CATEGORII DOCUMENTE
Afaceri Calculatoare Casa masina Didactica pedagogie Diverse Educatie Finante Geografie Istorie & politica Legislatie Limba Management Sanatate Tehnologie

Bulgara	Ceha slovaca	Croata	Engleza	Estona	Finlandeza	Franceza
Germana	Italiana	Letona	Lituaniana	Maghiara	Olandeza	Poloneza
Sarba	Slovena	Spaniola	Suedeza	Turca	Ucraineana

įstatymai	įvairių	Apskaitos	Architektūra	Biografija	Biologija	Botanika	Chemija
Ekologija	Ekonomika	Elektra	Finansai	Fizinis	Geografija	Istorija	Karjeros
Kompiuteriai	Kultūra	Literatūra	Matematika	Medicina	Politika	Prekyba	Psichologija
Receptus	Sociologija	Technika	Teisė	Turizmas	Valdymas	vietimas

Elektros pastočių schemos ir skirstomieji įrenginiai

technika

+ Font mai mare | - Font mai mic


DOCUMENTE SIMILARE

Elektros pastočių schemos ir skirstomieji įrenginiai

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

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

Įmonės elektros energijos tiekimo sistema (ĮEETS) – tai renginiai, u˛tikrinantys visų monės elektros energijos imtuvų ( vairių mainų ir mechanizmų elektros variklių, elektros krosnių, elektrolizės renginių, elektrinio virinimo mainų ir aparatų, kėlimo ir transportavimo mechanizmų, apvietimo renginių ir kt.) patikimą, saugų ir ekonomiką darbą. ĮEETS sudaro transformatorinės pastotės (transformatorinės), skirstomosios pastotės arba punktai, elektros energijos skirstomieji vidaus įrenginiai ir tinklai.

Atsi˛velgiant į monės dydį ir instaliuotos galios bei būtiną elektros energijos tiekimo patikimumą, naudojamos vairios elektros energijos tiekimo ir skirstymo schemos. Da˛niausiai naudojamos tipinės EETS, kai monė elektros energiją gauna tiesiai i EETS 6–20 kV tampa ir per centrinį skirstomąjį punktą (CSP) ją paskirsto tarp transformatorinių pasto ių (TP) arba tarpinių skirstomųjų punktų (SP) po visą objektą. Yra pramonės monių, kuriose veikia savos iluminės elektrin s ne tik gaminančios elektros energiją, bet ir tiekiančios iluminę energiją (kartą vanden , garą) technologinėms ir kitoms reikm ms.

Tipinė įmonės elektros energijos tiekimo sistemos schema:

EETS – elektros energijos tiekimo sistema arba sava elektrinė;

CSP – centrinis skirstomasis punktas;

TP – transformatorinė pastotė;

SP – tarpinis skirstomasis punktas

Reikalavimai sistemos darbui ir jo planavimui

U˛tikrinant aukčiau aptartas elektros tiekimo normas, elektros sistemos darbas koordinuojamas ir planuojamas, vykdant tris pagrindines funkcijas, kurias apsprend˛ia elektros sistemos ir jos vartotojų dinamika ir sudėtinga prigimtis. Tos pagrindinės funkcijos yra:

apkrovos kitimo sekimas,

tiekimo patikimumo u˛tikrinimas,

galios mainų koordinavimas.

Elektros sistemos, vykdydamos tas funkcijas, siekia tai padaryti kuo pigiau. Tam pasiekti reikia apdoroti didelius informacijos kiekius, didelių kompiuterių pajėgumų, telekomunikacinių galimybių bei geros koordinacijos tiek tarp sistemos komponentų, tiek tarp organizacijų, susijusių su sistemos darbu.

Apkrovos sekimas

Kiekvienu momentu elektros turi būti tiekiama tiek, kiek jos reikia vartotojams. Elektros paklausa nuolat kinta ir tas kitimas nenuspėjamas, tačiau vartotojų apkrovos kitimas turi tam tikrus dėsningumus. Vartotojų apkrovos kitimas apytikriai panaus kas parą, kas savaitę, kas sezoną. Apkrovos kitimas, arba apkrovos grafikas, priklauso nuo meteorologinių sąlygų, alies ekonomikos, vartotojų savybių. Visų tų sąlygų įvertinimas sudaro galimybę prognozuoti apkrovos kitimą gana tiksliai.

Nuolatinis ir sunkiai nuspėjamas apkrovos kitimas reikalauja, kad būtų tam tikra koordinavimo sistema, kuri įgalintų kiekvienu momentu elektros gaminti tiek, kokia tuo momentu yra apkrova, t.y. kad kiekvienu momentu vartotojai saugiai gautų pareikalaujamą kokybikos elektros kiekį. Tuo tikslu elektros sistemos valdymo centras i anksto prognozuoja apkrovos grafikus ir pagal juos planuoja elektrinių darbą. Tikslų elektrinių elektros gamybos suderinimą su apkrova atlieka automatiniai įtaisai. Tam reikia u˛tikrinti, kad ne tik gamyba atitiktų paklausą, bet kad ir elektros sistemų mazguose įtampos būtų leistinose ribose, kad galių srautai elektros linijose ir transformatoriuose (autotransformatoriuose) atitiktų jų galimybes, o vartotojus pasiektų reikiamas elektros kiekis ir reikiamos įtampos. Be to, kad kuriam nors sistemos elementui dėl kokių prie˛asčių atsijungus, sistemos darbas nesutriktų. Kaip tai įvykdoma, bus pasakojama toliau.

Elektros tiekimo patikimumo u˛tikrinimas

Kiekvienu momentu bet kuris elektros sistemos elementas gali sugęsti arba būti sugadintas (pvz. ˛aibo), todėl elektros sistemos darbas turi būti taip organizuotas, kad bet koks sutrikimas nenutrauktų elektros tiekimo. Elektros sistemos gebėjimas tęsti darbą, įvykus gedimams, vadinamas sistemos gyvybingumu (anglikai – security), t.y. sistemos gyvybingumas - elektros sistemos galėjimas jos darbui nesutrikti dėl atsitiktinių trikd˛ių, tokių kaip trumpieji jungimai ar sistemos elementų netikėtas atsijungimas. U˛tikrinus sistemos gyvybingumą u˛tikrinamas ir elektros patikimas tiekimas.

Elektros sistemos sąlygos, kurios u˛tikrina sistemos gyvybingumą yra vadinama elektros sistemos tinkamumu ar adekvatumu. Elektros sistemos tinkamumas (adekvatumas) – sąlygos, kad sistema galėtų visą laiką tiekti reikiamų parametrų elektrą vartotojams, ne˛iūrint tiek planinių, tiek neplaninių sistemos elementų atjungimų.

Elektros sistemoje jos elementus reikia atjungti ne tik netikėtai jiems sugedus, bet jie taip pat yra atjungiami planuotai jų prie˛iūrai ar remontui. Planiniai atjungimai suma˛ina sistemos galimybes, tačiau leid˛ia suma˛inti netikėtų jos elementų gedimo tikimybę. Norint atlikti planinius atjungimus nesutrikdant elektros tiekimo, reikia turėti tam tikrą įrengtą rezervą, kuris kainuoja. Todėl čia reikia pasirinkti, ar padidinti elektros kainą, ar sutikti su planiniais elektros tiekimo nutraukimais, kurie reikalingi tinkamai elektros sistemos elementų eksploatacijai.

