Саяно-Шушенская ГЭС - отметка 320

Запроектированная обреченность

На Саяно-Шушенской ГЭС самая дешёвая в мире электроэнергия выставила счёт
Пять лет назад, будучи на Саяно-Шушенской ГЭС в командировке, по её окончании я по всем известному обычаю, когда расстаёшься с чем-то интересным и даже, как в случае с этой станцией, грандиозным – кинул в стремительные воды Енисея монету.
Тогда, разумеется, и в голову не могло прийти, что новая встреча с этим выдающимся гидротехническим сооружением будет связана с техногенной катастрофой и большим количеством жертв – настолько незыблемой и капитально ушедшей ввысь и вросшей в скалы казалась гидростанция. Но теперь вместо той трафаретной индустриальной позолоты – зияющий провал на месте обвалившейся части стен и крыши машинного зала. Этот провал разделил на две части и историю станции.

В машинном зале большая часть обломков уже убрана, недвижимым остаётся только лежащий в огромной яме на боку разрушенный второй гидроагрегат. Его уберут, когда восстановят опору для козлового крана. На седьмом и девятом гидроагрегатах вокруг ротора – размотанная обмотка статора. На стенах отметки уровня бушевавшей здесь воды. На отметке 320 – разрушенные силовые щиты управления, километры оборванных проводов и кабелей. Сегодня на восстановлении в круглосуточном режиме работает более двух тысяч человек и 50 единиц техники. Само восстановление обойдётся примерно в 40 миллиардов рублей.
В оперативном штабе висит карта – разрез машинного зала с разбивкой по уровням и помещениям, на многих из них надписи: «Люди». Это схема для водолазов и спасателей, где искать тела погибших. На момент командировки в списке пропавших без вести оставался один человек.

Один час водяного апокалипсиса

Кто-то из известных сказал: «дьявол – в деталях». Здесь «дьявол», то есть первопричина и масштаб катастрофы, не в металле и не в деталях, он – в самом проекте. Не берусь делать вывод, что стало причиной разрушения гидроагрегата №2 – дефектные ли шпильки крепления крышки гидротурбины или ещё что-то. Это сделает правительственная комиссия. Вместе с тем более чем очевидно, что виной столь большого числа жертв и огромных разрушений на ГЭС стали именно фатальные ошибки проектирования. А именно слепая вера в абсолютную незыблемость гидроагрегатов и обязательное соседство с ними большого количества персонала. При перенесении на ватман контуров будущей станции и её внутренних помещений у проектировщиков не было и тени сомнений в полном отсутствии даже гипотетической угрозы затопления машинного зала. В противном случае бытовки, мастерские и другие подсобные помещения были бы построены в изолированном от него помещении и выше уровня Енисея. Возможно, здесь виновата попытка сэкономить.
Другой столь же крупной фатальной ошибкой стало размещение в машинном зале пультов управления систем защиты, силовых сетей и источников резервного питания. Первая же волна снесла и сами панели управления и закоротила все электрические цепи и резервные генераторы. То есть уже в начальный момент катастрофы отключилась автоматическая защита, которая по проекту должна была после отключения генератора закрыть створки верхних затворов на водоводе в течение трёх минут. Это расчётное время, закрыть за более короткий срок невозможно, так как резкое перекрытие водоводов приведёт к гидроудару. Здесь надо добавить и тот факт, что вода фонтанировала со скоростью 1000 кубометров в секунду, и даже если бы защита сработала, многие из находившихся в зале всё равно были обречены, ведь за первые три минуты сюда хлынуло порядка 180 тысяч кубометров воды.
Второй уровень системы защиты предполагал закрытие верхних затворов посредством ключей к пульту управления, которые также находились в машинном зале, то есть тоже оказались под водой. Однако если бы кто и смог до них добраться, ключи оказались бы бесполезными, так как, напомним, станция уже была полностью обесточена. При этом источники резервного питания находились на отметке 320 метров, то есть оказались после прорыва воды на глубине примерно 10–15 метров. Фактически на станции одномоментно закоротило и вырубило всё – силовые цепи и соответствующий электропривод, пульты управления, панели защиты и резервные генераторы. И она стала полностью неуправляемой. Тем временем огромный поток воды под давлением более 20 атмосфер методически разрушал машинный зал и затопил первый этаж стоящего рядом административно-технического корпуса. Но и это ещё не все. В результате падения нагрузки седьмой и девятый генераторы стали набирать так называемую угонную скорость – то есть неконтролируемо разгоняться вплоть до своего полного разрушения. Если бы не отключилась система защиты, они были бы остановлены при превышении 280 оборотов в минуту (рабочая скорость – 147 оборотов в минуту). Но остановить их было уже нечем. В результате крестовины, то есть верхние части генераторов, мощным ударом сорвало с мест крепления, резко подбросило вверх, и эти многотонные «летающие тарелки» стали ещё одним фактором разрушения.
Теперь оставалась единственная возможность остановить поступление воды в машинный зал – с гребня плотины вручную закрыть верхние створки. Но опять же по проекту на гребне располагалась только охрана, и не было никакого технического персонала. Причём путь туда неблизкий – на гребень можно попасть только по закрытой для обычного транспорта автодороге, а затем по тоннелю длиной около полукилометра, который прорублен в скале. Других путей с левого берега туда просто нет.
Однако когда семь человек проделали неблизкий путь на верх плотины, то оказались перед закрытой на замок и обесточенной галереей без окон, где и располагались сами гидравлические механизмы опускания затворов. С огромным трудом, взломав подручными средствами дверь, они попали в помещение длиной 330 метров, где по причине аварии не работало освещение. При этом у них на всех имелся один-единственный карманный фонарик.
Само ручное опускание производится путём подачи через кран воздуха в гидросистему, после чего створки под собственным весом запирают водоводы. Авария произошла в 8.13, створки были опущены в 9.20. То есть вода фонтанировала более часа, вылив примерно 4 миллиона кубометров. И каждая – даже не минута, а секунда приносила всё новые разрушения. Вероятно, если бы хоть один резервный генератор находился на гребне, перекрытие воды прошло намного быстрее.
Однако теперь из-за того, что вода перестала проходить через водоводы, возникла опасность перелива плотины. Для ликвидации угрозы её разрушения необходимо было открыть 11 затворов водосбросных пролётов. Это удалось сделать ещё через два с половиной часа, подав напряжение на козловой кран, находящийся на гребне.

