказує на причини, що призвели до них, подає хронологію аварійних робіт і наводить рекомендації фахівців щодо запобіжних заходів. Особливу увагу приділено досвіду, який може бути повчальним для вітчизняних енергетиків. Зазначено, що в Україні залишаються недослідженими можливі варіанти розвитку системних електричних аварій, і ця проблема потребує ґрунтовного вивчення.
In the review prepared on the materials of International Council of Large Electric Systems (CIGRE) session the problems of power energy field in different world countries are analyzed. Reviewing the big scale accidents of the latest years in national power systems the author points out the causes of these accidents, presents chronology of the accident works and gives recommendations of the specialists concerning preventive means. The main attention is focused on the experience that could be useful for national power specialists. It’s indicated that the possible versions of systemic electrical power accidents are not investigated in Ukraine and this problem requires thorough study.
|
| first_indexed | 2025-11-24T03:15:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 17
АКТУАЛЬНО
Під час останньої паризької сесії Міжнародної ради з електроенергетичних
систем високої напруги (CIGRE), що відбулася в серпні минулого року, одне з
пленарних засідань традиційно присвятили масштабним аваріям національ-
них енергетичних систем. Крім суто професійного інтересу, свідченням чого
участь у засіданні 2500 фахівців, ці аварії в період глобальної економічної кри-
зи заслуговують на особливу увагу бодай тому, що завдають колосальних ма-
теріальних збитків через масове знеструмлення споживачів і повне знищення
енергосистем тощо.
На слуханнях лунало чимало цікавих доповідей. Ми ж віддамо перевагу
тим, що з урахуванням особливостей української електроенергетики будуть
для нас повчальними.
В. СКЛЯРОВ
КРИТИЧНИЙ ОГЛЯД МАСШТАБНИХ АВАРІЙ У НАЦІОНАЛЬНИХ
ЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ СВІТУ. УРОКИ ДЛЯ УКРАЇНИ
ПІВДЕННОАФРИКАНСЬКА ЕНЕРГОКАТАСТРОФА
Доповідь «Вплив неадекватних меж ре-
зерву на енергосистему Південної Аф-
рики у 2007–2008 рр.» виголосив пан Кан-
нан Лакміхаран із «Sistem Operations &
Plan ning Division».
Енергетика Південноафриканської Рес-
публіки дуже схожа на українську не лише
за потужністю, але й за ставленням до неї
держави. Описати енергосистему Півден-
ної Африки можна кількома цифрами: опе-
ративна потужність — 38878 МВт (80% ви-
робітку припадає на частку вугільних стан-
цій, решта 20% — атомні, гідро- і гідро аку-
мулювальні станції, парогазові установки),
28000 км ліній високої напруги, у 2008 р.
© СКЛЯРОВ Віталій Федорович. Президент асоціації «CIGRE Україна», (Київ). 2009
спожито 260 ТВт/год. (138 найбільших спо-
живачів використовують 40%, 40000 знач-
них споживачів узагалі витрачають 76%
електроенергії).
Далі наводимо цитату, адаптовану до
звичних нам формулювань: «Проблеми,
що виявилися за останнє десятиріччя, на-
ступні...
— більш ніж десятиріччя резерв потуж-
ності стабільно знижувався через зростан-
ня навантажень і лімітації генерації;
— у 2006 р. мав місце інцидент регіональ-
ного скидання навантаження через недо-
статність генерації;
— на поч. 2007 р. стався перший випадок
національного скидання навантаження че-
18 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
рез неможливість покрити споживання на-
явною генерацією;
— після успішного регулювання зимово-
го піку споживання на рівні 37000 МВт у
жовтні—грудні 2007 р. відбулося декілька
випадків скидання навантаження;
— щоденно упродовж двох тижнів січня
2008 р. проводилося скидання навантаження,
що змусило уряд оголосити 25 січня 2008 р.
національний аварійний енергетичний стан.
— це призвело до суттєвого скорочення
рівня виробництва у всіх секторах економі-
ки і зашкодило іміджу енергокомпаній.
Ця презентація висвітить проблему, що
розвивається десятиріччями, а також клю-
чові концепції в процесі відновлення балан-
су, адекватного «демпфера», організаційної
еластичності і державного рівня координа-
ції, забезпечення безпеки у порівнянні з його
собівартістю».
Детальніше проаналізуємо деякі поло-
ження доповіді, що становлять особливий
інтерес для української енергетики.
Енергетична колізія
Усе почалося 9 лютого 2008 р. з регуляр-
них щоденних розвантажень, а з 24 люто-
го було спостережено систематичне змен-
шення навантаження до 4000 МВт. Систе-
ми автоматичного частотного розвантажен-
ня було доведено до такого стану, що вони
загрожували самим електростанціям. Че-
рез мізерні — на 3–4 дні — запаси неякіс-
ного вугілля 1 на складах електростанцій,
дощі й зливи, які не сприяли стабільній ро-
боті котельних агрегатів, збої в роботі па-
рогазової та гідроакумулювальної станцій
короткострокові прогнози фахівців щодо
нормалізації енергозабезпечення країни
були невтішними. Проте далека перспекти-
ва енергосектору, на їхню думку, була одно-
значно позитивною (майже як у нас).
