Росія нищить українські трансформатори. Як їх захистити і чим вони важливі

Росія вже майже два місяці здійснює щотижневі ракетні удари по українській енергетичній інфраструктурі, відшуковуючи її найвразливіші місця. Чи вдається їй це і як протидіяти "енерготерору" російських військ?

Ракетний напад 23 листопада був чи не найпотужнішим з початку війни і фактично призвів до блекауту - тобто тимчасової втрати керованості енергосистеми. На деякий час Росії вдалось розірвати єдиний ланцюг постачання і споживання електроструму в Україні.

Але де ж саме виявилось слабке місце в цьому ланцюгу енергосистеми? Експерти і чиновники вказують, що найчастіше ціллю ракетних ударів ставали саме великі трансформаторні підстанції. Тобто вузлики, що "зшивають" українську енергосистему докупи.

Що таке трансформатори і для чого вони потрібні?

"Друга трансформаторна армія" - так секретар Ради нацбезпеки і оборони (РНБО) Олексій Данілов саркастично назвав збройні сили Росії після чергового ракетного удару в листопаді.

Але що таке ці трансформатори і чому вони настільки важливі для України?

Трансформатори - це пристрої, що, як випливає з назви, трансформують електричний струм. Основне призначення - знижувати напругу, яка, на виході з об'єкта генерації, наприклад, має дуже високі показники - 500-750 кВ. Нагадаємо в розетку споживача струм подається з напругою майже в 4 тисячі разів меншою - 220 В (з жовтня 2014 року в побутових мережах напруга має бути 230 В).

От саме для розподілення струму з магістральних мереж в регіональні та для зниження, або інколи підвищення, його напруги і використовуються трансформаторні станції.

Сам принцип роботи трансформатора доволі простий і був відкритий майже 200 років тому. В 1831 році англійський вчений Майкл Фарадей провів експеримент і намотав на залізну котушку мідні проводи, а згодом пустив по них струм. Так він виявив явище електромагнітної індукції, тобто появи струму в магнітному полі.

Згодом виявилось, що, змінюючи кількість обмоток навколо сердечника, можливо змінювати напругу струму.

Такі індукційні котушки і стали прообразом сучасного трансформатора. За наступне сторіччя цей механізм значно ускладнився, набув різноманітних форм і характеристик та став незамінним елементом будь-якої замкненої енергосистеми - від квартири побутового споживача до державних атомних станцій.

Зараз, коли навіть видається, що РФ б'є безпосередньо по ТЕЦ і ТЕС, насправді вона намагається влучити не в самі генеруючі блоки, а в розподільчі станції при них.

На це зокрема звернув увагу керівник найбільшої енергетичної компанії країни ДТЕК Максим Тімченко

"Розбиті (біля ТЕЦ) відкриті розподільні пристрої. Вони б'ють по інфраструктурі, яка дає змогу видавати потужність", - сказав він в інтерв'ю "Економічній правді" 19 жовтня.

Голова правління національної енергетичної компанії "Укренерго" Володимир Кудрицький зазначає, що за півтора місяця регулярних атак в Україні не залишилось неушкоджених великих трансформаторних підстанцій.

"Майже не залишилось не ушкоджених вузлових підстанцій "Укренерго". Тобто на кожну важливу підстанцію уже щось, на жаль, прилітало. При цьому на деякі підстанції по декілька разів - і по 3 і по 5 і навіть по 8 разів, є і такі об'єкти. Тому масштаб руйнувань колосальний".

Тобто Росія досягла певного прогресу у своєму намаганні розірвати ланцюг постачання електроенергії від виробника до споживача. Повністю занурити Україну в темряву їй заважає лише вдала робота сил Протиповітряної оборони (ППО) і надзвичайно майстерна та швидка робота українських енергетиків.

Вони дуже швидко замінюють зруйновані трансформатори і лагодять високовольтні лінії передач.

Однак цей ресурс є доволі обмеженим.

