Elektros pastoèiø schemos ir skirstomieji árenginiai

Elektros pastoèiø schemos ir skirstomieji árenginiai

Elektros energijos tiekimo sistema (elektros energetikos sistema) – tai elektros árenginiø,

skirtø elektrai gaminti, perduoti ir skirstyti, visuma (EETS).

Ámonës elektros energijos tiekimo sistema (ÁEETS) – tai renginiai, užtikrinantys visø monës elektros energijos imtuvø ( vairiø mašinø ir mechanizmø elektros varikliø, elektros krosniø, elektrolizës renginiø, elektrinio virinimo mašinø ir aparatø, këlimo ir transportavimo mechanizmø, apšvietimo renginiø ir kt.) patikimà, saugø ir ekonomiškà darbà. ÁEETS sudaro transformatorinës pastotës (transformatorinës), skirstomosios pastotës arba punktai, elektros energijos skirstomieji vidaus árenginiai ir tinklai.

Atsižvelgiant á monës dydá ir instaliuotos galios bei bûtinà elektros energijos tiekimo patikimumà, naudojamos vairios elektros energijos tiekimo ir skirstymo schemos. Dažniausiai naudojamos tipinës EETS, kai monë elektros energijà gauna tiesiai iš EETS 6–20 kV tampa ir per centriná skirstomàjá punktà (CSP) jà paskirsto tarp transformatoriniø pasto iø (TP) arba tarpiniø skirstomøjø punktø (SP) po visà objektà. Yra pramonës moniø, kuriose veikia savos šiluminës elektrin s ne tik gaminanèios elektros energijà, bet ir tiekianèios šiluminæ energijà (karštà vanden , garà) technologinëms ir kitoms reikm ms.

Tipinë ámonës elektros energijos tiekimo sistemos schema:

EETS – elektros energijos tiekimo sistema arba sava elektrinë;

CSP – centrinis skirstomasis punktas;

TP – transformatorinë pastotë;

SP – tarpinis skirstomasis punktas

Reikalavimai sistemos darbui ir jo planavimui

Užtikrinant aukšèiau aptartas elektros tiekimo normas, elektros sistemos darbas koordinuojamas ir planuojamas, vykdant tris pagrindines funkcijas, kurias apsprendžia elektros sistemos ir jos vartotojø dinamiška ir sudëtinga prigimtis. Tos pagrindinës funkcijos yra:

apkrovos kitimo sekimas,

tiekimo patikimumo užtikrinimas,

galios mainø koordinavimas.

Elektros sistemos, vykdydamos tas funkcijas, siekia tai padaryti kuo pigiau. Tam pasiekti reikia apdoroti didelius informacijos kiekius, dideliø kompiuteriø pajëgumø, telekomunikaciniø galimybiø bei geros koordinacijos tiek tarp sistemos komponentø, tiek tarp organizacijø, susijusiø su sistemos darbu.

Apkrovos sekimas

Kiekvienu momentu elektros turi bûti tiekiama tiek, kiek jos reikia vartotojams. Elektros paklausa nuolat kinta ir tas kitimas nenuspëjamas, taèiau vartotojø apkrovos kitimas turi tam tikrus dësningumus. Vartotojø apkrovos kitimas apytikriai panašus kas parà, kas savaitæ, kas sezonà. Apkrovos kitimas, arba apkrovos grafikas, priklauso nuo meteorologiniø sàlygø, šalies ekonomikos, vartotojø savybiø. Visø tø sàlygø ávertinimas sudaro galimybæ prognozuoti apkrovos kitimà gana tiksliai.

Nuolatinis ir sunkiai nuspëjamas apkrovos kitimas reikalauja, kad bûtø tam tikra koordinavimo sistema, kuri ágalintø kiekvienu momentu elektros gaminti tiek, kokia tuo momentu yra apkrova, t.y. kad kiekvienu momentu vartotojai saugiai gautø pareikalaujamà kokybiškos elektros kieká. Tuo tikslu elektros sistemos valdymo centras iš anksto prognozuoja apkrovos grafikus ir pagal juos planuoja elektriniø darbà. Tikslø elektriniø elektros gamybos suderinimà su apkrova atlieka automatiniai átaisai. Tam reikia užtikrinti, kad ne tik gamyba atitiktø paklausà, bet kad ir elektros sistemø mazguose átampos bûtø leistinose ribose, kad galiø srautai elektros linijose ir transformatoriuose (autotransformatoriuose) atitiktø jø galimybes, o vartotojus pasiektø reikiamas elektros kiekis ir reikiamos átampos. Be to, kad kuriam nors sistemos elementui dël kokiø priežasèiø atsijungus, sistemos darbas nesutriktø. Kaip tai ávykdoma, bus pasakojama toliau.

Elektros tiekimo patikimumo užtikrinimas

Kiekvienu momentu bet kuris elektros sistemos elementas gali sugæsti arba bûti sugadintas (pvz. žaibo), todël elektros sistemos darbas turi bûti taip organizuotas, kad bet koks sutrikimas nenutrauktø elektros tiekimo. Elektros sistemos gebëjimas tæsti darbà, ávykus gedimams, vadinamas sistemos gyvybingumu (angliškai – security), t.y. sistemos gyvybingumas - elektros sistemos galëjimas jos darbui nesutrikti dël atsitiktiniø trikdžiø, tokiø kaip trumpieji jungimai ar sistemos elementø netikëtas atsijungimas. Užtikrinus sistemos gyvybingumà užtikrinamas ir elektros patikimas tiekimas.

Elektros sistemos sàlygos, kurios užtikrina sistemos gyvybingumà yra vadinama elektros sistemos tinkamumu ar adekvatumu. Elektros sistemos tinkamumas (adekvatumas) – sàlygos, kad sistema galëtø visà laikà tiekti reikiamø parametrø elektrà vartotojams, nežiûrint tiek planiniø, tiek neplaniniø sistemos elementø atjungimø.

Elektros sistemoje jos elementus reikia atjungti ne tik netikëtai jiems sugedus, bet jie taip pat yra atjungiami planuotai jø priežiûrai ar remontui. Planiniai atjungimai sumažina sistemos galimybes, taèiau leidžia sumažinti netikëtø jos elementø gedimo tikimybæ. Norint atlikti planinius atjungimus nesutrikdant elektros tiekimo, reikia turëti tam tikrà árengtà rezervà, kuris kainuoja. Todël èia reikia pasirinkti, ar padidinti elektros kainà, ar sutikti su planiniais elektros tiekimo nutraukimais, kurie reikalingi tinkamai elektros sistemos elementø eksploatacijai.

Galios mainø koordinavimas

Šiuolaikinës sistemos turi elektrinius ryšius su kaimyninëmis elektros sistemomis. Tai sudaro sàlygas galiø mainams tarp sistemø. Galiø mainai gali bûti ávairûs. Tai trumpalaikis ir ilgalaikis elektros pirkimas ar pardavimas kaimyninëms sistemoms, galia iš bendrai valdomø elektriniø ir, pagaliau, galiø tranzitas iš vienø sistemø á kitas. Išskyrus specialius susitarimus, galiø mainai turi nepaliesti elektros tiekimo vartotojams, t.y. negalima nesusitarus „siurbti“ elektrà iš kaimyniniø sistemø elektros tiekimui saviems vartotojams, kaip ir negalima nesusitarus perduoti á kaimynines sistemas jos pertekliø, kai vartotojø paklausa neplanuotai sumažëjo. Kaimyninës elektros sistemos gali mainytis galiomis tik pagal sutartus tarpsisteminiø galiø mainø grafikus, o neplanuoti mainai, t.y. nukrypimai nuo planuotø mainø grafikø yra reglamentuojami taip vadinama „valdomos srities paklaida“ (angliškai – control area error). Pvz. JAV, kurioje galingiausios pasaulyje elektros sistemos, reikalaujama, kad „valdomos srities paklaida“ bent kartà per dešimt minuèiø bûtø lygi nuliui, o jos vidurkis per nustatytà laikotarpá neviršytø nustatyto dydžio. Tai svarbu ir dažnio reguliavimui. Todël galiø mainø nuokrypiai nuo sutartø grafikø yra stebimi, valdomi ir registruojami tiek dël atsiskaitymø, tiek dël kompensacijø.

Elektros sistemos darbas ir jo planavimas

Elektros sistemos darbas turi bûti taip organizuotas, kad bûtø palaikomas jos adekvatumas ir užtikrintas jos gyvybingumas. Toks tikslas pasiekiamas:

tinkamai planuojant elektros sistemos pajëgumus,

tinkamai organizuojant elektros gamybà ir elektros perdavimà,

tinkamai valdant sistemos darbà realiame laike.

Tinkamas pajëgumø planavimas apima tokià elektriniø galiø ir elektros perdavimo tinklø plëtrà, kuri užtikrina, kad elektriniø turima (disponuojama) galia visada bûtø didesnë už didžiausià apkrovà, o kartu bûtø užtikrintas reikiamam patikimumui reikalingas galios rezervas bei reikiamas elektros tinklø pralaidumas. Tai apima elektriniø ir elektros tinklø statybø gaišius, daug investicijø reikalaujanèius projektus, kuriø ágyvendinimà reikia tinkamai koordinuoti ir tuo rûpintis iš anksto.

Tinkamas elektros gamybos ir elektros perdavimo organizavimas apima tinkamos dirbanèiø agregatø sudëties parinkimà ir apkrovø paskirstymà tarp dirbanèiø agregatø, ávertinant laukiamà atsitiktiná apkrovø kitimà, reikiamas priemones patikimumui ir sistemos adekvatumui užtikrinti. Vertikaliai integruotose kompanijose darbo ekonomiškumas buvo pasiekiamas centralizuotai parenkant optimalià dirbanèiø agregatø sudëtá ir optimaliai paskirstant apkrovas tarp jø. Elektros rinkos sàlygomis efektyvumà užtikrina konkurencija tarp elektros gamybos kompanijø. Elektros sistemos valdymo centras turi kontroliuoti, kad elektros gamybos konkurencija nesutrikdytø sistemos patikimo darbo.

Kasdieninis elektros sistemos valdymas apima apkrovos sekimo, patikimumo užtikrinimo ir galiø mainø funkcijas, kurios vykdomos naudojant keletà elektros sistemos darbo koordinavimo ir planavimo procedûrø. Tos procedûros yra skirtos skirtingiems laiko intervalams ir skirtingiems elektros sistemos darbo aspektams (1 lentelë).

1 lentelë. Elektros sistemos darbo ir planavimo funkcijos

Procedûros, skirtos elektros gamybos ir paklausos balanso užtikrinimui, vykdomos nuolat. Kitos, kaip naujø generavimo pajëgumø planavimas, yra reikalingos žymiai reèiau. Laiko intervalas, kurá apima procedûra, yra labai skirtingas. Pvz. generatoriaus galios reguliavimas apima laikotarpius, trumpesnius kaip minutë, o ilgalaikio planavimo laiko horizontas yra 20 ar daugiau metø perspektyva, nes tiek elektros sistemos árenginiø statyba trunka ilgai, tiek jø darbo amžius yra kelios dešimtys metø. Taèiau kiekviena laiko perspektyva reikalauja apkrovø ir elektros árenginiø darbo prognozës.

Generatoriø reguliatoriø valdymas sekant apkrovà

Kiekvienu momentu elektros sistemoje galima palaikyti nustatytà - 50 Hz dažná, jei elektriniø generatoriai generuoja tokià galià, kokios tuo momentu jos reikia vartotojams ir elektros sistemos savosioms reikmëms. Dažnis kinta, kai nëra balanso tarp elektros gamybos ir paklausos. Bet kuriuo momentu, kai galios paklausa yra didesnë nei pasiûla (pvz. dël kokio nors generatoriaus gedimo ar paklausos padidëjimo) visø generatoriø sukimasis sulëtëja ir tai sumažina dažná. Panašus procesas vyksta ir priešingu atveju, kai suminë generacija yra didesnë už paklausà, - tada generatoriø reguliatoriai turi sumažinti jø galià, kad dažnis nepakistø.

Dažnio reguliavimas – tai balanso tarp elektros vartojimo ir gamybos nuolatinis palaikymas. Daugumos elektros sistemos generatoriø greièio reguliatoriai seka dažná ir reguliuoja generatoriø generuojamà galià, kad elektros gamyba atitiktø jos paklausà ir taip palaikytø nustatytà dažnio dydá. Nuolatinis generatoriø galios reguliavimas šiek tiek padidina sànaudas ir tuo mažina elektriniø darbo veiksmingumà.