Ніщо не виникає на порожньому міс-
ці. Енергетичній аварії передували грізні і
яскраві симптоми:
— у жовтні—листопаді 2007 р. відбувало-
ся періодичне (до 4 днів ) зменшення на-
вантаження до 3500 МВт при недовиро-
бітку близько 321 ГВт/год., у грудні воно
тривало до 15 днів;
— коефіцієнт використання встановленої
потужності (КВП) у другому півріччі
зріс до 60–74%;
— зі збільшенням КВП незаплановані втра-
ти генерації електроенергії зросли втричі;
— резерв потужності поступово знижував-
ся від 27,1% у 1999 р. до 5,5% у 2007 р.;
— використання складських запасів вугілля
скоротилося в часових межах приблизно
від 65 до 28 діб, а в окремі періоди їх ви-
стачало на 3–4 дні;
— нових генерувальних потужностей у
2002–2004 рр. не введено, у 2005–2007 рр.
задіяно лише 2000 МВт.
Уряд не вживав належних заходів, щоб
збалансувати дефіцит потужності й енергії,
сподіваючись на звичне нам «якось буде».
Труднощі через перебої в енергомережі, з
громадським транспортом, роботою ліка-
рень, із постачанням питної і технічної
води відчуло не лише населення. Бізнес і
споживачі безперервного електропостачан-
ня потерпали від непрогнозованих перерв у
надходженні електроенергії; шахти глибо-
кого залягання припинили виробництво на
5 днів і відновили його в повному обсязі
лише після вжитих заходів щодо гаранту-
вання безпеки свого персоналу; зупинило-
ся феросплавне виробництво; більшість
промислових підприємств і через 6 місяців
не надолужила своїх передаварійних по-
тужностей.
ЗМІ реагували на енергокатаклізми в
державі досить гостро, про що й досі свід-
чать промовисті заголовки газет, які збері-
1 Запаси вугілля на електростанціях України вважа-
ють припустимими на рівні 7–8 днів, хоча раніше
готовими до зими визнавали ті енергооб’єкти, що ма-
ють 30–60-денні запаси.
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 19
гаються в бібліотеках. Унаслідок енергетич-
ної кризи громадськість Південної Афри-
ки замислилася про імовірність здійснення
персоналом енергостанцій серйозних поми-
лок через постійне перезавантаження робо-
тою в екстремальних умовах! В Україні на
такі дрібниці ніхто не зважає.
У критичний момент системний опера-
тор чесно визнав, що системі загрожує по-
вне знищення, і попередив усіх ключових
споживачів про небезпеку й необхідність
вжити відповідні аварійні заходи.
Лише після цього офіційна влада втрути-
лася в проблеми енергосектору і підготува-
ла два документи — Дорожню карту вихо-
ду з кризи та Національний план, — де про-
аналізувала причини та передумови аварії,
накреслила основні заходи щодо сприяння
відродженню південноафриканської енер-
гетичної системи, визначила співвідношен-
ня рівня надійності енергопостачання й об-
сягів свого фінансового втручання.
Головною причиною техногенної аварії,
як і в нас, традиційно стали природні ката-
клізми. У державних документах записано,
що «прямою і безпосередньою причиною
аварії були проливні дощі в жовтні і лис-
топаді, яких не було в країні вже 10 років,
і низька якість палива». Саме через це «не
було можливості подати паливо в котли
електростанцій» і, природно, «підтримува-
ти необхідний рівень генерації». Тут же за-
фіксовано розмір дефіциту потужностей та
енергії в обсязі 3000 МВт і 26 ТВт/год. на
найближчі роки і визначено «необхідність
балансування споживання і виробництва
електроенергії».
Згідно з Національним планом, спожи-
вачів закликали масштабно впроваджува-
ти енергоощадні технології, а виробни-
ків електроенергії залучили до виконан-
ня програми введення нових потужнос-
тей (4500 МВт). Цікаво, що сферою свого
безпосереднього втручання держава обра-
ла скорочення споживання електроенергії
в 100000 урядових будівель, а також у га-
лузі вантажних перевезень.
Крім того, у травні 2008 р. південно-
африканський уряд ініціював і провів ши-
роке публічне обговорення перспектив
співвідношення вартості і надійності поста-
чання електроенергії. При цьому енергети-
ки публічно визначили цінову перспективу
на найближчі 5 років, а уряд узяв зо бо-
в’язання щодо фінансової підтримки і на-
дання можливої боргової гарантії для енер-
гокомпаній.
Аналіз причин аварії
Іще раз чітко назвемо фактори, що при-
звели до енергетичної катастрофи 2008 р.,
яка спровокувала надзвичайне падіння
ВВП у Південноафриканській Республіці:
1. Системні резерви стабільно скорочува-
лися, починаючи з 2000 р. Як відомо, кон-
цептуально система вразлива (нестабільна)
при зменшених рівнях резерву.
2. Електростанції працювали в напруже-
ному режимі впродовж 3 років через брак
резервів та якість палива для енергоуста-
новок, робота парогазових установок по-
стійно погіршувалася.
3. Складські запаси вугілля на електро-
станціях скорочувалися, починаючи з 2006 р.
