Поймать электричку из Икши в Поварово непросто – их всего четыре в день. Но если всё-таки ухитритесь, среди прочих подмосковных красот вы увидите из её окна огромную электроподстанцию «Белый Раст» – сердце московского энергокольца. Очень внушительное зрелище: трансформаторы-гиганты, паутина проводов и лес опор для них. Ещё лет десять назад даже среди этой монументальщины выделялись опоры-гиганты… правда, проводов на них уже не было.
24 марта 1977 года ЦК КПСС и Совмин СССР приняли Постановление №243 «О создании Экибастузского топливно-энергетического комплекса (ЭТЭК) и строительстве линии электропередачи (ЛЭП) постоянного тока напряжением 1500 кВ Экибастуз--Центр». Вскоре декларации начали воплощаться в реальность. Экибастузский угольный бассейн по объёмам добычи вышел на третье место в Союзе после Кузнецкого и Донецкого. Один лишь разрез «Богатырь» в 1985 г. выдал на-гора 56,8 миллионов тонн угля, став крупнейшим в мире. Городская теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) – та самая, куда Н. С. Хрущёв «сослал» Г. М. Маленкова, – столько сжечь не могла. Чтобы не тащить топливо за тридевять земель, в Экибастузе запустили ещё две огромных угольных электростанции: ГРЭС-1 и ГРЭС-2. Построенная в 1987 г. дымовая труба ГРЭС-2 самая высокая в мире – 420 метров!
После ввода всех энергоблоков их выработки хватило бы не только для казахских потребителей, но и для энергодефицитной европейской части России. ЭТЭКу отвели роль пряжки на монументальном энергетическом поясе. Он начинался в сибирском городе Шарыпово – невольном герое советского анекдота про кассу предварительной продажи: в конце 80-х Шарыпово недолго носило имя Черненко. Там был свой монументальный топливно-энергетический комплекс – Канско-Ачинский (КАТЭК). От Берёзовской ТЭЦ в Шарыпове проводам предстояло протянуться в Барнаул, далее в Экибастуз, Кокшетау, Кустанай и Челябинск. Казалось бы, при чём тут Подмосковье?
Передаваемая энергия будет нагревать провода и на том теряться. Две с лишним тысячи километров проводов – и потери соответствующие. Их можно уменьшить, подняв напряжение. Институт «Энергосетьпроект» подготовил технико-экономическое обоснование и проект ЛЭП от Экибастуза до Челябинска на переменное напряжение 1150 кВ – на такие величины никто в мире ещё не выходил. Трансформаторы, выключатели, опоры, даже провода – всё предстояло создать с нуля.
Ещё больше нюансов таила воздушная линия «Экибастуз – Центр» до Тамбова, по которой планировалось передавать до 6 ГВт мощности на 2414 км. Для пущего уменьшения потерь её предложили выполнить на постоянном токе с разницей между плюсом и минусом 1500 кВ (±750 кВ). Ей вдобавок к новым опорам и проводам нужны выпрямители и инверторы уникальной мощности и эффективности.
Ведущим разработчиком оборудования, инфраструктуры и нормативной документации для перспективных ЛЭП стал Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (НИИПТ). Несмотря на название, они и для «переменных» линий много чего создали. Учёные и инженеры сидят в Ленинграде, у них и опытная площадка прямо в городе есть – можно исследовать отдельные агрегаты. А в сборе? Тащить весь экспериментальный скарб прямо в Экибастуз? Это ракетчикам не жалели денег на далёкие казахские полигоны, энергетики жили куда скромнее. Более того, ЛЭП ультравысокого напряжения (УВН) сравнимых длин и мощностей не строили нигде в мире – если концепция окажется нежизнеспособной, гигантские деньги будут выброшены на ветер. Нет, нужна экспериментальная база поближе к науке и промышленности. Таковая нашлась в 30 километрах к северу от Москвы.
Электроподстанция №511 «Белый Раст» запущена в 1966 г. и сразу стала подрабатывать на благо электрической науки. Помимо линий стандартного напряжения 500 кВ к ней провели и «рекордную» на 750 кВ – из Тверской области, от Конаковской ГРЭС. Делать её аналог на УВН бессмысленно, ведь внедрять оное на столичном энергокольце покуда не собирались. Поэтому длина новых опытных линий, построенных в начале 70-х годов, вышла куда скромнее. Полигон в Белом Расте относился к московскому отделению ВНИИПТ, а в 1986 г. был передан в отдел постоянного тока, который с логичностью Капитана Очевидность был сформирован в недрах Института постоянного тока.
Из проходящих мимо электричек можно было наблюдать монументальные опоры под переменный ток. Трио решетчатых монстров напоминало шеренгу огромных боевых человекоподобных роботов, правда, безголовых. Шли они строго на запад, возглавляемые тремя пирамидальными анкерами. Электричка в этом месте описывает дугу, так что линию длиной 1200 метров можно было разглядеть со всех ракурсов.
Преобразователи для ЛЭП постоянного тока разместили на подстанции между распределительными устройствами на 500 и 750 кВ. Там испытывали высоковольтные тиристорные вентили невиданного доселе напряжения и силы тока. Выныривая из-за забора, ЛЭП описывала «змейку» между двумя парами пирамидальных анкерных опор, пролезая под проводами воздушной линии на ~500 кВ. После них по прямой на юго-запад шли пять высоких Т-образных мачт. Если линия переменного тока тянулась практически по полю, то постоянного возвышалась над деревьями. Итог двум с половиной километрам подводили концевые опоры, затерявшиеся в урочище Мелехово.
