• Единая энергетическая система России (ЕЭС России) — совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

ЕЭС России охватывает практически всю обжитую территорию страны и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В настоящее время ЕЭС России включает в себя 69 энергосистем на территории 79 субъектов Российской Федерации, в составе шести работающих параллельно ОЭС — ОЭС Центра, Юга, Северо-Запада, Средней Волги, Урала и Сибири и ОЭС Востока, работающей изолированно от ЕЭС России. Кроме того, ЕЭС России осуществляет параллельную работу с ОЭС Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Белоруссии, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге). Энергосистемы Белоруссии, России, Эстонии, Латвии и Литвы образуют так называемое «Электрическое кольцо БРЭЛЛ», работа которого координируется в рамках подписанного в 2001 году Соглашения о параллельной работе энергосистем БРЭЛЛ.

Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества^[4]:

• снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;

• сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт;

• оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;

• применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;

• поддержание высокого уровня надёжности и отказоустойчивости энергетических объединений.

Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.

• Уровни стандартных напряжений.

Стандартные напряжения Номинальным напряжением (U_ном) называется действующее значение линейного напряжения, при котором электроустановки могут работать нормально и развивать мощность, указанную в паспорте (номинальную мощность).

Номинальное напряжение сети это то напряжение, которое необходимо для нормальной работы электроприемников, оно совпадает с номинальным напряжением приемников. Номинальное напряжение генераторов, также как и для вторичных обмоток трансформаторов принимается на 5 % выше номинального напряжения сети. Это вызвано необходимостью учета потерь напряжения, вызванных протеканием тока по проводам сети и поддерживать у потребителя номинальное напряжение.

Номинальные напряжения установлены для согласования режимов работы всех элементов систем электроснабжения, начиная от генераторов электрических станций и кончая самыми удаленными электроприемниками. На эти же напряжения изготовляют электрическое оборудование.

Согласно пуэ имеются две категории напряжения до и свыше 1000 в. Шкала номинальных линейных напряжений электроустановок свыше 1000 в определяется гост 721-77, до 1000 в – гост 21128-83

3.1 Системы и электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением от 100 до 1000 в включительно

Номинальное напряжение трехфазных четырехпроводных или трехпроводных систем, В						Номинальное напряжение однофазных трехпроводных систем, В
50 Гц		60 Гц			60 Гц
- 230 230/400		120/208 240 230/400 277/480			120/240
- - - 400/690 1000		480 347/600 600 - -			- - - - -
Однофазные системы переменного тока	(4750) 12000 19000		(6250) 15000 25000	(6900) 17250 27500			50 или 60 16 50 или 60

Системы трехфазные и электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением свыше 1 до 35 кВ включительно

Ряд I			Ряд II
Наибольшее напряжение для электрооборудования, кВ	Номинальное напряжение системы, кВ		Наибольшее напряжение для электрооборудования, кВ	Номинальное напряжение системы, кВ
3,6	3,3	3	4,40	4,16
7,2	6,6	6	-	-
12	11	10	-	-
-	-	-	13,2	12,47
-	-	-	13,97	13,2
-	-	-	14,52	13,8
(17,5)	-	(15)	-	-
24	22	20	-	-
-	-	-	26,4	24,94
36	33	30	-	-
-	-	-	36,5	34,5
40,5	-	35	-	-

Системы трехфазные и электрооборудование переменного тока с номинальным напряжением свыше 35 до 230 кВ включительно

Наибольшее напряжение для электрооборудования, кВ	Номинальное напряжение системы, кВ
(52)	(45)	-
72,5	66	69
123	110	115
145	132	138
(170)	(150)	(154)
245	220	230

Системы трехфазные переменного тока с наибольшим напряжением для электрооборудования свыше 245 кВ 300, 362, 420, 550, 800, 1100, 1200 кВ

• Основные требования к системам внешнего электроснабжения

Система электроснабжения должна строиться так, чтобы она обеспечивала надежность, удобство и безопасность в обслуживании, а также позволяла поддерживать необходимое качество электроэнергии и бесперебойность энергоснабжения в режиме нормальной работы и в послеаварийном режиме. Одновременно система электроснабжения должна характеризоваться экономичностью в плане затрат, ежегодных ежемесячных и ежегодных расходов, потерь энергии и расхода материалов и комплектующих.

