Что нужно, чтобы погрузить мировой финансовый центр и самый крупный город США на целые сутки во власть анархии? Рецепт довольно прост: 2 почти одновременных удара молнии, щепотка халатности, пара капель нерасторопности, ещё один контрольный удар молнии и всё это крепко замешать с большим количеством нерешённых социальных проблем. Заинтригованы? Тогда мы отправляемся в жаркое лето 1977 года. Нью-Йорк. Ночь страха начинается.
Какая вероятность того, что в ЛЭП ударит молния и вызовет её отключение? 1% А какова вероятность, что одновременно с этим молния ударит в другую ЛЭП? 0,01% А вероятность, что через 10 минут молния ударит в третью ЛЭП? 0,0001% 1 на миллион, проще говоря событие почти невероятное. И тем не менее такое редкое явление произошло вечером 13 июля 1977 года в Нью-Йорке.
В 20:37 два удара молнии вызвали отключение ЛЭП от подстанции Buchanan South, и ЛЭП к электростанции Индиан Пойнт. Редкое, но тем не менее не то чтобы страшное явление. Сами по себе удары молний не являются чем-то необычным и защиту от них давно продумали. Грозотросы протянутые на вершинах опор и изолированные от них, должны защитить от прямого попадания в проводники или опору ЛЭП. Но даже если молния не попадёт в саму ЛЭП наведённые токи от молнии могут вызвать перегрузку, а молния может выдать миллион ампер за миллисикунды. Поэтому из-за выросшего значения тока в ЛЭП она может отключиться релейной защитой для предотвращения повреждения электрооборудования. При этом энергетики не дураки и так как воздействие молнии, как и некоторых других видов замыкания, кратковременны, то незачем держать ЛЭП выключенной до осмотра персоналом и можно попробовать её включить через несколько десятков секунд повторно - если получилось, то работаем штатно, не вышло - релейная защита отключит вновь и тогда уже высылаем на осмотр людей. Поэтому автоматика повторного включения (АПВ) применяется почти везде в сетях высокого напряжения. Проблема в том, что в обоих случая АПВ отработало частично.
Какая вероятность того, что в ЛЭП ударит молния и вызовет её отключение? 1% А какова вероятность, что одновременно с этим молния ударит в другую ЛЭП? 0,01% А вероятность, что через 10 минут молния ударит в третью ЛЭП? 0,0001% 1 на миллион, проще говоря событие почти невероятное. И тем не менее такое редкое явление произошло вечером 13 июля 1977 года в Нью-Йорке.
В 20:37 два удара молнии вызвали отключение ЛЭП от подстанции Buchanan South, и ЛЭП к электростанции Индиан Пойнт. Редкое, но тем не менее не то чтобы страшное явление. Сами по себе удары молний не являются чем-то необычным и защиту от них давно продумали. Грозотросы протянутые на вершинах опор и изолированные от них, должны защитить от прямого попадания в проводники или опору ЛЭП. Но даже если молния не попадёт в саму ЛЭП наведённые токи от молнии могут вызвать перегрузку, а молния может выдать миллион ампер за миллисикунды. Поэтому из-за выросшего значения тока в ЛЭП она может отключиться релейной защитой для предотвращения повреждения электрооборудования. При этом энергетики не дураки и так как воздействие молнии, как и некоторых других видов замыкания, кратковременны, то незачем держать ЛЭП выключенной до осмотра персоналом и можно попробовать её включить через несколько десятков секунд повторно - если получилось, то работаем штатно, не вышло - релейная защита отключит вновь и тогда уже высылаем на осмотр людей. Поэтому автоматика повторного включения (АПВ) применяется почти везде в сетях высокого напряжения. Проблема в том, что в обоих случая АПВ отработало частично.
Обе ЛЭП были двухцепными - т.е. состояли из двух независимых групп проводников, подвешенных на одной опоре. И вот из-за плохого обслуживания выключателей АПВ смогло включить обратно на этих ЛЭП только по одной цепи. Причём из-за особенности установки выключателей была излишне отключена ещё и одна линия, идущая на запад и её АПВ тоже не смогло включить обратно. По этим трём линиям суммарно протекала мощность порядка 1,5 ГВт и теперь она легла на оставшиеся в работе линии. Это вызвало нагрев проводов и их провисание из-за термического расширения.
Всего энергосистема Нью-Йорка потребляла 6 ГВт мощности, из них 3 ГВт генерировались на электростанциях внутри города. Из-за потери половины ЛЭП питающих с запада вся нагрузка легла на северные линии, причем операторы почему-то 20 минут не замечали их перегрузки. А потом, в 20:55, случился добивающий удар - ещё одна молния обесточила одну из линий, идущих с севера, и вновь из-за неисправности выключателей АПВ не смогло её включить обратно. Теперь по одной единственной ЛЭП на север протекало 2 ГВт мощности, что сильно превышало предельно допустимые параметры. При этом всё усугубилось тем, что на одной из электростанций из-за неисправности в этот момент вынуждены были остановить генератор в 400 МВт. Только теперь диспетчеры наконец сообразили, что в энергосистеме творится что-то не то и выдали оператору энергосистемы Нью-Йорка - фирме Con Edison - приказ отключить 1,5 ГВт нагрузки, чтобы снизить перегрузку линий и избежать худшего развития ситуации. Но если диспетчер понимал под этим мгновенное отключение, то работники Con Edison в соответствии с инструкциями начали её постепенное отключение очередями в условиях, когда в энергосистеме уже наступает катастрофа. 5 минут спустя - в 21:19 из-за провиса и перехлестывания проводов возникакет КЗ и отключается последняя питающая линия с севера. Худшее произошло.
