Spravochnic_Faybisovich

женность ВЛ 110 кВ и выше составила в 2004 г. 598,9 тыс. км в одноцепном исчислении, в т. ч. 220 кВ – 115,2 тыс. км. Основная сеть переменного тока энергосистемы КНР строится с использованием ВЛ номинальных напряжений 330 и 500 кВ, общая протяженность которых составляет 30,9 тыс. км. В настоящее время заканчивается строительство первой электропередачи напряжением 750 кВ Manpig — Lanzhou.

Дальнейшее развитие получит использование электропередач постоянного тока ±500 кВ, обеспечивающих выдачу мощности ряда строящихся и перспективных ГЭС в основные промышленные центры страны.

Крупнейшим энергообъединением Северной Америки являются параллельно работающие энергосистемы США, Канады и Мексики. Основу объединения составляет энергетика США. Основные показатели энергообъединения в 2001 г.:

Восток США и Канада: производство электроэнергии – 2950 млрд кВт ч, максимум нагрузки – 483 ГВт, установленная мощность электростанций – 722 ГВт;

Запад США, Канада и Мексика: производство электроэнергии – 764 млрд кВт ч, максимум нагрузки – 128 ГВт, установленная мощность электростанций – 158 ГВт.

Вэнергосистемах США используются две системы напряжений переменного тока: 115–230–500 кВ и 156–345–765 кВ. Первая преимущественно используется в восточной части страны, а вторая –

вцентральной и западной частях. Энергокомпании США не проводят твердой технической политики в области систем напряжений. Весьма распространена трансформация мощности 500/345 кВ. Сеть 765 кВ в последние годы развивается весьма ограниченно.

Всередине текущего десятилетия общая протяженность магистральных линий электропередачи (230 кВ и выше) составила около 330 тыс. км, из них по территории США около 245 тыс. км, в т. ч. напряжением 230 кВ – 116,9 тыс. км, 345 кВ – 79,2, 500 кВ – 41,1, 765 кВ – 3,9, постоянного тока 400–500 кВ – 3,5 тыс. км.

Высокий уровень развития электрических сетей не исключил

впоследние годы ряда крупных погашений в энергосистемах США. Анализ аварийных ситуаций показывает, что конфликты между надежностью и коммерческими целями в практике США решаются, как правило, в пользу высокой надежности.

Крупнейшей в Южной Америке является энергосистема Аргентины. Высшее напряжение электрической сети – 500 кВ. По состоянию на начало 2004 г. общая протяженность ВЛ 500 кВ составила около 10 тыс. км, а количество подстанций – 28. Значительному развитию ВЛ 500 кВ способствовала их относительно невысокая удельная стоимость. Это определяется благоприятными условиями

31

прохождения ВЛ 500 кВ по аргентинской пампе (отсутствие лесов, болот, минимальное количество угловых опор, отсутствие необходимости сооружения дорог для строительства ВЛ и др.).

В2000 г. в работу введена межгосударственная (между Аргентиной и Бразилией) ВЛ 500 кВ пропускной способностью 1000 МВт. На стороне Аргентины линия присоединена к электрической сети

счастотой 50 Гц, на стороне Бразилии – 60 Гц. Преобразовательная

ПС 50/60 Гц находится в г. Garabi (Бразилия). Номинальная мощность преобразовательной подстанции 2 × 550 МВт.

Вэнергосистеме Бразилии для выдачи мощности крупнейшей в мире ГЭС Итайпу (12,6 млн кВт) используется напряжение 750 кВ, а также ППТ высокого напряжения.

Вэнергосистеме Бразилии намечена реализация трех крупных проектов развития сети 500 кВ (2,9 тыс. км). Общая протяженность ВЛ 500 кВ по стране при этом достигнет 19 тыс. км.

Области применения ППТ носят традиционный характер: транспорт электроэнергии на большие расстояния, связь электрических сетей с разными номинальными частотами, секционирование сетей энергосистем с целью повышения надежности работы объединения, пересечение больших водных пространств.