Ось три головні причини мізерних запасів
вугілля на електростанція на поч. 2008 р.:
– збільшення частки виробництва електро-
енергії саме вугільними станціями, що
призвело до додаткового пресингу на ви-
робників і постачальників;
– значно нижча кількість калорійного ву-
гілля, що потрапляє безпосередньо на
електростанції;
– нижча, ніж очікувалося, якість вугілля, що
призвело до теплової неефективності під
час його спалювання й зношення котлів.
4. Ремонтне обслуговування базових елек-
тростанцій, яке зазвичай проводять улітку
під час скорочення обсягів споживання, бо-
лісно позначилося на гнучкості й експлуа-
20 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
таційній життєздатності систем. Тому під
час аварійних ремонтів основного устатку-
вання інтенсивніше використовували пікові
потужності: дозволений рівень непланових
ремонтів у межах 2500 МВт (6%) після зими
2007 р. систематично перевищували.
5. Усе це разом із затяжними рясними до-
щами і грозами жовтня 2007 — лютого 2008
змусило системного оператора оголосити
аварійний стан системи.
Проте якщо обмежимося перерахуван-
ням лише цих вузькогалузевих недоліків,
будемо необ’єктивними. Адже керівну роль
держави в економічній розбудові, визна-
ченні її векторів, а також її законодавчі іні-
ціативи та регуляторну функцію фінансо-
вих потоків ніхто не скасовував. Маємо ви-
знати і відверто сказати:
– політики й управлінці не змогли створи-
ти інвестиційно-привабливі умови для
будівництва нових електростанцій і не
залучили до цього процесу незалежних
виробників;
– будівництво нових електростанцій не
було вчасно заплановано та не закріпле-
но законодавчо;
– прогнози офіційних аналітиків були не-
реалістичними, а отже, їх потрібно ви-
знати некваліфікованими: безпідставний
оптимізм щодо віддаленої перспективи
галузі на тлі сумної дійсності.
Висновки
Південна Африка усвідомила наслідки
неадекватного обмеження резерву. Її енер-
гетична система не колапсувала, проте була
на межі розпаду. Необхідні заходи із запо-
бігання колапсу вжито.
Аварійно створена «гаряча платформа»
(аналог нашого введення надзвичайної си-
туації. — Авт.) уможливила усвідомлення
суспільством проблеми енергетичної ефек-
тивності та важливості надійного енерго-
постачання для сталого економічного роз-
витку держави.
Враховано також, наскільки це важливо і
для успішного проведення чергового чем-
піонату світу з футболу, який Південна Аф-
рика прийматиме наступного року. (Ціка-
во, чи розуміють українські можновладці,
що до Євро-2012 слід не тільки підготувати
стадіони, аеропорти, готелі та дороги, а ще
й забезпечити надійне енергопостачання.)
Країна сконцентрувала зусилля задля
оптимізації енергетичної ефективності, роз-
робила план на 5 років для створення необ-
хідних резервів на електростанціях.
Аварійна ситуація стала поштовхом для
проведення Урядом загальнонаціональних
дебатів щодо визначення шляхів розвитку
Південної Африки з урахуванням змін клі-
мату.
Курс на відновлення енергосистеми вже
дає позитивні результати: електростанції
нормалізують свою роботу, населення, біз-
нес і виробництво сконцентровані на за-
ощадженні енергії, демонструють органі-
зованість, суспільну гнучкість і толерант-
ність.
Проте це тільки початок шляху. Півден-
на Африка має наростити 40 ГВт генерації
електроенергії до вже наявної впродовж
20–25 років, щоб гідно відповідати на гло-
бальні фінансові і кліматичні виклики.
Рекомендації
Маємо визнати, що Південна Африка не
обмежилася лише усвідомленням енерге-
тичної проблеми, але й розробила і послі-
довно виконує Національну програму ре-
формування енергетичної галузі. З цього
приводу запропонуємо кілька корисних по-
рад:
– план підвищення надійності має підкріп-
лювати відповідне ресурсне забезпе-
чення;
– енергетичні системи потрібно забезпечи-
ти необхідними резервами в багатьох на-
прямах, щоб вони були готові до само-
стійного оперативного відновлення;
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 21
– виробники повинні мати й дотримувати-
ся відповідного коефіцієнта використан-
ня встановленої потужності.
АВАРІЯ В UCTE
Учасників пленарних засідань Між-
народної ради CIGRE інформував
про цю аварію 2 Янніс Кебоуріс (Trans mis-
sion System Operator — TSO, від імені
UCTE IC).
Стисло охарактеризуємо енергосистему
UCTE. Вона обслуговує понад 450 млн спо-
живачів із 24 європейських країн через 29
системних операторів. Установлена по-
тужність — 610 ГВт, річне споживання —
2500 ТВт/год., протяжність ЛЕП високої
на пруги (понад 150 кВ) — близько 230 000 км,
обмін електроенергією між країнами —
290 ТВт. Не вдаватимемося в історію робо-
ти цієї енергосистеми, що почалася 1951 р.,
згадаємо лише її філософію, органічно вті-
лену в гаслі «UCTE попереду європей-
ської інтеграції», що після екстремальних
подій набула відверто саркастичного зву-
чання.