Galios mainų koordinavimas

iuolaikinės sistemos turi elektrinius ryius su kaimyninėmis elektros sistemomis. Tai sudaro sąlygas galių mainams tarp sistemų. Galių mainai gali būti įvairūs. Tai trumpalaikis ir ilgalaikis elektros pirkimas ar pardavimas kaimyninėms sistemoms, galia i bendrai valdomų elektrinių ir, pagaliau, galių tranzitas i vienų sistemų į kitas. Iskyrus specialius susitarimus, galių mainai turi nepaliesti elektros tiekimo vartotojams, t.y. negalima nesusitarus „siurbti“ elektrą i kaimyninių sistemų elektros tiekimui saviems vartotojams, kaip ir negalima nesusitarus perduoti į kaimynines sistemas jos perteklių, kai vartotojų paklausa neplanuotai suma˛ėjo. Kaimyninės elektros sistemos gali mainytis galiomis tik pagal sutartus tarpsisteminių galių mainų grafikus, o neplanuoti mainai, t.y. nukrypimai nuo planuotų mainų grafikų yra reglamentuojami taip vadinama „valdomos srities paklaida“ (anglikai – control area error). Pvz. JAV, kurioje galingiausios pasaulyje elektros sistemos, reikalaujama, kad „valdomos srities paklaida“ bent kartą per deimt minučių būtų lygi nuliui, o jos vidurkis per nustatytą laikotarpį nevirytų nustatyto dyd˛io. Tai svarbu ir da˛nio reguliavimui. Todėl galių mainų nuokrypiai nuo sutartų grafikų yra stebimi, valdomi ir registruojami tiek dėl atsiskaitymų, tiek dėl kompensacijų.

Elektros sistemos darbas ir jo planavimas

Elektros sistemos darbas turi būti taip organizuotas, kad būtų palaikomas jos adekvatumas ir u˛tikrintas jos gyvybingumas. Toks tikslas pasiekiamas:

tinkamai planuojant elektros sistemos pajėgumus,

tinkamai organizuojant elektros gamybą ir elektros perdavimą,

tinkamai valdant sistemos darbą realiame laike.

Tinkamas pajėgumų planavimas apima tokią elektrinių galių ir elektros perdavimo tinklų plėtrą, kuri u˛tikrina, kad elektrinių turima (disponuojama) galia visada būtų didesnė u˛ did˛iausią apkrovą, o kartu būtų u˛tikrintas reikiamam patikimumui reikalingas galios rezervas bei reikiamas elektros tinklų pralaidumas. Tai apima elektrinių ir elektros tinklų statybų gaiius, daug investicijų reikalaujančius projektus, kurių įgyvendinimą reikia tinkamai koordinuoti ir tuo rūpintis i anksto.

Tinkamas elektros gamybos ir elektros perdavimo organizavimas apima tinkamos dirbančių agregatų sudėties parinkimą ir apkrovų paskirstymą tarp dirbančių agregatų, įvertinant laukiamą atsitiktinį apkrovų kitimą, reikiamas priemones patikimumui ir sistemos adekvatumui u˛tikrinti. Vertikaliai integruotose kompanijose darbo ekonomikumas buvo pasiekiamas centralizuotai parenkant optimalią dirbančių agregatų sudėtį ir optimaliai paskirstant apkrovas tarp jų. Elektros rinkos sąlygomis efektyvumą u˛tikrina konkurencija tarp elektros gamybos kompanijų. Elektros sistemos valdymo centras turi kontroliuoti, kad elektros gamybos konkurencija nesutrikdytų sistemos patikimo darbo.

Kasdieninis elektros sistemos valdymas apima apkrovos sekimo, patikimumo u˛tikrinimo ir galių mainų funkcijas, kurios vykdomos naudojant keletą elektros sistemos darbo koordinavimo ir planavimo procedūrų. Tos procedūros yra skirtos skirtingiems laiko intervalams ir skirtingiems elektros sistemos darbo aspektams (1 lentelė).

1 lentelė. Elektros sistemos darbo ir planavimo funkcijos

Funkcija

Tikslas

Priemonės

Apkrovos sekimas

Da˛nio reguliavimas

Apkrovų grafikų sudarymas

Nuolatinis apkrovos kitimo sekimas

Dienos, savaitės, sezono apkrovų grafikai (įrenginių įtampų ir galių ribos)

Reguliatorių reguliavimas

AGV ir apkrovų paskirstymas

AGV, galių paskirstymas

Agregatų sudėties parinkimas

Įtampos reguliavimas

Patikimumo u˛tikrinimas

Gyvybingumo u˛tikrinimas

Adekvatumo u˛tikrinimas

Parengtis netikėtiems gedimams

Apsirūpinimas reikiamais tiekimų itekliais

Agregatų sudėties parinkimas įvertinant momentinį ir greitą rezervą

Generacijos perskirstymas įvertinant gyvybingumą

Įtampų reguliavimas

Agregatų sudėties parinkimas

Įrenginių prie˛iūros ir remontų grafikų sudarymas

Naujų pajėgumų planavimas

Galių mainų koordinavimas

Tarpsisteminė prekyba elektra, tarpsisteminiai galių tranzitai

AGV, apkrovų paskirstymas

Agregatų sudėties parinkimas

Procedūros, skirtos elektros gamybos ir paklausos balanso u˛tikrinimui, vykdomos nuolat. Kitos, kaip naujų generavimo pajėgumų planavimas, yra reikalingos ˛ymiai rečiau. Laiko intervalas, kurį apima procedūra, yra labai skirtingas. Pvz. generatoriaus galios reguliavimas apima laikotarpius, trumpesnius kaip minutė, o ilgalaikio planavimo laiko horizontas yra 20 ar daugiau metų perspektyva, nes tiek elektros sistemos įrenginių statyba trunka ilgai, tiek jų darbo am˛ius yra kelios deimtys metų. Tačiau kiekviena laiko perspektyva reikalauja apkrovų ir elektros įrenginių darbo prognozės.

Generatorių reguliatorių valdymas sekant apkrovą

Kiekvienu momentu elektros sistemoje galima palaikyti nustatytą - 50 Hz da˛nį, jei elektrinių generatoriai generuoja tokią galią, kokios tuo momentu jos reikia vartotojams ir elektros sistemos savosioms reikmėms. Da˛nis kinta, kai nėra balanso tarp elektros gamybos ir paklausos. Bet kuriuo momentu, kai galios paklausa yra didesnė nei pasiūla (pvz. dėl kokio nors generatoriaus gedimo ar paklausos padidėjimo) visų generatorių sukimasis sulėtėja ir tai suma˛ina da˛nį. Panaus procesas vyksta ir prieingu atveju, kai suminė generacija yra didesnė u˛ paklausą, - tada generatorių reguliatoriai turi suma˛inti jų galią, kad da˛nis nepakistų.

Da˛nio reguliavimas – tai balanso tarp elektros vartojimo ir gamybos nuolatinis palaikymas. Daugumos elektros sistemos generatorių greičio reguliatoriai seka da˛nį ir reguliuoja generatorių generuojamą galią, kad elektros gamyba atitiktų jos paklausą ir taip palaikytų nustatytą da˛nio dydį. Nuolatinis generatorių galios reguliavimas iek tiek padidina sąnaudas ir tuo ma˛ina elektrinių darbo veiksmingumą.

Generatorių galios akimirksniu negalima pakeisti. Greitis, kuriuo galima generatoriaus galią padidinti ar suma˛inti, vadinamas reakcijos greičių ir jis priklauso nuo elektrinės ir generatoriaus tipo. Kiekvieno agregato reakcijos greitis yra skirtingas. Dideli turbogeneratoriai, kaip atominių elektrinių ar anglimi kūrenamų elektrinių, savo generuojamą galią gali keisti lėtai, o dujų turbinų ar hidrogeneratoriai galią gali keisti greitai. 2 lentelėje yra pateikti įvairių agregatų tipiniai reakcijos greičiai procentais nuo generatorių vardinės galios.