Generatoriø galios akimirksniu negalima pakeisti. Greitis, kuriuo galima generatoriaus galià padidinti ar sumažinti, vadinamas reakcijos greièiø ir jis priklauso nuo elektrinës ir generatoriaus tipo. Kiekvieno agregato reakcijos greitis yra skirtingas. Dideli turbogeneratoriai, kaip atominiø elektriniø ar anglimi kûrenamø elektriniø, savo generuojamà galià gali keisti lëtai, o dujø turbinø ar hidrogeneratoriai galià gali keisti greitai. 2 lentelëje yra pateikti ávairiø agregatø tipiniai reakcijos greièiai procentais nuo generatoriø vardinës galios.

2 lentelë. Elektros generavimo agregatø reakcijos greièiai

Reakcijos greitis nurodo didžiausià greitá, kokiu gali bûti pakeista generatoriaus generuojama galia. Praktiškai kiekvienam generatoriaus reguliatoriui yra nustatoma, kokiu greièiu generatorius turi keisti savo galià, priklausomai nuo dažnio nuokrypio. Kai kurie reguliatoriai turi greitai keisti generatoriø galià, o kai kurie gali ir visai nereaguoti. Kai kurie generatoriai gali generuoti fiksuotà galià, nereaguodami á apkrovos pokyèius. Tai priklauso nuo elektros sistemos suminës apkrovos ir nuo laukiamo jos pokyèio. Skaièiavimais nustatoma, kiek ir kurie elektros sistemos generatoriai turi dalyvauti automatiniame galios reguliavime. Apie reguliatoriø valdymà - toliau.

Buvusioje Sovietø Sàjungoje, kurios ekonomika buvo planinë-administracinë, normaliø režimø metu dažnio reguliavime dalyvaudavo tik Volgos ir Dniepro kaskadø hidroelektrinës. Kitø elektriniø agregatø greièio reguliatoriams nejautrumo zona buvo nustatoma didelë, ir jie reguliavime dalyvaudavo tik tada, kai dažnio nuokrypis viršydavo nejautrumo zonos ribas, nemažesnes kaip 0,2 Hz. Tokia centralizuota dažnio reguliavimo sistema negali užtikrinti geros dažnio reguliavimo kokybës, bet tai nebuvo svarbu, nes Sovietø Sàjungoje prekybos elektra nebuvo. Kai elektrinës dažnio reguliavime nedalyvauja, t.y. generuoja nustatytà galià, jos gali bûti pigesnës. Tai Sovietø Sàjungoje buvo svarbiausia.

Žlugus Sovietø Sàjungai, jos energetikos sistemà paveldëjo NVS bei Baltijos šalys. Dažnio reguliavimo tvarka NVS ir Baltijos šaliø energetikos sistemoje liko ta pati, nes elektriniø agregatams modernizuoti reikia nemažai lëšø ir laiko. Pereinant prie rinkos ekonomikos ir ypaè sudarant sàlygas konkurencijai, dažnio reguliavimo sistemà reikia keisti ir modernizacijos procesas visose šalyse spartëja. Tas daroma ir Lietuvoje atnaujinant ir modernizuojant elektriniø agregatus. Europos Sàjungos ir Rusijos energetikos rëmuose planuojama sujungti sinchroniniam darbui UCTE energetikos susivienijimà su NVS ir Baltijos energetikos sistemà, t.y. sukurti energetikos sistemà nuo Lisabonos iki Vladivostoko. Tuo tikslu Rusijoje ir NVS šaliø energetikos sistemose sparèiai tobulinama dažnio reguliavimo sistemà, derinama prie UCTE reikalavimø, tiek jo organizacija, tiek reguliavimo kokybë. 2005 m. dažnio reguliavimo koncepcijoje nurodoma, kad dažnio nuokrypiai normaliø režimø metu neturi viršyti 50 mHz, o maksimalûs – neturi viršyti 200 mHz, ir jie turi bûti likviduoti per 15 minuèiø. Vidutinë dažnio reikšmë pusvalandžio intervale neturi skirtis nuo vardinës ne daugiau kaip 10 mHz.

Apkrovø agregatams paskirstymas ir automatinis generacijos valdymas sekant apkrovà, patikimumas ir galiø mainø koordinavimas

Vienas iš svarbiausiø elektriniø darbo koordinavimo tikslø yra pasiekti ko mažesnes elektros gamybos sànaudas. Ekonomiškas apkrovø paskirstymas tarp elektros sistemos dirbanèiø agregatø yra pagrindinë tokio koordinavimo priemone. Ekonomiškas apkrovø paskirstymas remiasi elektros gamybos lyginamaisiais sànaudø prieaugiais.

Lyginamieji sànaudø prieaugiai – tai papildomos sànaudos, kurios reikalingos vienai papildomai kilovatvalandei pagaminti, arba sànaudø sumažëjimas viena kilovatvalande sumažëjus gamybai. Lyginamieji sànaudø prieaugiai priklauso nuo kuro sànaudø ir agregato veiksmingumo, kuriuo kuras paverèiamas elektros energija bei kitø eksploataciniø sànaudø, kurios kinta, priklausomai nuo gaminamos elektros kiekio. Ekonomiškai paskirstant apkrovas tarp agregatø (dirbanèiø elektriniø blokø) daugiau apkraunami tie agregatai, kuriø lyginamieji sànaudø prieaugiai mažesni taip, kad bûtø patenkinta suminë elektros paklausa sistemoje. Šiuolaikinëse elektros sistemose ekonomiškas apkrovø paskirstymas tarp agregatø paprastai buvo perskaièiuojamas kas 5-10 minuèiø. Po elektros energetikos kompanijø restruktûrizacijos, ekonomiškas apkrovø paskirstymas atliekamas tik tarp elektros gamybos kompanijos elektriniø ir jø agregatø, bet ne elektros sistemos mastu. Naujomis, t.y. elektros rinkos sàlygomis, ekonomiškà apkrovø paskirstymà pakeitë elektros gamybos kompanijø konkurencija. Elektros sistemos valdymo centrui nebereikia spræsti, ar apkrovø paskirstymas ekonomiškas, ar ne. Tai nustato komerciniai sandoriai tarp elektros gamintojø ir tiekëjø, kurie techninio priimtinumo požiûriu turi bûti suderinti su energetikos sistemos valdymo centru.

Apkrovø paskirstymas tarp agregatø remiasi apkrovø prognozëmis, o realios apkrovos dažnai daugiau ar mažiau skiriasi nuo prognozuotø. Todël nuolatiniam generacijos ir apkrovø balansui užtikrinti valdomoje srityje reikia ir automatinio generacijos valdymo. Automatinio generacijos valdymo sistema (AGV) nusprendžia, kiek reikia padidinti ar sumažinti kiekvieno agregato generuojamà galià, kad bûtø palaikomas balansas tarp elektros paklausos ir gamybos, pageidautina - ekonomiškiausiu bûdu. Pagal AGV sistemos skaièiavimus, generatoriø reguliatoriai yra taip nustatomi, kad bûtø reikiami generacijos pokyèiai. AGV sistema nuolat seka sistemos dažná ir nustato, ar reikia keisti generacijà, jà didinti ar mažinti. Paprastai AGV sistema pagal apytikrá ekonomiškà apkrovø paskirstymà generatoriø reguliatorius paleidžia kas 5-10 sekundžiø. Kol kas tai daroma Vakaruose, ne NVS ir Baltijos energetikos sistemoje. Lietuvoje tokie darbai jau pradëti.

Kai reguliatoriai balansuoja elektros gamybà su vartojimu, tam gali bûti panaudoti ir agregatai su dideliais lyginamøjø sànaudø prieaugiais, tokie kaip dujø turbinø, ar dizeliø, nes jie gali greitai padidinti generuojamà galià. Kai dažnis atstatytas, AGV sistema reguliatorius nustato taip, kad veiksmingesni agregatai padidintø savo galià ir pakeistø mažiau veiksmingus (su didesniais lyginamaisiais sànaudø prieaugiais) agregatus, kurie buvo panaudoti dažniui reguliuoti (greitai padidinti galià).

Visam tam darbui, apkrovø paskirstymui ir AGV, reikia turëti informacijà ne tik apie kiekvieno agregato sànaudas, bet ir kitas jo charakteristikas. Pvz. kokiose ribose agregatas gali reguliuoti galià ir koks jo reakcijos greitis. Paprastai agregato veiksmingumas, kuriuo jis kurà verèia elektra, ir tuo paèiu jo lyginamieji sànaudø prieaugiai priklauso nuo to, kaip jis apkrautas – pilnai, ar dalinai. Agregatø reguliavimo diapazonas, veiksmingumas, lyginamieji sànaudø prieaugiai skiriasi, priklausomai nuo agregato tipo, kartais, ir nuo perkamos galios sutarties reikalavimø.

Šiuolaikinëmis sàlygomis elektros sistemos yra susijungusios su kaimyninëmis elektros sistemomis. Todël minimizuojant elektros gamybos sànaudas kartais tikslinga elektrà pirkti iš kaimyniniø elektros sistemø. Tokie tarpsisteminiai galiø mainai jungtinëse elektros sistemose taip pat yra automatizuoti. Jei to nëra, ar nepakankama automatizacija, sistemos operatoriai tuos galiø mainus derina, naudodami paprastesnes informacijos mainø sistemas.

AGV sistemos valdo tiek planinius, tiek neplaninius galiø mainus tarp valdomø srièiø. Tarpsisteminiø galiø mainø valdymui AGV sistema turi turëti informacijà apie tarpsisteminiø planiniø galiø mainø grafikus ir nuolat matuoti faktinius galiø mainus ir, juos palyginus, duoti atitinkamas komandas valdomø generatoriø reguliatoriams didinti ar mažinti jø galià.

Atliekant skaièiavimus, kuris generatorius turi dirbti ir kokia jo apkrova, reikia ávertinti ir perdavimo tinklø sàlygas. Paprastai èia átakos turi du dalykai. Pirmiausia, perskirstant apkrovas tarp dirbanèiø agregatø, gali žymiai pasikeisti galiø nuostoliai perdavimo tinkluose. Jei suminiai nuostoliai perdavimo tinkluose yra žymus, tada reikia ávertinti lyginamuosius nuostoliø tinkluose prieaugius, ne tik lyginamuosius sànaudø prieaugius elektrinëse. Tikslus lyginamøjø nuostoliø tinkluose prieaugiø skaièiavimas yra sudëtingas ir gaišus. Galios nuostoliai tinkluose nesikeièia proporcingai perduodamai galiai, nes jie priklauso nuo srautø pasiskirstymo tinkle. Tai sudaro galios nuostoliø skaièiavimams sunkumø, taèiau á nuostoliø tinkluose átakà reikia atsižvelgi. Praktikoje skaièiavimø suprastinimui naudojami apytikriai matematiniai modeliai.

Kitas dalykas, kurá reikia ávertinti, yra sistemos patikimumas ir adekvatumas. Perduodamà elektros tinklais galià riboja átampos elektros tinklo mazguose ir elektros linijø pralaidumas, todël tai reikia ávertinti paskirstant apkrovas. Jei elektros perdavimo tinklø pralaidumas yra nepakankamas perduoti galià iš ekonomiško generatoriaus á apkrovos mazgà, tada reikia daugiau apkrauti kità generatoriø, mažiau ekonomiškà, t.y. ne ekonomiškai paskirstyti agregatø apkrovas. Tam reikia žinoti ne tik perdavimo sistemos pralaidumà, bet ir kokie yra galios srautai linijose, kokià galià reikia perduoti ir koká poveiká ji turës sistemos átampoms. Dël skaièiavimø sudëtingumo tai priklauso jau kitai energijos valdymo sistemos daliai, kuri nustato sistemos gyvybingumà, kuris yra svarbiau už ekonomiškà sistemos darbà. Apie tai žemiau.

Átampø reguliavimas sekant apkrovas

Tai, kà daro generatoriø reguliatoriai ir AGV, turi tikslà ekonomiškai paskirstant agregatø apkrovas palaikyti reikiamà dažná, keièiantis sistemos apkrovai - vartotojø paklausai. Deja, perskirstant generatoriø apkrovas gali keistis átampos sistemos mazguose. Kaip jau buvo minëta, elektros sistemos átampos turi bûti leistinose ribose, kad saugiai galëtø dirbti elektros sistemos árenginiai ir vartotojams átampos bûtø priimtinos. Užtikrinant reikiamus átampø lygius reikia ne tik palaikyti aktyviøjø galiø balansà, bet ir reaktyviøjø. Kai elektros tinkle yra reaktyviøjø galiø nebalansas, átampa tinklo mazguose gali sumažëti ar padidëti. Átampø struktûros ir reaktyviøjø galiø srautø supratimas yra komplikuotas, ir tai yra sudëtingas elektros sistemos fizikos klausimas.