К системам электроснабжения предъявляют нижеизложенные требования:

• безопасность. Системы электроснабжения и все без исключения их элементы (включая электроприемники) должны быть построены и выполнены таким образом, чтобы они не создавали какой-либо опасности для жизни и здоровья людей (рабочих в цехах промпредприятий, жителей городов и сел, работников животноводческих ферм и др.).

• экологичность. В различных режимах (нормальных, аварийных) и при проведении различных работ (строительных, монтажных, ремонтно-восстановительных) СЭС и их оборудование не должны вызывать загрязнение окружающей среды.

• надежность. Наиболее высоки требования к надежности СЭС в промышленности. На некоторых предприятиях имеются такие электроприемники, внезапный перерыв электропитания которых может приводить к возникновению опасности для жизни и здоровья людей, (например, к взрывам, пожарам и пр.). Здесь требования к надежности максимальны. На большинстве предприятий требования к надежности ниже. Но в любом случае необходимый уровень надежности СЭС определяется требуемым уровнем надежности электропитания электроприемников. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) все электроприемники подразделяются на три категории. Для каждой категории свои требования к надежности.

экономичность. Для заданного уровня безопасности, надежности и экологичности система электроснабжения должна иметь минимальные затраты на сооружение, монтаж и эксплуатацию.

• обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС). Все элементы системы электроснабжения и электроприемники электрифицированного технологического процесса не должны оказывать друг на друга мешающих воздействий, которые могли бы привести к нарушению их функционирования или к значительному ухудшению их технико-экономических показателей. Например, качество напряжения на зажимах электроприемников в значительной степени определяет эффективность процесса преобразования энергии в электроприемниках, т.е. эффективность работы технологических агрегатов в целом.

возможность развития во времени. Например, в цехах промышленных предприятий в связи с реконструкцией технологического процесса возможна перестановка технологического оборудования, что не должно вызывать серьезных перестроек СЭС.

удобство эксплуатации и управления. Все необходимые свойства СЭС (безопасность, надежность, экономичность и др.) поддерживаются в процессе эксплуатации за счет управления в широком смысле: ремонта, обслуживания, модернизации и др. Системы электроснабжения должны быть приспособлены для проведения таких работ.

• эстетичность. При проектировании и построении систем электроснабжения необходимо учитывать «вписываемость» элементов СЭС в архитектурный облик зданий и сооружений, во внутренний интерьер производственных и других помещений.

• Систему электроснабжения следует строить таким образом, чтобы она в послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений

• Классификация электроприемников по степени надежности электроснабжения

Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. В соответствии с ПУЭ для электроприемников первой категории должны предусматриваться два независимых взаимно резервируемых источника питания.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Для них предусматривается третий независимый источник питания. В качестве третьего источника питания для особой группы и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы собственные электростанции или электростанции энергосистемы (в частности, шины генераторного напряжения), агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п. Назначение третьего независимого источника питания - обеспечение безаварийного останова производства.

Схема электроснабжения электроприемников особой группы первой категории должна обеспечивать:

постоянную готовность третьего независимого источника к включению и автоматическое его включение при исчезновении напряжения на обоих основных источниках питания;

перевод независимого источника питания в режим горячего резерва при выходе из строя одного из двух основных источников питания (в обоснованных случаях может быть допущено ручное включение третьего независимого источника питания).

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для них при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады, но не более двух часов.

При определении резервных элементов в системе электроснабжения электроприемников второй категории учитывают допустимость их питания по ВЛ напряжением 0,4 - 20 кВ, если обесценена возможность проведения аварийного ремонта линии за время не более одних суток.

Допускают питание электроприемников второй категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к общему аппарату. Питание электроприемников второй категории, как правило, предусматривают от однотрансформаторных ТП при условии организации централизованного резерва трансформаторов и при обеспечении возможности замены поврежденного трансформатора за время не более одних суток.

Для электроприемников второй категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем устройства временных связей напряжением 0,4 кВ шланговым проводом.

Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. Для них электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одних суток.

В большинстве случаев к данной категории относятся электроприемники, расположенные в сельской местности или на удаленном расстоянии от городских подстанций и распределительных узлов.