2 lentelė. Elektros generavimo agregatų reakcijos greičiai

Agregato tipas ir dydis	Reakcijos greitis
Garo agregatai (bet kokio kuro)
10-50 MW	iki 5 % per minutę
60-200 MW	iki 4 % per minutę
Daugiau kaip 200 MW	iki 3 % per minutę
Hidroagregatai
10-60 MW	1-6 % per sekundę
Daugiau kaip 60 MW	4-6 % per sekundę
Dujų turbinų
Visų tipų	iki 55 % per minutę

Reakcijos greitis nurodo did˛iausią greitį, kokiu gali būti pakeista generatoriaus generuojama galia. Praktikai kiekvienam generatoriaus reguliatoriui yra nustatoma, kokiu greičiu generatorius turi keisti savo galią, priklausomai nuo da˛nio nuokrypio. Kai kurie reguliatoriai turi greitai keisti generatorių galią, o kai kurie gali ir visai nereaguoti. Kai kurie generatoriai gali generuoti fiksuotą galią, nereaguodami į apkrovos pokyčius. Tai priklauso nuo elektros sistemos suminės apkrovos ir nuo laukiamo jos pokyčio. Skaičiavimais nustatoma, kiek ir kurie elektros sistemos generatoriai turi dalyvauti automatiniame galios reguliavime. Apie reguliatorių valdymą - toliau.

Buvusioje Sovietų Sąjungoje, kurios ekonomika buvo planinė-administracinė, normalių re˛imų metu da˛nio reguliavime dalyvaudavo tik Volgos ir Dniepro kaskadų hidroelektrinės. Kitų elektrinių agregatų greičio reguliatoriams nejautrumo zona buvo nustatoma didelė, ir jie reguliavime dalyvaudavo tik tada, kai da˛nio nuokrypis virydavo nejautrumo zonos ribas, nema˛esnes kaip 0,2 Hz. Tokia centralizuota da˛nio reguliavimo sistema negali u˛tikrinti geros da˛nio reguliavimo kokybės, bet tai nebuvo svarbu, nes Sovietų Sąjungoje prekybos elektra nebuvo. Kai elektrinės da˛nio reguliavime nedalyvauja, t.y. generuoja nustatytą galią, jos gali būti pigesnės. Tai Sovietų Sąjungoje buvo svarbiausia.

ˇlugus Sovietų Sąjungai, jos energetikos sistemą paveldėjo NVS bei Baltijos alys. Da˛nio reguliavimo tvarka NVS ir Baltijos alių energetikos sistemoje liko ta pati, nes elektrinių agregatams modernizuoti reikia nema˛ai lėų ir laiko. Pereinant prie rinkos ekonomikos ir ypač sudarant sąlygas konkurencijai, da˛nio reguliavimo sistemą reikia keisti ir modernizacijos procesas visose alyse spartėja. Tas daroma ir Lietuvoje atnaujinant ir modernizuojant elektrinių agregatus. Europos Sąjungos ir Rusijos energetikos rėmuose planuojama sujungti sinchroniniam darbui UCTE energetikos susivienijimą su NVS ir Baltijos energetikos sistemą, t.y. sukurti energetikos sistemą nuo Lisabonos iki Vladivostoko. Tuo tikslu Rusijoje ir NVS alių energetikos sistemose sparčiai tobulinama da˛nio reguliavimo sistemą, derinama prie UCTE reikalavimų, tiek jo organizacija, tiek reguliavimo kokybė. 2005 m. da˛nio reguliavimo koncepcijoje nurodoma, kad da˛nio nuokrypiai normalių re˛imų metu neturi viryti 50 mHz, o maksimalūs – neturi viryti 200 mHz, ir jie turi būti likviduoti per 15 minučių. Vidutinė da˛nio reikmė pusvaland˛io intervale neturi skirtis nuo vardinės ne daugiau kaip 10 mHz.

Apkrovų agregatams paskirstymas ir automatinis generacijos valdymas sekant apkrovą, patikimumas ir galių mainų koordinavimas

Vienas i svarbiausių elektrinių darbo koordinavimo tikslų yra pasiekti ko ma˛esnes elektros gamybos sąnaudas. Ekonomikas apkrovų paskirstymas tarp elektros sistemos dirbančių agregatų yra pagrindinė tokio koordinavimo priemone. Ekonomikas apkrovų paskirstymas remiasi elektros gamybos lyginamaisiais sąnaudų prieaugiais.

Lyginamieji sąnaudų prieaugiai – tai papildomos sąnaudos, kurios reikalingos vienai papildomai kilovatvalandei pagaminti, arba sąnaudų suma˛ėjimas viena kilovatvalande suma˛ėjus gamybai. Lyginamieji sąnaudų prieaugiai priklauso nuo kuro sąnaudų ir agregato veiksmingumo, kuriuo kuras paverčiamas elektros energija bei kitų eksploatacinių sąnaudų, kurios kinta, priklausomai nuo gaminamos elektros kiekio. Ekonomikai paskirstant apkrovas tarp agregatų (dirbančių elektrinių blokų) daugiau apkraunami tie agregatai, kurių lyginamieji sąnaudų prieaugiai ma˛esni taip, kad būtų patenkinta suminė elektros paklausa sistemoje. iuolaikinėse elektros sistemose ekonomikas apkrovų paskirstymas tarp agregatų paprastai buvo perskaičiuojamas kas 5-10 minučių. Po elektros energetikos kompanijų restruktūrizacijos, ekonomikas apkrovų paskirstymas atliekamas tik tarp elektros gamybos kompanijos elektrinių ir jų agregatų, bet ne elektros sistemos mastu. Naujomis, t.y. elektros rinkos sąlygomis, ekonomiką apkrovų paskirstymą pakeitė elektros gamybos kompanijų konkurencija. Elektros sistemos valdymo centrui nebereikia spręsti, ar apkrovų paskirstymas ekonomikas, ar ne. Tai nustato komerciniai sandoriai tarp elektros gamintojų ir tiekėjų, kurie techninio priimtinumo po˛iūriu turi būti suderinti su energetikos sistemos valdymo centru.

Apkrovų paskirstymas tarp agregatų remiasi apkrovų prognozėmis, o realios apkrovos da˛nai daugiau ar ma˛iau skiriasi nuo prognozuotų. Todėl nuolatiniam generacijos ir apkrovų balansui u˛tikrinti valdomoje srityje reikia ir automatinio generacijos valdymo. Automatinio generacijos valdymo sistema (AGV) nusprend˛ia, kiek reikia padidinti ar suma˛inti kiekvieno agregato generuojamą galią, kad būtų palaikomas balansas tarp elektros paklausos ir gamybos, pageidautina - ekonomikiausiu būdu. Pagal AGV sistemos skaičiavimus, generatorių reguliatoriai yra taip nustatomi, kad būtų reikiami generacijos pokyčiai. AGV sistema nuolat seka sistemos da˛nį ir nustato, ar reikia keisti generaciją, ją didinti ar ma˛inti. Paprastai AGV sistema pagal apytikrį ekonomiką apkrovų paskirstymą generatorių reguliatorius paleid˛ia kas 5-10 sekund˛ių. Kol kas tai daroma Vakaruose, ne NVS ir Baltijos energetikos sistemoje. Lietuvoje tokie darbai jau pradėti.