Впоследние годы техника постоянного тока в электроэнергетике развивается по двум направлениям:

сооружение ППТ, предназначенных для передачи энергии на достаточно большие расстояния;

создание так называемых вставок постоянного тока (ВПТ) для связи примыкающих друг к другу систем с различными номи-

Т а б л и ц а 1.7

Характеристика ряда крупных электропередач постоянного тока

32

нальными частотами или с одной номинальной частотой, но работающих несинхронно с целью обеспечения регулируемых перетоков мощности.

В зарубежных странах значительно возросли масштабы применения ППТ, увеличились их номинальные напряжения и пропускные способности.

Широкое распространение постоянного тока стало возможным благодаря созданию в середине 70-х гг. высоковольтных тиристорных вентилей, рассчитанных на большие токи и напряжения.

Характеристики наиболее мощных и протяженных электропередач постоянного тока приведены в табл. 1.7.

1.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Проектирование развития электрических сетей осуществляется в иерархической последовательности и включает в себя выполнение комплекса внестадийных проектных работ, к которым относятся следующие.

1.Разработка схемы развития ЕЭС и ОЭС. В составе указанных работ задачами проектирования являются обоснование развития основной электрической сети, выбор конфигурации, основных параметров и очередности сооружения основной сети напряжением 500 кВ и выше (ЕЭС) и 220 кВ и выше (ОЭС). Схемы развития ЕЭС

иОЭС разрабатываются, как правило, по заданию ОАО «ФСК ЕЭС»

иМЭС.

2.Разработка схем развития распределительных сетей. Задачами проектирования являются разработка и обоснование развития сети, а также определение очередности строительства отдельных объектов на проектный уровень с учетом перспективы. Схемы разрабатываются по заданию МРСК (или ее филиалов), муниципалитетов, сельских кооперативов и отдельных потребителей электроэнергии.

3.Разработка схем развития распределительных сетей 110 кВ

ивыше для сетей энергосистемы в целом или для крупных энергосистем по отдельным сетевым районам (как правило, в границах отдельной области).

Схемы развития распределительных сетей 110 кВ и выше разрабатываются на основе решений, принятых по схемам развития ОЭС, отдельных сетевых районов или крупных потребителей электроэнергии.

Разработка схем внешнего электроснабжения объектов народного хозяйства (электрифицируемых участков железных дорог,

33

нефте- и газопроводов, промышленных узлов, отдельных предприятий и др.) ведется в соответствии с намеченными сроками их строительства (расширения, реконструкции) по исходным данным заказчиков работ: РАО «РЖД», проектных институтов отдельных отраслей, акционерных обществ, юридических и физических лиц и др.

Такая организация проектирования обеспечивает возможность корректировки ранее намеченных планов развития электрических сетей (в той части, в которой они не реализованы) на основе уточненной исходной информации.

Общие требования по организации проектирования электросетевого объекта изложены в постановлении Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. № 87. Разъяснения о порядке применения Положения, утвержденного настоящим постановлением, дает Министерство регионального развития РФ. По вопросам, входящим в компетенцию иных федеральных органов исполнительной власти, указанные разъяснения даются по согласованию с федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в соответствующей сфере.

Положение устанавливает состав разделов проектной документации и требования к содержанию этих разделов.

Объекты капитального строительства в зависимости от назначения и характерных признаков подразделяются на объекты производственного назначения (здания, сооружения, ПС и др.), линейные объекты (трубопроводы, дороги, линии электропередачи и др.), а также объекты непроизводственного назначения.

