Блэк-аут — массовое отключение электроэнергии¶

Блэк-аут (от англ. blackout — «почернение, затемнение») — массовое отключение электрической энергии в энергосистеме, охватывающее значительную территорию и сопровождающееся полным прекращением электроснабжения потребителей. В отличие от локальных аварийных отключений, блэк-аут затрагивает целые регионы, города или промышленные узлы и может длиться от нескольких минут до нескольких суток. Термин также применяется в контексте военных действий, когда с целью защиты объектов инфраструктуры от ударов с воздуха преднамеренно отключается освещение и электроснабжение населённых пунктов.

¶Причины возникновения

Блэк-ауты возникают по разным причинам, которые условно делятся на техногенные, природные и организационные.

Техногенные причины связаны с отказами оборудования энергосистемы: повреждением трансформаторов, обрывом линий электропередачи, срабатыванием защитных систем, ошибками операторов или дефектами программного обеспечения систем диспетчерского управления. Классическим примером является каскадный отказ, когда отключение одного крупного элемента сети перегружает соседние линии, вызывая их аварийное отключение, и процесс распространяется как цепная реакция.

Природные причины включают ураганы, сильные снегопады, обледенение линий, наводнения, землетрясения и удары молнии. В России одним из крупнейших природных блэк-аутов стало отключение энергоснабжения в Приморском крае в ноябре 2015 года, вызванное тайфуном «Ин-Фа» и последовавшими за ним обрывами линий электропередачи.

Организационные и внешнеполитические причины связаны с военными действиями, диверсиями, кибератаками на системы управления энергосетью, а также с дефицитом генерирующих мощностей. В 2003 году крупный блэк-аут охватил Северо-Восток США и Канаду: около 55 миллионов человек остались без электричества из-за программной ошибки в системе мониторинга и каскадного отключения линий.

¶Механизм развития

Энергосистема проектируется с запасом мощности и системами автоматической защиты, однако при определённых условиях баланс между генерацией и потреблением нарушается. Если частота в сети отклоняется от номинального значения (50 Гц в России и Европе, 60 Гц в США), автоматика начинает отключать потребителей, чтобы сохранить целостность системы. При недостаточном срабатывании защит или слишком быстром развитии аварии возможен полный обвал — блэк-аут, при котором останавливаются все генераторы в затронутом районе.

Для восстановления энергоснабжения требуется так называемый «чёрный пуск» — последовательный запуск электростанций и постепенное наращивание нагрузки, что может занимать от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от масштаба повреждений.

¶Блэк-ауты в военном контексте

В военной истории блэк-ауты применялись как элемент стратегической обороны. Во время Второй мировой войны города Великобритании, СССР и других стран вводили затемнение — обязательное отключение уличного освещения и ограничение использования электричества в ночное время для снижения эффективности бомбардировок. В современных конфликтах массовые отключения электроэнергии используются как способ воздействия на инфраструктуру противника: удары по подстанциям и электростанциям приводят к длительному обесточиванию городов, что влияет на работу транспорта, связи, систем водоснабжения и здравоохранения.

¶Последствия

Массовое отключение электроэнергии затрагивает практически все сферы жизнедеятельности:

• Транспорт — остановка светофоров, метро, электрифицированного транспорта, нарушение работы аэропортов.
• Коммунальные системы — прекращение работы насосных станций, отопления, канализации.
• Связь — отказ базовых станций сотовой связи, перегрузка или недоступность интернета.
• Промышленность — остановка производств, риск аварий на технологических линиях.
• Социальная сфера — отключение медицинского оборудования, нарушение работы торговых объектов, паника.

Длительные блэк-ауты создают угрозу жизни людей, особенно в зимний период, а также могут провоцировать мародёрство и рост преступности.

¶Профилактика

Для предотвращения блэк-аутов энергокомпании используют резервирование мощностей, системы автоматического повторного включения, умные сети (smart grid) с распределённой генерацией, а также регулярное обновление оборудования. В России за надёжность энергоснабжения отвечает системный оператор — АО «Системный оператор ЕЭС», который координирует работу объединённой энергосистемы и разрабатывает мероприятия по предотвращению каскадных аварий.

Источники: Большая российская энциклопедия; журнал «Энергетика: экономика, техника, экология»; отчёты АО «Системный оператор ЕЭС»; материалы МЧС России.