Kaip žinoma iš fizikos, elektros galia yra srovës ir átampos sandauga. Kintamosios srovës elektros tinkluose srovë ir átampa kinta sinuso dësniu 50 (ar 60) periodø per sekundæ. Deja, srovës ir átampos kitimas gali nesutapti faze, t.y. kai srovë pasiekia didžiausià reikšmæ, átampa per periodà jà gali pasiekti vëliau, ar anksèiau. Ta galios dalis, kurià sukuria srovë ir átampa sutapdamos faze, yra aktyvioji arba realioji galia. Ji matuojama vatais [W] ir atliekà darbà, t.y. virsta šviesa, šiluma, ar suka elektros variklius. Ta galios dalis, kurià sukuria srovë ir átampa nesutapdamos faze yra vadinama reaktyviàja, arba menamàja galia ir ji matuojama varais [var]. Jà galima ásivaizduoti, kaip galios srautà, kuris yra elektromagnetiniame lauke, esanèiame aplink elektros grandinës elementus.

Kadangi srovë gali faze atsilikti nuo átampos, ar pralenkti jà, reaktyviosios galios srautai elektros linijose gali sutapti su aktyviosios galios srautais, arba bûti priešingos krypties.

Reaktyvioji galia darbo neatlieka, taèiau jà perduodant elektros tinklais atsiranda ne tik reaktyviosios galios, bet ir aktyviosios galios nuostoliai, o átampos nuostoliai gali padidëti, ar sumažëti, priklausomai, ar reaktyvios galios srauto kryptis sutampa ar ne su aktyviosios galios srauto kryptimi.

Skirtingai nuo aktyviosios galios, didelæ reaktyviosios galios apkrovos dalá elektros sistemoje sudaro ne tik elektros vartotojø reaktyviosios galios paklausa, bet ir elektros sistemos árenginiø pareikalaujama reaktyvioji galia. Tai pirmiausia transformatoriai ir autotransformatoriai, apkrautos elektros linijos. Be to, reaktyviosios galios nuostoliai elektros linijose yra žymiai didesni nei aktyviosios. Todël reaktyviosios galios perduoti dideliais atstumais neámanoma ne tik dël elektros linijø pralaidumo, – dël jos nuostoliø reaktyvioji galia gali prapulti elektros linijoje. Tuo paèiu sumažinti ir átampà elektros linijos gale. Todël átampos reguliavimui nepakanka užtikrinti reaktyviøjø galiø balansà visoje elektros sistemoje, bet reikia já užtikrinti atskiruose jos rajonuose, nes kaip minëta, reaktyviosios galios dideliais atstumais perduoti neámanoma.

Átampø reguliavimas, užtikrinant jø dydá leistinose ribose keièiantis apkrovai, yra susijæs su reaktyviøjø galiø valdymu. Átampø reikšmës sistemos mazguose telematavimais yra perduodamos á elektros sistemos valdymo centrà. Jei átampø reikšmës išeina iš leistinø ribø, tada automatiškai, ar televaldymu yra reguliuojami, ar valdomi reaktyviosios galios árenginiai. Tam informacijos gavimui ir valdymui gali tarnauti ir SCADA.

Reaktyviàjà galià gali generuoti ar jà vartoti elektriniø generatoriai (sinchroniniai), priklausomai nuo jø žadinimo srovës dydžio. Kai žadinimo srovë maža, sinchroninës mašinos vartoja reaktyviàjà galià, kai didelë – generuoja. Todël generatoriø reaktyviàjà galià gali riboti tiek statoriaus srovë, tiek rotoriaus srovë. Jei tos srovës yra pavojingai per didelës, automatinë apsauga generatoriø atjungia.

Be elektriniø generatoriø reaktyviajai galiai valdyti ir átampai reguliuoti naudojami ir specialus sinchroniniai varikliai, dirbantys tušèia eiga. Jie vadinami sinchroniniais kompensatoriais. Keièiant jø žadinimo srovæ, galima keisti jø reaktyviàjà galià ir taip užtikrinti reaktyviøjø balansà tame elektros sistemos rajone.

Elektros linijomis perduodant galios srautus dël elektros linijø reaktyviøjø varžø atsiranda reaktyviosios galios nuostoliai, kurie didina reaktyviàjà apkrovà. Elektros linijø laidai turi ne tik reaktyviàjà varžà, bet ir talpøjá laidá, kurio priežastis – talpis tarp laidø bei tarp laidø ir žemës. Kai elektros linijomis perduodami nedideli galios srautai, jø generuojama reaktyvioji galia yra didesnë, nei reaktyviosios galios nuostoliai linijoje. Todël mažø apkrovø metu elektros linijø generuojama reaktyvioji galia gali neleistinai padidinti átampas elektros perdavimo tinkle. Átampoms sumažinti reikia padidinti reaktyviàjà apkrovà tame sistemos rajone. Kai elektros linijos ilgos, generatoriø žadinimo sumažinti nepakanka, norint panaikinti reaktyviosios galios pertekliø. Todël elektros sistemos perdavimo tinkle yra árengiami reaktoriai (induktyviosios ritës). Be to, reaktyviajai galiai reguliuoti dar naudojami kondensatoriai, fazæ reguliuojantys transformatoriai, ar statinës reaktyvios galios versmës – elektronikos valdomi reaktoriai ir kondensatoriai.

Valdant reaktyviàjà galià gali bûti reguliuojama ne tik átampa, bet ir padidinamas elektros linijø pralaidumas, o perskirstant reaktyviosios galios srautus gali bûti sumažinti aktyvios galios nuostoliai elektros tinkluose ir tuo padidintas sistemos veiksmingumas. Dël šios priežasties elektros sistemose atsiranda vis daugiau reaktyviosios galios árenginiø, tobulinamas jø valdymas.

Elektros sistemos gyvybingumas ir patikimumas paskirstant apkrovas

Kompleksiškai paskirstant generatoriø aktyviàsias ir reaktyviàsias galias bei valdant kitas reaktyviosios galios versmes elektros sistemos gyvybingumas gali nepasikeisti. Elektros sistemos patikimumo užtikrinimas yra atskiras elektros sistemos eksploatacinis uždavinys, kuris sprendžiamas tikrinant sistemos gyvybingumo reikalavimus apkrovø paskirstymo metu.

Elektros sistemos gyvybingumo reikalavimø tikrinimo tikslas – ásitikinti, ar nesusidaro sàlygos sistemos griûèiai (kaskadinei avarijai), jei netikëtai dël gedimø atsijungs koks nors vienas ar kitas generatorius ar elektros perdavimo linija. Todël apkrovos turi bûti paskirstytos tokiu bûdu, kad ávykus netikëtam gedimui, elektros sistema toliau galëtø dirbti, kad dažnis ir átampos bûtø priimtinose ribose, o galiø srautai elektros linijose nebûtø pavojingi joms galimu neleistinu perkrovimu. Taigi, sistemos gyvybingumo reikalavimø tikrinimas ávertina perdavimo patikimumà.

Svarbus dalykas elektros sistemos eksploatacijos metu praktiškai užtikrinant jos daro patikimumà yra turëti elektros perdavimo galimybiø atsargà. Elektrinëse visada laikomas tam tikras galios rezervas. Todël klaidinga manyti, kad ne pilnai apkrauti generatoriai ir elektros perdavimo linijos yra neveiksmingas jø panaudojimas. Faktiškai ta galios atsarga yra esminë, užtikrinant elektros sistemos patikimà darbà. Todël tas skirtumas tarp regimybës ir realybës turi bûti rûpestingai patikrintas, net ir esant mažiems pokyèiams elektros sistemoje.

Naudojami gyvybingumo ávertinimo metodai yra paremti aktyviøjø ir reaktyviøjø galiø srautø pasiskirstymo elektros tinkluose skaièiavimais. Valdymo centro specialistai analizuoja daugelá netikëtumø variantø, kad nustatytø pavojingiausius netikëtumus ir galiø perdavimo ribas. Jei galiø perdavimo ribos yra mažesnës už planuojamus srautus, tada perskaièiuojami planuojamø apkrovø paskirstymai, kad bûtø užtikrinti leistini galiø srautai, o juos ágyvendina AGV ir SCADA sistemos. Toks „neekonomiškas“ apkrovø perskirstymas tarp agregatø, užtikrinant reikiamà sistemos gyvybingumà, padidina sànaudas.

Galios srautø pasiskirstymø skaièiavimas ir netikëtumø analizë, tikrinant sistemos gyvybingumo užtikrinimà, yra gaišus ir sudëtingas darbas. Sudëtingos elektros sistemos su daugeliø elektriniø agregatø, perdavimo tinklø elementø ir apkrovø sukuria sudëtingà srautø pasiskirstymo struktûrà, ko pasëkoje reikia analizuoti be galo dideli skaièiø galimø netikëtumø. Dël skaièiavimø sunkumø elektros sistemos gyvybingumo ávertinimui dažnai pasikliaujama planuojamø bei analizuojamø elektros perdavimo galimybiø ir ribojimø nustatymu. Tai tëra tik priartëjimas prie sistemos gyvybingumo ribojimø.

Elektros sistemos gyvybingumo ávertinimui yra tobulinama automatinë energijos valdymo sistema. Tam, kombinuojant SCADA sistemos duomenø surinkimo galimybes su srautø pasiskirstymo skaièiavimais bei kitomis analitinëmis priemonëmis, siekiama ávertinti sistemos gyvybingumà realiame laike.

Dirbanèiø agregatø sudëties parinkimas

Šiluminiø (ir atominiø) elektriniø agregatai prieš tai, kad jie galëtø pradëti dirbti sistemoje, turi bûti tam parengti, ášildyti. Elektros generatorius, kad jis galëtø bûti ájungtas á elektros tinklà, turi bûti sinchronizuotas, t.y. jis turi suktis tokiø greièiu, kad jo generuojamos átampos dažnis bûtø 50 (60) Hz, o átampos dydis nesiskirtø nuo elektros tinklo átampos. Tuo tikslu turi bûti sudarytas elektros sistemoje dirbanèiø agregatø sudëties planas – kada koks agregatas turi bûti leidžiamas ar stabdomas. Dirbanèiø agregatø sudëtis turi bûti tokia, kad ávykus bet kokiam netikëtam gedimui, atsijungus generatoriui ar elektros perdavimo linijai, bûtø patenkinta vartotojø elektros paklausa. Be to, dirbanèiø agregatø sudëtis turi bûti tokia, kad generatoriø reguliatoriai galëtø palaikyti reikiamà dažná, kintant sistemos apkrovai, t.y. elektros sistemoje turi bûti „besisukantis“ galios rezervas, vadinamas „karštu“.

Agregatø sudëties planas turi numatyti, kada koks agregatas leidžiamas, kada stabdomas sistemos apkrovai kintant tiek paros, tiek savaitës, ar sezono laikotarpyje. Tam reikia atlikti skaièiavimus, kad sudarytas agregatø sudëties darbo grafikas užtikrintø minimalias sànaudas, visà laikotarpá patenkinant kintanèià elektros paklausà, áskaitant ir reikiamà „karštà“ rezervà, reikalinga užtikrinti sistemos darbo patikimumà. Elektros sistemos, sudarydamos dirbanèiø agregatø sudëties grafikà, dažnai numato ir galiø mainus su kaimyninëmis sistemomis. Dirbanèiø agregatø sudëties grafikai paprastai koreguojami kas parà, arba ávykus nenumatytiems apkrovø pasikeitimams, ar agregatø gedimams.

Dirbanèiø agregatø sudëties planavimas reikalauja begalës informacijos. Sudarant optimalø dirbanèiø agregatø sudëties grafikà, reikia informacijos apie elektriniø agregatø, elektros perdavimo tinklø sànaudas, jø galimybes, ekonomiškai paskirstyti apkrovas tarp agregatø, ávertinant sistemos gyvybingumà. Be to, reikia ávertinti agregatø paleidimo sànaudas, kurios priklauso nuo to, kiek laiko agregatas stovëjo, ávertinti personalo galimybes. Tie faktoriai kinta, priklausomai nuo agregatø tipo. Todël sudarant optimalø dirbanèiø agregatø sudëties grafikà reikia kompiuteriais atlikti daug skaièiavimø.

Konkurencinës elektros rinkos sàlygomis elektros sistemos valdymo centrui nereikia atlikti kai kuriø ekonominiø skaièiavimø, taèiau pateiktus elektros gamybos grafikus reikia derinti, skaièiavimais patikrinus, ar jie techniškai ágyvendinami nepakenkiant sistemos darbo patikimumui.

