ЭНЕРГОХОЗЯЙСТВО ЗА РУБЕЖОМ

Файбисович Д. Л., èíæ.

Энергосетьпроект

При структурной реорганизации энергетиче- ской отрасли крупные энергетические компании мира основные свои цели связывают с одновременным удовлетворением требований построения надежной системы электроснабжения потребителей и получением благоприятных экономических показателей. Последнее включает в себя формирование надежной базы инвестирования строительства новых энергетических объектов, а также удовлетворение финансовых интересов акционеров энергокомпаний. Указанное достигается путем совершенствования тарифной политики.

В январе 2004 г. в журнале “Transmission and Distribution Word” был опубликован обзор, отражающий развитие электросетевого хозяйства ряда крупнейших энергосистем мира с учетом последних достижений в электросетевом строительстве. Практическая реализация этой политики рассмотрена на примере развития электросетевого комплекса ряда передовых в техническом отношении энергокомпаний Азии, сделавших огромный ска- чок в развитии электроэнергетики (Япония – 2 место в мире, Южная Корея – 5 место в мире по абсолютному вводу генерирующей мощности).

Энергокомпания Южной Кореи – одна из быстрорастущих в мире (КЕРСО). На начало 2004 г. население Южной Кореи составило около 46 млн. жителей, а территория страны – 100 тыс. км2.

КЕРСО занимает передовые позиции в развитии электроэнергетики и добилась больших успехов в своей деятельности, что характеризуется от- четными показателями, а также отмечается энергетической общественностью в многочисленных публикациях мировых конференций последних десятилетий.

До середины 90-х годов ХХ века КЕРСО была полностью государственной структурой. Первый этап реструктуризации (2001 г.) касался генерирующего комплекса страны, который был разделен на шесть компаний. В ближайшие годы реструктуризации подвергнется сетевой сектор энергетики. Развитие сетевого хозяйства страны и формирование основной сети энергосистемы в последние десятилетия осуществлялись с использованием номинального напряжения 345 кВ, широко распро-

страненного во всех частях страны. В меридиональном направлении ВЛ 345 кВ пересекают всю территорию страны, такое же положение с ВЛ 345 кВ в широтном направлении.

В значительной мере трассы ВЛ 345 кВ проходят по предгорным районам и другим территориям, не вовлекаемым в хозяйственную деятельность. Получение коридоров для сооружения новых ВЛ высокого напряжения весьма затруднено. Указанные трудности с получением новых трасс для ВЛ, а также высокие темпы роста спроса на электроэнергию (в последние годы около 6% в год) явились основными факторами, определившими введение новой, более высокой ступени напряжения в сети переменного тока.

После проведения соответствующих исследований и проектных разработок в качестве нового повышенного напряжения электрической сети было принято номинальное напряжение 765 кВ. Трудности с получением новых трасс для ВЛ 765 кВ определили целесообразность в отдельных случаях сооружения ВЛ 765 кВ по трассе демонстрируемых ВЛ 66 кВ, использования многоцепных ВЛ и впервые в мире двухцепных ВЛ 765 кВ. Фактором, определяющим сетевое строительство в последние годы, явилось размещение ряда новых крупных электростанций в прибрежной зоне при значительном приросте электроэнергии в сложившихся промышленных регионах центральной части страны, характеризующихся значительной долей территории, вовлеченной в хозяйственную деятельность.

Темпы роста отпуска электроэнергии потребителям сохранятся в ближайшие 10 – 12 лет на весьма высоком уровне (òàáë. 1).

Удовлетворение указанного спроса на электроэнергию потребует за рассматриваемые 15 лет роста установленной мощности электростанций на 30 ГВт и соответствующего строительства ВЛ 765 кВ. Так, в ближайший год будет завершено строительство участка двухцепной ВЛ 765 кВ широтного характера. Отправным пунктом электропередачи является крупная угольная ТЭС Дангжин на западном побережье страны. Приемный пункт находится в средней части страны и связан с сооружением подстанции 765 кВ Син Ансеонг. По

составили 6,9%, в 1980 – 1990 гг. – 4,5%, в 1990 – 2000 гг. – 2,6%. При постоянном росте валовых показателей и увеличении объемов прироста отпуска электроэнергии абонентам удержать постоянными темпы роста, как правило, не удается. Инженерными службами ТЕРСО была выполнена оценка роста спроса на электроэнергию и максимума нагрузки на перспективу до 2008 г., которая показала, что среднее значение ежегодного роста этих показателей составит 2,1%.

Общая установленная мощность электростанций ТЕРСО по состоянию на 1 IV 1999 г. составила 56,874 ГВт, в том числе ГЭС и ГАЭС – 7,695 (13,2%), ТЭС – 31,871 (56,3%) и АЭС – 17,308 ГВт (30,5%). С учетом привлекаемой мощности других энергокомпаний в покрытии максимума ТЕРСО участвовала общая мощность 67,951 ГВт.

