Показатели развития электрических сетей ТЕРСО

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

В распределительных и магистральных ВЛ 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 подвешено 4–5 цепей разного напряжения. При сооружении КЛ нередко в одной траншее прокладывают 2–3 КЛ. Указанное объясняется стремлением максималь­но использовать выделенную трассу.

Широко используются КЛ. Так, если для энергокомпаний всей стра­ны доля протяженности КЛ от общей на уровне 2000 г. составила 10,9 %, то для ТЕРСО - 24,7 %, а для Токио - 89,3 %.

Высокий уровень токов коротких замыканий (КЗ) является след­ствием сосредоточения на территории, обслуживаемой ТЕРСО, боль­шой установленной мощности электростанций, а также значительной «плотности» электрической сети, при которой линии электропередачи не создают значительных реактансов, ограничивающих уровень токов КЗ. Указанная особенность определила широкое применение «тяжелых» выключателей, рассчитанных на 63 кА.

Помимо обычных требований к электротехническому оборудова­нию (надежность, удобство эксплуатации, достаточный ресурс и др.) очень важным является требование минимизации размеров, относяще­еся как к коммутационной аппаратуре, так и к силовым трансформато­рам напряжением до 500 кВ включительно. Это требование продикто­вано условиями сооружения закрытых и подземных подстанций в То­кийском мегаполисе. Такой крупнейшей полуподземной подстанцией будет ПС 500 кВ Shin-Toyosu. Подстанция имеет пять этажей, из которых один этаж располагается над землей. На площади 16 тыс. м² уста­навливаются две группы AT 500/275 кВ мощностью 1500 МВА, два шунтирующих реактора (ШР) по 300 Мвар, 10 ячеек КРУЭ 500 и 275 кВ. Выключатели 500 кВ приняты с одним разрывом; питающие КЛ 500 кВ приняты с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Важное значение в электрических сетях ТЕРСО придается монито­рингу состояния оборудования, что позволяет выявлять дефекты на ранних стадиях возникновения и контролировать динамику их разви­тия.

Электроснабжение такого крупного мегаполиса, как Токио, – слож­ная техническая задача. Опорная сеть города формируется и развивает­ся с использованием самых высших напряжений электрической сети: 275–500–1000 кВ. Надстройкой к сети 275 кВ явились первые объекты 500 кВ, ввод которых в работу был осуществлен в 1960-е годы. В 2003 г. потребители Токио получали электроэнергию от 11 ПС 500 кВ, в стадии строительства находится еще одна ПС этого напряжения. Трудности с новыми трассами ВЛ 500 кВ постоянно возрастают, и уже в 1970-х годах была выявлена целесообразность создания передающих систем на на­пряжении 1000 кВ.

В конце 1980-х годов было начато строительство ВЛ кольцевой сети напряжением 1000 кВ. В 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 сталеалюминевых проводов сечением 810 мм². С целью снижения шума от работающих ВЛ (корона) на отдельных участках использовано сечение 960 мм²х8. На части ВЛ, временно работающих на напряжении 500 кВ, подвешена половина токоведущей части (810 мм²х4). На отдельных ВЛ 1000 кВ сред­няя высота двухцепных опор составила 97–120 м, а длина пролетов – 550-650 м.

Энергокомпания Южной Кореи (КЕРСО) занимает передовые по­зиции в развитии электроэнергетики Азии. Основное направление раз­вития сетевого хозяйства страны и формирование основной сети энер­госистемы в последние десятилетия осуществлялось с использованием номинального напряжения 345 кВ, получившего значительное разви­тие во всех частях страны. В меридиональном направлении общая про­тяженность действующих ВЛ 345 кВ составляет 313 км, т. е. ВЛ пересе­кают всю территорию страны. То же относится к ВЛ 345 кВ, проходя­щим в широтном направлении.

В значительной мере ВЛ 345 кВ трассируются по предгорным райо­нам и другим территориям, не вовлекаемым в хозяйственную деятель­ность. Получение коридоров для сооружения новых ВЛ высокого на­пряжения весьма затруднено. Это, а также высокие темпы роста спроса на электроэнергию явились основными факторами, определившими введение новой, более высокой ступени напряжения в сети перемен­ного тока. После проведения соответствующих исследований и проек­тных разработок было принято номинальное напряжение 765 кВ. Труд­ности с получением новых трасс определили целесообразность в отдель­ных случаях сооружения ВЛ 765 кВ по трассе демонтируемых ВЛ 66 кВ, а также использования впервые в мире двухцепных ВЛ 765 кВ. В бли­жайшем году будет завершено строительство участка двухцепной ВЛ 765 кВ широтного направления. Отправным пунктом электропередачи яв­ляется крупная угольная ТЭС Дангжин, расположенная на западном побережье страны. Приемный пункт расположен в средней части страны на сооружаемой ПС 765 кВ Син Ансеонг. По трассе ВЛ рас­положена ПС 765 кВ Син Сеосан. Общая длина электропередачи составляет 178 км.

В 2004 г. переведен на номинальное напряжение ряд ранее постро­енных участков ВЛ 765 кВ, эксплуатация которых в течение несколь­ких лет осуществлялась на напряжении 345 кВ.

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.

На начало 2001 г. общая протяженность магистральных линий элек­тропередачи объединения составила 326,4 тыс. км, из них по террито­рии США – 252,4 тыс. км. К магистральным сетям в США относят ВЛ напряжением 230 кВ и выше.

В энергосистемах США используются две системы напряжений переменного тока: 115-230-500 кВ и 156-345-750 кВ. Первая система напряжений преимущественно используется в восточной части стра­ны, а вторая – в центральной и западной части. Энергокомпании США не проводят твердой технической политики в области систем напряжений. Весьма распространена трансформация мощности 500/345 кВ. Сеть 750 кВ в последние годы развивается весьма ограниченно. Помимо ВЛ пе­ременного тока в энергосистемах США эксплуатируются свыше 7 тыс. км ВЛ постоянного тока.

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

В 2000 г в работу введена межгосударственная (между Аргентиной и Бразилией) ВЛ 500 кВ пропускной способностью 1000 МВт. На сто­роне Аргентины линия присоединена к электрической сети с частотой 50 Гц, на стороне Бразилии - 60 Гц. Преобразовательная ПС 50/60 Гц находится в г. Garabi (Бразилия). Номинальная мощность преобразо­вательной подстанции 2x550 МВт.

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

В энергосистеме 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. Рекордной в этом отношении будет являться подводная ППТ пропускной способностью 800 МВт меж­ду побережьем Великобритании и Норвегии протяженностью 724 км. В последние годы значительно возросли масштабы применения ППТ, уве­личились их номинальные напряжения и пропускные способности. Характеристики наиболее мощных и протяженных электропередач по­стоянного тока приведены в табл. 1.6.

Таблица 1.6