Проектная подготовка строительства состоит из трех этапов: 1-й этап – определение цели инвестирования, назначения

и мощности объекта строительства, номенклатуры продукции, места (района) размещения объекта с учетом принципиальных требований и условий заказчика (инвестора). В соответствии с принятыми на данном этапе решениями местного органа исполнительной власти заказчик приступает к разработке обоснований инвестиций в строительство;

2-й этап – разработка «Обоснований инвестиций» в объеме, достаточном для принятия заказчиком (инвестором) решения о целесообразности дальнейшего инвестирования, согласования с исполнительной властью предварительного выбора места размещения объекта и разработки проектной документации;

3-й этап – разработка, согласование, экспертиза и утверждение проектной документации, получение решения об отводе земельного участка под строительство. Основным проектным документом на строительство объекта является, как правило, проект строитель-

34

ства. На основании утвержденного проекта строительства разрабатывается рабочая документация по объекту.

Утверждение (одобрение) «Обоснований инвестиций» заказчиком осуществляется на основе заключения государственной экспертизы и решения органа исполнительной власти о согласовании места размещения объекта.

Материалы «Обоснований инвестиций» могут использоваться заказчиком:

для проведения социологических исследований, опросов общественного мнения и референдумов о возможности сооружения объекта;

разработки бизнес-плана, обеспечивающего подтверждение гарантии по кредитам, платежеспособности и финансовой устойчивости предприятия или иного объекта инвестирования в части возможности выполнения обязательств по долгам;

переговоров с федеральными и местными органами исполнительной власти о предоставлении субсидий, налоговых и иных льгот.

1.5. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТОВ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Проект развития электрических сетей выполняется в качестве самостоятельной работы, именуемой «Схемой развития электрической сети энергосистемы» (объединенной, города, промышленного узла и др.), или как составная часть «Схемы развития энергосистемы».

Как указано выше, проектирование развития электрических сетей энергосистем осуществляется в иерархической последовательности.

На уровне ЕЭС обосновывается развитие системообразующих связей ЕЭС, включающих в себя связи между отдельными ОЭС и наиболее важные магистрали внутри ОЭС, загрузка которых определяется режимом работы ЕЭС в целом. На уровне проектирования сетей ОЭС осуществляется обоснование развития системообразующих связей ОЭС, включающих сети для выдачи мощности крупных электростанций, межсистемные связи между энергосистемами и наиболее важные внутренние связи энергосистем, загрузка которых определяется режимом работы ОЭС. На уровне развития распределительных сетей 110 кВ осуществляется уточнение развития сетей 220 кВ и выше.

В процессе проектирования осуществляются взаимный обмен информацией и увязка решений по развитию электрических сетей различных назначений и напряжений.

35

При различном составе и объеме задач, решаемых на отдельных этапах проектирования электрических сетей, указанные работы имеют следующее примерное содержание:

анализ существующей сети энергосистемы (района, города, объекта), включающий ее рассмотрение с точки зрения загрузки, условий регулирования напряжения, выявления «узких» мест в работе;

определение электрических нагрузок потребителей и составление балансов активной мощности по отдельным подстанциям и энергоузлам, обоснование сооружения новых ПС и ВЛ;

выбор расчетных режимов работы электростанций (если к рассматриваемой сети присоединены электростанции) и определение загрузки проектируемой электрической сети;

электрические расчеты различных режимов работы сети и обоснование схемы построения сети на рассматриваемые расчетные уровни; проверочные расчеты статической и динамической устойчивости параллельной работы электростанций (выполняются, как правило, только при проектировании электрических сетей объединенных или достаточно мощных отдельных энергосистем), выявление основных требований к системной противоаварийной автоматике;

составление баланса реактивной мощности и выявление условий регулирования напряжения в сети, обоснование пунктов размещения компенсирующих устройств (КУ), их типа и мощности;

расчеты токов КЗ в проектируемой сети (как правило, трехфазных) и установление требований к отключающей способности коммутационной аппаратуры, разработка предложений по ограничению токов КЗ;

выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов (как правило, производится для сетей 35 кВ и ниже);

сводные данные по намеченному объему развития электрической сети, натуральные и стоимостные показатели, очередность развития.

