|
Энерго- и электросистемы Производство, распределение и потребление электрической энергии в настоящее время осуществляется через большие энергосистемы, которые представляют собой единое целое. Между отдельными частями и элементами системы существует очень тесная связь.
Рис. 1. Электросистема. Источник: http://www.energia.ee/ Необходимо понимать различие между понятиями «энергосистема» и «электросистема»: Совокупность установок по выработке, распределению и потреблению электроэнергии и теплоты, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями, называют энергосистемой. Часть энергосистемы (генераторы, распределительные устройства, линии электропередач и приёмники электроэнергии) называется электросистемой. Электрическая часть энергосистемы образует электросистему (рис. 2), одной из главных частей которой является электрическая сеть (рис. 3).
Рис. 2. Основные элементы энергосистемы. Источник: Elektroenergeetika põhimõisted, M. Meldorf, K. Möller, P. Raesaar, E. Tiigimägi; Tallinn 1995 Tallinna Tehnikaülikool, Elektroenergeetika instituut
Рис 3. Основные элементы электросистемы. Источник: Elektroenergeetika põhimõisted, M. Meldorf, K. Möller, P. Raesaar, E. Tiigimägi; Tallinn 1995 Tallinna Tehnikaülikool, Elektroenergeetika instituut Примерная структурная схема электросистемы (без тепловых сетей) показана на рисунке 4. Крупные электростанции энергосистемы объединены в основную (системообразующую) сеть, работающую обычно на напряжении 220…500 kV. В Эстонии в этой сети применяются напряжения 110, 220 и 330 kV, но к этой же сети относятся и морские кабельные линии напряжением 35 kV между материком и Сааремаа. Через подстанции основной сети электроэнергия передаётся в региональные распределительные сети, работающие обычно на напряжении от 35 до 110 kV (в Эстонии 15, 20 или 35 kV). К региональным распределительным сетям могут быть подключены и электростанции средней и малой мощности. Подстанции региональной сети передают электроэнергию в местные распределительные сети городов, предприятий и сельских районов, работающие обычно на напряжении от 6 до 20 kV (в Эстонии 6 или 10 kV) и питающие местные подстанции, вторичное напряжение которых составляет обычно 400 или 690 V (в Эстонии 230 или 400 V). Чтобы повысить надёжность электроснабжения потребителей, линии высокого напряжения сетей обычно дублированы или образуют замкнутые контуры (замкнутые сети). В таком случае выпадение какой-либо одной линии не приводит к отключению подстанции и к возникновению перерыва в электроснабжении.
Рис. 4. Структурная схема электросистемы (примерная) 1 - электростанция; 2 - основная сеть энергосистемы; 3 - подстанция основной сети; 4 - региональная распределительная сеть; 5 - подстанция региональной сети; 6 - местная распределительная сеть города, сельской местности или предприятия; 7 - подстанция местной сети; 8 - сеть низкого напряжения. Источник: Введение в энерготехнику, Эндель Ристхейн, Таллиннский технический университет, Институт электропривода и силовой электроники, Таллинн, 2008 Учитывая, что основная сеть Эстонии работает на напряжениях от 110 до 330 kV, схема электросистемы выглядит следующим образом (рис. 5):
Рис. 5. Схема электросистемы Эстонии Источник: Jaotusvõrgud, M. Meldorf, H. Tammoja, Ü. Treufeldt, J. Kilter; TTÜ kirjastus, 2007 По назначению электросети можно разделить на системные, передающие и распределительные сети (рис. 5). Системная сеть обычно является сетью сверхвысокого напряжения, которая соединяет электросистемы и крупные электростанции. Посредством передающих сетей электроэнергия передаётся крупным подстанциям. Функцию распределения электроэнергии выполняют распределительные сети, которые передают электроэнергию от крупных питающих подстанций потребителям. Номинальные напряжения электросетей Эстонии приведены в таблице 1. В этой таблице электросети классифицируются по номинальным напряжениям. Номинальное напряжение электрической сети – это напряжение, на котором работает сеть. Кроме номинального напряжения сети характеризуются также рабочим напряжением. Допустимый предел рабочего напряжения определяется наибольшим и наименьшим допустимым рабочим напряжением. Наибольшее длительно допустимое напряжение установки – это такое значение наибольшего рабочего напряжения электрической сети, при котором эксплуатация установки ещё допускается. Таблица 1. Номинальные напряжения электросетей Эстонии
В распределительных сетях среднего напряжения разных стран используются различные номинальные напряжения. Согласно стандарта IEC 60038 номинальные напряжения сетей среднего напряжения приведены в таблице 2. Напряжения первого ряда используются в странах, где частота 50 Hz, а напряжения второго ряда – где частота 60 Hz. Первый ряд напряжений делится на две части. В Эстонии используются напряжения, приведённые во второй части. Таблица 2. Номинальные напряжения сетей среднего напряжения
Расположение электростанций энергосистемы Эстонии, подстанции и соединяющих их линии основных сетей напряжением 330 kV показаны на рисунке 6. Особенностью системы можно считать то, что крупнейшие электростанции расположены на северо-восточной части Эстонии, крупнейшие потребители (в том числе Таллинн) расположены в западной части Эстонии, поэтому электроэнергию необходимо передавать на сравнительно большие расстояния.
Рис. 6. Крупнейшие электростанции и сети энергосистемы Эстонии напряжением 110-330 kV Источник: http://elering.ee/vorgu-kaart/ Крупнейшие электростанции в энергосистеме Эстонии:
Передачей электроэнергии занимается паевое товарищество OÜ Elering (бывшее OÜ Põhivõrk). Распределением электроэнергии наряду с паевым товариществом OÜ Jaotusvõrk занимаются и другие предприятия (Fortum, Narva Elektrivõrgud и другие). Посредством линий напряжением 330 kV энергосистема Эстонии соединяется с энергосистемами Латвии, Литвы и России. Россия, прочие государства СНГ и Балтии образуют комплекс энергосистем, работающих в синхронизме. Электросистема Эстонии объединяет расположенные в Эстонии электростанции, сетевые предприятия и потребителей электроэнергии. Электросистема Эстонии в свою очередь входит в общую, синхронно работающую, систему BRELL, которую образуют соседние с Эстонией государства – Латвия и Россия, а также соседи наших соседей – Литва и Белоруссия. Основная сеть электросистемы Эстонии состоит:
Посредством трёх линий напряжением 330 kV Эстония соединяется с Россией (две линии из Нарвы в Санкт-Петербург и Кингисепп, а также одна из Тарту в Псков), с электросистемой Латвии нас соединяет две линии напряжением 330 kV (одна между Тарту и Валмиера, вторая – между Тсиргулийна и Валмиера). С Финляндией Эстонию соединяет кабель постоянного напряжения 150 kV, проложенный между Харку и Эспоо. |