Remontø grafikø sudarymas

Elektros sistemos árenginius reikia laikas nuo laiko atjungti, atliekant jø priežiûrà, profilaktinius remontus. Tokie planiniai árenginiø atjungimai neturi sutrikdyti elektros sistemos darbo, elektros perdavimo. Tam vadinami remontø ar árenginiø atjungimo grafikai (planai) sudaromi laikantis tø paèiø principø, kaip ir sudarant agregatø darbo planus, tik šiø atveju reikia nagrinëti ilgesnius laikotarpius. Remontø grafiko optimizavimo tikslas toks pat – generatoriø ir elektros linijø atjungimo planas turi užtikrinti patikimà sistemos darbà remontø metu ir minimizuoti sànaudas. Plano sudarymui informacijos reikia apie kiekvienà planuojamà atjungti árenginá, jo priežiûros ar remonto trukmæ, sistemos apkrovas tuo metu. Tokie grafikai-planai yra sudaromi kasmet ir koreguojami po netikëtø árenginiø gedimø.

Elektros sistemos darbas avarijø metu, jos atstatymas po sisteminës avarijos

Nors elektros sistemos darbo patikimumui skiriamas didelis dëmesys, taèiau sisteminës avarijos gali ávykti, kuriø metu sutrinka elektros sistemos darbas, daug vartotojø lieka be elektros. Tokios avarijos ávyksta labai retai, taèiau kaip rodo 2003 metai, jø negalima išvengti.

Sisteminës (totalinës) avarijos ávyksta, kai elektros sistemoje nepakanka galios paklausai patenkinti, ir trûkstamos galios negalima gauti iš kaimyniniø sistemø. Kai átampos ir dažniai pradeda smarkiai svyruoti, apsaugos átaisai, saugodami generatorius ir elektros linijas nuo pavojingø perkrovø, juos gali atjungti, izoliuoti nuo sistemos ir taip sudaryti nebalansà tarp elektros sistemos pasiûlos ir paklausos. Avarinëse situacijose stengiamasi išvengti tokiø atjungimø griûties, kad kuo mažiau vartotojø liktø be elektros. Ekstremaliais atvejais vartotojus tenka atjungti. Vartotojø atjungimo planas yra derinimas su automatiškai izoliuojamais generatoriais, arba taip vadinamu sistemos išdalinimu, t.y. atjungtø nuo sistemos elektriniø galia turi atitikti prijungtø vartotojø pareikalaujamà galià, nors dažnis ir átampos gali bûti ir ne normalaus dydžio. Dažniui pavojingai mažëjant, automatiškai, pagal iš anksto sudarytà planà, dalis vartotojø yra atjungiama. Blogiausias atvejis, kai reikia atjungti visus vartotojus. Be elektros gali likti ir elektriniø savø reikmiø árenginiai, t.y. elektros sistema „užgæsta“ - ávyksta totalinë avarija.

Po totalinës avarijos elektros sistemos darbo atstatymas nëra paprastas. Tam reikia koordinuoti elektros sistemos komponentø sujungimà bei vartotojø prijungimà, nes irgi turi bûti užtikrintas balansas tarp elektros pasiûlos ir paklausos. Kai elektros sistema „užgæsta“, ne visos elektrinës gali paèios pasileisti, nes jø paleidimui irgi reikia elektros. Todël „užgesusios“ elektros sistemos darbo atstatymas turi bûti koordinuojamas, o elektros sistemos darbo atstatymas trunka gana ilgai, kartais dešimtis valandø.

„Užgesusios“ sistemos darbo atstatymui yra iš anksto sudaromi planai ir vykdomos treniruotës tuos planus ágyvendinti. Atstatant „užgesusios“ elektros sistemos darbà dalyvauja elektrinës, perdavimo ir skirstomieji tinklai, jø veiksmai turi bûti suderinti, todël tiems ágûdžiams reikalingas nuolatinis dëmesys.

Elektros sistemos plëtros planai

Elektros paklausa visose šalyse nuolat didëja, nežiûrint visø pastangø taupiai naudoti energijà. Pasirodo, ir energijos taupymas be didesnio elektros naudojimo neámanomas. Todël elektros sistemos turi planuoti, kaip bus patenkinta ateities elektros paklausa, kiek reikës naujø elektriniø pajëgumø, kaip iš elektriniø didesnes galias galima bus perduoti á vartojimo rajonus. Elektros sistemos plëtros perspektyva yra ilgalaikë, dešimtys metø, o plëtros planø pagrindas yra prognozës, tiek elektros paklausos, tiek kuro kainø, tiek kuro ištekliø. Iki elektros energetikos reformos, kol elektros sistema buvo vienos energetikos kompanijos žinioje, elektros sistemos plëtros planai prasidëdavo nuo elektros gamybos pajëgumø didinimo - elektros sistemø projektuotojai pagal prognozuojamà elektros paklausos padidëjimà planuodavo elektriniø árengtos galios padidinimà ar naujø elektriniø statybà. Praktika rodo, kad daug pigiau ir greièiau yra modernizuoti esamas elektrines, jas atnaujinus ir prailginus jø darbo amžiø bei árengtà galià, nei statyti naujas. Naujø elektriniø statyba susijusi ne tik su finansinëmis problemomis, bet ir su gaišiomis procedûromis parenkant naujos elektrinës vietà. Naujos elektrinës vieta turi tenkinti ne tik techninius, technologinius ir ekonominius reikalavimus, bet ir visuomenës, aplinkosauginius, socialinius interesus. Tø sprendimø derinimas pareikalauja keliø ar net keliolikà metø. Be to, elektriniø galiø padidinimà ir naujø elektriniø statybà lemia valstybës energetikos strategija, jos energetikos politika. Šalies patikimas apsirûpinimas elektra yra valstybinës svarbos. Patikimumas užtikrinamas per technologijø, naudojamø energijos ištekliø rûšiø ir jø tiekimø ávairovæ. Todël elektros gamybos plëtra yra valstybës reguliuojama. Lietuvoje tai nustato Energetikos ir Elektros energetikos ástatymai bei jø poástatyminiai aktai, Nacionalinë energetikos strategija. Šalies energetikos strategija numato 25 metø perspektyvà ir yra atnaujinama kas penki metai.

Elektros gamybos plëtros planuotojai turi dideli pasirinkimà elektros gamybos technologijø, kurios skiriasi savo charakteristikomis ir kainomis. Paprastai elektriniø agregatai, kuriø eksploatacinës sànaudos yra mažos (atominiø, anglimi kûrenamø elektriniø ar hidroelektriniø), jø statyba yra brangi ir ilga. Priešingai, elektriniø, kuriø statyba yra palyginti nebrangi ir greita (pvz. dujø turbinø, kûrenamø dujomis ar nafta), eksploatacija yra brangi. Kadangi yra neaiškios ateities kuro kainos ir neaišku, ar to kuro bus pakankamai, elektros gamybos planuotojai stengiasi siûlyti ávairias technologijas.

Planuojant elektros gamybos plëtrà negalima užmiršti ir elektros vartojimo valdymo bei energijos taupymo. Skatinimas ir net investavimas á vartotojø aprûpinimà veiksmingesniais elektros prietaisais gali bûti pigesnis nei naujø elektriniø statyba. Taip pat negalima neávertinti ir vartotojø tendencijø statyti savas elektros gamybos versmes. Dabartinë elektros sistemø plëtros planavimo matematinë ir programinë áranga planuotojams leidžia ávertinti tokiø naujø tendencijø tiek finansinæ, tiek ekonominæ átakà, išnagrinëti gausybë plëtros scenarijø.

Elektros gamybos plëtra yra skaidoma dažniausia á tris dalis – baziniø elektriniø plëtrà, pusiau pikininiø ir pikiniø elektriniø plëtrà. Bazinës elektrinës yra skiriamos nuolatiniam darbui nekintama ar mažai kintama apkrova. Jø statyba gana brangi, taèiau eksploatacinës sànaudos mažos. Pusiau pikiniø ir pikiniø elektriniø agregatai turi bûti pritaikyti kintamai apkrovai. Todël jø eksploatacinës, kuro sànaudos yra didesnës nei baziniø. Pikiniø elektriniø agregatai turi bûti tinkami greitai keisti jø galià.

Skirtingos elektriniø charakteristikos turi tam tikrø privalumø ir trukumø elektros sistemos darbe. Elektros sistemos plëtra turi sudaryti galimybes tinkamam jos darbui, atitinkanèiam vartotojø lûkesèius. Elektriniø agregatø ansamblis turi leisti tinkamai reguliuoti dažná ir átampà elektros sistemoje laukiamomis elektros sistemos darbo sàlygomis, t.y. esant reikalui greitai didinti ar mažinti generuojamà galià sistemoje, turëti pakankamà galiø rezervà, tiek „karštà“, tiek „šaltà“ ir tai pasiekti su mažiausiomis sànaudomis.

Perdavimo tinklø plëtra turi atitikti elektros gamybos plëtrà elektros sistemoje. Elektriniø vietos parinkimas yra susijæs su elektros perdavimo galimybëmis. Tai turi bûti ávertinta, nagrinëjant elektros gamybos plëtros variantus. Perdavimo elektros tinklø plëtrà apsprendžia ne tik elektros gamybos plëtra, bet ir elektros paklausos pokyèiai elektros sistemoje, ryšiai su kaimyninëmis elektros sistemomis.

Šiandieniniai techninës ir ekonominës analizës metodai, programinë áranga leidžia tinkamai ávertinti perdavimo tinklø plëtros variantus, jos átakà elektros sistemos darbui. Planuojant elektros perdavimo tinklø plëtrà yra nagrinëjami aktyviøjø ir reaktyviøjø galiø srautø pasiskirstymai, galios ir energijos nuostoliai elektros tinkluose, átampø ir reaktyviøjø galiø reguliavimo galimybës, tam reikalingi árenginiai, sistemos stabilumas, gyvybingumas ir jo átaka patikimam sistemos darbui.

Aukšèiau išvardintos problemos, su ilgalaikës elektros paklausos prognozës bei kainø netikslumais, neaiškiomis elektros gamybos technologijø tolimos perspektyvos galimybëmis ir tendencijomis elektros gamybos planavimà daro komplikuotu, o po elektros energetikos reformø, atskyrus elektros gamybà nuo elektros perdavimo ir vertikaliai integruotas energetikos kompanijas išskaidžius á nepriklausomas kompanijas, padarë dar neaiškesniu. Naujos konkurencinës sàlygos elektros gamyboje nesumažino aukšèiau minëtø elektros gamybos plëtros problemø, o tik padidino investicijø á naujø elektriniø statybà rizikà. Kai elektros sistemos gamyba elektros sistemoje yra išskaidytà á kelias elektros gamybos kompanijas, nei viena iš jø nëra atsakinga už bendrà elektros gamybos plëtrà elektros sistemoje. Manoma, kad tai turi išspræsti konkurencija, konkurencinë elektros gamybos rinka. Kol kas tokios patirties nëra. Europos Sàjungos direktyvos ápareigoja už elektros sistemos darbà atsakingà kompanijà (perdavimo sistemos operatoriø) skelbti visuomenei informacijà apie laukiamà galiø deficità.

ELEKTROS SISTEMØ SUSIVIENIJIMAI

Kuo daugiau elektriniø yra sujungtø á elektros sistemà, tuo ji ekonomiškesnë. Esant didesnei suminei elektriniø galiai, elektros energetikos sistemoje galima árengti didesnës galios elektriniø blokus. Norint užtikrinti patikimà ir kokybiškà elektros sistemos darbà, joje veikianèio labiausiai apkrauto bloko apkrova neturi sudaryti daugiau, kaip 3-7 procentus suminës sistemos apkrovos, nes tik ne didesnës galios generatoriams atsijungus, energetikos sistemoje juos gali per priimtinà laikà pakeisti darbe likæ generatoriai. Todël tik didelëse elektros sistemose galima árengti didelës galios agregatus, kurie yra ekonomiškesni nei maži. Taigi, net Lietuvos elektrinës 300 MW blokas, jau nekalbant apie Ignalinos AE blokus, pilna apkrova gali dirbti tik esant suminei apkrovai per 6000 MW, t.y. daug didesnëje elektros sistemoje nei Lietuvos ar Baltijos šaliø kartu paëmus. (Pastaraisiais metais didžiausia apkrova Lietuvoje - apie 2000 MW, o Baltijos – 5000 MW).