В соответствии с заданием содержание «Схем…» может уточняться заказчиком за счет включения (или исключения) дополнительных вопросов.

При нанесении элементов электроэнергетической системы на картографической основе (карта-схема сети) используются условные графические обозначения (табл. 1.8). При этом рекомендуется линии разных номинальных напряжений и ПС 110–220 кВ различать по толщине линии и размеру круга. На демонстрационных картах-схемах дополнительно рекомендуется обозначать сети различных номинальных напряжений разным цветом.

36

Р а з д е л 2

ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

2.1. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ

Народное хозяйство России в период после 1991 г. переживает сложный переходный этап развития, характеризующийся реформированием хозяйственного механизма и преобразованием форм собственности. Критическим годом социально-экономического кризиса России явился 1998 г., когда все отрасли промышленности достигли наименьшего уровня объема выпускаемой продукции. Исключение составили ориентированные на экспорт сырьевые отрасли. Последующий период характеризуется положительными тенденциями развития экономики (табл. 2.1.).

Абсолютные и удельные показатели ВВП России характеризуют социально-экономический уровень ее развития.

С 2000 по 2004 г. ВВП в России вырос на 26,3%, а с 2005 по 2008 г. – на 22,9%

В 2002 г. по общей величине ВВП Россия занимала девятое место в мире ($ 1235 млрд по ППС1), уступая США ($ 8869 млрд), Китаю ($ 5930 млрд), Японии ($ 3045 млрд), Индии ($ 2670 млрд), Германии ($ 1923 млрд), Франции ($ 1376 млрд), Великобритании ($ 1327 млрд) и Италии ($ 1305 млрд).

По сравнению с развитыми странами структура ВВП по России отличается более низкой долей сферы услуг 35–38% против 75–80%, более высокой долей производства товаров (62–65% против 20–25%) и более низкой долей расходов в домашнем хозяйстве (50% против 55–70%).

Численность занятых в экономике России за период 2005– 2009 гг. медленно увеличивалась, в основном, за счет сферы услуг, так как в промышленности и в сельском хозяйстве она снижалась.

Производительность труда в экономике России по ВВП увеличивалась несколько медленнее, чем росли величины абсолютного объема ВВП.

Структура электропотребления по видам экономической деятельности и динамика изменения указанных показателей за период 2005–2009 гг. приведена в табл. 2.2 (по зоне централизованного электроснабжения).

1 Паритет покупательной способности.

38

39

В целом в текущем десятилетии на долю промышленного производства приходится 46–47% общего потребления электроэнергии, в том числе:

добыча полезных ископаемых – 9,5–10,5%; обрабатывающие производства – 33,5–33,8%; производство и распределение газа, пара и воды – 3,0–3,5%.

Крупной составляющей в структуре потребления электроэнергии является коммунально-бытовое потребление и сфера услуг, на долю которых приходится 22,8–23,2% общего потребления электроэнергии.

Потребность отрасли «электроэнергетика» (собственные нужды электростанций и потери в сетях) составила в отдельные годы рассматриваемого периода около 18–19% общего потребления.

Объем сельскохозяйственного производства в период кризиса 1998 г. сократился весьма значительно. По отношению к уровню 1990 г. объем продукции этой отрасли снизился на 44%.

Подъем отрасли начался в 1998 г. и продолжался в рассматриваемый период. Динамика роста продукции сельского хозяйства составила:

В 2004 г. уровень производства продукции сельского хозяйства России составил 85% от показателя 1990 г.

Принятый в 2009 г. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» (ноябрь 2009 г.) направлен на стимулирование энергосбережения (постепенное ограничение и запрет на изготовление ламп накаливания, расширение области применения приборов учета расхода энергоресурсов и др.). Полагают, что реализация закона обеспечит существенное сокращение расхода электроэнергии и прежде всего – в коммунальнобытовом секторе.

40