Подолянчик В.П., Карницкий Н.Б.
ОТКАЗЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС.КРУПНЫЕ АВАРИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается проблема надежности оборудования энергетических систем и электростанций, выход из строя которых может привести к национальному бедствию
Ключевые слова:
энергетика, отказ оборудования, авария, ТЭС
Проблема надежности всегда занимает центральное место в функционировании и планировании развития энергетических систем и электростанций. Это определяется высокой зависимостью нормальной жизнедеятельности значительного количества людей и других потребителей от надежности энергоснабжения. Зависимость становится настолько сильной, что нарушение энергоснабжения приводит к огромному материальному ущербу, в ряде случаев имеющему масштабы национального бедствия. Этому свидетельствуют многочисленные аварии время от времени происходящие в ряде городов. Так, Нью-йоркская авария в ноябре 1965 года, в США привела к тому, что на территории с населением около 30 млн. человек более чем на 10 часов практически была приостановлена жизнедеятельность. Ущерб от аварии по осторожным подсчетам превысил 100 млн. долларов. После нее было еще несколько более мелких аварий на северо-востоке США, а 13 июля 1977 года в Нью-Йорке произошла авария с еще более тяжелыми последствиями. В течение 25 часов была парализована жизнь крупнейшего города мира. Ущерб от последствий этой аварии составил более 1 млрд. долларов. Укрупнение элементов электроэнергетической системы, увеличение единичных мощностей оборудования, повышение коэффициента использования может вызывать ощутимые последствия при аварии каждого элемента. Образование крупных энергообъединений с одной стороны приводит к большим возможностям взаимопомощи при авариях, но с другой стороны приводит к относительному возрастанию доли системных аварий, при которых нарушение влечет за собой цепочечное, каскадное развитие аварии, охватывающей все энергообъединение или значительную его часть. Существенно возрастают трудности управления большими системами, а свойство управляемости становится одной из важных характеристик надежности. Катастрофические аварии время от времени происходят в самых разных странах, где энергетика имеет разные формы собственности и разные формы управления. Крупные энергосистемы с разной структурой мощностей (ТЭС, ГЭС, АЭС) подвержены возникновению катастроф также как и небольшие. Во Франции системная авария в 1978 году охватила почти всю территорию страны. Вследствие лавины напряжения были отключены значительные мощности потребителей, часть электростанций потеряла собственные нужды. Были отключены десятки линий электропередачи высокого напряжения. 14 августа 2003 года в США произошла очередная авария. Было отключено 62 тыс. МВт нагрузки, 50 млн. жителей в США и Канаде остались без света. Отключение электроэнергии произошло в 8 штатах и 2 канадских провинциях. На 9 атомных электростанциях автоматически отключились 22 атомных реактора, закрыты 10 аэропортов, отменено или задержано 700 авиарейсов, 350 тыс. человек долгое время находились под землей в нью-йоркском метро. 23 сентября 2003 года вся Италия, за исключением Сардинии, почти на сутки осталась без электричества. Это произошло при каскадном отключении линий электропередач, нарушением устойчивости параллельной работы электростанций, возникновения неустойчивых колебаний, обусловленных самовозбуждением некоторых генераторов. В июле 2004 года на западном побережье США произошла тяжелейшая «калифорнийская авария», охватившая огромную территорию. Большое количество людей остались без света, без холодильников и кондиционеров. Эта авария произошла из-за нехватки резервных мощностей в период летнего подъема нагрузки за счет массового увеличения потребления электроэнергии кондиционерами воздуха в период предельно высоких летних температур. 25 мая 2005 года в Москве произошла авария, при которой было отключено 2500 МВт мощности Московской энергосистемы (26 % от потребления), 900 МВт в Тульской энергосистеме (87 % от потребления) и 100 МВт в Калужской энергосистеме (22 % от электропотребления). Во время аварии 20 тыс. человек были заблокированы в московском метро и 1500 человек в лифтах. Без энергоснабжения на срок от нескольких часов до суток остались около 4 млн. человек, многие предприятия и социально значимые объекты. В период аварии были задействованы все резервные генерирующие мощности региона. Разумеется, далеко не каждый отказ того или иного элемента в энергетической системе развивается в крупную системную аварию. Более того, в большинстве случаев невозможно заранее предопределить однозначные последствия любого незначительного отказа. Но в перечисленных выше авариях есть некоторые общие черты: – авария начинается с отказа вспомогательного, малозначительного элемента и каскадно развивается в национальную катастрофу; – авария возникает при внешних условиях, нагрузках и режимах, часто далеких от предельных; – развитию аварии способствует неквалифицированное, некомпетентное и самоуверенное поведение персонала; – авария наиболее интенсивно развивается в электро-энергетической части энергосистемы и за счет отключения линий электропередачи охватывает значительные территории; – значительная инерционность, какой обладают переходные процессы, протекающие в теплоэнергетической части энергосистемы, позволяют ограничить объем развития аварии пределами блока, станции. К авариям и отказам оборудования приводят следующие причины: – износ оборудования, старение изоляции; – ошибки проектирования; – недостатки конструкции оборудования; – недостатки узлов и деталей, агрегатов, заводские дефекты, дефекты строительства, монтажа и наладки, дефекты при проведении ремонтных работ; – несоответствие условий работы оборудования проектным (расчетным) режимам; – ошибки дежурного, ремонтного, руководящего персонала и нарушения производственных инструкций, дефекты инструкций и регламентов.
Номер журнала Вестник науки №2 (23) том 3
Ссылка для цитирования:
Подолянчик В.П., Карницкий Н.Б. ОТКАЗЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС.КРУПНЫЕ АВАРИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ // Вестник науки №2 (23) том 3. С. 128 - 131. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/2824 (дата обращения: 30.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+