Аварія в UCTE сталася 4 листопада 2006 р.
о 21.38. Усе почалося, найімовірніше, на
спаді максимуму, з відключення дволанцю-
гової лінії напругою 380 кВ через прорив,
спричинений баржею. Далі через наванта-
ження на лінії зв’язку UСТЕ розділилася
на 3 частини зі значним дисбалансом по-
тужності в кожній із підвищення частоти в
зоні надлишку (на рівні 51,4 Гц) і падінням
у дефіцитній — 49 Гц. Унаслідок цього 15
млн споживачів автоматично відімкнули
(АНР) 17000 МВт, натомість запрацювали
ГАЕС на 1600 МВт, вручну було запущено
потужності на 16400 МВт (83% гідростан-
ції, 5% теплові, 3% газові і 9% інші).
Послідовність відключення ліній та їх
подальша ресинхронізація відбувалися
досить швидко (енергопостачання відно-
вили за 38 хв. після розділення, повніс-
тю ситуацію в усіх країнах енергосисте-
ми нормалізували за 2 год.) отже, осо-
бливого інтересу ця аврія для нас не ста-
новить.
Проте у висновку експертів-енер гети ків
чітко вказано: це найбільше порушення в
історії UСТЕ, під час якого вдалося уник-
нути розвалу системи.
Головні причини
1. Недотримання критерію Н-1:
– критерієм Н-1 знехтувано в самій систе-
мі й у сусідніх, пов’язаних із нею;
– аналіз надійності системи не враховував
імовірних змін за умов її функціонуван-
ня на ближчу перспективу;
– недостатність протиаварійних заходів.
2. Неефективність міжрегіональної ко-
ор динації:
– попередньо заплановане відключення
лінії Diele-Conneforde, яке мали вико-
нати 5 листопада, чітко не скоордину-
вали;
– час узгодження змінили надто пізно, не
було підтвердження надійності роботи
системи в цій зоні;
– розбіжність розуміння ситуації різними
сторонами.
3. Інші критичні чинники:
– незадовільний контроль генерації елек-
троенергії в реальному часі (у темпі ви-
робництва);
– лімітовані можливості дій диспетчерів із
утримання системи за умов її переванта-
ження;
– незадовільна координація між ТСО-ДСО
в умовах захисту і відновлення;
– неповна процедура ресинхронізації;
– тренування диспетчерів не було адап-
товане до нового ринку і не відповідало
системним вимогам.
2 Аварію в UCTE детально розглядали в Києві. За ре-
зультатами її аналізу в Україні провели повномасш-
табне протиаварійне тренування, яке згодом ретель-
но і поетапно проаналізували й зробили відповідні
висновки.
22 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
Рекомендації міжнародних фахівців
1. Критерій Н-1 слід застосувати в по-
літиці 3 UСТЕ. Оперативні інструкції
(рис. 1) необхідно переглянути з ураху-
ванням таких вимог:
а) системному операторові на підставі
аналізу безпеки чітко визначити відповід-
ні розділи та умови роботи в суміжних
системах;
б) моделювати непередбачені ситуації
(відімкнення генерувальних елементів сис-
тем, що розташовані за межами контролю
системного оператора);
в) у процесі виробництва необхідно регу-
лярно аналізувати ймовірні аварійні ситуа-
ції (моделювання Н-1), пов’язані із систе-
мою аварійної тривоги;
г) проводити підготовку та регулярно пе-
ревіряти за допомогою цифрового тренаже-
ра ефективність дій з ліквідації аварії.
2. Положення потрібно розширити до
«Майстер-Плану», де чітко визначити прин-
ципи ліквідації аварії в національних межах і
відповідальність системних операторів, щоб
захистити UСТЕ від широкомасштабних або
регіональних режимних збурень енергосис-
теми. Додатково доцільно врахувати таке:
а) системний оператор зобов’язаний пе-
реглядати свої захисні плани та філософію
зменшення навантаження і враховувати
значні за розмірами зміни генерації під час
порушень режимів із великими коливання-
ми частоти;
б) процес ліквідації порушень відновлен-
ня режимів системний оператор повинен
координувати з регіональними оператора-
ми для того, щоб визначити ступінь їхньої
відповідальності та обов’язки із залучення
користувачів системи.
3. Для оперативного планування в реаль-
ному часі чи за умов спільних тренувань,
для обміну даними результатів аналізу без-
пеки UСТЕ зобов’язана розробити стан-
дарти для регіональних ТСО.
4. Для оперативного реагування на по-
рушення режимів доцільно розробити і за-
провадити інформаційну платформу, яка
дозволить системним операторам стежи-
ти за станом усієї системи UСТЕ в проце-
сі виробництва.
Рис. 1. Напрями дій, визначені оперативною інструкцією під час аварії
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 23
5. Регулятори чи легальні учасники ма-
ють бути обізнаними з такими правилами:
— системні оператори здійснюють кон т роль
за генерацією електроенергії (зміни в гра-
фіках, стани пуску-зупинення блоків);
— підключення генераторів до розподільної
мережі під час коливань частоти і напру-
ги виконують аналогічно до такої опера-
ції з блоками, підключеними до систе-
моутворювальних мереж. Вони повинні
бути ідентичними;
— оператори блоків, підключених до осно-
вної мережі, зобов’язані інформувати
системного оператора про графіки гене-
рації електроенергії та всі зміни в про-
грамах;
— системні оператори повинні стежити за
показниками генераторів, що працюють
у розподільних мережах (принаймні з
1-хвилинним обміном).