Didesnëje elektros sistemoje yra didesnë vartotojø ávairovë, todël tokios sistemos suminë apkrova yra pastovesnë, t.y. elektriniø darbo sàlygos yra palankesnës didesniam jø ekonomiškumui.

Pleèiantis elektros sistemoms atsiranda galimybë joms susijungti. Susijungianèios elektros sistemos turi tenkinti valdomos srities sàlygas. Valdymo centro valdomà sritá sudaro elektros sistema ar jos dalis, kurioje:

• kiekvienu momentu užtikrinama, kad elektriniø generuojama galia ir energija, kartu su perkama galia ir energija iš kitos valdomos srities, atitinka tos srities suminæ elektros paklausà, t.y. užtikrina galiø bei energijos balansus;
• sutartu tikslumu užtikrinami tarpsisteminiø galiø mainø sutarti grafikai;
• reikiamose ribose reguliuojamas dažnis sistemoje;
• palaikomas reikiamas galios rezervas patikimam sistemos darbui užtikrinti ir, esant reikalui, galima padëti kaimyninëms elektros sistemoms. 

Administracines valdomos srities ribas pasprendžia matavimo taškø išdëstymas.

Elektros sistemø susijungimas á jungtines elektros sistemas (susivienijimus) ekonomiškai tikslingas, nes

• sumažëja sistemoje reikalingas suminis galios rezervas;
• pagerëja hidroelektriniø galios ir energijos panaudojimas, ypaè potvyniø metu, ir tuo padidinamas sistemos ekonomiškumas;
• sumažëja suminë didžiausia pareikalaujama jungtinës elektros sistemos apkrovos galia tiek dël geografinës ilgumos, tiek dël geografinës platumos efektø, t.y. jungtinës elektros sistemos didžiausia apkrova yra mažesnë nei jos apjungiamø elektros sistemø didžiausiø apkrovø suma;
• atsiranda galimybë tarpusavio pagalbai, esant nevienodiems sezoniniams elektriniø galiø pokyèiams, ypaè hidroelektriniø, bei esant nevienodiems sezoniniams apkrovø pokyèiams;
• atsiranda galimybë tarpusavio pagalbai, vykdant remontus bei ávykus avarijoms.

Iš kitos pusës, jungtiniø elektros sistemø valdymas yra sudëtingesnis ne tik dël to, kad valdomi objektai yra išsidëstæ didesnëje teritorijoje, bet ir dël atsiradusiø naujø savybiø. Tarpsisteminës jungtys yra riboto pralaidumo, todël reikia specialiø priemoniø, kad dël perkrovimø jos neatsijungtø ir tuo nesutrikdytø sistemos darbo.

Tarpsisteminës jungtys paprastai yra gana ilgos, todël keièiantis jose galiø srautø krypèiai, gali žymiai keistis reaktyviosios galios nuostoliai, o tai sudaro problemas reguliuojant átampas.

Jungtinëje elektros sistemoje lygiagreèiai dirba daug elektriniø, todël sistemoje trumpøjø jungimo srovës yra labai didelës. Dël to reikia brangesniø árenginiø, atlaikanèiø dideles trumpøjø jungimø sroves, jungtuvø darbo sàlygos yra sudëtingesnës, reikia brangiø priemoniø apriboti trumpøjø jungimø sroves.

Jungtiniø elektros sistemø privalumai yra svaresni už jø trûkumus, todël jungtinës sistemos vis didëja. Vakarø Europos ir Centrinës Europos elektros energetikos bendrovës yra susijungæ á didelá susivienijimà UCTE (Elektros perdavimo koordinavimo sàjunga – Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity). Šiaurës šaliø - Danijos, Norvegijos, Suomijos ir Švedijos elektros sistemos yra susijungusios á susivienijimà NORDEL. NVS ir Baltijos šaliø energetikos sistemos yra sujungtos (liko sujungtos) á vadinamà Vieningà elektros energetikos sistemà (UPS –Uniform Power System), dabar vadinama NVS ir Baltijos energetikos sistema. JAV yra trys energetikos sistemø susivienijimai – Rytø, Vakarø ir Teksaso.

Elektros sistemø susijungimas galimas tik tuomet, kai yra tenkinamos susijungimui bûtinos sàlygos. Paprastai laikomasi principo, kad prie jungtinës elektros sistemos prisijungiant naujai elektros sistemai, neturi bûti pakenkta kitø elektros sistemø darbui. Be to, yra techniniai (valdomos srities), ekonominiai, teisiniai, organizaciniai reikalavimai, dël kuriø paprastai susitariama prieš susijungiant, o per bandomàjá laikotarpá praktiškai patikrinama, kaip jie yra ávykdyti. Pavyzdžiui, Lenkijos, Vengrijos, Slovakijos ir Èekijos (CENTREL) susijungimo su UCTE bandomasis laikotarpis tæsësi nuo 1995 m. iki 2001 m.

Tie dideli energetikos susivienijimai, kuriuose elektrinës dirba sinchroniškai, yra ir tarpusavyje susijungæ asinchroniškai per nuolatinës srovës intarpus, t.y. per keitiklius iš kintamos á nuolatinæ ir iš nuolatinës á kintamà srovæ, taip vadinamus keitiklius back-to-back. Kuriami planai sinchroniniam darbui sujungti UCTE ir UPS, t.y. sukurti sinchroniškai dirbantá energetikos sistemø susivienijimà nuo Lisabonos iki Vladivostoko. Europos Sàjungos UCTE ir UPS sujungimo sinchroniniam darbui tikslas - sukurti didelæ elektros rinkà ir veiksmingai išnaudoti tokios didelës teritorijos energijos išteklius.

KAIP DIDINAMOS ELEKTROS PERDAVIMO GALIMYBËS

Elektros sistemos perdavimo tinklai naudojami elektros tiekimui iš elektriniø elektros

vartotojams, elektros mainams su kaimyninëmis elektros sistemomis, kaimyniniø elektros sistemø energijos tranzitui. Dël elektros sistemø savybiø ir elektros tinklø charakteristikø elektros perdavimà kai kada tenka riboti.

Perdavimo galimybiø ribos

Elektros sistemos elektros perdavimo galimybes apsprendžia elektros sistemos fizika - elektros sistemos perdavimo fizines galimybes riboja tam tikri elektros sistemos fiziniai faktoriai. Pirma, tokius ribojimus gali sukelti atskirø elektros sistemos elementø ribotos galimybës ar visos sistemos darbo reikalavimai. Atskiri elektros sistemos elementai gali saugiai perduoti energija tik esant leistinoms átampoms. Pvz. per aukšta átampa pažeis árenginiø izoliacijà ir elementas bus sugadintas. Tai pat, dël per dideliø sroviø elementas gali perkaisti ir bûti sugadintas, o dël ášilimo pailgëjæ elektros linijø laidai gali per daug nusvirti ir pavojingai priartëti prie ážemintø objektø. Antra, su sistemos darbu susijusius ribojimus apsprendžia sudëtinga dirbanèiø generatoriø tarpusavio sàveika, srautø persiskirstymas ir reguliavimo sistemø darbas, reikiamo patikimumo užtikrinimo sàlygos. Tai apibendrintai vadinama elektros sistemos statiniu ir dinaminiu stabilumu bei sistemos gyvybingumu.

Atskiri fizikos dësniai atskirai nenustato galutinës perdavimo ribos. Jie tik parodo kompromisà tarp perduodamos galios dydžio ir patikimumo. Pvz., padidëjus perduodamai galiai sumažëja perdavimo rezervas, tuo padidindamas tikimybæ ávykti sistemos darbo sutrikimui. Kitaip sakant, perdavimo galimybës priklauso nuo fiziniø charakteristikø ir patikimumo normø bei procedûrø patikimumui užtikrinti. Kaip buvo minëta, patikimumo normos yra subjektyvios, nes praktiškai kiekybiškai nepasiekiama pusiausvyra tarp energetikos bendrovës sànaudø patikimumui padidinti ir vartotojø gaunamos naudos, kurià jiems duoda nenutraukiamas elektros tiekimas.

Perdavimo galimybiø nustatymas ir kiek jas reikia gerinti - tai klausimas, kaip suderinti ekonomikà, patikimumà, technikà ir politikà. Perdavimo galimybiø reikšmiø nustatymas reikalauja gaišios inžinerinës ekspertizës, duomenø ir analizës sudëtingø priemoniø. Nepakanka nustatyti vienos ar keliø elektros linijø perdavimo galimybes. Elektros sistemos perdavimo galimybës priklauso nuo visos sistemos, ne nuo vienos elektros linijos ar generatoriaus. Pvz., jei netoli apkrovos esantis generatorius dirba nepilnai apkrautas, t.y. turi „karštà“ rezervà, tai tada reikia mažiau galios perduoti iš nutolusio generatoriaus, kuris laikomas rezerve, reikalingos patikimumui užtikrinti.

Perdavimo galimybës keièiasi laikui bëgant. Tai komplikuoja adekvatumo ir ribojimø ávertinimà, kaip ir reikalingø priemoniø pralaidumui padidinti tikslingumà. Perdavimo galimybës keièiasi atlikus perjungimus elektros tinkle, pasikeitus apkrovø pasiskirstymui, pasikeitus generatoriø apkrovoms ar mainams su kitomis elektros sistemoms. Perdavimo galimybëms turi átakos vartojimo grafiko kitimai, generatoriø ir perdavimo linijø galimybiø pasikeitimai ir net meteorologinës sàlygos.

Kartais koks nors vienas svarbus ribojimas gali žymiai pakeisti perdavimo galimybes. Dažniau bûna, kad elektros linijø pralaidumà riboja kelios priežastys ar tos paèios priežastys tuo pat metu daugeliui linijø, nes vieno ribojimo tenkinimas gali nieko nereikšti. Pvz. kartais perduodant galià iš vieno sistemos rajono á kità, dalies linijø pralaidumà gali riboti átampø lygiai, o kitø linijø – laidø ášilimas.

Kai kada elektros perdavimo galimybes gali riboti ne fiziniai ribojimai. Pvz. kartais negalima perduoti galios á kitas sistemas, nors tam yra fizinës galimybës ir ekonominë nauda, bet nëra susitarimo dël tarpsisteminiø mainø, ar atitinkamos komercinës sutarties, ar nëra Vyriausybës leidimo. Nesupratimas apie tarpsisteminiø mainø ekonominæ naudà gali riboti perdavimo galimybiø išnaudojimà.

Atskirø elektros sistemos elementø ribojimai.

Elektra perduodama, kai átampø skirtumas elektros linijos galuose verèia tekëti srovæ. Elektros linija perduodama galia yra lygi linijos srovës ir átampos sandaugai. Taigi, elektros linija perduodamà galià gali riboti átampos ir srovës dydžiai.

Terminiai (ášilimo) ar srovës ribojimai

Laidikliais tekëdama srovë juos ášildo. Laidikliø ášilimas, t.y. jø temperatûra, riboja perduodamà galià. Ášilæ laidai pailgëja ir padidëja jø ásvyrimas. Dël to gali pavojingai sumažëti jø atstumas nuo žemës, atramø ar kitø laidžiø objektø ir sudaryti sàlygas elektros išlydžiui. Per didelis laidø ákaitimas sumažina jø stiprumà, dël ko jie gali nutrukti, trumpëja jø darbo amžius. Pastoèiø árenginiø ášilimas taip pat yra ribojamas. Per didelis ákaitimas gadina transformatoriuose ir kituose árenginiuose naudojamas medžiagas, izoliacijà .

Perkrautas elektros tinklø elementas iki kritiškos temperatûros gali ákaisti per kelias sekundes, minutes ar valandas priklausomai nuo to, kokia jo temperatûra buvo prieš tai, jo fiziniø savybiø, perkrovimo dydžio ir meteorologiniø sàlygø. Todël labai didelës srovës yra leistinos tik labai trumpai, didelës – ilgiau, o mažesnës – neribotai ilgà laikà. Kritiškos temperatûros dydis priklauso nuo to, kiek ji trunka. Didžiausia srovë, kuri tekëdama neribotai ilgà laikà ášildo laidiklá tik iki ilgalaikës leistinos temperatûros, vadinama ilgalaike leistina srove. Didesnës srovës už leistinà, avarinës ir poavarinës, gali tekëti tik trumpà laikà, per kurá jos turi bûti sumažintos, perskirstant generatoriø apkrovas, sumažinant apkrovas, arba srovë turi bûti nutraukta.

Didžiausià kritiškà temperatûrà, tiek trumpalaikæ, tiek ilgalaikæ, apsprendžia medžiagos savybës, tiek laidiklio, tiek izoliacijos, ir tos temperatûros yra normuojamos. Pagal tai normuojamos ilgalaikës bei trumpalaikës leistinos srovës. Trumpalaikiø sroviø (avariniø ir poavariniø) normuojama ir trukmë. Poavariniø sroviø trukmë paprastai nustatoma pvz. 1, 15, 30 minuèiø ar kelios valandos, priklausomai nuo to, kiek jos yra didesnës už ilgalaikes leistinas. Faktinës laidø ir elektros árenginiø temperatûros priklauso ne tik nuo srovës, bet ir nuo aušinimo sàlygø, pvz. aplinkos temperatûros, vëjo greièio, drëgmës. Ávertinus realias aušinimo sàlygas bei kompanijai priimtinà elektros tinklø árenginiø darbo amžiaus sumažëjimà, galima peržiûrëti leistinø sroviø reikšmes ir taip patikslinti (padidinti) perdavimo galimybes.

Átampø ribojimai

Elektros perdavimo linijos projektuojamos laikant, kad jos átampos bus tam tikrose ribose – tarp didžiausios ir mažiausios leistinos. Jei átampa per didelë, ji gali sukelti iškrovà (izoliacijos perdengimà, pvz. iškrova tarp laidø, tarp laidø ir žemës ar tarp laidø ir atramos) elektros linijoje. Didelës átampos gali sukelti vainikinius išlydžius (korona). Didelis elektrinio lauko stiprumas ionizuoja oro molekules, dël ko atsiranda triukšmas ir radijo trikdžiai. Didžiausios leistinos átampos dydis priklauso nuo linijos laidø aukšèio, atstumo tarp laidø, izoliatoriø ir klimatiniø sàlygø (oro drëgmës, lietaus, sniego, šerkšno). Per didelës átampos taip pat gali sugadinti transformatoriø ir kitø elektros árenginiø izoliacijà.

Reaktyviøjø galiø srautai ir átampa

Kaip jau buvo minëta aukšèiau, perduodant reaktyviàjà galià, átampa išilgai linijos gali mažëti ar didëti. Kai elektros perdavimo linija teka mažas aktyviosios galios srautas, dël elektros linijos talpiojo laidžio, t.y. linijos generuojamos reaktyviosios galios, átampa linijoje gali padidëti ir viršyti leistinà. Kai aktyviosios galios srautas perdavimo linijoje padidëja, padidëja ir reaktyviosios galios nuostoliai linijoje, t.y. padidëja reaktyvioji apkrova. Dël to átampa išilgai perdavimo linijos gali sumažëti žemiau projekte laikytos leistinos. Kai átampa linijos gale per žema, transformatorius negali perduoti reikiamos galios arba vartotojai gaus per žemà átampà, t.y. jø elektros árenginiai negalës tinkamai dirbti. Taigi, generatoriø ir kitø reaktyviosios galios versmiø galimybës gali riboti perduodamà aktyviàjà galià. Elektros perdavimo linijø reaktyvios galios paklausa didëja, ilgëjant linijoms, kas ypaè bûdinga ilgoms elektros linijoms- 250 km ir ilgesnëms.

Sisteminiai ribojimai

Lygiagretûs galiø srautai, galiø pasiskirstymas

Galiø srautai elektros tinkle pasiskirstymà nulemia fizikos dësniai. Pagal juos galiø srautas nuo elektrinës iki apkrovos teka visais galimais keliais. Tai vadinama lygiagreèiais galiø srautais, nors elektros linijos, kuriomis srautai teka ir nëra geografiškai lygiagreèios. Galiø srautai, tekantys bet kuriuo elektros tinklo taku yra atvirkšèiai proporcingi to tako pilnutinei varžai (impedansui). Ta varža gali bûti laikoma „elektriniu ilgiu“, kuris priklauso tiek nuo tikrojo ilgio, tiek nuo linijos vardinës átampos. (Pvz. 330 kV vienas km elektros linijos yra apie ¾ km 110 kV linijos elektrinio ilgio, 500 kV vienas km elektros linijos prilygsta tik 1/5 km 230 kV elektros linijos elektrinio ilgio. Reikia pažymëti, kad elektrinio tako impedansas nebûtinai nusako galimà perduoti galià tuo taku.

Galiø srautø pasiskirstymas ir tø srautø nevaldomumas yra dvi svarbios aplinkybës, apsunkinanèios perdavimo galimybiø nustatymà. Pirma, elektros tinklo perdavimo pralaidumas (perdavimo galimybë) nëra lygus atskirø elektros linijø pralaidumø sumai. Elektros tinklo pralaidumas, t.y. galia, kurià galima perduoti iš vieno elektros tinklo rajono á kità, yra mažiausia galia, kurià perduodant bent vienas elektros tinklo komponentas pasiekia savo terminio pralaidumo ar átampos leistinà ribà.

Antra, galimybë perduoti galià iš bet kurio generatoriaus á bet kurá nors elektros tinklo apkrovos mazgà priklauso nuo to, kokios galios tuo pat momentu yra perduodamos iš kitø generatoriø. Galios srautas iš generatoriaus iki apkrovos mazgo pasiskirsto visais galimais elektros tinklo takais. Todël net nutolusioms elektros linijoms tenka dalis srauto ir jø apkrova pasikeièia. Tokiu bûdu galia, kurià galima papildomai perduoti iš kitø generatoriø ar á kitus apkrovos mazgus, priklauso nuo to, kaip srautai jau yra pasiskirstæ tinkle.

Lygiagretûs galiø srautai ir perdavimo problemos kyla tiek elektros sistemoje, tiek jø susivienijimuose. Tas bûdinga tiek UCTE, tiek UPS bei kitoms jungtinëms elektros sistemoms. Baltijos šaliø elektros sistemos dirba viename žiede su Baltarusijos ir Rusijos elektros sistemomis, todël jø toká lygiagretø darbà reikia nuolat tarpusavyje derinti. Tam Baltijos energetikos bendrovës buvo ákûrusios Baltijos energetikos sistemos dispeèeriná centrà DC Baltija.

Sistemos stabilumas

Elektros sistemoje visi generatoriai sukasi unisonu, sinchroniškai sistemos dažniui (50 Hz). Sistemos sugebëjimas užtikrinti sinchroniná darbà yra vadinamas sistemos stabilumu. Perdavimo galimybes gali riboti ir sistemos stabilumas.

Normaliame darbe trikdžiai, kurie padidina ar sumažina generatoriaus sukimosi greitá, sukelia tam tikrà generatoriø galios pasikeitimà, kuris verèia generatorius sugrážti á bendrà sistemos generatoriø sukimosi greitá, t.y. išlaikyti sistemos dažná. Nestabilumas yra tokia sàlyga, kai sukimosi greitá stabilizuojantis procesas nepasibaigia ir kai kuriø generatoriø sukimasis pradës didëti ar mažëti kitø generatoriø atžvilgiu. Tai gali sutrikdyti sistemos darbà.

Priklausomai nuo trikdžiø dydžio yra skiriamos dvi stabilumo rûšys – statinis stabilumas ir dinaminis stabilumas. Sistemos statiniu stabilumu laikoma sistemos sugebëjimas atlaikyti mažus trikdžius - apkrovø pokyèius. Sistemos dinaminiu stabilumu laikomas sistemos sugebëjimas atlaikyti didelius trikdžius, tokius kaip generatoriø atsijungimas, elektros linijø gedimus (trumpuosius jungimus). Sistemos stabilumo sàlygoms nustatyti elektros sistemos inžinieriai naudojasi specialiomis kompiuteriø skaièiavimo programomis, kuriose generatoriai, reguliatoriai, apkrovos, elektros tinklai ir juose vykstantys procesai atvaizduojami jø matematiniais modeliais, o analizuojant juos sprendžiama, ar duotomis sàlygomis sistema yra stabili, ar ne.

Sistemos gyvybingumas

Dideli trikdžiai sistemoje, tokie kaip generatoriø, elektros linijø ar transformatoriø gedimai sukelia aktyviøjø ir reaktyviøjø srautø bei átampø pasikeitimus. Kaip buvo minëta anksèiau, N-1 sàlyga reikalauja, kad elektros sistema, ir praradus sugedusius elementus, galëtø toliau tæsti darbà, t.y. kad neišsivystytø sistemos griûtis (kaskadiniai atsijungimai) dël šiluminiø (terminiø) perkrovimø, žymaus átampø sumažëjimo ar sistemos stabilumo praradimo. Átampos reguliavimo átaisai ir generatoriø reguliatoriai yra nustatomi taip, kad ávykus netikëtam gedimui dažnis ir átampos bûtø atstatyti, o pasikeitæ galiø srautai bûtø leistinose ribose. Taigi, elektros tinklø pralaidumà riboja ne tik esamø galiø srautai, bet ir srautai, kurie gali bûti, ávykus netikëtam galimam dideliam gedimui. Pvz. jei du sistemos mazgus jungia trys elektros perdavimo takai, kuriø kiekvieno pralaidumas po 100 MW (tiksliau – MVA, taèiau paprastumo dëlei laikykime, kad MW), t.y. jei galiø srautas elektros linija viršytø 100 MW, tai dël padidëjusiø sroviø linijos laidai per daug ákaistø, o dël to ir per daug ásvirtø. Dël padidëjusio galiø srauto padidës reaktyviosios galios poreikis, ir átampa linijos gale gali bûti mažesnë nei leistina. Jei bûtø bandoma dël to padidinti átampà linijos pradžioje, jà gali reikëti padidinti per daug, dël ko gali ávykti iškrova, prasidëti vainikinis išlydis ar net sugadinti árenginiai. Taigi, jei viršijamas linijos pralaidumas, linijos apsaugos jà po nustatyto laiko atjungia, kad bûtø išvengta árenginiø sugadinimo.

Taigi, jei du mazgus jungianèiø kiekvieno elektros tako pralaidumas yra po 100 MW,  atrodo, kad pralaidumas tarp tø mazgø galëtø bûti 300 MW. Deja, dël lygiagreèiø galiø srautø taip gali bûti tik tada, jei tø takø impedansai yra lygus. Jei linijø (tiksliau – lygiagreèiø takø) impedansai nelygûs, tai takø srautai bus nelygûs. Tegul srautø pasiskirstymo tarp takø santykis yra 1:0,9:0,7. Tai tada didžiausia perduodama galia tik vienu taku galëtø bûti 100, o kitais turëtø bûti mažesnë. Taigi, minimu atveju srautø pasiskirstymas bûtø 100, 90 ir 70 MW, o suminis pralaidumas bûtø ne 300 MW, o tik 100+90+70=260 MW.

Užtikrinant sistemos gyvybingumà, minëtø trijø takø suminis pralaidumas turëtø bûti dar mažesnis. Jei dël gedimo atsijungtø, pvz. net mažiausiai apkrauta linija, tai likusiø dviejø takø linijose galiø srautai padidëtø ir bûtø 146+114=260 MW, t.y. abiejø takø linijos bûtø perkrautos. Taigi, norint išvengti perkrovimo, kuris gali vesti á kaskadiná linijø atjungimà – sistemos griûtá, suminis trijø takø pralaidumas galëtø bûti tik 178 MW, t.y esant visiems trims galiø srautø takams, lygiagretûs srautai bûtø 69+61+48=178 MW, o atsijungus labiausiai apkrautai linijai galiø srautai likusiose dviejose pasiskirstytø 100+78=178 MW, t.y dël sistemos gyvybingumo užtikrinimo aptartu atveju suminis pralaidumas bûtø tik 59 procentai nuo trijø takø pralaidumø sumos.

Elektros sistemos stabilumo analizë gali parodyti, kad aptartu atveju dël linijos atsijungimo, nors darbe likusios elektros linijos nebus perkrautos, gali bûti prarastas sistemos stabilumas, t.y. dël sistemos stabilumo užtikrinimo gali reikëti perduodamà galià dar daugiau riboti.

Bendras principas išvengti sistemos griûties, t. y. kaskadiniø atsijungimø, - visada užtikrinti saugø sistemos darbo režimà. Saugus režimas reiškia, kad generatoriø apkrovos yra paskirstytos taip, kad yra užtikrinti tokie galiø srautø pasiskirstymai perdavimo tinkluose, kurie garantuoja pakankamus rezervus, tiek generacijos, tiek pralaidumo, t. y. kad ávykus sunkiausiam sutrikimui, esami generatoriø ir pralaidumo rezervai garantuoja, kad persiskirstæ galiø srautai linijø pavojingai neperkraus, o neišvengiami atjungimai nepažeis sistemos stabilumo.

Taigi, saugus režimas yra svarbus elektros sistemos darbo patikimumo užtikrinimui, ir tai gali reikalauti, kad daugiau bûtø apkrauti mažiau efektyvûs generatoriai, t. y. su didesniais sànaudø prieaugiais. Tam yra ir alternatyva. Sisteminës avarijos išvengti gali padëti ne tik tinkamas generatoriø apkrovø paskirstymas, bet ir tinkama prevencinë (priešavarinë) apsauga ir automatika. Ávykus gedimui tokia apsauga ir automatika gali labai greitai izoliuoti gedimà, o jei reikia, ir greitai atjungti elektriškai nutolusá generatoriø, bei greitai padidinti artimo generatoriaus galià. Taip automatiškai išvengiama pavojingo galiø persiskirstymo ir sistemos stabilumo pažeidimo.

Praktikoje pralaidumo ribojimas, užtikrinant sistemos gyvybingumà, reikalauja sudëtingos analizës. Elektros perdavimo tinklø konfigûracija paprastai yra daug sudëtingesnë nei aukšèiau minëtam pavyzdyje ir galios srautø persiskirstymas po gedimo atjungimo reikalauja daug sudëtingesniø skaièiavimø. Be to, reikia ávertinti ne tik aktyviøjø ir reaktyviøjø galiø srautø pasiskirstymø pasikeitimus, bet ir to átakà átampoms. Po gedimo naujas režimas nenusistovi iš karto, o tam tikrà laikà vyksta pereinamasis procesas, kurio metu keièiasi generatoriø generuojama galia bei átampos elektros tinkle, ir tie kitimai yra tarpusavyje susijæ. Tik sistemos stabilumo analizë gali atsakyti ne tik á klausimà, ar nauja sistemos bûklë po gedimo bus stabili, bet ir, ar gedimo sukelti pereinamieji procesai baigsis nauju stabiliu sistemos režimu.

Elektros perdavimo galimybiø didinimo perspektyvos

Taigi, elektros sistemoje pageidautina didinti elektros perdavimo pralaidumà. Kaip tai galima padaryti? Ieškant atsakymø á toká klausimà, reikia apsvarstyti aukšèiau minëtø pralaidumo ribojimø sumažinimo galimybes. Tam yra du keliai – tobulinti elektros perdavimo tinklus ir generatorius. Tokios priemonës gali bûti:

didinti elektros linijø pralaidumà, tiek terminá, tiek pagal átampø ribojimus,

pagerinti reaktyviøjø galiø ir átampø reguliavimà elektros tinkluose,

pagerinti aktyviøjø galiø valdymà elektros tinkluose,

pagreitinti generatoriø reakcijà ir elektros linijø atjungimà,

statyti naujas (papildomas) elektros linijas.

Elektros perdavimo galimybiø padidinimo sànaudos priklauso nuo daugelio vietos specifiniø sàlygø, kaip vietovës, tinklø konfigûracijos, elektros árenginiø, kuriuos reikia pagerinti, jø tipo ir amžiaus, ir pan. Paprastai, modernizuojamas elektros perdavimo linijas ar generatorius kuriam tai laikui juos reikia atjungti, t.y. jais kurá tai laikà reikia nesinaudoti. Tai sudaro tam tikras papildomas išlaidas, ypaè jei tie árenginiai buvo pakankamai apkrauti, o dël modernizacijos atsirandanèias papildomas išlaidas yra sunku nustatyti.

Reikia pabrëžti, kad perdavimo galimybiø padidinimo naudà dažnai sunku ávertinti. Tam yra keletas priežasèiø. Pirmiausia, modernizacija perdavimo galingumui padidinti turës átakos ne tik á perduodamos galios padidëjimà, bet pakeis ir sistemos darbo ekonomiškumà bei sistemos patikimumà. Dël to, kas didesnës, modernizacijos išlaidos ar nauda dël padidinto perdavimo pralaidumo, yra sunkiai árodoma. Antra, bet kurios perdavimo pralaidumo padidinimo priemonës átaka perduodamai galiai, darbo ekonomiškumui bei patikimumui labai priklauso nuo vietos specifiniø sàlygø. Pavyzdžiui, naujos 330 kV elektros linijos tarp Telšiø ir Klaipëdos pastatymo átaka bus skirtinga nei 330 kV elektros linija tarp „Neries“ ir „Vilniaus“ pastoèiø, ir ta átaka keisis, bëgant laikui bei keièiantis apkrovoms. Todël tokiø sprendimø priëmimui reikia atlikti išsamias studijas.

Esamø elektros linijø pralaidumo padidinimas

Átampos padidinimas

Aukštesnës átampos elektros linija galima perduoti didesnæ galià. Kaip jau buvo minëta, didžiausià elektros linijai leistinà átampà apsprendžia jos konstrukcija (atstumas tarp laidø), izoliacija bei prie jos prijungti elektros árenginiai. Taigi, norint elektros linijai leisti aukštesnes átampas, reikia padidinti atstumà tarp laidø, padidinti izoliatoriø skaièiø girliandose, padidinti laidø atstumà iki žemës – paaukštinti atramas. Be to, prie elektros linijos prijungtus árenginius, tokius kaip skyriklius, jungtuvus, srovës ir átampos transformatorius, reikia pakeisti á aukštesnës átampos árenginius, kurie yra brangesni.

Srovës padidinimas

Norint padidinti elektros linija perduodamà galià didinant srovæ, paprasèiausia yra leisti laidams daugiau ákaisti. Tokia priemonë yra paprasta ir, atrodo, pigi, bet dël to gali sutrumpëti árenginiø darbo amžius. Kad taip neatsitiktø, yra taikomas vadinamas dinaminis linijos leistinos srovës normavimas.

Kaip jau buvo minëta, elektros linijos leistinà srovæ apsprendžia laidø leistina temperatûra, o tuo paèiu ir laidø ásvyrimas. Projektuojant elektros linijas paprastai priimamos standartinës aplinkos sàlygos, kurios nuo realiø skiriasi. Pvz. Lietuvoje projektuojant elektros linijas laikoma, kad oro temperatûra yra +25˚C. Taikant dinaminá leistinos srovës nustatymà yra priimamos faktinës aplinkos sàlygos. Žiemà, kai minusinë temperatûra ir puèia vëjas, laidø aušinimas yra geresnis, ir iki leistinos temperatûros laidai ákaista tik tekant didesnei srovei. Taigi, žiemà laidø leistina srovë jiems nepakenkdama gali bûti didesnë, nei prie +25˚C oro temperatûros, todël elektros linija galima perduoti didesnæ galià. Matuojant faktinæ temperatûrà, vëjo stiprumà ir faktiná laidø ásvyrimà galima operatyviai koreguoti linijos leistinà apkrovà – pralaidumà. Taip laikinai galima padidinti elektros linijos perduodamà galià su labai minimaliomis išlaidomis – skaièiavimo ir apsaugø nuostatø koregavimo.

Kita, brangesnë priemonë yra laidø pakeitimas á storesnius. Tam gali tekti ir sustiprinti linijø atramas. Taèiau tokia priemonë yra žymiai pigesnë ar paprastesnë nei statyti naujà linijà.

Konstrukcijos pakeitimas

Elektros linijos perduodamos galios ribojimus dël sroviø ir átampø galima pakeisti, keièiant oro linijø konstrukcijà. Lengviausiai ágyvendinama priemonë yra, jei leidžia atramos, fazinius laidus išskaidyti á du ar daugiau. Išskaidyti faziniai laidai leidžia perduoti didesnæ galià, nes leistinos laidø srovës tampa didesnës (didesnis aušinimo paviršius) ir mažesnë linijos reaktyvioji (induktyvioji) varža, sumažëja sàlygos vainikiniam išlydžiui. Linijos reaktyviàjà varžà galima sumažinti, sumažinus atstumà tarp faziniø laidø. Paprasèiausias bûdas – laidus ant atramø tvirtinti dviem izoliatoriø girliandomis („V“), kad laidai mažiau negalëtø siûbuoti. Sudëtingiau, padaryti linijas kompaktinëmis, t.y. fazinius laidus mechaniškai sujungti izoliaciniais strypais, kurie neleistø faziniams laidams nesinchroniškai siûbuoti ir tai leistø žymiai sumažinti atstumà tarp faziniø laidø, - sumažinti elektros linijos induktyviàjà varžà.

Kita tokia priemonë galëtø bûti linijos atramø konstrukcijos pakeitimas, kuris leistø ant tø paèiø atramø pakabinti daugiau elektros linijos grandžiø. Deja, tokiu atveju dažnai reikia sustiprinti atramas ir jø konstrukcijà.

Aktyviosios galios srautø reguliavimas

Elektros tinklø pralaidumà riboja, kaip buvo aiškinta aukšèiau, labiausiai apkrauta elektros linija tinkle. Taigi, valdant ar keièiant galiø srautø pasiskirstymà elektros tinkluose galima keisti tinklø pralaidumà. Prieš tai buvo aptarti bûdai, kaip galima padidinti elektros linijø pralaidumà, keièiant jø parametrus. Elektros tinklo pralaidumà galima padidinti ir pakeièiant galios srautø pasiskirstymà tinkle.

Vartotojams rûpi jø aprûpinimas energija, o energijà neša aktyvioji galia. Aktyviosios galios perdavimà elektros tinklu kartais galima padidinti, perskirstant elektriniø apkrovas. Mažiausios elektros gamybos sànaudos bus, jei bus daugiau apkrauti ekonomiškesni agregatai. Kai kada neekonomiškai perskirsèius apkrovas tarp elektriniø, galima pakeisti aktyviøjø galiø srautø pasiskirstymà ir padidinti elektros tinklu perduodamà galià, t.y. galima išvengti perkrovimo ir nenutraukti elektros tiekimo. Taigi, tokia priemonë šiek tiek padidina elektros gamybos sànaudas, bet tai geriau nei nutraukti elektros tiekimà vartotojams.

Kita nebrangi ir dažnai naudojama priemonë yra elektros tinklo schemos pakeitimas. Elektros perdavimo tinkle kiekvienà jo mazgà elektra gali pasiekti keliais takais, t.y. galimi lygiagretûs galiø srautai. Kai kada galiø srautai lygiagreèiuose takuose gali pasiskirstyti nesëkmingai, ir mažesnio pralaidumo elektros linijos gali tapti perkrautomis. Tai dažnai atsitinka, kai lygiagreèiai dirba skirtingø vardiniø átampø elektros tinklai ar lygiagreèiø tinklo takø aktyviøjø ir reaktyviøjø varžø santykis žymiai skiriasi, t.y. taip vadinamuose nehomogeniniuose tinkluose. Paprastai, dël tinklo nehomogeniškumo perkraunamos žemesnës átampos elektros linijos. Nehomogeniškumas gali ryškiai pasireikšti ir kai lygiagreèiam darbui sujungtos oro ir kabelinës linijos.

Perkrovimo galima išvengti ir padidinti elektros tinklo pralaidumà tinkamai parinkus kontûrø nutraukimo vietas, t.y. kai kurià perdavimo tinklo dalá tenka padaryti atvirà – be uždarø kontûrø. Tokia priemonë padidina elektros tinklo pralaidumà, bet sumažina patikimumà – dalyje elektros tinklo elektra turi mažiau takø ar tik vienà takà, t.y. pralaidumas padidinamas patikimumo sàskaita.

Nehomogeniniø elektros tinklø pralaidumui padidinti, nesumažinant elektros perdavimo patikimumo, naudojama ir brangi priemonë – fazæ sukantys transformatoriai bei fazës reguliatoriai. Tai priimtina, kai lygiagreèiam darbui per autotransformatorius yra sujungti skirtingø átampø elektros tinklai. Tokiø elektros tinklø pralaidumui padidinti ir aktyviosios galios nuostoliams sumažinti, nemažinant patikimumo, kartais naudojami specialûs reguliuojami transformatoriai, kurie keièia ne tik átampos dydá bet ir fazæ, ar fazës reguliatoriai. Keièiant átampø fazæ, kaip sklende, galima valdyti galiø srautus lygiagreèiuose jø takuose. Dabartinis elektronikos išvystymas ágalina átampø fazes pakeisti ir tuo reguliuoti galiø srautø pasiskirstymà tinkle naudojant specialius elektroninius átaisus kaip elektronines sklendes. Tokios priemonës gali padidinti tinklo pralaidumà, bet turi ir trukumà – jos padidina reaktyviosios galios nuostolius tinkle. Kartais tai gali irgi tapti problema.

