Взаимосвязь и взаимообусловленность построения систем электроснабжения с энергетическими системами

Электроснабжение — это процесс поставки электроэнергии для электрифицированной жизнедеятельности человека. При этом ее необходимо как минимум выработать, передать и распределить среди электроприемников. Этот процесс реализуется совокупностью электротехнических устройств, называемых автономной системой электроснабжения, если в собственности ее имеется источник электроэнергии.

В настоящее время производство электроэнергии целесообразно осуществлять на высокотехнологических установках, работающих в общей электрической сети, которая соединяет их между собой. Такое административно-техническое образование называется электроэнергетической системой, которую при электроснабжении потребителей называют централизованным источником электроэнергии. В электроэнергетической системе, обслуживающей большие территории электрифицированной жизнедеятельности человека, невозможно обойтись без преобразования электрической энергии на более высокие напряжения для ее передачи на относительно большие расстояния. Это позволяет повысить предел передаваемой мощности и снизить потери электроэнергии в линиях электропередачи.

Зачастую в этих условиях доведение электроэнергии до электроприемников возлагается на систему электроснабжения, которая по определенным причинам находится в собственности потребителя.

Приведенная взаимосвязанная сфера жизнедеятельности человека, направленная на производство электроэнергии в больших количествах, ее преобразование, передачу и распределение среди электроприемников, называется электроэнергетикой.

Системами электроснабжения (СЭС) объектов хозяйства страны называются электроэнергетические комплексы, обеспечивающие непосредственное питание электроэнергией конкретных потребителей или их групп. В данные комплексы входят местные электрические станции, электрические сети всех необходимых номинальных напряжений и конструктивных исполнений, а также электроприемники всех технологических назначений. Из сказанного следует, что СЭС являются неотъемлемой частью электроэнергетических систем (ЭЭС). Изложенная принципиальная трактовка современных СЭС как части ЭЭС определяется: а) формированием графиков нагрузок ЭЭС технологическими графиками всех групп потребителей электроэнергии (ПЭ); б) высокими требованиями к надежности электроснабжения и качеству электроэнергии современных ПЭ и отдельных электроприемников (ЭП); в) существенным влиянием на качество электроэнергии в питающей ЭЭС, оказываемым некоторыми крупными промышленными и электротранспортными установками (электродуговые сталеплавильные печи, выпрямительные установки электролиза и транспорта и т. п.).

Источниками питания (ИП) электроэнергией СЭС в основном являются понижающие подстанции 35−220/6−10 кВ ЭЭС, а также местные электрические станции. Последними могут быть теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) городов и крупнейших промышленных предприятий, осуществляющие как электро-, так и теплоснабжение потребителей, а также дизельные электростанции (ДЭС) в сельскохозяйственных и удаленных от ЭЭС районах.

Электрические сети, питающие СЭС, состоят из внешних воздушных линий 35−220 кВ и понижающих подстанций (ПС) 35−220/6−10 кВ. Распределение электроэнергии по территориям объектов электроснабжения и внутри зданий промышленного, гражданского и другого назначения выполняется линиями 6−10 кВ, подстанциями 6−10/0,38−0,66 кВ и линиями до 1 кВ.

Электроприемники различных технологических назначений преобразуют электроэнергию в механическую, тепловую, электрических и магнитных полей и т. п.

Рис. 1 Структурная электрическая схема электроэнергетической системы (ЭЭС) и системы электроснабжения (СЭС): ПСподстанции 35−220/6−10 кВ; ТЭЦтеплоэлектроцентраль городская или промышленного предприятия; ГПП, ПГВ — главная понижающая подстанция или подстанция глубокого ввода; РПраспределительный пункт; ТП — трансформаторная подстанция б-10/0,38 (0,66) кВ; РЭСраспределительная электрическая сеть; ЭТэлектротермические установки; ЭО — электрическое освещение; ЭПр — электропривод; ПЭТподстанция электрического транспорта; ЭП — электроприемники; ПЛпитающая линия