Контракти.ua

676  —  27.12.22
Удари по енергосистемі: чому б’ють туди, куди б’ють та як надовго те все з відключенням
Удари по енергосистемі: чому б’ють туди, куди б’ють та як надовго те все з відключенням

Іван Хмилецький: Спробую «на пальцях». В силу професії на днях довелось дати міні-лекцію про то, як працюють електричні мережі. Нижче даю довгий текст про то як воно все, чому груп відключення десь три, а десь п’ять (а десь на то взагалі вже не зважають і відключають все і вся), як надовго те все з відключенням, та чому б’ють туди, куди б’ють, та й тому подібне. Одразу зауважу, тут все максимально спрощено, для умовного «професійного пастуха пінгвінів», який погано вчився в школі. Більшості з колег по професії то не буде цікаво, але той хто не в темі може зняти ряд питань (в разі чого можна задавати додаткові, спробую пояснити в межах своїх знань).

Почнемо. Спочатку я спробую про то як все влаштовано (частина 1); потім – чому зараз воно (не)працює саме так (частина 2), а потім декілька окремих питань, які я трохи чув в свою сторону (частина 3).

ЧАСТИНА 1

Все можна уявити у вигляді трьох великих частин: електростанції, мережа ліній передачі і споживачі. З електростанціями все думаю ясно, виробляють електроенергію. Великі генератори, тільки замість дизель-двигуна (які зараз в кожному дворі) турбіни ТЕЦ чи АЕС, або гідро-турбіни. Зі споживачами теж все в принципі думаю зрозуміло (можна озирнутись навколо, то воно все). Для простоти будемо вважати споживачами окремі міста. А от на мережах ліній передачі зупинимось трохи детальніше.

Між генераторами і споживачами, електроенергію передають по високовольтним лініям, тобто зі сторони електростанції стоять трансформатори, які підвищують напругу, а зі сторони споживачів (міст та районів) трансформаторні станції, які понижують напругу. Зроблено так, через те що втрати електроенергії тим нижчі чим вища напруга. І чим далі відстань передачі, тим вищою має бути напруга (тобто тим «високовольтніша» лінія).

Приведу гіпотетичний приклад (повністю вигаданий): Рівненська АЕС генерує електроенергію, і потім трансформатор що поруч з нею підвищує напругу до 330 тис. вольт, і лінія передає енергію у Львівську область, на межі області стоїть трансформаторна підстанція, яка понижує напругу до 110 тис. вольт, і лініями от такої напруги «розносить» електроенергію по містам області, на межі міст стоять трансформаторні підстанції які понижують наругу до 10 тис. вольт. І лінії цієї напруги «розносять» енергію по районах міст, і в районах вже стоять маленькі трансформаторні, які понижують напругу до 380 В та 220 В, які доходить до ваших будинків і квартир (так, це ті будівельки на яких написано ТП 10/0,4 кВ).

Ці лінії електропередачі надзвичайно розгалужені, це таке павутиння, що іноді павуки відпочивають. Всі підстанції в межах однієї напруги зв’язані одна з одною максимально можливою кількістю ліній. Так роблять для того щоб якщо одна з них «зламається» решта могла підхватити і донести електроенергію до споживачів.

ЧАСТИНА 2

Тепер перейдемо до тої частини, в якій «чому зараз воно (не)працює саме так як працює».

Так от, уявимо собі місто N, до якого з різних сторін підходить певна кількість високовольтних ліній, для зручності візьмемо цифру 10-ть (для прикладу), кожна з цих ліній не резинова, передає якусь максимальну потужність. І кожна з цих ліній закінчується високовольтною підстанцією (понижувальною). І всі ці 10-ть підстанцій в нормальному режимі живлять все місто. І от, в якийсь ранок 6-ть з них взірвали ракетами і вони згоріли к хрінам, лишилось 4-ри, тобто 40%. Що відбувається далі. Якісь будинки мають живитись завжди (лікарні, поліцейські відділки, пожежні частини, телефонні станції і т.п.) Всі решту будинків ділять на 3 частини (відповідно по 30% міста в кожній частині) і отримують електроенергію по черзі: один інтервал часу є, два – нема. Тобто 4 години є, а 8 годин нема, чи 2 години є а 4 нема, який саме графік, тобто інтервали відключень, обирає місцеве обленерго (відповідно до того як їм зручно перемикати, як далеко їздити між підстанціями і скільки в них є персоналу) але загалом 30% часу доби світло є, тобто 7 годин з 24-х.

Якщо буде взірвано 8-м з 10-ти, тобто лишиться 20%, то всіх поділять на 5-ть частин, і всі отримуватимуть по черзі (тобто одна частина часу є – 4 частини часу нема, або якщо взяти від доби, то 5 годин з 24-х), і так далі…

Відповідно, якщо у Львові груп три, а у Миколаєві їх десять, то можете робити висновки про відсоток руйнувань, про Київ думаю і так все ясно.