Усі ці рекомендації для вітчизняних
практиків виглядають щонайменше див-
но, бо йдеться про елементарний поря-
док і дисципліну в системі диспетчерсько-
го управління, без яких енергосистема про-
сто не функціонуватиме. У нас давно усві-
домили, що найжорсткіша диспетчерська
дисципліна — це необхідний і обов’язковий
технологічний елемент енерговиробництва.
І саме завдяки цьому не сталося каскадних
аварій у єдиній державній енергосистемі
України.
На думку інженера-енергетика, який за
свою багаторічну практику проаналізував
безліч аварій, компанії варто дати відпо-
відь на такі запитання:
1. Як оцінювати дії диспетчерів. Від мо-
менту відключення о 21.38 ЛЕП на 380 кВ,
що була епіцентром аварії, до розділення
системи о 22.10 минуло 32 хвилини. Отже,
часу для правильних і рішучих дій було до-
статньо. Можемо тільки здогадуватися, на
що його витратили диспетчери — на без-
плідні переговори необов’язкового харак-
теру, а не на ліквідацію аварійного режиму.
2. Відключення ЛЕП було злагодженим і
спланованим.
На підставі первинного аналізу енерге-
тики дійшли суперечливого висновку, що
дроти порвала баржа. Що це за диспетчер-
ська служба і режими, якщо планове від-
ключення лише двох ЛЕП на 380 кВ, на-
віть і сильно завантажених, призводить до
коливань і розділення системи?! Найімо-
вірніше, міжсистемні зв’язки працювали на
межі динамічної стійкості або неприпусти-
мо близько до неї, а інженери не зуміли пе-
редбачити наслідки своїх дій.
«Ми називаємо такі дії простим усім зрозу-
мілим словом. Жодні хитрування не можуть
ввести в оману неупереджену комісію. Якщо
комусь здається, що в UСТЕ немає протиава-
рійних інструкцій, а співробітники не знають,
як ліквідовувати аварійні режими, я поділяю
вашу думку», — констатував Янніс Кебоуріс.
КИТАЙ: ВИПРОБУВАНННЯ КАТАКЛІЗМОМ
Безперечний інтерес для вітчизняних
енергетиків становить доповідь фахів-
ців Державної мережної корпорації Китаю
«Надійність національної електричної сис-
теми проти природних катаклізмів». Заува-
жимо, що енергосистема Китаю є держав-
ною власністю, а отже, має відповідну струк-
турну організацію (рис. 2).
Рис. 2. Перспективна структурна схема національної
енергетичної системи Китаю
24 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
У середині січня 2008 р. тривалі безпре-
цедентні снігові буревії, заморозки й оже-
ледиця вразили Південний Китай: по-
страждали транспортні лінії, ліси й поля
сільгосппризначення, електромережа, те-
лекомунікації. Прямі фінансові збитки від
негоди становили $1, 52 млрд, а витрати на
відновлення руйнацій — $ 5,68 млрд.
Як установлено, процес руйнації елект-
ромережі під час обмерзання має кіль-
ка етапів: спочатку йде і налипає сніг, при
денному потеплінні він тане, під вечір тем-
пература знижується, і дроти всіх типів,
ізолятори, опори, устаткування підстанцій
обмерзають. Через непрогнозоване нали-
пання важкого льоду, а згодом через його
неодночасне танення на різних ділянках
виникає дрижання дротів, і мережа зазнає
катастрофічної руйнації.
Диспетчер розпочав виконання заходів,
передбачених у спеціальному протиаварій-
ному плані: відновлення системоутворю-
вальної мережі, централізація засобів і сил,
а також розумне планування, що передба-
чає гарантію безпеки та високу кваліфіка-
цію виконання відновлювальних робіт. До
8 березня, лише за 6 тижнів, усі відновлю-
вальні роботи були завершені.
Запобіжні заходи
Китайські енергетики проаналізували
свої дії під час надзвичайної ситуації і зро-
били відповідні висновки щодо протиава-
рійних заходів. Найближчим часом у Ки-
таї:
— удосконалять мережне планування і
стандарти інженерного проектування;
— із 1 березня 2008 р. запровадять п’ять но-
вих корпоративних стандартів для підви-
щення стійкості мережі в екстремальних
погодних умовах;
— розроблять наукову класифікацію роз-
витку процесів обмерзання;
— вивчать і вдосконалять спеціальні вимо-
ги та стандарти надійності для системо-
утворювальних ліній, стратегічних між-
системних ліній коридорів зв’язку, го-
ловних ліній та з’єднувальних центрів
навантажень.
Основний напрям підвищення надій-
ності державної енергосистеми китайські
енергетики вбачають у подальшому наро-
щуванні її потужності. Якщо у 2007 р. спо-
живання в країні становило 3260 ТВт/год.