В электрической сети переменного тока (50 Гц) используется шкала напряжений 500 – 275 – 154 – 66 кВ. Протяженность воздушных и кабельных линий электропередачи ТЕРСО, а также установленные мощности подстанций отдельных напряжений приведены в òàáë. 3 (íà 1 IV 1999 ã.).

На ВЛ распределительной сети преимущественно используются железобетонные опоры (97,5%).

Отчетные данные по развитию электрических сетей позволяют отметить ряд характерных особенностей технической политики ТЕРСО.

В распределительных и магистральных ВЛ самого высокого напряжения преимущественно используются двухцепные, а в ряде случаев и многоцепные линии. Так, практически все ВЛ 500 кВ имеют двухцепное исполнение. Нередки случаи, когда на одной опоре подвешены четыре – пять цепей ВЛ разного напряжения. При сооружении кабельных линий часто в одной траншее прокладывают две – три кабельные линии. Указанное объясняется стремлением максимально использовать выделенную трассу.

Широко развивается сеть кабельных линий. Так, если для энергокомпаний всей страны протя-

женность кабельных линий составила в отчетном году 10,9% общей, то для ТЕРСО – 24,7%, а для Токио – 89,3%.

Высокий уровень токов КЗ является следствием сосредоточения на территории, обслуживаемой ТЕРСО, большой установленной мощности электростанций. С другой стороны, высокий уровень токов КЗ определяется значительной “плотностью” электрической сети, при которой линии электропередачи не создают сколь-нибудь значи- тельных сопротивлений, ограничивающих уровень токов КЗ. Указанная особенность определила широкое применение “тяжелых” выключателей, рассчитанных на 63 кА.

Для электротехнического оборудования помимо обычных очень важно требование минимизации размеров, предъявляемое не только к коммутационной аппаратуре, но и к силовым трансформаторам напряжением до 500 кВ включительно. Это требование продиктовано условиями сооружения закрытых и подземных подстанций, характерными для строительства подстанций в Токийском мегаполисе. Такой крупнейшей полуподземной подстанцией будет ПС 500 кВ Шин-Тоуоси. Подстанция имеет пять этажей, в том числе один этаж располагается над землей. На площади

Ò à á ë è ö à 2

% " K HHF HH & /

" #

*Несовмещенный максимум нагрузки.

**Процент по отношению к 10 компаниям.

16 òûñ. ì2 устанавливаются две группы автотрансформаторов 500 275 кВ мощностью 1500 МВ А, два шунтирующих реактора по 300 Мвар, 10 ячеек КРУЭ 500 и 275 кВ (выключатели 500 кВ приняты с одним разрывом, питающие кабельные линии 500 кВ – с изоляцией из сшитого полиэтилена).

Важное значение в электрических сетях ТЕРСО придается мониторингу за состоянием оборудования, что позволяет на ранних этапах выявлять возникновения дефектов и контролировать динамику их развития. Постоянный контроль за состоянием оборудования с помощью компьютерного слежения обеспечивает высокий уровень надежной работы электрической сети.

Электроснабжение такого крупного мегаполиса, как Токио – сложная техническая задача. Опорная сеть города формируется и развивается с использованием самых высших напряжений электри- ческой сети: 275 – 500 – 1000 кВ. Надстройкой к сети 275 кВ явились первые объекты 500 кВ, ввод в работу которых был осуществлен в 60-е годы ХХ века. В 2003 г. потребители Токио получали электроэнергию от 11 ПС 500 кВ, в стадии строительства находится еще одна ПС этого напряжения.

Ò à á ë è ö à 3

Трудности с новыми трассами ВЛ 500 кВ постоянно возрастают, и уже в 70-х годах была выявлена целесообразность создания передающих систем на напряжении 1000 кВ.

В конце 80-х годов было начато строительство ВЛ кольцевой сети напряжением 1000 кВ. В 1998 99 отчетном году в работе находился двухцепный транзит 1000 кВ АЭС Касивадзаки Карива – ПС Ниши Гунма – ПС Син Имахи – ПС Минами Иваки (северная часть кольцевой сети). На ВЛ 1000 кВ использована конструкция фазы из восьми сталеалюминиевых проводов сечением 810 мм2. С целью снижения шума (короны) на отдельных участках использовано сечение 8 960 мм2. Для части ВЛ, временно работающих на 500 кВ, подвешена половина токоведущей части (4 810 мм2). Для отдельных ВЛ 1000 кВ средняя высота двухцепных опор составила 97 – 120 м, а длина пролетов 550 – 650 м.

Динамика инвестиций в электроэнергетику и их структура за последние 17 лет показана на ðèñ. 2.