Как вам такая версия:
Хоть я и не был на СШ ГЭС, а об устройстве СШ ГЭС знаю по информации, размещённой в Интернет, тем не менее, хочу заявить, что мне надоела эта басня про гидроудар, которую я читаю уже у нескольких френдов.
НЕ БЫЛО НА САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ГЭС НИКАКОГО ГИДРОУДАРА!
Гипотеза про этот мифический гидроудар никак не объясняет, почему были разрушены ТРИ разных гидроагрегата, к тому расположенные не рядом - были уничтожены ГА №2, №7 и №9, а остальные сильно повреждены.
Ну ладно, допустим, что несмотря на то, что ни лопатки направляющего аппарата, ни заслонки не закрываются настолько быстро, чтобы вызвать гидроудар, ГА2 был действительно выбит гидроударом. А что тогда уничтожило ГА7 и ГА9?
Точно так же несостоятельна версия об отвалившейся лопатке турбины, ибо она точно так же не объясняет, почему разрушены три агрегата, расположенные не рядом.
Единственная сила, которая приходит мне на ум - это прецессия. Никогда не пытались остановить раскрученный маховик? А теперь представьте, что вы пытаетесь остановить махину весом под тысячу тонн, раскрученную до 2.38 оборота в секунду? Количество запасённой кинетической энергии у ГА сопоставимо с составом из 10 вагонов по 60 тонн каждый, разогнанного до 100 км/ч, врубающемся в неподвижное препятствие. Представили? А теперь смотрим на конструкцию ГА и пытаемся представить, что случится с этим раскрученным маховиком (турбина+вал+ротор генератора), если его попытаться резко затормозить. Если у нас в результате вибрации разрушается подшипник или ротор, и вал заклинивает - прецессия просто вывернула ГА с мясом из своего основания! Версия насчёт заклинившего подшипника мне кажется вполне убедительной, потому что я знаю, что бывает, когда клинит подшипник. Например, на одной из шахт, где я занимался автоматизацией, заклинило подшипник на стационарной газоотсасывающей установке, при этом двухтонный двигатель мощностью 800 кВт улетел со своего постамента на 20 метров. Надо заметить, что подшипник клинит не сразу - сначала он начинает греться. Нормальная температура подшипника в работе - градусов 70, но если температура подшипника качения достигла 100 градусов - жить ему осталось несколько часов, от силы сутки. Подшипник начинает ещё сильнее греться, возрастает вибрация и подшипник клинит. Поэтому на всех таких системах обязательно ставятся датчики вибрации и температуры подшипника, которые при превышении предельно допустимых значений должны блокировать работу двигателя во избежании аварии. На той установке, где двигатель улетел, такой системы не было. Хорошо ещё, что никто не пострадал.
Итак, как мне кажется, последовательность событий была такая. На ГА2 неожиданно происходит отключение нагрузки или отключение возбуждения генератора. Лишённая нагрузки турбина начинает разгонятся, вибрация усиливается и происходит
- либо разрушение и заклинивание подшипника
- либо разрушение и заклинивание ротора генератора
- либо разрушение и нештатное срабатывание пневматического тормоза, который должен обеспечивать плавное торможение, но из-за вибрации и разрушения чего-либо привёл к быстрому заклиниванию.
Насчёт разгона. Штатная скорость вращения турбины обусловлена числом полюсов у генератора и привязана к частоте электрической сети 50 Гц и равна 142,8 оборота в минуту (2.38 оборота в секунду). Штатная мощность генератора 640 МВт, если генератор лишается нагрузки, то он начинает разгонятся силой давления столба воды. А тут надо учесть, что центробежная сила пропорциональна квадрату скорости вращения. Т.е. если вода на турбину подаётся, то турбину надо тормозить, чтобы её скорость вращения не росла, а центробежное ускорение не разорвало ротор. Вибрация прямо не пропорциональна частоте вращения, но при превышении рабочей частоты вращения вибрация тоже возрастает, хотя и не линейно. Обычно турбину тормозит генератор, нагруженный на электрическую сеть. Если нагрузку от генератора отключить, то нужно прекратить подачу воды на турбину и включить тормоз, чтобы она не разгонялась.
Итак, при увеличении вибрации произошло заклинивание ротора и вся накопленная кинетическая энергия в виде прецессии пошла на разрушение ГА. Пока турбина ломает всё вокруг себя, через образовашуюся щель начинает поступать вода под давлением 22 атм (высота столба воды на СШ ГЭС - 220 метров). Это очень много. Результат видно было по разрушенному зданию машинного зала СШ ГЭС.
Как я понял, вариант с затоплением машинного зала не рассматривался даже гипотетически ни при проектировании СШ ГЭС, ни при проектировании АСУТП. Как следствие, вода, поступающая в машзал через разрушенный ГА, просто смывает все шкафы с автоматикой, включая системы аварийной защиты, коротит генераторы (взрывы от КЗ хорошо видны на известном видео). Генераторы, лишённые нагрузки и возбуждения, перестают удерживать турбины, они начинают разгонятся. Защитная автоматика уже уничтожена, станция обесточена, команду на закрытие заслонок подать некому и нечему. Нарастает вибрация и центробежная сила, дальнейшая судьба агрегатов складывается по разному. В частности ГА 7 и ГА9 разрушены совсем, а остальные просто сильно повреждены. Уцелел только один агрегат - ГА6, который находился в ремонте, а потому был отключен.
Вода хлестала 40 минут, усугубляя разрушения, смывая всё и вся, максимально затрудняя исследование причин аварии...
Полагаю, что в заключении госкомиссии по расследованию аварии будет содержаться рекомендация пересмотреть нормативно-технические документы, введя требование к исполнению аппаратуры даже на IP67, и даже не IPX8, а специальное исполнение - устойчивое к поливанию струёй воды под давлением, обусловленным высотой плотины ГЭС, а также требование к автономному функционированию в течение времени, необходимого для устранения аварии при обесточивании ГЭС в результате затопления.
PS Комментаторов прошу учесть, что я по образованию физик и 5 лет занимался АСУТП (хоть и не гидроэнергетикой, а горно-шахтной автоматикой).
http://vitaly-nasennik.livejournal.com/20514.html#cutid1