при встановленій потужності 713 ГВт, то у
2010 р. — 4520 ТВт/год. і 900 ГВт відповід-
но. За цей період для спорудження ЛЕП
на 220 кВ і вище Китай планує витрати-
ти $ 170 млрд. А це — 190000 км електро-
ліній і збільшення передачі електроенергії
до 1000 ГВА.
Стратегія розвитку енергосистеми перед-
бачає будівництво потужних системоутво-
рювальних ЛЕП надвисокої напруги, що
матимуть ієрархічно скоординоване управ-
ління, масштабних вугільних, гідро-, атом-
них і вітрових електростанцій. Крім того,
китайські енергетики розгортають будів-
ництво ліній передач постійного струму. За
їхніми планами, наприкінці 2011 р. потуж-
ність таких ліній досягне 6400 МВт, а про-
тяжність — понад 2000 км. Найближчим
часом усі потужні енергосистеми Китаю
працюватимуть через систему ввімкнення
постійного струму, яка розділить держав-
ну енергосистему на секції з метою запобі-
гання електричним збуренням і впливу пе-
рехідних режимів. Таким чином, статична і
динамічна стійкість усієї системи буде під-
несена на винятковий рівень, якого немає в
жодній країні світу.
Дослівно висновок китайських енерге-
тиків звучав так: «Природні катаклізми де-
структивно впливають на енергетичні сис-
теми і завжди будуть великим викликом
країнам усього світу. Тож китайські енерге-
тики з оптимізмом дивляться в майбутнє
і сподіваються на зміцнення кооперації та
взаємодії з рівноправним міжнародним спів-
товариством».
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 25
Сподіваємося, що передбачені стратегі-
єю заходи докорінно і якісно змінять функ-
ціонування всієї державної енергосистеми
Китаю і ми зможемо привітати китайських
колег й подякувати їм за здійснення нашої
давньої інженерної мрії, біля витоків якої
стояли енергетики академіки Ю. Руденко і
П. Непорожній.
ЗЕМЛЕТРУС І АВАРІЯ НА АЕС У ЯПОНІЇ
Японська аварія на КК АЕС у результаті
землетрусу не мала значних наслід-
ків для системи ТЕРСО — потужного
енергетичного об’єднання, що обслуго-
вує 43850000 населення країни на площі
39500 км2, має лінії електропередач по-
стійного струму, сполучені з о. Хоккайдо,
потужність 5,1ГВт, щорічне споживання
64300 МВт/год. Японці планують подаль-
ше нарощування генерувальних потужностей
і будівництво нових ліній на 275–500 кВ.
16 липня 2007 р. у країні відбувся силь-
ний землетрус (6,8 балів за шкалою Ріх-
тера), унаслідок якого на КК АЕС віді-
мкнулися два енергоблоки і виникла по-
жежа на одному трансформаторі 40 МА і
ЛЕП — 500 кВ. Потужність АЕС станови-
ла 8212 МВт. Частота в системі впала до
49,17 Гц і відновилася через 8 хв. (рис. 3).
Рекомендації експертів
Насамперед ТЕРСО має докласти зусиль
для виконання таких дій:
— якнайшвидшого відновлення атомних
блоків;
— розроблення засобів управління на осно-
ві нових сейсмічних рішень;
— зберегти баланс генерації споживання
літнього і зимового максимумів із ураху-
ванням втрати блоків КК АЕС;
— удосконалити протиаварійну дії, зокрема
посилити протипожежну безпеку устат-
Рис. 3. Параметри функціонування ТЕРСО в аварійній ситуації
26 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
кування, інформаційну й комунікаційні
системи, підвищити швидкість, акурат-
ність і точність рапортів;
— задіяне в сейсмічній зоні устаткування,
що не є сейсмовитривалим, як-от реак-
тор, але може знадобитися в аварійній
ситуації (труби, адміністративні будівлі,
комунікації тощо), потрібно захистити
від загоряння.
ДОПОВІДЬ АМЕРИКАНСЬКИХ ЕНЕРГЕТИКІВ
Розміри американської енергетичної
аварії у 2008 непорівнянні з масштаб-
ними помилками енергетиків США в по-
передні роки. Можемо лише дивуватися,
що відключення однієї ЛЕП на 138 кВ
спровокувало відключення решти 25 ЛЕП,
38 підстанцій, втрату 3800 МВт потужнос-
ті й залишило знеструмленими 1,1 млн
споживачів (3 млн населення). Ліквідацію
аварії проведено доволі оперативно: 60%
відновлено через 1 год., 90% — через 3 год.,
решту — впродовж 4–6 год.
Доповідачі визнали, що причиною аварії
були помилки персоналу. Зауважимо, що
події 2008 р. іще раз унаочнили недоскона-
лість і неконструктивність протиаварійних
заходів американських енергетиків.
ПОРУШЕННЯ ЧАСТОТИ
НА ТУМАННОМУ АЛЬБІОНІ
27 травня 2008 р. у Великобританії
ста лося порушення частоти, про
особливості якого розповів представник
національної енергосистеми Ян Велч.