Промышленные «ультравысоковольтки» решили вести строго по ненаселённой местности: временные технические условия регламентировали расстояние до жилых домов не менее 300 метров и запрещали нарезать под проводами садоводства. А раз ЛЭП всё равно далеко от жилья, разработчики техусловий не стали вводить нормы по шуму. Зато тщательно следили за радиопомехами, чьей оценке и снижению посвятили львиную долю экспериментов в Белом Расте.
Чем выше напряжение – тем вероятнее коронирование, особенно в сырую погоду. Что толку от снижения потерь на нагрев проводов, если вместо него тратить драгоценное электричество на освещение огромных пространств яркими белыми огоньками? Но это полбеды. Вместе с разрядами на проводе возникают поверхностные токи с частотами от 10 кГц до 10 МГц, создающие мощные радиопомехи. Частота коронных разрядов на изоляторах ещё выше – от 30 МГц. Они «забивают» уже телепередачи.
Каждая фаза ЛЭП переменного тока в Белом Расте расщеплялась на восемь проводов с V-образной подвеской к опорам. Напряжение повышали постепенно. Когда оно достигло 620 кВ на средней фазе вблизи опор засветилась стримерная корона. Множество ярких огоньков обещали при номинальном напряжении слиться в коронный разряд огромной силы. Специалисты НИИПТ предложили кинуть на 10 метров в обе стороны от опоры по паре дополнительных проводов – так называемые экраны. Они снизили напряжённость электрического поля и интенсивность коронирования, однако, как показала практика, полностью проблему не решили.
В июле 1985 г. на пятисоткилометровую ЛЭП от Экибастуза до Кокшетау было подано ультравысокое напряжение, спустя три года оно дотянулось до Кустаная. Остальной энергомост временно запитали на 500 кВ. В казахских степях УВН доказало свою практическую применимость, но не без нюансов. По ГОСТ 22012-82 не менее 292 дней в году уровень радиопомех от ЛЭП не должен превышать 43 дБ. По расчётам так и выходило, а на практике они не попадали в допуск и 150 дней. Продольные экраны не до конца устраняли коронирование, неудачной оказалась конструкция угловых мачт, мощные помехи давало оборудование подстанций, причём они распространялись вдоль ЛЭП на десятки километров. В 1991 г. опытно-промышленная эксплуатация линии УВН была завершена – её перевели на 500 кВ.
Инженеры совершенствовали электротехнику – помехи можно было снизить, рассматривались и пути сужения санитарно-защитной зоны. Но тут Советский Союз соизволил развалиться. Денег не хватало всем – энергетики не исключение. К тому же проблема энергодефицита потеряла остроту – заводы-то встали. Ну и в довесок – разделённая границей ЛЭП работала (на 500 кВ) и обслуживалась, однако теперь все капитальные вложения в неё стали предметом межгосударственных договоров и соответствующей бюрократии. На казахстанском участке с каждой фазы даже поснимали по пять «лишних» проводов.
Судьба ЛЭП постоянного тока ещё печальнее. Её начали строить в 1978 г., но колупались очень медленно. Пуск намечен на середину 90-х, однако уже в 1986 г. на сессии Верховного Совета депутат Виталий Масол заявил, что при имеющихся темпах ЛЭП и к 2000 году не сдадут. К моменту распада СССР успели частично установить оборудование на ГРЭС-2 и воткнули 3000 опор на протяжении 1200 км. Почти всё было заброшено и сдано в металлолом. Пригодились только две опоры, зато какие! Между 124-метровыми решетчатыми башнями проводам предстояло преодолеть Волгу в районе Вольска. Они ждали своего часа больше 20 лет – в 2012 г. на них повесили ЛЭП ~500 кВ от Балаковской АЭС. Опыт, полученный в Белом Расте, был использован при сооружении вставки постоянного тока ±400 кВ в районе Выборга – через неё экспортируется (или уже тоже в прошедшем времени?) в Финляндию электроэнергия Ленинградской АЭС.
Волжские гиганты, понятно, отличались от тех, что стояли на подмосковном полигоне. Но и остальные опоры сделали другими. Видимо, свободностоящие белорастовские мачты сочли слишком металлоёмкими. ЛЭП переменного тока провесили на так называемых наблаобразных опорах серии ПОГ-1150. Математический оператор «набла» (это не греческая буква, как часто думают, а разновидность арфы) представляет собой треугольник углом вниз – так опоры и выглядят. Устойчиво стоять на острие они могут только с оттяжками. «Наблы» не уникальны для УВН: их и на ЛЭП 500…750 кВ используют – я, например, такие под Тверью видел. Мачты линии «Экибастуз – Центр», как и в Белом Расте, Т-образные, но ножка к низу сходит на остриё, так что без оттяжек тоже никак.
В последние годы интерес к передаче электроэнергии на УВН растёт во всём мире, и лидерство в этой области цепко захватил Китай. У нас же как всегда: планов громадьё, а на выходе пшик. А раз ничего не строится, то нечего и испытывать. Полигон в Белом Расте пришёл в запустение. Опоры стояли ещё долго, но «облысели». На головокружительной вершине одной из мачт постоянного тока какие-то экстремалы обустроили себе шалашик. Залезть в него можно было только по «лестнице» из коротеньких штырей. Охотники до халявного чермета потихоньку ощипывали остатки иной цивилизации, ну а теперь об опытах по передаче ультравысокого напряжения в Подмосковье, похоже, уже ничто не напоминает.
Фотографии сделаны в октябре 2013 и феврале 2014 гг.
Автор: Иван Конюхов