В пошуках дефіцитного товару

Кудрицький запевняє, ще до повномасштабного вторгнення російської армії "Укренерго" накопичили "найбільший у світі" запас трансформаторів.

"Коли ми зараз звертаємось до наших партнерів за допомогою, щоб вони знайшли нам додаткове обладнання, яке можна було б використати для заміни і ремонту мереж, то бачимо, що такого складу, як у нас, ні в кого не було. Це дуже дороге, штучне обладнання, яке досить довго виробляється".

Зараз це обладнання надають західні партнери, зокрема Литва і США. А також "Укренерго" самостійно шукає їх по всьому світу: в Китаї, Іспанії, Бельгії, Південній Кореї, Індії, Японії.

До повномасштабної війни одним з найбільших виробників трансформаторів була і Україна. Запорізький завод випускав всю лінійку: від маленьких до надпотужних автотрансформаторів.

На початку листопада цей завод, за рішення РНБО, перейшов у власність держави.

Щоб зрозуміти приблизну вартість і потрібність потужних автотрансформаторів, можна звернутись до системи публічних держзакупівель "Прозорро".

Там, до прикладу, можна знайти інформацію, що Житомирський водоканал в середині листопада купив один автотрансформатор за 432 тисячі гривень. А лише за діагностику такого пристрою і з'ясування можливості його відновлення Канівська гідроелектростанція віддала майже 382 тисячі гривень наприкінці листопада.

Саме автотрансформатори такі дефіцитні і такі важливі, бо використовуються для з'єднання двох високовольтних мереж різних напруг, а також для регулювання потоків потужності в них.

Як пояснює ВВС News Україна колишній очільник "Укренерго", а нині керівник приватної компанії з виробництва електроенергії Юрій Касіч, саме в цих надзвичайно потужних трансформаторах найбільше зацікавлений Київ.

На магістральних підстанціях, за його словами, їх використовуються сотні.

Скільки з них пошкоджені через російські обстріли, невідомо. Але пристрої ці доволі складні, масивні і важкі в транспортуванні.

"Його вага близько 200 тонн, він транспортується в напіврозібраному стані. Всі складові частини привозяться на майданчик і повинні стати на ті установочні місця, де стояв старий автотрансформатор. Підійде чи не підійде - питання. Зібрати його і налагодити - це ще 1-1,5 місяця. Це займає багато часу, не все так просто, як нам іноді здається"

Але і це ще не всі проблеми. Річ у тому, що трансформатори, які можуть надати європейські партнери Україні, не підходять для вітчизняної енергосистеми.

"Клас напруг, який застосовується на пострадянському просторі, відрізняється від класу напруг, який є в Європі. В розетці так він начебто однаковий - 220 В чи 380 В. Але коли мова про дуже високі напруги, то в Україні цей клас прирівнюється до 330 кВ, а в Європі - це 400 кВ. Ось і різниця. - каже Касіч. - Тобто не завжди той апарат, який знятий в Європі, може відносно швидко бути встановлений в Україні. Грубо кажучи, це майже неможливо".

Куди можна сховати?

Що ж робити Україні в умовах, якщо Росія продовжуватиме завдавати удари по об'єктах енергетичної інфраструктури. Можна кудись перенести чи заховати такі важливі трансформаторні станції?

Слід зауважити, що в Україні, за словами Володимира Кудрицького, усього близько 90 магістральних підстанцій. Вони займають доволі велику площу і містять сотні одиниць різноманітного устаткування.

"Це об'єкти площею від 10 до 45 гектарів, які щільно заставлені дуже дорогим і складним обладнанням, яке перенаправляє потоки потужності між різними лініями електропередачі, трансформаторами, системами управління. - сказав він в інтерв'ю "НВ.Бізнес". - Це дуже складні об'єкти. Найбільші з них нагадують невеличкі містечка. За декілька днів їхню функціональність можна відновити лише частково".

Колишній керівник "Укренерго" Юрій Касіч впевнений, що треба будувати нові модульні трансформаторні підстанції під землею. Це максимально убезпечить їх від ракетних ударів.

