При совместной (параллельной) работе с другими электростанциями отдельная электростанция может:
покрывать всю нагрузку своих (местных) потребителей и отдавать в энергосистему излишек электрической мощности;
покрывать только часть нагрузки своих потребителей (недостаток электрической мощности восполняется параллельно работающими электростанциями энергосистемы);
обеспечивать всю местную нагрузку (энергосистема служит резервом электрической мощности).
На рис. 10 приведена примерная схема распределения электроэнергии электрической станции, связанной дальними линиями электропередачи с другими станциями и подстанциями энергосистемы.
Генераторы электростанции вырабатывают электрическую энергию напряжением 10,5 кВ\ она поступает на главные шины распределительного устройства электростанции.
Рис. 10. Упрощенная принципиальная схема распределения электроэнергии
К потребителям соседнего района электроэнергия поступает на том же напряжении по кабельным линиям Л-1 и Л-2.
Связь с энергосистемой осуществляется двумя воздушными линиями электропередачи Л-3 и Л-4 при напряжении 110 кВ, для чего на электростанции имеется повышающая трансформаторная подстанция, мощные трансформаторы которой повышают напряжение с 10,5 до 121 кВ. Электроэнергия по линиям Л-3 и Л-4 поступает на районную подстанцию напряжением 110 кВ, связанную с другими электростанциями и подстанциями энергосистемы. Такая районная подстанция, как правило, имеет в своем районе ряд потребителей, которые снабжаются электроэнергией через понижающие трансформаторы данной подстанции с вторичным напряжением 6,3—10,5 кВ. Потребители района имеют свои понижающие трансформаторные подстанции ТП-5, ТП-6 и ТП-7, на которых принятое напряжение 6—10 кВ снижается до напряжения 400/230 в и поступает на электроприемники при напряжении 380/220 в.
При сосредоточении на небольшом участке мелких трансформаторных подстанций в городах и на территории крупных предприятий сооружают распределительные (или центральные распределительные) подстанции, от которых и питаются понижающие подстанции. Например, понижающие подстанции ТП-2, ТП-3 и ТП-4 питаются от распределительной подстанции РП.
По схеме питания подстанции ТП-1, ТП-5 и ТП-7 — тупиковые конечные; подстанция ТП-6 — тупиковая проходная, при этом линия Л-9, питающая ТП-6 и ТП-7, является распределительной, тогда как все остальные — питающими. Подстанции ТП-2, ТП-3 и ТП-4 по схеме питания — кольцевые, связанные питающими линиями Л-5 и Л-6 и линиями Л-7 и Л-8.
Кольцевое питание обеспечивает большую надежность электроснабжения, чем тупиковое, однако последнее проще и не требует значительных затрат при сооружении подстанций и линий электропередачи. Схему питания той или иной подстанции выбирают в зависимости от категорий электроприемников потребителей (см. гл. II, § 4). Надежность электроснабжения повышается также питанием подстанций одновременно по двум параллельным линиям, как это показано на примере районной подстанции (линии Л-3 и Л-4).
Распределение электрической энергии от местных электростанций, не связанных с энергосистемой, упрощается из-за отсутствия связи с энергосистемой. В ряде случаев небольшие по мощности местные электростанции с радиусом электрических сетей до 4—5 км вырабатывают электроэнергию при напряжении 380/220 в, вследствие чего отпадает необходимость в трансформаторных подстанциях.
Контрольные вопросы
- Из каких основных элементов состоит система передачи электроэнергии от места ее производства к местам потребления?
- Почему при передаче электроэнергии на дальние расстояния целесообразно применять большие напряжения?
- Перечислите стандартные номинальные напряжения переменного тока для сетей и приемников электроэнергии напряжением до 100 в, от 100 до 1000 и свыше 1000 в.
- Почему и на сколько стандартные номинальные напряжения для генераторов и вторичных обмоток силовых трансформаторов выше соответствующих напряжений для электроприемников? Приведите примеры.
- Какие три основные системы различают в электроснабжении при трехфазном токе? Приведите схемы и кратко охарактеризуйте особенности каждой из трех систем.
- Что называется энергосистемой и электросистемой, что входит в состав электросистемы?
- В чем заключаются основные экономические и технические достоинства энергетических систем? Как они развиваются в нашей стране (прошлое, настоящее и будущее)?