Kai reguliatoriai balansuoja elektros gamybą su vartojimu, tam gali būti panaudoti ir agregatai su dideliais lyginamųjų sąnaudų prieaugiais, tokie kaip dujų turbinų, ar dizelių, nes jie gali greitai padidinti generuojamą galią. Kai da˛nis atstatytas, AGV sistema reguliatorius nustato taip, kad veiksmingesni agregatai padidintų savo galią ir pakeistų ma˛iau veiksmingus (su didesniais lyginamaisiais sąnaudų prieaugiais) agregatus, kurie buvo panaudoti da˛niui reguliuoti (greitai padidinti galią).

Visam tam darbui, apkrovų paskirstymui ir AGV, reikia turėti informaciją ne tik apie kiekvieno agregato sąnaudas, bet ir kitas jo charakteristikas. Pvz. kokiose ribose agregatas gali reguliuoti galią ir koks jo reakcijos greitis. Paprastai agregato veiksmingumas, kuriuo jis kurą verčia elektra, ir tuo pačiu jo lyginamieji sąnaudų prieaugiai priklauso nuo to, kaip jis apkrautas – pilnai, ar dalinai. Agregatų reguliavimo diapazonas, veiksmingumas, lyginamieji sąnaudų prieaugiai skiriasi, priklausomai nuo agregato tipo, kartais, ir nuo perkamos galios sutarties reikalavimų.

iuolaikinėmis sąlygomis elektros sistemos yra susijungusios su kaimyninėmis elektros sistemomis. Todėl minimizuojant elektros gamybos sąnaudas kartais tikslinga elektrą pirkti i kaimyninių elektros sistemų. Tokie tarpsisteminiai galių mainai jungtinėse elektros sistemose taip pat yra automatizuoti. Jei to nėra, ar nepakankama automatizacija, sistemos operatoriai tuos galių mainus derina, naudodami paprastesnes informacijos mainų sistemas.

AGV sistemos valdo tiek planinius, tiek neplaninius galių mainus tarp valdomų sričių. Tarpsisteminių galių mainų valdymui AGV sistema turi turėti informaciją apie tarpsisteminių planinių galių mainų grafikus ir nuolat matuoti faktinius galių mainus ir, juos palyginus, duoti atitinkamas komandas valdomų generatorių reguliatoriams didinti ar ma˛inti jų galią.

Atliekant skaičiavimus, kuris generatorius turi dirbti ir kokia jo apkrova, reikia įvertinti ir perdavimo tinklų sąlygas. Paprastai čia įtakos turi du dalykai. Pirmiausia, perskirstant apkrovas tarp dirbančių agregatų, gali ˛ymiai pasikeisti galių nuostoliai perdavimo tinkluose. Jei suminiai nuostoliai perdavimo tinkluose yra ˛ymus, tada reikia įvertinti lyginamuosius nuostolių tinkluose prieaugius, ne tik lyginamuosius sąnaudų prieaugius elektrinėse. Tikslus lyginamųjų nuostolių tinkluose prieaugių skaičiavimas yra sudėtingas ir gaius. Galios nuostoliai tinkluose nesikeičia proporcingai perduodamai galiai, nes jie priklauso nuo srautų pasiskirstymo tinkle. Tai sudaro galios nuostolių skaičiavimams sunkumų, tačiau į nuostolių tinkluose įtaką reikia atsi˛velgi. Praktikoje skaičiavimų suprastinimui naudojami apytikriai matematiniai modeliai.

Kitas dalykas, kurį reikia įvertinti, yra sistemos patikimumas ir adekvatumas. Perduodamą elektros tinklais galią riboja įtampos elektros tinklo mazguose ir elektros linijų pralaidumas, todėl tai reikia įvertinti paskirstant apkrovas. Jei elektros perdavimo tinklų pralaidumas yra nepakankamas perduoti galią i ekonomiko generatoriaus į apkrovos mazgą, tada reikia daugiau apkrauti kitą generatorių, ma˛iau ekonomiką, t.y. ne ekonomikai paskirstyti agregatų apkrovas. Tam reikia ˛inoti ne tik perdavimo sistemos pralaidumą, bet ir kokie yra galios srautai linijose, kokią galią reikia perduoti ir kokį poveikį ji turės sistemos įtampoms. Dėl skaičiavimų sudėtingumo tai priklauso jau kitai energijos valdymo sistemos daliai, kuri nustato sistemos gyvybingumą, kuris yra svarbiau u˛ ekonomiką sistemos darbą. Apie tai ˛emiau.

Įtampų reguliavimas sekant apkrovas

Tai, ką daro generatorių reguliatoriai ir AGV, turi tikslą ekonomikai paskirstant agregatų apkrovas palaikyti reikiamą da˛nį, keičiantis sistemos apkrovai - vartotojų paklausai. Deja, perskirstant generatorių apkrovas gali keistis įtampos sistemos mazguose. Kaip jau buvo minėta, elektros sistemos įtampos turi būti leistinose ribose, kad saugiai galėtų dirbti elektros sistemos įrenginiai ir vartotojams įtampos būtų priimtinos. U˛tikrinant reikiamus įtampų lygius reikia ne tik palaikyti aktyviųjų galių balansą, bet ir reaktyviųjų. Kai elektros tinkle yra reaktyviųjų galių nebalansas, įtampa tinklo mazguose gali suma˛ėti ar padidėti. Įtampų struktūros ir reaktyviųjų galių srautų supratimas yra komplikuotas, ir tai yra sudėtingas elektros sistemos fizikos klausimas.

Kaip ˛inoma i fizikos, elektros galia yra srovės ir įtampos sandauga. Kintamosios srovės elektros tinkluose srovė ir įtampa kinta sinuso dėsniu 50 (ar 60) periodų per sekundę. Deja, srovės ir įtampos kitimas gali nesutapti faze, t.y. kai srovė pasiekia did˛iausią reikmę, įtampa per periodą ją gali pasiekti vėliau, ar anksčiau. Ta galios dalis, kurią sukuria srovė ir įtampa sutapdamos faze, yra aktyvioji arba realioji galia. Ji matuojama vatais [W] ir atlieką darbą, t.y. virsta viesa, iluma, ar suka elektros variklius. Ta galios dalis, kurią sukuria srovė ir įtampa nesutapdamos faze yra vadinama reaktyviąja, arba menamąja galia ir ji matuojama varais [var]. Ją galima įsivaizduoti, kaip galios srautą, kuris yra elektromagnetiniame lauke, esančiame aplink elektros grandinės elementus.

Kadangi srovė gali faze atsilikti nuo įtampos, ar pralenkti ją, reaktyviosios galios srautai elektros linijose gali sutapti su aktyviosios galios srautais, arba būti prieingos krypties.

Reaktyvioji galia darbo neatlieka, tačiau ją perduodant elektros tinklais atsiranda ne tik reaktyviosios galios, bet ir aktyviosios galios nuostoliai, o įtampos nuostoliai gali padidėti, ar suma˛ėti, priklausomai, ar reaktyvios galios srauto kryptis sutampa ar ne su aktyviosios galios srauto kryptimi.

Skirtingai nuo aktyviosios galios, didelę reaktyviosios galios apkrovos dalį elektros sistemoje sudaro ne tik elektros vartotojų reaktyviosios galios paklausa, bet ir elektros sistemos įrenginių pareikalaujama reaktyvioji galia. Tai pirmiausia transformatoriai ir autotransformatoriai, apkrautos elektros linijos. Be to, reaktyviosios galios nuostoliai elektros linijose yra ˛ymiai didesni nei aktyviosios. Todėl reaktyviosios galios perduoti dideliais atstumais neįmanoma ne tik dėl elektros linijų pralaidumo, – dėl jos nuostolių reaktyvioji galia gali prapulti elektros linijoje. Tuo pačiu suma˛inti ir įtampą elektros linijos gale. Todėl įtampos reguliavimui nepakanka u˛tikrinti reaktyviųjų galių balansą visoje elektros sistemoje, bet reikia jį u˛tikrinti atskiruose jos rajonuose, nes kaip minėta, reaktyviosios galios dideliais atstumais perduoti neįmanoma.

Įtampų reguliavimas, u˛tikrinant jų dydį leistinose ribose keičiantis apkrovai, yra susijęs su reaktyviųjų galių valdymu. Įtampų reikmės sistemos mazguose telematavimais yra perduodamos į elektros sistemos valdymo centrą. Jei įtampų reikmės ieina i leistinų ribų, tada automatikai, ar televaldymu yra reguliuojami, ar valdomi reaktyviosios galios įrenginiai. Tam informacijos gavimui ir valdymui gali tarnauti ir SCADA.

Reaktyviąją galią gali generuoti ar ją vartoti elektrinių generatoriai (sinchroniniai), priklausomai nuo jų ˛adinimo srovės dyd˛io. Kai ˛adinimo srovė ma˛a, sinchroninės mainos vartoja reaktyviąją galią, kai didelė – generuoja. Todėl generatorių reaktyviąją galią gali riboti tiek statoriaus srovė, tiek rotoriaus srovė. Jei tos srovės yra pavojingai per didelės, automatinė apsauga generatorių atjungia.

Be elektrinių generatorių reaktyviajai galiai valdyti ir įtampai reguliuoti naudojami ir specialus sinchroniniai varikliai, dirbantys tučia eiga. Jie vadinami sinchroniniais kompensatoriais. Keičiant jų ˛adinimo srovę, galima keisti jų reaktyviąją galią ir taip u˛tikrinti reaktyviųjų balansą tame elektros sistemos rajone.

Elektros linijomis perduodant galios srautus dėl elektros linijų reaktyviųjų var˛ų atsiranda reaktyviosios galios nuostoliai, kurie didina reaktyviąją apkrovą. Elektros linijų laidai turi ne tik reaktyviąją var˛ą, bet ir talpųjį laidį, kurio prie˛astis – talpis tarp laidų bei tarp laidų ir ˛emės. Kai elektros linijomis perduodami nedideli galios srautai, jų generuojama reaktyvioji galia yra didesnė, nei reaktyviosios galios nuostoliai linijoje. Todėl ma˛ų apkrovų metu elektros linijų generuojama reaktyvioji galia gali neleistinai padidinti įtampas elektros perdavimo tinkle. Įtampoms suma˛inti reikia padidinti reaktyviąją apkrovą tame sistemos rajone. Kai elektros linijos ilgos, generatorių ˛adinimo suma˛inti nepakanka, norint panaikinti reaktyviosios galios perteklių. Todėl elektros sistemos perdavimo tinkle yra įrengiami reaktoriai (induktyviosios ritės). Be to, reaktyviajai galiai reguliuoti dar naudojami kondensatoriai, fazę reguliuojantys transformatoriai, ar statinės reaktyvios galios versmės – elektronikos valdomi reaktoriai ir kondensatoriai.

Valdant reaktyviąją galią gali būti reguliuojama ne tik įtampa, bet ir padidinamas elektros linijų pralaidumas, o perskirstant reaktyviosios galios srautus gali būti suma˛inti aktyvios galios nuostoliai elektros tinkluose ir tuo padidintas sistemos veiksmingumas. Dėl ios prie˛asties elektros sistemose atsiranda vis daugiau reaktyviosios galios įrenginių, tobulinamas jų valdymas.

Elektros sistemos gyvybingumas ir patikimumas paskirstant apkrovas

Kompleksikai paskirstant generatorių aktyviąsias ir reaktyviąsias galias bei valdant kitas reaktyviosios galios versmes elektros sistemos gyvybingumas gali nepasikeisti. Elektros sistemos patikimumo u˛tikrinimas yra atskiras elektros sistemos eksploatacinis u˛davinys, kuris sprend˛iamas tikrinant sistemos gyvybingumo reikalavimus apkrovų paskirstymo metu.

Elektros sistemos gyvybingumo reikalavimų tikrinimo tikslas – įsitikinti, ar nesusidaro sąlygos sistemos griūčiai (kaskadinei avarijai), jei netikėtai dėl gedimų atsijungs koks nors vienas ar kitas generatorius ar elektros perdavimo linija. Todėl apkrovos turi būti paskirstytos tokiu būdu, kad įvykus netikėtam gedimui, elektros sistema toliau galėtų dirbti, kad da˛nis ir įtampos būtų priimtinose ribose, o galių srautai elektros linijose nebūtų pavojingi joms galimu neleistinu perkrovimu. Taigi, sistemos gyvybingumo reikalavimų tikrinimas įvertina perdavimo patikimumą.

Svarbus dalykas elektros sistemos eksploatacijos metu praktikai u˛tikrinant jos daro patikimumą yra turėti elektros perdavimo galimybių atsargą. Elektrinėse visada laikomas tam tikras galios rezervas. Todėl klaidinga manyti, kad ne pilnai apkrauti generatoriai ir elektros perdavimo linijos yra neveiksmingas jų panaudojimas. Faktikai ta galios atsarga yra esminė, u˛tikrinant elektros sistemos patikimą darbą. Todėl tas skirtumas tarp regimybės ir realybės turi būti rūpestingai patikrintas, net ir esant ma˛iems pokyčiams elektros sistemoje.

Naudojami gyvybingumo įvertinimo metodai yra paremti aktyviųjų ir reaktyviųjų galių srautų pasiskirstymo elektros tinkluose skaičiavimais. Valdymo centro specialistai analizuoja daugelį netikėtumų variantų, kad nustatytų pavojingiausius netikėtumus ir galių perdavimo ribas. Jei galių perdavimo ribos yra ma˛esnės u˛ planuojamus srautus, tada perskaičiuojami planuojamų apkrovų paskirstymai, kad būtų u˛tikrinti leistini galių srautai, o juos įgyvendina AGV ir SCADA sistemos. Toks „neekonomikas“ apkrovų perskirstymas tarp agregatų, u˛tikrinant reikiamą sistemos gyvybingumą, padidina sąnaudas.

Galios srautų pasiskirstymų skaičiavimas ir netikėtumų analizė, tikrinant sistemos gyvybingumo u˛tikrinimą, yra gaius ir sudėtingas darbas. Sudėtingos elektros sistemos su daugelių elektrinių agregatų, perdavimo tinklų elementų ir apkrovų sukuria sudėtingą srautų pasiskirstymo struktūrą, ko pasėkoje reikia analizuoti be galo dideli skaičių galimų netikėtumų. Dėl skaičiavimų sunkumų elektros sistemos gyvybingumo įvertinimui da˛nai pasikliaujama planuojamų bei analizuojamų elektros perdavimo galimybių ir ribojimų nustatymu. Tai tėra tik priartėjimas prie sistemos gyvybingumo ribojimų.

Elektros sistemos gyvybingumo įvertinimui yra tobulinama automatinė energijos valdymo sistema. Tam, kombinuojant SCADA sistemos duomenų surinkimo galimybes su srautų pasiskirstymo skaičiavimais bei kitomis analitinėmis priemonėmis, siekiama įvertinti sistemos gyvybingumą realiame laike.

