Объединение энергосистемы. Развитие электроэнергетической техники.

Современный этап развития комплексной энергетики характеризуется созданием крупных энергетических систем. Под энергетической системой понимают совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии. Схема на рисунке 1 дает представление об энергетической системе и примерном распределении энергии между электростанциями и видами потребления.

Рисунок 1 - Схематическое изображение энергосистемы и распределение энер­гии между электростанциями и потребителями

До появления районных электростанций электрических систем практически не было. Электростанции работали изолированно, каждая имела свою нагрузку. Этому обстоятельству электроэнергетика начала XX в. была обязана теми неисчислимыми трудностями, которые вытекали из многообразия параметров отдельно работавших станций. Действительно, при изолированной работе станций не было большой необходимости устанавливать стандартные частоты и напряжения, и последние принимались в зависимости от конкретных условий данной станции. Последствия этого еще долго сказывались в некоторых странах: например, в США и Японии приходилось подключать на параллельную работу электростанции, работавшие при различных частотах (50 и 60 Гц). Потребность объединить работу нескольких электростанций на общую сеть стала проявляться уже в 90-х годах прошлого столетия. Было выяснено, что при совместной работе уменьшается необходимый резерв на каждой станции в отдельности, появляется возможность ремонта оборудования без отключения основных потребителей, создаются условия для выравнивания графика нагрузки базисных станций, тля более эффективного использования энергетических ресурсов.

Включение на параллельную работу электростанций постоянного тока не вызывало особых затруднений, если эти станции имели одинаковые напряжения и были расположены недалеко одна от другой. Но нередко нужно было объединять работу станций, расположенных в районах, удаленных друг от друга. Низкое напряжение, принятое на станциях постоянного тока, не позволяло осуществить непосредственное их соединение линией постоянного тока. В таком случае приходилось прибегать к преобразованию постоянного тока и переменный ток высокого напряжения. На электростанциях устанавливались двигатель-генераторные преобразователи, и станции связывались между собой линией переменного тока.

Первое известное объединение двух трехфазных электростанций было осуществлено в 1892 г. в Швейцарии. Две небольшие электростанции— в. Глэдфельдене (120 кВ-А) и )Гохфельдене (360 кВ-А)—соединялись 2-километровой линией 5 кВ и питали распределительную сеть завода фирмы «Эрликон» по линии передачи протяженностью 24 км при напряжении 13 кВ. Возбуждение генераторов первой станции регулировалось со щита управления второй.

Однако в первое десятилетие после этого опыта объединение электрических станций еще не получило заметного развития. Только с возникновением крупных районных электростанций, особенно- после 1900 г., этот процесс стал определяющим для прогресса электроэнергетики. Так, в 1905 г. в США уже работали три крупные для того времени энергетические системы: Южно-Калифорнийская, в районе Сан-Франциско и в штате Юта. Первая из этих систем, (компания Эдисона) объединяла четыре гидравлические станции и четыре тепловые с общей установленной мощностью около 12 тыс. кВт. Сеть этой системы напряжением 2—30 кВ имела общую- протяженность 960 км и охватывала 18 городов. В системе применялись синхронные компенсаторы.

В России до Великой Октябрьской социалистической революции действовали две небольшие системы. Одна из них находилась на юге, где довольно разветвленная кабельная сеть 20 кВ питалась от двух бакинских электростанций, мощность которых к 1914 г. достигла 36,5 и 11 тыс. кВт. Другая, упоминавшаяся выше московская система включала в себя две станции: Московскую городскую (ныне 1-я МГЭС) и станцию «Электропередача» (ныне ГРЭС имени Классона). На западе в это время уже создавались более крупные системы. В Германии была образована Рейнская система, которая впоследствии превратилась в Рейнско-вестфальскую энергетическую систему, одну из наиболее крупных в мире. Энергосистема четырех южных штатов США (Джорджия, Северная Каролина, Южная Каролина и Теннеси) к 1914 г. уже объединила электростанции суммарной мощностью 230 000 кВт и простиралась с востока на запад на 1500 км[4].

Поиск по сайту: