Основные сведения об электрификации России и современных способах электроснабжения промышленных предприятий

 

План ГОЭЛРО, принятый Всероссийским съездом Советов в 1920 г., воплощал ленинские принципы социалистической электрификации в форме конкретного государственного плана развития народного хозяйства страны на основе электрификации. В этом плане намечалось сооружение 30 крупных районных электростанции общей мощностью 1750 тыс. кВт, а также линии электропере­дачи напряжением 35 и 110 кВ. Большое значение придавалось строительству крупных гидростанций, которых дореволюционная Россия не имела. Большинство из электростанций должны были использовать местные энергетические ресурсы — низкосортные угли, штыб, сланцы и особенно торф.

Осуществление плана ГОЭЛРО началось в тяжелых условиях, когда производство электроэнергии в стране сократилось почти в четыре раза по сравнению с 1913 г. и составляло всего. 520 млн. кВт-ч. В 1922 г. были пущены в эксплуатацию Кашир­ская ГРЭС на подмосковном угле и ГРЭС «Красный Октябрь» на торфе под Ленинградом, в 1924 г. — Кизеловская ГРЭС на местном угле на Урале, в 1925 г. — Шатурская и Горьковская ГРЭС на торфе.

Широко развернулось строительство гидростанций: в 1926 г. вступила в строй Волховская ГЭС, а за ней Ереванская, Земо-Авчальская, Боз-Суйская и др. В 1927 г. состоялась закладка Днепровской ГЭС им. В. И. Ленина. План ГОЭЛРО, рассчитанный на 10—15 лет, был выполнен в кратчайший срок, и выработка электроэнергии с 0,52 млрд. кВт·ч в 1920 г. возросла более чем в 20 раз. В 1935 г. мощность районных электростанций достигла 4,38 млн. кВт, т. е. превысила в 2.5 раза мощность, предусмотренную планом ГОЭЛРО. Производство электроэнергии достигла 26,3 млрд. кВт-ч. За период с 1930 по 1935 г. Советский Союз по производству электроэнергии вышел на третье место в мире.

Огромное количество электроэнергии, вырабатываемое генераторами различных типов электростанций, передается потребителям, которыми являются промышленность, сельское хозяйство, строительство, транспорт и коммунальное хозяйство городов.

Передача электроэнергии от источников к потребителям производится энергетическими системами, объединяющими несколько электростанций. Длительный опыт эксплуатации энергетических систем показал технико-экономическую целесообразность их соединения между собой. Так, уже в 1933 г. были соединены Горьковская и Ивановская энергосистемы, а затем к ним присоединена Московская энергосистема. В 1935 г. создана объединенная энергосистема Донбасса и Приднепровья, осуществленная с помощью линии электропередачи Днепрогэс — Донбасс напряжением 220 кВ. К этому времени уже имелось несколько объединенных энергосистем — Московская, Ленинградская, Уральская, Поволжья, Кавказа, Сибири.

В 1960 г. Москва начала получать электроэнергию от двух Волжских ГЭС по линии напряжением 500 кВ. После введения в эксплуатацию в 1963 г. линии электропередачи Волжская ГЭС им. Ленина — Донбасс напряжением 800 кВ постоянного тока объединились энергосистемы Центра, Юга, Поволжья,


 

европейской части страны. Этим было положено начало создания Европейской, а затем и Единой энергосистемы СССР.

Энергосистемы продолжают оставаться основными источниками электроснабжения потребителей электроэнергии, в том числе наиболее энергоемких, каковыми являются промышленные предприятия. Основные элементы электрической части энергосистем — различные типы районных трансформаторных и распределительных подстанций, главные подстанции предприятий (ГПП) и других объектов и городов. В соответствии со схемой и принятыми напряже­ниями они соединяются между собой линиями электропередачи (ЛЭП) напряжением 750, 500, 220, 110 кВ, являющимися районны­ми электрическими сетями энергосистем. Распределительные сети энергосистем напряжением 35, 10 и 6 кВ являются одновременно электрическими сетями внешнего электроснабжения промышленных предприятий.

В общем балансе страны удельный вес промышленности и стро­ительства составляет более 70%, поэтому вопросам электроснабжения промышленных предприятий придается большое значение. Для этого вся система распределения и потребления электроэнергии, получаемой от энергосистем, строится таким образом, чтобы удовлетворялись основные требования электроприемников, находящихся у потребителей.

Надежность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда технических устройств как в системе, так и у потребителей: устройств релейной защиты и автоматики, автоматического ввода ре­зерва (АВР) и повторного включения (АПВ), контроля и сигнализации.

Качество электроснабжения определяется поддержанием на установленном уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением значений в сети высших гармоник и несинусоидальности и несимметричности напряжений.

Экономичность электроснабжения достигается путем разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций комплектных распределительных уст­ройств и трансформаторных подстанций и разработки оптимизации системы электроснабжения. На экономичность влияет выбор рацио­нальных напряжений, оптимальных значений сечений проводов и кабелей, числа и мощности трансформаторных подстанций, средств компенсации реактивной мощности и их размещение в сети.

Реализация этих требований обеспечивает снижение затрат при сооружении и эксплуатации всех элементов системы электроснабжения, выполнение с высокими технико-экономическими показателями планов электрификации всех отраслей народного хозяйства, надежное и качественное электроснабжение промышленных пред­приятий. В результате увеличивается электровооруженность труда в промышленности и в других отраслях народного хозяйства, которая представляет собой количество электроэнергии на одного работающего (МВт/(чел-год)), а это в свою очередь обеспечивает рост производительности труда и степень его механизации.


 

Таким образом, рост электровооруженности труда определяется не только увеличением выработки электроэнергии на электростанциях, которая у нас в стране непрерывно растет, но и фактически рациональным ее использованием в различных устройствах и установках потребителей. С этой точки зрения безусловно рацио­нальным является распределение электроприемников по надежности электроснабжения на несколько категорий с учетом их значимости в технологическом процессе производства, безаварийной работы оборудования и безопасности его. обслуживания.

Для обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяют на следующие три категории:

первая категория — электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. В эту категорию вхо­дит особая группа электроприемников, бесперебойная работа ко­торых необходима для безаварийного останова производства и предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования;

вторая категория — электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного тран­спорта, нарушению нормальной деятельности значительного коли­чества городских и сельских жителей;

третья категория — остальные электроприемники, не подходя­щие под определение первой и второй категорий.

Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих ис­точников питания; перерыв в электроснабжении при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроприёмников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более суток допускается питание электроприёмников второй категории от одного трансформатора.