Реферат: История крупных аварий и катастроф на территории Москвы и Московской области

Подстанция "Чагино".

а) Предварительные версии причины

Непосредственной причиной аварии, как считают, стало сочетание нескольких факторов, среди которых — износ оборудования, отсутствие резервных мощностей и небывало высокая температура, сохранявшаяся в Москве в течение нескольких дней (свыше 30 °C). Кроме того, Москва — очень сложный район, здесь сложнейшая топология электрических схем, на жаргоне энергетиков: "медная доска". Это единственный регион, в котором со времён СССР нет САОН (специальная автоматика отключения нагрузки). Повышенная уязвимость московской электросети сыграла важную роль в произошедшем.

В целом же рассматривались следующие версии:

· Старое оборудование. В сентябре 2004 года "Вестник Мосэнерго" писал: "Возможности усиления отключающей способности масляных и воздушных выключателей, установленных на подстанциях Мосэнерго, исчерпываются", "…наиболее опасным по масштабам и последствиям аварийным режимом является разрыв Московского кольца 500 кВ по причине превышения токов короткого замыкания на шинах 500 кВ над отключающей способностью выключателей".

Именно эти выключатели должны сработать в случае аварийной ситуации и локализовать аварию. Но "…на шинах 500 кВ ПС „Чагино" 8 выключателей уже не справляются с отключением". "Чагино" в чёрном списке и по сетям 220 кВ. В список подстанций с выключателями, не отвечающими нынешним требованиям безопасности, уже попал не один десяток этих предприятий: Пахра, Очаково, Восточная, Карачарово, Угреша, Болятино, Тополь, Новые Подлипки, Метростроевская, Сокольники, Наро-Фоминск, Андроньевская и др. Всего же, по данным ведомственного издания, "требуется заменить 19 выключателей из 63 в сети 500 кВ, 29 выключателей из 595 в сети 220 кВ, 119 выключателей из 2521 в сети 110 кВ".

o Справка: Подстанция "Чагино", находящаяся на балансе ОАО "Магистральная электросетевая компания" (выделена из состава ОАО "Мосэнерго"), построена в 1964 г. На ней было установлено оборудование 1958 и 1961 гг. выпуска.

· Жара. Когда температура воздуха поднимается выше нормы (а нормой считается 26 °C), резко возрастает потребление электроэнергии. Люди начинают активно пользоваться вентиляторами, кондиционерами. Кроме того, поскольку многие остаются дома, то включают телевизоры, бытовую технику. В это время отдельные линии электропередачи могут быть перегружены в 1,5—2 раза. Повышается температура охлаждающей жидкости (масла) в трансформаторе. При старой изоляции возможно возгорание масла даже при небольшом превышении эксплуатационных параметров, изоляцию "пробивает", возникает разряд, и пары масла воспламеняются, иногда со взрывом ("хлопок") и — отключается электрооборудование. В то же время, ещё более серьёзные последствия вызвала бы подобная авария в зимний период: при низких температурах воздуха нагрузки на электросеть возрастают многократно, тогда, как выработка электроэнергии ограничивается необходимостью нагрева воды для отопления. По словам Виктора Кудрявого, бывшего главного инженера "Мосэнерго" и бывшего заместителя министра энергетики РФ (в правительстве Михаила Касьянова), в случае зимнего отключения город ожидала бы "Крупнейшая техногенная катастрофа. Устойчивость системы отопления такова, что за 18 часов, кровь из носа, ток надо дать. Иначе в трубах начнутся гидроудары, и разрушения системы отопления станут необратимыми".

· Непрофессионализм руководства РАО "ЕЭС России" и "Мосэнерго". А именно, отсутствие на руководящих должностях специалистов в сфере энергетики. Недостаточное выделение средств на модернизацию и обновление мощностей отрасли, либо нецелевое использование выделяемых на модернизацию средств. Отмечается ряд существенных недостатков в концепции реформирования российских энергосистем: снижение ответственности управляющих и эксплуатационных организаций, нерациональное разделение полномочий, отсутствие единой системы диспетчеризации и др.