І не відходячи від прикладу з містом N, трохи про те як обираються цілі обстрілу. Для прикладу у вигадане місто заходить 10-ть ліній напругою 330 тис. вольт. На підстанціях навколо міста (їх відповідно теж 10-ть) вона понижується трансформаторами до 110 тис. вольт і такою напругою «розходиться» по районах, і їх вже не 10-ть, а десь 20-30 якщо в нас місто-мільйонник. А в кожному районі стоїть районна трансформаторна, яка понижує до 10 тис. вольт, і в масштабах міста цих підстанцій сотні. Так от, б’ють по тих яких 10-ть, так як вони живлять решту, їх менше і вони більші за лінійними розмірами.

Логічне питання (яке теж вже звучало): чому ворог не взірвав все і не наступив очікуваний всіми блекаут? Це не моя компетенція і моя відповідь на це скорше лірика, ніж щось конкретне (суб’єктивне відчуття, карочє кажучи). Я думаю, що по-перше в нас є ППО, і воно працює досить так норм, і по-друге, цих підстанцій дуже багато і на то треба не сотні, а тисячі ракет. Але для прикладу, коли ворог концентрувався на столиці і ми побачили результат, але навіть так змогли розрулити.

ЧАСТИНА 3

Додаткові питання (в порядку адекватності).

Чому одних відключають часто, а інших рідше (або взагалі не вимикають)? Справа в тому що павутина електричних мереж дуже і дуже розгалужена. І швидко поділити мільйонне місто на три частини не можна фізично. По задуму проекту, споживачі групувались з міркувань технічної і економічної доцільності, без врахування того що може прилетіти ракета. Тому якщо будинок в одній групі з кардіологією, то він буде заживлений завжди. Допоки «добрі» сусіди не задовбуть обленерго скаргами і ті не приїдуть та не переключать їх в звичайну групу планових відключень (таких випадків я знаю дофіга, заздрісні українці – ні, не чув). Я чув навіть комічний випадок, коли сусіди закидали скаргами типу чому не відключають сусідній під’їзд, і почали відключати. Але в сусідньому під’їзді котельня на весь будинок, і тепер ті хто скаржився без тепла.

Як довго триватимуть перебої з електрикою? Цього не знає ніхто, не так багато людей володіє даними про масштаби катастрофи. Більшості, хто трохи в темі – навіть уявити складно (та і страшно, якщо чесно) об’єм руйнувань, як у фінансовому вимірі так і в термінах відновлення. Але скажемо так, якщо через півтора-два роки після закінчення війни в обласних центрах буде скасовано графіки відключення, я буду пишатись нашим урядом.

Що впливає на швидкість відновлення саме зараз? Слід розуміти різницю між відновленням роботи і ремонтом. Коли кажуть, що відновили роботу, то це частіше всього означає, що всіх споживачів що живились від взірваної підстанції переключили на нормально працюючі, але поки йде війна практично нічого не ремонтується (допускаю, що десь можуть, але то скоріше виключення). Те що в нас електрика ще є – це виключно запас надійності системи. Справа в тому що обладнання високої напруги виготовляється здебільшого одинично, за окремими замовленнями, і відповідно досить довго, та і його виробників не так вже й багато. Плюс то вимагає певного проектування. Поки не закінчиться війна – думаю толком відбудовувати то не будуть (але маю зауважити що останнє – моя думка, можливо є рішення про які я не знаю, якісь роботи можливо можуть мати місце, проектні чи демонтажні роботи для прикладу).

Звідки ворог знає де є ті підстанції? Більшість високовольтних підстанцій будувались за СРСР і інформація про них є багато де, в тому числі і в інтернеті (вбийте в пошуку «карта высоковольтных сетей Украины» і ви все зрозумієте). По-друге: є фото зі супутника Гугла, проект Open Street Maps (така собі Вікіпедія для мап) і подібні сервіси, та й не тільки Притула може купити підписку на роботу супутника. І далі не складно все з’ясувати, ці об’єкти великі, їх досить просто впізнати, знаходите лінію і йдете по ланцюжку.

Чи можна будувати підстанції під землею? Ні, це дуже дорого. Настільки, що це не по кишені жодному уряду на цій планеті (жодному!).

Не знаю, наскільки зрозуміло, але вже як зміг.

Автор: Іван Хмилецький

Статьи по теме
Після війни: ветерани і суспільство чи суспільство ветеранів
Після війни: ветерани і суспільство чи суспільство ветеранів

Максим Колесников: Трохи антизради, бо вже сил нема бачити це нагнітання та ниття про те, як ми приречені після перемоги стикнутися з повним триндецом. Пройдусь по деяким пунктам, від яких особливо вже тіпає.
11.08.23 — 481

Поссорить Польшу с Германией: путинская Россия наступает на Европу
Поссорить Польшу с Германией: путинская Россия наступает на Европу

Виктор Небоженко: Кремль, на примере «запутанности» европейской истории и границ, пытается «раскачать» одновременно поляков и немцев на взаимный и общеевропейский реваншизм. В России набирает обороты мощная кампания стравливания Германии и Польши.
28.07.23 — 505

Россия, ракеты и украинские порты: в чем логика таких атак?
Россия, ракеты и украинские порты: в чем логика таких атак?

Игорь Тышкевич: Российская Федерация концентрируется на обстрелах портовой инфраструктуры Украины. Об этом свидетельствует география последних ракетных атак. И, увы, в той же логике события, вероятнее всего будут развиваться в ближайшие недели.
20.07.23 — 519