Молчание турбин

В зале административно-технического корпуса, где находится центральный пульт управления, непривычно тихо. Стрелки амперметров, вольтметров и множества других приборов, фиксирующих режимы работы генераторов, замерли на нуле. На плотине продолжается холостой водосброс, и к началу 2010 года планируется запустить в работу гидроагрегат №6. Можно подсчитать, сколько потеряли не только гидроэнергетики, но и сетевые компании, а также те, кто занимается оптовой и розничной продажей электроэнергии. До аварии суммарная активная мощность девяти работающих агрегатов составляла 4400 MBт. Если умножить эту мощь на стоимость 1 киловатт-часа, которую мы заниженно-условно примем в 1 рубль, то получается, что в час ГЭС нарабатывала на 4 миллиона 400 тысяч рублей, а в сутки – на 105 миллионов 600 тысяч рублей. Понятно, что реальная цифра выше. Может быть, причина аварии и в том, что ГЭС рассматривали лишь как «курицу, несущую золотые яйца»?
В полном составе погибли бригада турбинистов, бригада слесарей, бригада по обслуживанию автоматики, погибли токари, плотники-бетонщики, маляры, уборщики и работники сервисных организаций. Потому посёлок гидроэнергетиков Черёмушки ещё долго будет средоточием людского горя.

Какие выводы

В гидроэнергетике не бывает абсолютно безопасных решений. Но можно ли сделать технологические процессы на нижних этажах машинного зала полностью автоматизированными и без участия человека? Нет, нельзя. Гидроагрегаты – это сложные в технологическом плане машины с множеством субъективных характеристик. Безусловно, будут принципиальные изменения в схемах расположения вспомогательного персонала, систем защиты, цепей управления и источников резервного питания. Если этого не сделать, остаются все шансы повторения трагедии по зеркальному сценарию. Вместе с тем речь теперь идёт о безопасности не только Саяно-Шушенской ГЭС. Вполне вероятны подобные схемы размещения людей и оборудования и на других гидростанциях. Поэтому и на них стоит заняться не только инвентаризацией сроков службы оборудования, но и профилактикой техногенных аварий с точки зрения безопасного проектирования.