· Террористический акт, как версия, также не могла быть полностью исключена априори. Террористическую версию не отметали и силовики. Вот, например, сообщение от апреля 2004 года, которое прошло незамеченным: "В Ингушетии в доме участника бандформирований обнаружены видеоматериалы по объектам жизнеобеспечения города Москвы". Тогда спецслужбы не сообщили, о каких именно объектах идёт речь. Чеченские сепаратисты через интернет-сайт "Кавказ-Центр" заявили, что многочисленные аварии на электроподстанциях в российских городах последовавшие сразу после 25 мая (г. Сочи, Тульская область) это инсценировки спецслужб, которые совершаются, чтобы отвлечь внимание от диверсии, которую боевики провели в московском регионе. 3 июня было распространено заявление, что комиссия Ростехнадзора по расследованию причин энергетической аварии в московском регионе не обнаружила следов внешнего воздействия на подстанции "Чагино".

б) Научное описание

Основной предпосылкой к возникновению этой крупнейшей в истории России энергоаварии явился быстрый рост энергопотребления в Московском регионе на фоне массового износа оборудования электрических сетей. Снижению надёжности электрических сетей способствовали начало летнего ремонтного сезона, когда значительная часть оборудования была выведена из работы, и необычно жаркая погода. В течение 23 и 24 мая 2005 г. на подстанции Чагино, расположенной на юго-востоке Москвы, произошло несколько аварийных нарушений (взрывы измерительных трансформаторов тока, короткое замыкание на сборных шинах), которые привели к полному погашению этой подстанции и разрыву проходящего через неё Московского энергокольца 500 кВ. Образовавшийся дефицит электроэнергии вызвал срабатывание устройств противоаварийной автоматики на отключение потребителей. В результате каскадного развития аварии в Московской энергосистеме была отключена 321 подстанция, несколько линий метрополитена и пригородных железных дорог. Развитие аварии было остановлено в середине дня 25 мая; к вечеру 26 мая последствия аварии были полностью ликвидированы. Человеческих жертв, вызванных энергоаварией, не зафиксировано.

Московская энергоавария доказала исчерпанность электроэнергетических ресурсов, созданных в советское время, в ситуации нового подъёма экономической активности. Энергоавария и вызванный ею общественный резонанс убедили руководство РАО "ЕЭС России" в необходимости переориентировать главное направление его деятельности на строительство новых генерирующих и передающих мощностей в стране, при сохранении курса на создание конкурентной среды в электроэнергетике путем децентрализации производства, и сбыта электроэнергии.

в) Возгорания

23 мая вечером на подстанции "Чагино" возникло небольшое возгорание в одном из шести трансформаторов, расположенном в одноэтажном кирпичном здании. После отключения напряжения возгорание было ликвидировано применением углекислотной пены. Питание потребителей было переключено на пять оставшихся трансформаторов.

24 мая вечером, в начале десятого, здесь же произошло возгорание уже четырёх трансформаторов. Именно это происшествие впоследствии привело к полному коллапсу. Единственный оставшийся в работоспособном состоянии трансформатор не мог обеспечить электроэнергией всех подключённых потребителей Юго-Восточного округа Москвы. Была отключена подстанция на 220 кВ — "Капотня", поэтому примерно в 22 часа по московскому времени самый крупный из потребителей — Московский нефтеперерабатывающий завод в районе Капотни — пришлось отключить.

г) Московский нефтеперерабатывающий завод (МНПЗ)

МНПЗ — единственный потребитель, подключённый к Чагино напрямую.

Отключение электроснабжения МНПЗ не могло продолжаться слишком долго, поскольку оно могло привести к катастрофе в результате остановки насосов, откачивающих газ, образующийся в ходе непрерывного технологического процесса нефтеперегонки, и подающих к установкам технологическую воду для его охлаждения.

В связи с этим через несколько часов после второй аварии на "Чагино" подача электроэнергии на МНПЗ была возобновлена — от теплоэлектроцентрали ТЭЦ-22 в г. Дзержинский (Московская область) и с подстанции "Чагино".

Поданное напряжение позволило частично восстановить охлаждение и перевести основные нефтеперегонные установки в режим рециркуляции. Одновременно удалось сбросить возросшее давление газа, который пришлось выбросить в атмосферу и сжечь, при этом всю ночь пламя из трубы НПЗ поднималось вверх на сотню метров.

д) Цепная реакция

Утром 25 мая аварийно отключилась подстанция "Очаково", в результате чего были отключены высоковольтные линии на 220 кВ:

· Очаково — Чоботы

· Очаково — Лесная

· Очаково — Кедрово

· Очаково — Академическая — ТЭЦ-20

В Южной части Москвы в результате этих отключений в сети напряжение упало до 90 кВ (вместо 110 кВ), и была потеряна генерация на ГЭС № 1, на семи ТЭЦ и ГРЭС-4.