Пік зимового навантаження в країні ста-
новить 66 ГВт. За 2 хв. на двох станціях
було втрачено 1600 МВт і зафіксовано мі-
німальну частоту 48,795 Гц.
Згідно із стандартами, втрата 1000 МВт
не повинна призвести до зменшення час-
тоти нижче за 49,5 Гц, мала б тривати не
довше ніж 60 сек., а повернення до нор-
мальних стандартів відбутися за 10 хв.
Національний захист енергосистеми спо-
живачів, відімкненої через зниження час-
Рис. 4. Графік падіння частоти в електромережі Великобританії
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4 27
тоти (аналог наша АЧР) при втраті понад
1300 МВт, спрацьовує автоматично. Отже,
британські енергетики гідно впоралися з
коливаннями частоти, що показано на гра-
фіку її падіння (рис. 4), але чимало причин
залишилися нез’ясованими.
ВИСНОВКИ І ПОРАДИ
1. Причина всіх розглянутих аварій —
недбалість керівного персоналу. Нехту-
ючи порадами енергетиків, не повно і не
вчасно інформуючи громадськість та вла-
ду про критичний стан енергокомплексу,
керівний персонал ставить країну перед
сумним фактом аварії. Завдання енергети-
ків, їхній головний обов’язок — запобіга-
ти аваріям, а не мінімізувати їхні наслідки
і збитки від порушення роботи енергосис-
тем. Спроби обґрунтування неминучос-
ті системних аварій, доведення їхньої фа-
тальності, маніпулювання статистичними
даними мають антиінженерний і виправ-
дувальний характер.
2. Розраховуючи співвідношення вар-
тості енергопостачання та його надійно-
сті, варто вказувати сумарні втрати від зне-
струмлення, а також соціальні й політичні
збитки.
3. Південноафриканська аварія має на-
вчити нас критично ставитися до витри-
валості енергосистеми. У жодному разі не
можна зменшувати резервні можливості
системи як електричні, так і ресурсні.
Україні небезпечно працювати з мінімаль-
ними запасами палива на складах електро-
станцій, які б принципи влада при цьому не
відстоювала: чи то мінімізація заморожуван-
ня фінансових ресурсів, чи то полегшення
роботи собі і постачальникам. Сьогодні чи
завтра за цю короткозору політику доведеть-
ся заплатити, про що красномовно свідчить
досвід вітчизняної і світової енергетики.
4. Аварія UСТЕ має застерегти нас від
можливих наслідків запровадження рин-
кових відносин у торгівлі електроенергією.
Розв’язуючи завдання оптимального стру-
морозподілу, у жодному разі не можна до-
пустити зниження рівня статичної і дина-
мічної стійкості енергосистеми, визначаю-
чи на догоду ринку граничне завантаження
системоутворювальних ЛЕП, якими б пере-
вагами таке прагнення не підкріплювалося.
5. Необхідно оберігати й удосконалювати
чинну систему жорсткої ієрархії в оператив-
ному управлінні енергетикою з чіткою дис-
ципліною виконання всіх диспетчерських
команд, починаючи з рапортів і закінчуючи
повтором розпоряджень. Не піддаватися ні
на які демократичні приманки під гаслом
проведення глибоких ринкових реформ.
Надійність енергетики набуває для нас
надзвичайної актуальності через докорін-
не реформування російської енергосис-
теми, коли найпотужнішу й налагодже-
ну протягом десятиріч ЄЕС Росії демон-
тують, а на зміну їй приходять численні
аморфні приватні новоутворення. Як вони
поводитимуться в аварійній ситуації, мо-
жемо тільки гадати.
6. Заходи, спрямовані на подолання на-
слідків китайської аварії, викликають пев-
ну заздрість у зв’язку із масштабністю під-
ходу до боротьби з природними явищами,
обсягами ресурсів, які спрямовує держава
на енергетику. Викликає щире захоплення
прагнення зміцнити надійність державної
енергосистеми шляхом секціонування її
через увімкнення постійного струму.
Дещо дивує відсутність навіть згадок про
схеми розтоплення ожеледі й заміни пові-
тряних ЛЕП кабельними.
7. Можна повністю проігнорувати і свій, і
світовий протиаварійний досвід і далі пра-
цювати на мінімальних запасах палива, з
гранично зношеним енергоустаткуванням,
не будувати нових електростанцій (особли-
во за світової економічної кризи, яка ско-
ротить обсяги виробництва, а отже, і спо-
живання електроенергії). Злочинною слід
вважати втрату можливості для проведен-
28 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2009, № 4
ня масштабної реконструкції вітчизняної
енергогалузі.
8. Уважне вивчення матеріалів сесії, їх
аналіз мають для енергетиків України зна-
чний практичний інтерес. Особливо, якщо
врахувати, що саме поняття «енергетична
система» в нас знівельовано на догоду рин-
ковому фундаменталізму, а вітчизняні най-
потужніші енергосистеми, що є основою
енергетики держави, багато років служили
їй вірою і правдою, щобільше, не допусти-
ли жодної загальнонаціональної енергетич-
ної аварії з повним розвалом енергосисте-
ми, повністю демонтовано, а досвідчений
персонал розігнано. Навіщо і чому? Кож-
ному енергетикові відомо, що генерація
електроенергії нікому не потрібна без ліній
електропередач і навпаки. Це органічно не-
розривні елементи єдиної системи.
