1.3 Региональное диспетчерское управление энергосистемы Алтайского края

Основными функциями Алтайского РДУ являются:

- обеспечение в своей операционной зоне круглосуточного оперативного управления процессами выработки, передачи, получения с оптового рынка и распределения электрической энергии;

- обеспечение надежной работы энергосистемы в нормальных, аварийных режимах и в условиях чрезвычайных ситуаций.

В 1955 году приказом Министерства электростанций на базе Барнаульских ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 был создан Барнаульский Энергокомбинат – прообраз «Алтайэнерго». Для оперативно-диспетчерского управления объектами энергетики в его составе была создана диспетчерская служба.

В крае родилась маленькая энергосистема: две небольших, по современным меркам, электростанции, соединенные линией электропередачи протяженностью всего 4 километра. Координировал их работу один диспетчер, который размещался в небольшой комнате на ТЭЦ-1, и из диспетчерского оборудования у него была одна телефонная трубка. За прошедшее время усилиями многих людей на Алтае вырос мощный энергетический комплекс. Сегодня протяженность линий электропередачи энергосистемы более 50 тысяч километров, мощность электростанций края возросла в 20 раз. Надежной и слаженной работой такого большого хозяйства управляет диспетчерский персонал. Сегодня, в четком соответствии с концепцией реформирования российской энергетики, управление Единой энергосистемой России централизовано и осуществляется Системным оператором. Управление энергосистемой Алтайского края возложено на филиал Системного оператора «Алтайское региональное диспетчерское управление». И помогает ему в этом уже не одна телефонная трубка, а современный специализированный узел диспетчерской связи и оперативно-информационный комплекс последнего поколения, позволяющие за считанные секунды выяснить обстановку в энергосистеме и принять необходимые меры по восстановлению электроснабжения. Насколько квалифицированно исполняет свои обязанности каждый специалист - настолько бесперебойно работает энергосистема. Прежде, чем занять место у пульта диспетчера, человек с профильным образованием и опытом работы в энергетике проходит путь длиной в несколько месяцев: начиная со стажировки на электростанциях, подстанциях, сетевых предприятиях и заканчивая прохождением противоаварийных тренировок и сдачей серьезных экзаменов

2. Производство и распределение электрической энергии

Для передачи и распределения электрической энергии от центров питания электростанций к потребителям служат электрические сети, которые состоят из распределительных устройств (РУ) и воздушных или кабельных линий различных напряжений.

РУ по конструктивному выполнению делят на открытые и закрытые. Они могут быть комплектными (сборка на предприятии - изготовителе) и сборными (сборка частично или полностью на месте применения).

Центром питания (ЦП) называется распределительное устройство генераторного напряжения электростанций или РУ вторичного напряжения понизительной подстанции энергосистемы, к которому присоединены распределительные сети данного района.

Электрические сети могут быть постоянного и переменного тока. К сетям постоянного тока в основном относятся сети электрифицированных железных дорог, метрополитена, трамвая, троллейбуса, а также некоторые электрические сети химических, металлургических и других промышленных предприятий. Электроснабжение всех остальных объектов промышленности, сельского хозяйства, коммунального и бытового назначения ведется трехфазным переменным током частотой 50 Гц.

Электрическая энергия, вырабатываемая турбогенераторами и гидрогенераторами, имеет напряжения 6000 или 10000 В, а иногда 20000 В. Электрическую энергию такого напряжения передавать на большие расстояния экономически нецелесообразно из-за значительных электрических потерь. Поэтому ее повышают до 110, 220 и 500 кВ на повышающих трансформаторных подстанциях, сооружаемых при электростанциях, а затем перед поступлением потребителям понижают до 35, 10 и 6 кВ на понизительных трансформаторных подстанциях.

Упрощенная схема распределения энергии от электростанций до потребителей приведена на рисунке 2. Из приведенной схемы видно, что электростанции А, Б, В, Г и Д объединены линиями электропередачи (ЛЭП) напряжением 220 кВ. Передача и распределение электрической энергии осуществляются на напряжениях 220, 110, 35 и 10 кВ. В схеме электроснабжения предусматривается резервирование подстанций на всех уровнях напряжений, что позволяет избежать перебоев в подаче электрической энергии.

От РУ понижающих подстанций отходят для передачи электрической энергии потребителям воздушные или кабельные линии. Большинство промышленных предприятий получают энергию от энергетических систем и лишь в редких случаях от собственных заводских электростанций. Электроснабжение и распределение энергии в пределах предприятия от собственных электростанций производится в основном на генераторном напряжении 6 и 10 кВ.

Схема электроснабжения и распределения энергии зависит от расстояния между предприятием и источником питания, потребляемой мощности, территориального размещения нагрузок, требований надежного и бесперебойного питания электроприемников, а также от числа приемных и распределительных пунктов на предприятии.

Рисунок 2 - Схема энергосистемы: А — Д — электростанции, ТП — трансформаторные подстанции, I—III— повышающие подстанции, 1—4 — понижающие подстанции

Наличие больших нагрузок, сосредоточенных на определенных участках промышленных предприятий и в отдельных районах крупных городов, ускоряет внедрение в систему электроснабжения глубоких вводов (глубокий ввод – это канализация высокого напряжения от энергосистемы непосредственно к центру нагрузок) высокого напряжения. Благодаря этому значительно сокращаются кабельные распределительные сети и экономится кабельная продукция. Глубокие вводы сооружают, как правило, воздушными линиями на напряжения 35, 110, 220 и 330 кВ.

Электрические сети делятся: на нерезервируемые, когда электроприемники получают электрическую энергию от одного источника питания, и резервируемые, когда электроснабжение ведется от двух или более источников питания. Производство, передача и распределение электрической энергии сопровождаются потерями ее во всех элементах сети; кабельных и воздушных линиях, трансформаторах, высоковольтных аппаратах и др.

Общие потери электрической энергии, включая расходы на собственные нужды, доходят до 10%, из них наибольшие потери приходятся на питающие сети от центров питания до распределительных пунктов.

Для снижения потерь электрической энергии и определения участков и элементов сети с наибольшими потерями производят измерения, расчеты и оценки рационального построения и эксплуатации сети. На основании этих данных принимают меры для снижения потерь электрической энергии, которые в основном сводятся к переводу сети на повышенное напряжение (если это экономически целесообразно), отключению малозагруженных трансформаторов в период минимальных нагрузок.