Авария на СШГЭС и эффект гигантского соленоида

В сентябре 2009 года мною был сделан анализ причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, произошедшей 17 августа 2009 года. Соответствующая справка была передана в Комитет Госдумы РФ по энергетике на имя председателя комитета Юрия Липатова для парламентской Комиссии по расследованию причин аварии на СШГЭС.

Далее, как сообщили в секретариате, справка была разослана всем членам Комитета. Тем не менее, результаты проведенного мной анализа не присутствуют в выводах Комиссии по расследованию аварии, что вызывает некоторое сожаление.

Проблема поиска истины в данной ситуации имеет три аспекта.

Первый – это выяснение первопричины аварии. Понять, что явилось толчком к развитию целой цепи аварийных событий.

Второй – анализ «алгоритма» этих событий, выяснение технических компонентов логики их развития.

Третий – сделать выводы, что позволит максимально сократить подобные случаи на других объектах генерации, как теперь принято называть электростанции. (Кстати, повреждение основного оборудования из-за отказа защит имело место уже после Саянской аварии – на Сочинской ГТЭС).

Ключевой факт аварии, который остался не выясненным – это обоснование возникновения природы гигантского усилия, которое могло «с корнем» вырвать ротор генератора №2 вместе с крышкой турбины Саяно-Шушенской ГЭС. Предлагаю свою версию последовательности событий, каждое из которых могло быть следствием предыдущего: «Вибрация агрегата – повреждение подшипников — разбалансировка вала ротора – повреждение «железом» ротора изоляции обмотки статора – трехфазное короткое замыкание на выводах генератора».

Многие специалисты пришли к выводу, что крышку турбины могло сорвать гигантское усилие, но природа его осталась неизвестной. В СМИ приводятся выведенные эмпирически значения этого усилия – по одним данным это около 4,4 ГВт (4,4 миллиона киловатт), по другим — около 12 тыс. тонн.

Между тем, электродинамическое усилие именно такого масштаба и должно было сопровождать короткое замыкание на «клеммах» генератора мощностью 640 Мегаватт. Причем, по тем же законам электродинамики, усилие это имело и осевое направление, т.е. «вверх». Возник эффект гигантского соленоида. Это ударное воздействие происходит с силой, определяемой мощностью короткого замыкания. Этого усилия вполне хватило, чтобы порвать шпильки, имевшие к моменту аварии «усталость» от переменных нагрузок, вызванных длительной вибрацией. Следы механического износа (истирания) шпилек нам показали в одной из телепрограмм, посвященной героизму персонала станции во главе с инженером Багаутдиновым, который вручную закрывал шандоры.

Длительная вибрация, в частности, могла быть следствием «неполнофазного» режима работы генератора, о чем свидетельствуют записи сейсмических приборов частот, близких к 16,7 Герц, т.е. одной трети от 50 Герц — нормальной частоты электрического тока. Автоматика станции, (в данном случае — комплект защит подшипников генератора), которая должна была отключить генератор от сети и остановить агрегат, либо не работала (по непонятным пока причинам), либо была выведена из действия. Последнее может быть, в свою очередь, либо ошибкой обслуживающего персонала, либо, что совсем уж фантастическое предположение, сделано по приказу руководства, которое «не ведает, что творит».

Одна из возможных причин отказа защит лежит в области проблем «электромагнитной совместимости». Мог произойти отказ в работе микропроцессорных защит генератора из-за непроектной, аномальной электромагнитной загрязненности зоны их действия. Квалифицированная проверка этой версии специальной лабораторией могла бы резко сузить область поиска причин аварии.

Владимир Акимов,
инженер-электрик, независимый эксперт