Dirbančių agregatų sudėties parinkimas

iluminių (ir atominių) elektrinių agregatai prie tai, kad jie galėtų pradėti dirbti sistemoje, turi būti tam parengti, įildyti. Elektros generatorius, kad jis galėtų būti įjungtas į elektros tinklą, turi būti sinchronizuotas, t.y. jis turi suktis tokių greičiu, kad jo generuojamos įtampos da˛nis būtų 50 (60) Hz, o įtampos dydis nesiskirtų nuo elektros tinklo įtampos. Tuo tikslu turi būti sudarytas elektros sistemoje dirbančių agregatų sudėties planas – kada koks agregatas turi būti leid˛iamas ar stabdomas. Dirbančių agregatų sudėtis turi būti tokia, kad įvykus bet kokiam netikėtam gedimui, atsijungus generatoriui ar elektros perdavimo linijai, būtų patenkinta vartotojų elektros paklausa. Be to, dirbančių agregatų sudėtis turi būti tokia, kad generatorių reguliatoriai galėtų palaikyti reikiamą da˛nį, kintant sistemos apkrovai, t.y. elektros sistemoje turi būti „besisukantis“ galios rezervas, vadinamas „kartu“.

Agregatų sudėties planas turi numatyti, kada koks agregatas leid˛iamas, kada stabdomas sistemos apkrovai kintant tiek paros, tiek savaitės, ar sezono laikotarpyje. Tam reikia atlikti skaičiavimus, kad sudarytas agregatų sudėties darbo grafikas u˛tikrintų minimalias sąnaudas, visą laikotarpį patenkinant kintančią elektros paklausą, įskaitant ir reikiamą „kartą“ rezervą, reikalinga u˛tikrinti sistemos darbo patikimumą. Elektros sistemos, sudarydamos dirbančių agregatų sudėties grafiką, da˛nai numato ir galių mainus su kaimyninėmis sistemomis. Dirbančių agregatų sudėties grafikai paprastai koreguojami kas parą, arba įvykus nenumatytiems apkrovų pasikeitimams, ar agregatų gedimams.

Dirbančių agregatų sudėties planavimas reikalauja begalės informacijos. Sudarant optimalų dirbančių agregatų sudėties grafiką, reikia informacijos apie elektrinių agregatų, elektros perdavimo tinklų sąnaudas, jų galimybes, ekonomikai paskirstyti apkrovas tarp agregatų, įvertinant sistemos gyvybingumą. Be to, reikia įvertinti agregatų paleidimo sąnaudas, kurios priklauso nuo to, kiek laiko agregatas stovėjo, įvertinti personalo galimybes. Tie faktoriai kinta, priklausomai nuo agregatų tipo. Todėl sudarant optimalų dirbančių agregatų sudėties grafiką reikia kompiuteriais atlikti daug skaičiavimų.

Konkurencinės elektros rinkos sąlygomis elektros sistemos valdymo centrui nereikia atlikti kai kurių ekonominių skaičiavimų, tačiau pateiktus elektros gamybos grafikus reikia derinti, skaičiavimais patikrinus, ar jie technikai įgyvendinami nepakenkiant sistemos darbo patikimumui.

Remontų grafikų sudarymas

Elektros sistemos įrenginius reikia laikas nuo laiko atjungti, atliekant jų prie˛iūrą, profilaktinius remontus. Tokie planiniai įrenginių atjungimai neturi sutrikdyti elektros sistemos darbo, elektros perdavimo. Tam vadinami remontų ar įrenginių atjungimo grafikai (planai) sudaromi laikantis tų pačių principų, kaip ir sudarant agregatų darbo planus, tik ių atveju reikia nagrinėti ilgesnius laikotarpius. Remontų grafiko optimizavimo tikslas toks pat – generatorių ir elektros linijų atjungimo planas turi u˛tikrinti patikimą sistemos darbą remontų metu ir minimizuoti sąnaudas. Plano sudarymui informacijos reikia apie kiekvieną planuojamą atjungti įrenginį, jo prie˛iūros ar remonto trukmę, sistemos apkrovas tuo metu. Tokie grafikai-planai yra sudaromi kasmet ir koreguojami po netikėtų įrenginių gedimų.

Elektros sistemos darbas avarijų metu, jos atstatymas po sisteminės avarijos

Nors elektros sistemos darbo patikimumui skiriamas didelis dėmesys, tačiau sisteminės avarijos gali įvykti, kurių metu sutrinka elektros sistemos darbas, daug vartotojų lieka be elektros. Tokios avarijos įvyksta labai retai, tačiau kaip rodo 2003 metai, jų negalima ivengti.

Sisteminės (totalinės) avarijos įvyksta, kai elektros sistemoje nepakanka galios paklausai patenkinti, ir trūkstamos galios negalima gauti i kaimyninių sistemų. Kai įtampos ir da˛niai pradeda smarkiai svyruoti, apsaugos įtaisai, saugodami generatorius ir elektros linijas nuo pavojingų perkrovų, juos gali atjungti, izoliuoti nuo sistemos ir taip sudaryti nebalansą tarp elektros sistemos pasiūlos ir paklausos. Avarinėse situacijose stengiamasi ivengti tokių atjungimų griūties, kad kuo ma˛iau vartotojų liktų be elektros. Ekstremaliais atvejais vartotojus tenka atjungti. Vartotojų atjungimo planas yra derinimas su automatikai izoliuojamais generatoriais, arba taip vadinamu sistemos idalinimu, t.y. atjungtų nuo sistemos elektrinių galia turi atitikti prijungtų vartotojų pareikalaujamą galią, nors da˛nis ir įtampos gali būti ir ne normalaus dyd˛io. Da˛niui pavojingai ma˛ėjant, automatikai, pagal i anksto sudarytą planą, dalis vartotojų yra atjungiama. Blogiausias atvejis, kai reikia atjungti visus vartotojus. Be elektros gali likti ir elektrinių savų reikmių įrenginiai, t.y. elektros sistema „u˛gęsta“ - įvyksta totalinė avarija.

Po totalinės avarijos elektros sistemos darbo atstatymas nėra paprastas. Tam reikia koordinuoti elektros sistemos komponentų sujungimą bei vartotojų prijungimą, nes irgi turi būti u˛tikrintas balansas tarp elektros pasiūlos ir paklausos. Kai elektros sistema „u˛gęsta“, ne visos elektrinės gali pačios pasileisti, nes jų paleidimui irgi reikia elektros. Todėl „u˛gesusios“ elektros sistemos darbo atstatymas turi būti koordinuojamas, o elektros sistemos darbo atstatymas trunka gana ilgai, kartais deimtis valandų.

„U˛gesusios“ sistemos darbo atstatymui yra i anksto sudaromi planai ir vykdomos treniruotės tuos planus įgyvendinti. Atstatant „u˛gesusios“ elektros sistemos darbą dalyvauja elektrinės, perdavimo ir skirstomieji tinklai, jų veiksmai turi būti suderinti, todėl tiems įgūd˛iams reikalingas nuolatinis dėmesys.