9. Загальновідомо, що ліквідація енер-
госистем — найбільша стратегічна помил-
ка, що призвела до критичної ситуації: за
всі роки відсутності таких систем у дер-
жаві не побудовано жодного пристойного
енергооб’єкта.
10. Необхідно пам’ятати про унікальність
(із знаком мінус) енергосистеми України –
вона через теплоцентралі і котельні жор-
стко пов’язана з тепловими мережами ді-
аметром до 1200 мм, якими подається га-
ряча вода. За таких умов каскадна аварія
призводить до повного знеструмлення усіх
споживачів. Варіанти розвитку подібних
надзвичайних ситуацій у нас не вивчали –
ця тема чекає своїх дослідників
* * *
На жаль, високопосадовці, енергетики і
вітчизняні ЗМІ недостатньо інформують
суспільство про світові енергетичні потря-
сіння. Але пригадаймо із вдячністю анти-
чних мислителів, які стверджували: усві-
домлення неуцтва — початок мудрості.
В. Скляров
КРИТИЧНИЙ ОГЛЯД МАСШТАБНИХ АВАРІЙ В
НАЦІОНАЛЬНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ СВІТУ.
УРОКИ ДЛЯ УКРАЇНИ
Р е з ю м е
В огляді, підготованому за матеріалами сесії Між-
народної ради з електроенергетичних систем високої
напруги (CIGRE), проаналізовано проблеми енерго-
сектору в різних країнах світу. Розглядаючи масштаб-
ні аварії останніх років у національних енергетичних
системах, автор вказує на причини, що призвели до
них, подає хронологію аварійних робіт і наводить ре-
комендації фахівців щодо запобіжних заходів. Осо-
бливу увагу приділено досвіду, який може бути по-
вчальним для вітчизняних енергетиків. Зазначено,
що в Україні залишаються недослідженими можливі
варіанти розвитку системних електричних аварій, і
ця проблема потребує ґрунтовного вивчення.
Ключові слова: енергопостачання, знеструмлення,
коефіцієнт встановленої потужності.
V. Sklyarov
CRITICAL REVIEW OF THE BIG SCALE ACCIDENTS
IN THE WORLD NATIONAL POWER SYSTEMS.
LESSONS FOR UKRAINE
S u m m a r y
In the review prepared on the materials of International
Council of Large Electric Systems (CIGRE) session the
problems of power energy field in different world coun-
tries are analyzed. Reviewing the big scale accidents of
the latest years in national power systems the author
points out the causes of these accidents, presents chro-
nology of the accident works and gives recommendations
of the specialists concerning preventive means. The main
attention is focused on the experience that could be use-
ful for national power specialists. It’s indicated that the
possible versions of systemic electrical power accidents
are not investigated in Ukraine and this problem re-
quires thorough study.
Key words: power supply, de-energization, coefficient of
definite power.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-25968 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0372-6436 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-24T03:15:33Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Скляров, В. 2011-08-19T12:35:27Z 2011-08-19T12:35:27Z 2009 Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України / В. Скляров // Вісн. НАН України. — 2009. — N 4. — С. 17-28. — укр. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25968 В огляді, підготованому за матеріалами сесії Міжнародної ради з електроенергетичних систем високої напруги (CIGRE), проаналізовано проблеми енергосектору в різних країнах світу. Розглядаючи масштабні аварії останніх років у національних енергетичних системах, автор вказує на причини, що призвели до них, подає хронологію аварійних робіт і наводить рекомендації фахівців щодо запобіжних заходів. Особливу увагу приділено досвіду, який може бути повчальним для вітчизняних енергетиків. Зазначено, що в Україні залишаються недослідженими можливі варіанти розвитку системних електричних аварій, і ця проблема потребує ґрунтовного вивчення. In the review prepared on the materials of International Council of Large Electric Systems (CIGRE) session the problems of power energy field in different world countries are analyzed. Reviewing the big scale accidents of the latest years in national power systems the author points out the causes of these accidents, presents chronology of the accident works and gives recommendations of the specialists concerning preventive means. The main attention is focused on the experience that could be useful for national power specialists. It’s indicated that the possible versions of systemic electrical power accidents are not investigated in Ukraine and this problem requires thorough study. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України Актуально Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України Critical review of the big scale accidents in the world national power systems. Lessons for Ukraine Article published earlier |
| spellingShingle | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України Скляров, В. Актуально |
| title | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України |
| title_alt | Critical review of the big scale accidents in the world national power systems. Lessons for Ukraine |
| title_full | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України |
| title_fullStr | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України |
| title_full_unstemmed | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України |
| title_short | Критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. Уроки для України |
| title_sort | критичний огляд масштабних аварій у національних енергетичних системах світу. уроки для україни |
| topic | Актуально |
| topic_facet | Актуально |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25968 |
| work_keys_str_mv | AT sklârovv kritičniioglâdmasštabnihavaríiunacíonalʹnihenergetičnihsistemahsvítuurokidlâukraíni AT sklârovv criticalreviewofthebigscaleaccidentsintheworldnationalpowersystemslessonsforukraine |