Побудувати таку станцію можливо за 3-5 місяців, каже фахівець.

"Треба перш за все побудувати такі підстанції недалеко від тих підстанцій, які існують і які вже "пристріляні". І на ці нові підстанції просто перевести повітряні лінії (електропередач) та зробити це, щоб було не дуже помітно", - зазначив він.

"Підстанцію, яку приховали, забетонувавши під землю, її вже буде, м'яко кажучи, важче дістати і вона буде в майбутньому, можливо, основою паралельної енергетичної системи країни, про яку заявляв президент. І я дуже вірю, що саме це він і мав на увазі".

Касіч говорить про заяву президента Володимира Зеленського, озвучену 16 листопада. Голова держави заявив, що Україна починає будувати "паралельну енергомережу".

Експерт з енергетики, заступник директора науково-технічного центру "Психея" Геннадій Рябцев скептично ставиться до ідеї "підземних трансформаторних станцій".

Він каже, що магістральні підстанції - дуже великі об'єкти, на яких розташовані десятки великих трансформаторів, які мають чітко прописані умови експлуатації і розміщення.

Під землею можна розмістити лише окремі не надто потужні трансформаторні будки, які на виході даватимуть 220 В і матимуть устаткування для охолодження.

"Але якщо йдеться про підстанції, про розподільчі об'єкти, які, наприклад забезпечують підвищення напруги до 750 кВ для подальшого транспортування, то цілком зрозуміло, що його нікуди під землю не сховаєш і на відстані 200 м один від одного трансформатори не встановиш", - каже Рябцев в спілкуванні з ВВС News Україна.

Такі масштабні станції можливо захистити, лише посиливши протиповітряну оборону і встановивши навколо них бетонний паркан.

Більше генерації, менше транспортування

Але якщо підходити стратегічно до питання енергобезпеки держави, то українська влада має думати над збільшенням об'єктів генерації, каже експерт.

Сенс в тому, щоб зменшити маршрут руху струму від його виробника, наприклад АЕС, до споживача. Менший маршрут - менше трансформаторних станцій, необхідних для його транспортування і розподілення. А значить, менше потенційних цілей для російських обстрілів.

"Не треба нам така концентрація генерації, яка існує сьогодні", - заявляє Юрій Касіч.

Кожна українська область повинна мати велику кількість власних джерел генерації, а не залежати від одного потужного джерела, що виробляє енергію на декілька регіонів, погоджується Геннадій Рябцев.

"Проблема, яку намагаються створити орки (росіяни. - Ред.) - це саме зробити неможливим доставку електроенергії з одних регіонів в інші. І ми маємо бути готовими до нових їхніх спроб", - каже Володимир Кудрицький.

Якими можуть бути ці нові джерела генерації? Президент Зеленський озвучив ідею з будівництвом малих ядерних реакторів.

За його словами, вже начебто є домовленість зі США про будівництво декількох малих модульних реакторів, які можна розмістити у важкодоступних місцях по усій країні.

Експерт Рябцев пояснює, що це наразі американська "експериментальна технологія", яка має назву "пілотний проєкт з установки системи зеленого водню"

"Зелений водень" - це водень, який отримується шляхом електролізу з води, а енергію для цього надають ці малі модульні ядерні реактори", - каже він.

"Зелена" ця система тому, що не забруднює довкілля викидами токсичних і парникових газів.

Але, вказує фахівець, малі модульні реактори зараз лише на стадії дослідження. Більше того, ліцензію на цю технологію має лише американська компанія і без дозволу на експорт її за кордон.

Рябцев наголошує, що малі ядерні реактори - перспектива не найближчого майбутнього для України.

"Казати про те, що це з'явиться у нас до 2025 року, не можна. І то в 2025 році скоріше можливо отримати лише дозвіл або розпочати нульовий цикл будівництва, фундамент закладати, але ММР (малих модульних реакторів) в Україні найближчі 5 років не з'явиться".

До тієї пори Україна має справлятися в основному за рахунок власних сил.

Хочете отримувати головні новини в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!