Elektros sistemos plėtros planai

Elektros paklausa visose alyse nuolat didėja, ne˛iūrint visų pastangų taupiai naudoti energiją. Pasirodo, ir energijos taupymas be didesnio elektros naudojimo neįmanomas. Todėl elektros sistemos turi planuoti, kaip bus patenkinta ateities elektros paklausa, kiek reikės naujų elektrinių pajėgumų, kaip i elektrinių didesnes galias galima bus perduoti į vartojimo rajonus. Elektros sistemos plėtros perspektyva yra ilgalaikė, deimtys metų, o plėtros planų pagrindas yra prognozės, tiek elektros paklausos, tiek kuro kainų, tiek kuro iteklių. Iki elektros energetikos reformos, kol elektros sistema buvo vienos energetikos kompanijos ˛inioje, elektros sistemos plėtros planai prasidėdavo nuo elektros gamybos pajėgumų didinimo - elektros sistemų projektuotojai pagal prognozuojamą elektros paklausos padidėjimą planuodavo elektrinių įrengtos galios padidinimą ar naujų elektrinių statybą. Praktika rodo, kad daug pigiau ir greičiau yra modernizuoti esamas elektrines, jas atnaujinus ir prailginus jų darbo am˛ių bei įrengtą galią, nei statyti naujas. Naujų elektrinių statyba susijusi ne tik su finansinėmis problemomis, bet ir su gaiiomis procedūromis parenkant naujos elektrinės vietą. Naujos elektrinės vieta turi tenkinti ne tik techninius, technologinius ir ekonominius reikalavimus, bet ir visuomenės, aplinkosauginius, socialinius interesus. Tų sprendimų derinimas pareikalauja kelių ar net kelioliką metų. Be to, elektrinių galių padidinimą ir naujų elektrinių statybą lemia valstybės energetikos strategija, jos energetikos politika. alies patikimas apsirūpinimas elektra yra valstybinės svarbos. Patikimumas u˛tikrinamas per technologijų, naudojamų energijos iteklių rūių ir jų tiekimų įvairovę. Todėl elektros gamybos plėtra yra valstybės reguliuojama. Lietuvoje tai nustato Energetikos ir Elektros energetikos įstatymai bei jų poįstatyminiai aktai, Nacionalinė energetikos strategija. alies energetikos strategija numato 25 metų perspektyvą ir yra atnaujinama kas penki metai.

Elektros gamybos plėtros planuotojai turi dideli pasirinkimą elektros gamybos technologijų, kurios skiriasi savo charakteristikomis ir kainomis. Paprastai elektrinių agregatai, kurių eksploatacinės sąnaudos yra ma˛os (atominių, anglimi kūrenamų elektrinių ar hidroelektrinių), jų statyba yra brangi ir ilga. Prieingai, elektrinių, kurių statyba yra palyginti nebrangi ir greita (pvz. dujų turbinų, kūrenamų dujomis ar nafta), eksploatacija yra brangi. Kadangi yra neaikios ateities kuro kainos ir neaiku, ar to kuro bus pakankamai, elektros gamybos planuotojai stengiasi siūlyti įvairias technologijas.

Planuojant elektros gamybos plėtrą negalima u˛mirti ir elektros vartojimo valdymo bei energijos taupymo. Skatinimas ir net investavimas į vartotojų aprūpinimą veiksmingesniais elektros prietaisais gali būti pigesnis nei naujų elektrinių statyba. Taip pat negalima neįvertinti ir vartotojų tendencijų statyti savas elektros gamybos versmes. Dabartinė elektros sistemų plėtros planavimo matematinė ir programinė įranga planuotojams leid˛ia įvertinti tokių naujų tendencijų tiek finansinę, tiek ekonominę įtaką, inagrinėti gausybė plėtros scenarijų.

Elektros gamybos plėtra yra skaidoma da˛niausia į tris dalis – bazinių elektrinių plėtrą, pusiau pikininių ir pikinių elektrinių plėtrą. Bazinės elektrinės yra skiriamos nuolatiniam darbui nekintama ar ma˛ai kintama apkrova. Jų statyba gana brangi, tačiau eksploatacinės sąnaudos ma˛os. Pusiau pikinių ir pikinių elektrinių agregatai turi būti pritaikyti kintamai apkrovai. Todėl jų eksploatacinės, kuro sąnaudos yra didesnės nei bazinių. Pikinių elektrinių agregatai turi būti tinkami greitai keisti jų galią.

Skirtingos elektrinių charakteristikos turi tam tikrų privalumų ir trukumų elektros sistemos darbe. Elektros sistemos plėtra turi sudaryti galimybes tinkamam jos darbui, atitinkančiam vartotojų lūkesčius. Elektrinių agregatų ansamblis turi leisti tinkamai reguliuoti da˛nį ir įtampą elektros sistemoje laukiamomis elektros sistemos darbo sąlygomis, t.y. esant reikalui greitai didinti ar ma˛inti generuojamą galią sistemoje, turėti pakankamą galių rezervą, tiek „kartą“, tiek „altą“ ir tai pasiekti su ma˛iausiomis sąnaudomis.

Perdavimo tinklų plėtra turi atitikti elektros gamybos plėtrą elektros sistemoje. Elektrinių vietos parinkimas yra susijęs su elektros perdavimo galimybėmis. Tai turi būti įvertinta, nagrinėjant elektros gamybos plėtros variantus. Perdavimo elektros tinklų plėtrą apsprend˛ia ne tik elektros gamybos plėtra, bet ir elektros paklausos pokyčiai elektros sistemoje, ryiai su kaimyninėmis elektros sistemomis.

iandieniniai techninės ir ekonominės analizės metodai, programinė įranga leid˛ia tinkamai įvertinti perdavimo tinklų plėtros variantus, jos įtaką elektros sistemos darbui. Planuojant elektros perdavimo tinklų plėtrą yra nagrinėjami aktyviųjų ir reaktyviųjų galių srautų pasiskirstymai, galios ir energijos nuostoliai elektros tinkluose, įtampų ir reaktyviųjų galių reguliavimo galimybės, tam reikalingi įrenginiai, sistemos stabilumas, gyvybingumas ir jo įtaka patikimam sistemos darbui.

Aukčiau ivardintos problemos, su ilgalaikės elektros paklausos prognozės bei kainų netikslumais, neaikiomis elektros gamybos technologijų tolimos perspektyvos galimybėmis ir tendencijomis elektros gamybos planavimą daro komplikuotu, o po elektros energetikos reformų, atskyrus elektros gamybą nuo elektros perdavimo ir vertikaliai integruotas energetikos kompanijas iskaid˛ius į nepriklausomas kompanijas, padarė dar neaikesniu. Naujos konkurencinės sąlygos elektros gamyboje nesuma˛ino aukčiau minėtų elektros gamybos plėtros problemų, o tik padidino investicijų į naujų elektrinių statybą riziką. Kai elektros sistemos gamyba elektros sistemoje yra iskaidytą į kelias elektros gamybos kompanijas, nei viena i jų nėra atsakinga u˛ bendrą elektros gamybos plėtrą elektros sistemoje. Manoma, kad tai turi ispręsti konkurencija, konkurencinė elektros gamybos rinka. Kol kas tokios patirties nėra. Europos Sąjungos direktyvos įpareigoja u˛ elektros sistemos darbą atsakingą kompaniją (perdavimo sistemos operatorių) skelbti visuomenei informaciją apie laukiamą galių deficitą.

