Развитие электрических сетей. Энергетические системы

В дореволюционной России, как указывалось выше, существовала лишь одна линия электропередачи напряжением 70 км и протяженностью 70 км и несколько коротких линий напряжением 20—30 кв.

При советской власти вместе со всем энергохозяйством получили большое развитие электрические сети. В 1922 г. вошла в действие первая линия электропередачи напряжением ПО кв Каширская ГРЭС — Москва протяженностью 100 км, в 1932 г, была сооружена линия электропередачи ДнепроГЭС — Донбасс напряжением 154 кв. В дальнейшем сети 110 кв получили широкое развитие.

В 1933 г. была введена в действие первая линия электропередачи 220 кв Нижне-Свирская ГЭС — Ленинград. Наконец, в начале 1956 г. было закончено сооружение уникальной линии электропередачи напряжением 400 кв Куйбышевская ГЭС — Москва протяженностью по трассе 900 км, рассчитанной на передачу мощности в размере 1 150 Мвт и 6 млрд, квт-ч в год. В настоящее время строится уже целый ряд линий напряжением 220 и 400 кв.

Развитие высоковольтных сетей районного значения (находящихся в ведении энергосистем) за годы Советской власти наглядно видно из табл. 6.

Помимо деревянных и металлических опор, в настоящее время советскими энергетиками для строительства ЛЭП применяются железобетонные опоры. Созданы также конструкции облегченных металлических опор, опор с оттяжками, существенно уменьшающие затрату металла на 1 км линии.

В результате большой работы, выполненной ОРГРЭС, во всех сетевых районах освоено производство ремонтов линий электропередачи под напряжением. В сетевых предприятиях организованы механизированные ремонтные станции (РМС), оснащенные транспортом и специальными приспособлениями и инструментом для ремонта линий электропередачи.

Советскими энергетиками ведутся большие работы по увеличению пропускной способности действующих линий электропередачи путем их перевода на повышенное напряжение, установки продольной компенсации, расщепления проводов, установки синхронных компенсаторов. Проведенные исследования и опыты показали возможность и экономическую целесообразность перевода линии электропередачи 400 кв Куйбышевская ГЭС — Москва на напряжение 500 кв, позволяющего увеличить пропускную способность этой линии на 30%. Линия электропередачи Сталинградская ГЭС — Москва строится на напряжение 500 кв.

Рис. 18. Протяженность линий электропередачи (МЭС)

На основе опыта эксплуатации введенной в действие в 1950 г. опытно-промышленной передачи постоянного тока 200 кв Каширская ГРЭС — Москва запроектирована мощная линия постоянного тока напряжением 800 кв (± 400 кв) Сталинградская ГЭС — Донбасс протяженностью 470 км.

Несмотря на большое развитие электросетей, оно является еще недостаточным, так как темпы увеличения выработки электроэнергии в нашей стране превышают темпы строительства электросетей. Поэтому одной из важнейших задач советских энергетиков является всемерное увеличение масштабов строительства электрических сетей с расчетом постепенного охвата электрификацией всей территории нашей страны.

Энергетические системы. В дореволюционной России энергетических систем не существовало; каждая электростанция, как правило, работала изолированно и имела свою распределительную сеть.

Вопрос об объединении электростанций встал уже в первые годы Советской власти. В 1918 г. было решено осуществить кольцевание электростанций Москвы, Петрограда и других городов; по плану ГОЭЛРО было намечено сооружение высоковольтных линий электропередачи от запроектированных районных электростанций — Каширской, Шатурской, Волховской, Нижегородской, Днепровской и др. В 1921 —1922 гг. были созданы МОГЭС и Ленинградский «Электроток», а в дальнейшем и другие районные энергетические объединения.

Параллельная работа электростанций на общую электрическую сеть стала важнейшей особенностью развития советской электрификации, так как она позволяла укрупнять агрегаты и, следовательно, ускорять ввод мощностей и удешевлять строительство, повышала использование установленной мощности, снижала расход топлива и себестоимость электроэнергии.

Уже в 1932 г. в эксплуатации находилось свыше 9 тыс. км высоковольтных электросетей и, кроме Московской и Ленинградской энергосистем, были созданы энергетические системы на Урале, в Донбассе, Ростове, Харькове, Горьком,. Иванове, Приднепровье и в других промышленных районах.

В последующие годы по мере роста мощности электростанций и развития электросетей напряжением 110 и 220 кв советские энергетики перешли к созданию мощных объединенных энергетических систем, охватывающих несколько районов.

Первыми объединенными энергосистемами явились Центральная, Южная и Уральская энергосистемы, которые были охарактеризованы выше.

Вслед за этим соединены на параллельную работу Ленинградская и Эстонская энергосистемы; Азербайджанская, Грузинская и Краснодарская энергосистемы; Новосибирская, Омская энергосистемы и др.

Мощность электростанций, работающих параллельно во всех энергосистемах, составляла в 1956 г. 30,9 млн. квт.

Закон о шестом пятилетием плане развития народного хозяйства СССР предусматривает создание Единой энергетической системы Европейской части СССР путем объединения Куйбышевской и Сталинградской гидростанций с Центральной, Южной и Уральской энергосистемами сооружением линий электропередачи 400 и 500 кв.

Создание мощных энергетических систем поставило перед советскими энергетиками сложные задачи по обеспечению их устойчивой и надежной работы.

В настоящее время освоены производством и внедрены новые оригинальные конструкции сложных релейных защит и системной электроавтоматики.

Для повышения устойчивости энергосистем в широких масштабах применены автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов с использованием потолочного напряжения возбудителей и, автоматическая частотная разгрузка. Эти мероприятия сыграли важнейшую роль в обеспечении надежности параллельной работы электростанций.

Разработаны оригинальные конструкции автоматов повторного включения линий электропередачи, резко снизившие количество аварийных отключений. В настоящее время почти все воздушные линии напряжением 35 кв и выше и часть кабельных линий передачи оснащены автоматами повторного включения; за последние годы эти автоматы стали применяться и в случае несинхронного режима двух разделившихся частей энергосистемы.

Освоен и широко внедрен способ самосинхронизации для включения в параллельную работу синхронных генераторов.

Централизация управления мощными энергосистемами потребовала также разработки и внедрения специальной аппаратуры, телемеханики, которая позволяет дистанционно управлять агрегатами гидростанций и важными узлами энергосистем, производить измерения и получать необходимые сигналы без вмешательства человека.

К 1957 г. осуществлена телемеханизация диспетчерского управления энергосистемами, составляющими 67% всей мощности районных электростанций, телемеханизировано 46,5% гидростанций (по мощности).

Советские энергетики в короткое время создали и освоили всю сложную технику, позволившую обеспечить надежную и экономичную работу крупнейших энергетических систем, созданных за годы Советской власти.