Reaktyviøjø galiø ir átampø valdymas

Viena iš priemoniø elektros tinklø pralaidumui padidinti gali bûti ir reaktyviøjø galiø bei átampø tinkle tinkamas valdymas. Reaktyviøjø galiø, kaip ir aktyviøjø, pagrindinë versmë yra elektros generatoriai. Kaip jau buvo minëta, reaktyviøjø galiø dideliais atstumais neámanoma perduoti, o reaktyviøjø galiø generavimas elektros generatoriais riboja generatoriø aktyviàjà galià. Árengus reikiamuose elektros tinklo mazguose kondensatorius, juos ájungiant ar atjungiant, galima valdyti reaktyviøjø galiø srautus, juos sumažinant elektros linijose, ir taip padidinti linijø pralaidumà aktyviajai galiai. Reaktyviajai galiai generuoti elektros tinklo mazguose gali bûti árengti ir brangesni árenginiai – sinchroniniai kompensatoriai ar statiniai reaktyviosios galios šaltiniai. Jei kondensatoriais ar jø baterijomis reaktyviàjà galià galima keisti juos ájungiant ar atjungiant - šuoliais, tai sinchroniniais kompensatoriais ir statiniais reaktyviosios galios šaltiniai – nuosekliai, o be to jie gali ne tik generuoti, bet ir vartoti reaktyviàjà galià. Be to, elektros tinkle átampos bûna žemos, kai yra reaktyviosios galios stygius, o prie žemesnës átampos yra mažesnë kondensatoriø generuojama reaktyvioji galia. Dël to kondensatoriai elektros tinkluose mažina sistemos stabilumà. Tai trûkumas, kurio neturi sinchroniniai kompensatoriai.

Kai kuriose elektros sistemose jau yra naudojami kompiuteriniai srautø pasiskirstymo moduliai, kurie ágalina optimizuoti aktyviøjø ir reaktyviøjø galiø paskirstymà perdavimo tinkluose. Tikimasi, kad ateityje tai bus plaèiau naudojama. Aišku, tam reikia ne tik informaciniø technologijø, bet ir išvystytos informacinës sistemos bei moderniø valdymo átaisø.

Stabilumo gerinimas

Elektros perdavimà tenka riboti, siekiant užtikrinti sistemos darbo patikimumà. Tokios prevencinës priemonës ypaè bûdingos sistemos stabilumo užtikrinimui. Pakeitus prevencinæ politikà á koreguojanèià galima irgi padidinti perdavimo galimybes. Tam tarnauja prevencinës (priešavarinës) apsaugos ir automatikos priemonës. Automatikos priemonës gali leisti staigiai trumpam padidinti (forsuoti) ar sumažinti elektrinës generuojamà galià ir tuo pagerinti pereinamojo proceso eigà – išsaugoti sistemos stabilumà. Reikia turëti galvoje, kad tokios priemonës mažina árenginiø darbo amžiø bei didina gedimo tikimybæ, todël tam reikalinga techninë ir ekonominë analizë.

Ateities tendencijos

Á energetikos sistemas ateinanti nauja technika taip pat leidžia padidinti perdavimo galimybes. Tai didelës galios puslaidininkiai, ne mechaniniai komutaciniai aparatai, superlaidžios medžiagos. Reikšmingi yra ir informaciniø technologijø pasiekimai. Kai kas jau rado pritaikymà, kai kas dar tebëra tyrimo stadijoje.

Didelës galios puslaidininkiniai prietaisai jau leidžia atsisakyti mechaniniø valdymo átaisø. Mechaniná elektros grandiniø nutraukimà pakeitus elektroniniu sumažëja komutacijø laikas, tampa neribojamas komutacijø skaièius. Tokie átaisai naudojami statiniuose reaktyviosios galios kompensatoriuose, aukštos átampos nuolatinës srovës intarpuose (HVDC back-to-back convertor). Kartu su skaitmeninëmis technologijomis didelës galios puslaidininkiniai prietaisai naudojami ir plintanèiose lanksèiose kintamos srovës perdavimo sistemose – FACTS (flexible alternating current transmission system). Tipinës FACTS valdikliø galios jau siekia iki keliø šimtø MVA.

Didelës galios puslaidininkiniai prietaisai sudaro naujas galimybes valdyti galiø srautus elektros tinkluose ir taip padidinti jø pralaidumà, nors, kol kas, tai brangios priemonës. Daugelyje šaliø vykdomi tiriamieji darbai, kaip tobulinti ir atpiginti tokius átaisus. Kartu su didelio pajëgumo kompiuteriais ir informacinëmis technologijomis jie sudaro galimybes optimizuoti elektros sistemø darbà realiame laike, t.y. padidinti jø veiksmingumà ir patikimumà. Deja, tam dar reikia dideliø investicijø ne tik tyrimams, bet ir naujø pasiekimø ágyvendinimui.

Nemažos viltys dedamos ir á superlaidžiø medžiagø panaudojimà tiek elektros generatoriuose, tiek elektros perdavime. Tose srityse superlaidumas greitai perversmo nepadarys. Revoliucinius pokyèius žada superlaidumo panaudojimas energijos kaupikliuose, t.y. energijos akumuliavimui superlaidžiuose magnetuose. Tokie kaupikliai leistø tiek padidinti elektros tinklø pralaidumà, tiek elektros sistemø darbo patikimumà.

Nors jau 1982 m. JAV išbandyta, kad 40 cm storio kabeliu skystame helyje galima perduoti 2000 MW, platesnio superlaidumo pritaikymo dar reikia laukti.

LIETUVOS ENERGETIKOS SISTEMA

Á dabartinës Lietuvos energetikos sistemos sudëtá áeina keletas bendroviø. Jø darbà koordinuoti yra pavesta AB „Lietuvos energija“, kuri atlieka perdavimo sistemos operatoriaus funkcijas ir sudaro sàlygas veikti Lietuvos elektros rinkai. AB „Lietuvos energija“ priklauso elektros perdavimo tinklai (110 kV ir 330 kV) bei Kauno hidroelektrinë ir Kruonio hidroakumuliacinë.

Elektrinës

Pagrindinës elektrinës Lietuvos energetikos sistemoje yra Ignalinos AE, Lietuvos elektrinë bei Vilniaus, Kauno ir Mažeikiø termofikacinës elektrinës.

Ignalinos AE priklauso UAB „Ignalinos atominë elektrinë“. Joje du reaktoriai po 1300 MW. Pirmasis reaktorius pradëjo veikti 1984 m. gale. Jis 2004 m. gruodžio 31 d. sustabdytas, vykdant Lietuvos ir ES sutartá. Pagal tà sutartá antrasis reaktorius turi bûti sustabdytas 2009 m. Antrasis reaktorius pradëjo veikti 1987 m. Kiekvienas reaktorius tiekia garà dviems turbogeneratoriams po 750 MW. Kai reaktorius dirba pilna galia, elektros generatoriø galia bûna po 650 MW.

Lietuvos elektrinë priklauso AB „Lietuvos elektrinë“. Joje árengti 4 blokai po 150 MW ir 4 po 300 MW – viso 1800 MW. Pirmasis blokas pradëjo veikti 1962 m., aštuntasis – 1972 m. Visuose blokuose galima deginti dujas ir mazutà, o kai kuriuos – ir orimulsijà. Kol veikia Ignalinos AE, Lietuvos elektrinë yra rezerve, t.y. ji daugiausia laiko dirba minimalia galia – 60 MW, tam kad garantuoti tiek Ignalinos AE saugumà, tiek kad galëtø kuo greièiau pakeisti Ignalinos AE atsijungusi generatoriø ar sustojusá reaktoriø.

AB „Vilniaus energija“ priklauso dvi termofikacinës elektrinës: TE-3 du blokai po 180 MW ir TE-2 du blokai po 12 MW – suminë árengta galia 384 MW. TE-2 pradëjo veikti 1951 m., TE-3 pirmasis 180 MW blokas paleistas 1984 m., antrasis – 1986 m. Elektriniø kuras - dujos ir mazutas.

Kauno termofikacinë elektrinë priklauso UAB „Kauno termofikacinë“. Joje nuo 1975 m. veikia 60 MW blokas, o nuo 1976 m. – 110 MW, t.y. árengta suminë galia 170 MW. Elektrinës kuras – dujos ir mazutas.

AB „Mažeikiø nafta“ priklauso Mažeikiø termofikacinë elektrinë. Ji turëjo du blokus po 80 MW. Pirmasis blokas pradëjo veikti 1979 m., antrasis – 1980 m. 1983 m. buvo pastatytas ir treèiasis (50 MW) blokas, bet dabar jis neveikia. Elektrinës kuras – mazutas. Mažeikiø TE elektros gamybà apsprendžia šilumos poreikis Mažeikiø naftos perdirbimo gamykloje.

Be to, dar yra Petrašiûnø elektrinë (10,8 MW), priklausanti AB „Kauno energija“, Klaipëdos elektrinë (8 MW), priklausanti AB „Klaipëdos energija“, bei AB „Achema“ elektrinë (31 MW) ir AB „Lifosa“ elektrinë (25 MW), kurios prijungtos prie elektros perdavimo tinklø. Kitos, dar mažesnës hidroelektrinës ir ámoniø elektrinës yra prijungtos prie skirstomøjø elektros tinklø, o jø darbas turi menkà átakà energetikos sistemai.

Kauno HE, priklausanti AB „Lietuvos energija“ turi 4 hidrogeneratorius po 25,2 MW (árengta galia 100,8 MW) ir yra baigta statyti 1960 m. Dabar planuojama per artimiausius metus jà atnaujinti. Dabartiniu metu Kauno HE svarbiausia reikšmë ne tik apsaugoti Kaunà nuo potvyniø, bet ir padëti užtikrinti elektros paklausos ir gamybos balansà Lietuvoje. Po 2006m. rekonstrukcijos Kauno HE agregatai bus pritaikyti ir AGV. Kauno HE pagaminta energija kompensuoja dalá energijos nuostoliø (technologiniø sànaudø) perdavimo tinkluose, t.y. taip atpiginamas elektros perdavimas.

Kruonio HAE (priklauso AB „Lietuvos energija) turi 4 agregatus, kuriø kiekvienas gali bûti ir elektros generatorius, ir elektros variklis. Pirmasis agregatas pradëtas eksploatuoti 1992 m., ketvirtasis – 1998 m. Generatoriaus režime jø galia gali siekti 225 MW, o variklio – 220 MW, t.y. tokia galia reikalinga pompuoti vandená iš Kauno mariø á hidroakumuliacinës viršutiná baseinà. Pagrindinë Kruonio HAE paskirtis – operatyvus galios rezervas, t.y. Kruonio HAE generatoriai turi greitai pakeisti atsijungusá generatoriø Ignalinos AE. Be to, kadangi HAE agregatus galima greitai paleisti ir stabdyti, HAE yra svarbi priemonë užtikrinant galiø balansà. Kruonio HAE agregatai naudojami ir reguliuojant átampà (reaktyviàjà galià), ypaè mažø apkrovø metu.

Elektros perdavimo tinklai

Lietuvos elektros perdavimo tinklus sudaro 330 kV elektros tinklai (1670 km elektros linijø ir 11 pastoèiø bei dvi elektriniø skirstyklos) ir 110 kV elektros tinklai (4970 km oro linijø, 20 km kabeliø linijø ir 207 skirstyklas). Perdavimo elektros tinklai priklauso AB „Lietuvos energija“. Be to jie keturiomis 330 kV elektros linijomis sujungti su Latvijos, penkiomis – su Baltarusijos ir trimis – su Rusijos Kaliningrado srities 330 kV elektros tinklais. 110 kV Lietuvos elektros tinklai taip pat turi ryšiø linijas su kaimyniø šaliø elektros tinklais. Elektra iš perdavimo tinklø perduodama tiek á bendrojo naudojimo skirstomuosius elektros tinklus, tiek á keliø stambiøjø elektros vartotojø skirstomuosius tinklus.

Skirstomieji elektros tinklai

Lietuvos bendro naudojimo skirstomieji elektros tinklai priklauso AB „Rytø skirstomieji tinklai“ ir AB „VST“. AB „Rytø skirstomieji tinklai“ tiekia elektrà per 700 tûkstanèiams vartotojø rytinëje Lietuvos dalyje. Jie aptarnauja apie 34,7 tûkstanèiø km² teritorijà. Bendras 35-10-6-0,38 kV elektros linijø ilgis beveik 62 tûkstanèiø km.

AB „VST“ tiekia elektrà per 660 tûkstanèiø vartotojø vakarinëje Lietuvos dalyje, jø aptarnaujama teritorija sudaro 30,5 tûkstanèiø km², о bendras visø átampø skirstomøjø elektros linijø ilgis per 57 tûkstanèius km.