Следующий процесс имел лавинообразный характер - из-за дефицита мощности в 2,5 ГВт началось резкое снижение напряжения в сети из-за чего снизилась производительность питающих насосов электростанций - из-за этого снизилась выработка электроэнергии турбогенераторами - из-за этого ещё больше снизилось напряжение - из-за чего ещё больше снизилась производительность питающих насосов электростанций... Это явление называется лавиной напряжения. И за следующие несколько минут она похоронила всю энергосистему - в 21:27 последние генераторы ТЭЦ остановились, оставшиеся линии, связывающие Нью-Йорк с энергосистемой страны, из-за перегрузки отключились и город, который никогда не спит, погрузился в кромешную тьму. Из-за того, что даже диспетчеры не вполне понимали, что точно произошло, а связь без электричества не работала, никто не мог ни разобраться что делать, ни скоординировать усилия. Попытки восстановить электроснабжение будут предприниматься всю ночь, но успех будут иметь очень ограниченный.
Будь это другое время, то второй половины заметки и не было бы. Но это конец 70х в США и поэтому город был обречён. К концу 70х США из сияющего града на холме превратился в зловонную клоаку. Они проигрывали Холодную войну - Вьетнам стал символом того, что америка теряет лидерство. Экономика в кризисе, до 40% населения безработные, из-за чего социальные проблемы до этого заметаемые под ковёр усугубились до крайности. Отмена сегрегационных законов так и не смогла интегрировать негров в общество штатов. Без нормального образования у них не было шансов на получение хорошей работы, а потому они были на самом дне. Негритянские гетто мало отличались от любого другого бедняцкого района, только воспитывали не ненависть к зажравшимся воротилам бизнеса, а ненависть к зажравшимся белым. Хотя многие белые жили ничуть не лучше и проблемы их были очень схожи. Нью-Йорк же, как истинное сердце Америки, стал средоточением всех пороков общества. Город захлёстывала преступность, а сводки криминальных новостей подчас мало отличались от сводок из Нама. Днём улицами города правила безнадёга, ночью страх. Просто посмотрите ещё раз фильм “Таксист” Скорцезе, чтобы почувствовать эту атмосферу.
А когда в городе погасли все огни порядок, и так относительный, окончательно исчез с его улиц и их захлестнула паника. Сотни и тысячи людей оказались заперты в лифтах, застряли в туннелях подземки или не могли найти пути в тёмных лабиринтах зданий. На улицах творился полный хаос, люди и машины пытались в полной тьме передвигаться по городу. В этом хаосе пытались работать медики скорой помощи и пожарные, но их усилия были слишком ничтожны, так как единственная сила, что могла удержать город от сползания в анархию - полиция - не могла ничего сделать. Пара тысяч копов должны были удержать десятки тысяч обозлённых горожан от буйства. Ибо почти сразу после блэкаута на улицу выплеснулись те, кто не боялся ночной тьмы, а скорее считал её благом - марадёры и бандиты. Толпы их шныряли по городу грабя магазины, прохожих и друг друга. Пока одни неслись домой унося награбленные телевизоры и магнитофоны, другие уносили ноги, зажимая ножевые раны. Драки среди грабителей, были повсеместны. Стрельба, ругань, крики о помощи - то, что было обычным для неблагополучных районов теперь было везде на Манхэттене. Многочисленные пожары, устроенные грабителями, доканчивали апокалиптичную картину происходящего.
Лишь к утру следующего дня относительный порядок начал возвращаться на улицы города, но грабежи продолжались ещё как минимум сутки. Жителям города предстала картина, как будто по Нью-Йорку прокатилась маленькая война. Тысячи магазинов были разграблены, на улицах было много разбитых и повреждённых машин, некоторые кварталы сильно пострадали от огня. Ущерб от “ночи страха”, как её метко окрестили журналисты, составил от 300 миллионов долларов до миллиарда (в нынешних ценах это от 1 до 4 миллиардов долларов). Полиция сумела задержать порядка 4 тысяч грабителей, но это были лишь крохи от их реального числа. Эта ночь стала громкой пощёчиной для американцев, став источником вдохновения для многих творцов.
Тем не менее выводы из аварии были сделаны, причём не только в США, но и у нас. И если в части причин аварии они были схожи: халатность при обслуживании, нерасторопность персонала Con Edison и недопонимание с диспетчером, а также редкое сочетание попаданий молний. То вот в выводах о мерах по предотвращению подобных ситуаций были диаметрально противоположны, отражая совершенно разные философии построения энергосистем. Нет, в том, что оборудование выключателей и АПВ надо осматривать чаще, чем раз в год, никто не сомневался, но даже самое надёжное оборудование может отказать и стоит быть готовым к худшему сценарию - борьбе за живучесть энергосистемы. Американцы решили просто залить проблему деньгами и усилить сеть - больше линий богу линий, генераторы для трона из генераторов. Чем больше линий и чем больше генераторов, тем больше шанс, что отказ нескольких из них не приведёт к серьёзным последствиям. И это сработало и следующий блэкаут произойдёт лишь через 26 лет. В СССР же считали такой подход слишком затратным, да и от коренной причины он не избавлял - медленное время реакции на аварию. Советский же подход с установкой средств автоматики, которые были способны выявить аварийные режимы и без участия диспетчера подействовать на их ликвидацию мог просто не дать аварии развиться до блэкаута. Тем не менее даже такой подход не может на 100% исключить вероятность развития аварии, так как абсолютно отказоустойчивых систем не существует, особенно столь сложных, как энергетические. А потому можно лишь максимально снизить риски возникновения аварии, но не полностью от неё обезопаситься.
_______________________________________
Автор: Владимир Герасименко