ELEKTROS SISTEMŲ SUSIVIENIJIMAI

Kuo daugiau elektrinių yra sujungtų į elektros sistemą, tuo ji ekonomikesnė. Esant didesnei suminei elektrinių galiai, elektros energetikos sistemoje galima įrengti didesnės galios elektrinių blokus. Norint u˛tikrinti patikimą ir kokybiką elektros sistemos darbą, joje veikiančio labiausiai apkrauto bloko apkrova neturi sudaryti daugiau, kaip 3-7 procentus suminės sistemos apkrovos, nes tik ne didesnės galios generatoriams atsijungus, energetikos sistemoje juos gali per priimtiną laiką pakeisti darbe likę generatoriai. Todėl tik didelėse elektros sistemose galima įrengti didelės galios agregatus, kurie yra ekonomikesni nei ma˛i. Taigi, net Lietuvos elektrinės 300 MW blokas, jau nekalbant apie Ignalinos AE blokus, pilna apkrova gali dirbti tik esant suminei apkrovai per 6000 MW, t.y. daug didesnėje elektros sistemoje nei Lietuvos ar Baltijos alių kartu paėmus. (Pastaraisiais metais did˛iausia apkrova Lietuvoje - apie 2000 MW, o Baltijos – 5000 MW).

Didesnėje elektros sistemoje yra didesnė vartotojų įvairovė, todėl tokios sistemos suminė apkrova yra pastovesnė, t.y. elektrinių darbo sąlygos yra palankesnės didesniam jų ekonomikumui.

Plečiantis elektros sistemoms atsiranda galimybė joms susijungti. Susijungiančios elektros sistemos turi tenkinti valdomos srities sąlygas. Valdymo centro valdomą sritį sudaro elektros sistema ar jos dalis, kurioje:

kiekvienu momentu u˛tikrinama, kad elektrinių generuojama galia ir energija, kartu su perkama galia ir energija i kitos valdomos srities, atitinka tos srities suminę elektros paklausą, t.y. u˛tikrina galių bei energijos balansus;
sutartu tikslumu u˛tikrinami tarpsisteminių galių mainų sutarti grafikai;
reikiamose ribose reguliuojamas da˛nis sistemoje;
palaikomas reikiamas galios rezervas patikimam sistemos darbui u˛tikrinti ir, esant reikalui, galima padėti kaimyninėms elektros sistemoms.

Administracines valdomos srities ribas pasprend˛ia matavimo takų idėstymas.

Elektros sistemų susijungimas į jungtines elektros sistemas (susivienijimus) ekonomikai tikslingas, nes

suma˛ėja sistemoje reikalingas suminis galios rezervas;
pagerėja hidroelektrinių galios ir energijos panaudojimas, ypač potvynių metu, ir tuo padidinamas sistemos ekonomikumas;
suma˛ėja suminė did˛iausia pareikalaujama jungtinės elektros sistemos apkrovos galia tiek dėl geografinės ilgumos, tiek dėl geografinės platumos efektų, t.y. jungtinės elektros sistemos did˛iausia apkrova yra ma˛esnė nei jos apjungiamų elektros sistemų did˛iausių apkrovų suma;
atsiranda galimybė tarpusavio pagalbai, esant nevienodiems sezoniniams elektrinių galių pokyčiams, ypač hidroelektrinių, bei esant nevienodiems sezoniniams apkrovų pokyčiams;
atsiranda galimybė tarpusavio pagalbai, vykdant remontus bei įvykus avarijoms.

I kitos pusės, jungtinių elektros sistemų valdymas yra sudėtingesnis ne tik dėl to, kad valdomi objektai yra isidėstę didesnėje teritorijoje, bet ir dėl atsiradusių naujų savybių. Tarpsisteminės jungtys yra riboto pralaidumo, todėl reikia specialių priemonių, kad dėl perkrovimų jos neatsijungtų ir tuo nesutrikdytų sistemos darbo.

Tarpsisteminės jungtys paprastai yra gana ilgos, todėl keičiantis jose galių srautų krypčiai, gali ˛ymiai keistis reaktyviosios galios nuostoliai, o tai sudaro problemas reguliuojant įtampas.

Jungtinėje elektros sistemoje lygiagrečiai dirba daug elektrinių, todėl sistemoje trumpųjų jungimo srovės yra labai didelės. Dėl to reikia brangesnių įrenginių, atlaikančių dideles trumpųjų jungimų sroves, jungtuvų darbo sąlygos yra sudėtingesnės, reikia brangių priemonių apriboti trumpųjų jungimų sroves.

Jungtinių elektros sistemų privalumai yra svaresni u˛ jų trūkumus, todėl jungtinės sistemos vis didėja. Vakarų Europos ir Centrinės Europos elektros energetikos bendrovės yra susijungę į didelį susivienijimą UCTE (Elektros perdavimo koordinavimo sąjunga – Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity). iaurės alių - Danijos, Norvegijos, Suomijos ir vedijos elektros sistemos yra susijungusios į susivienijimą NORDEL. NVS ir Baltijos alių energetikos sistemos yra sujungtos (liko sujungtos) į vadinamą Vieningą elektros energetikos sistemą (UPS –Uniform Power System), dabar vadinama NVS ir Baltijos energetikos sistema. JAV yra trys energetikos sistemų susivienijimai – Rytų, Vakarų ir Teksaso.

Elektros sistemų susijungimas galimas tik tuomet, kai yra tenkinamos susijungimui būtinos sąlygos. Paprastai laikomasi principo, kad prie jungtinės elektros sistemos prisijungiant naujai elektros sistemai, neturi būti pakenkta kitų elektros sistemų darbui. Be to, yra techniniai (valdomos srities), ekonominiai, teisiniai, organizaciniai reikalavimai, dėl kurių paprastai susitariama prie susijungiant, o per bandomąjį laikotarpį praktikai patikrinama, kaip jie yra įvykdyti. Pavyzd˛iui, Lenkijos, Vengrijos, Slovakijos ir Čekijos (CENTREL) susijungimo su UCTE bandomasis laikotarpis tęsėsi nuo 1995 m. iki 2001 m.

Tie dideli energetikos susivienijimai, kuriuose elektrinės dirba sinchronikai, yra ir tarpusavyje susijungę asinchronikai per nuolatinės srovės intarpus, t.y. per keitiklius i kintamos į nuolatinę ir i nuolatinės į kintamą srovę, taip vadinamus keitiklius back-to-back. Kuriami planai sinchroniniam darbui sujungti UCTE ir UPS, t.y. sukurti sinchronikai dirbantį energetikos sistemų susivienijimą nuo Lisabonos iki Vladivostoko. Europos Sąjungos UCTE ir UPS sujungimo sinchroniniam darbui tikslas - sukurti didelę elektros rinką ir veiksmingai inaudoti tokios didelės teritorijos energijos iteklius.

KAIP DIDINAMOS ELEKTROS PERDAVIMO GALIMYBĖS

Elektros sistemos perdavimo tinklai naudojami elektros tiekimui i elektrinių elektros

vartotojams, elektros mainams su kaimyninėmis elektros sistemomis, kaimyninių elektros sistemų energijos tranzitui. Dėl elektros sistemų savybių ir elektros tinklų charakteristikų elektros perdavimą kai kada tenka riboti.

Perdavimo galimybių ribos

Elektros sistemos elektros perdavimo galimybes apsprend˛ia elektros sistemos fizika - elektros sistemos perdavimo fizines galimybes riboja tam tikri elektros sistemos fiziniai faktoriai. Pirma, tokius ribojimus gali sukelti atskirų elektros sistemos elementų ribotos galimybės ar visos sistemos darbo reikalavimai. Atskiri elektros sistemos elementai gali saugiai perduoti energija tik esant leistinoms įtampoms. Pvz. per aukta įtampa pa˛eis įrenginių izoliaciją ir elementas bus sugadintas. Tai pat, dėl per didelių srovių elementas gali perkaisti ir būti sugadintas, o dėl įilimo pailgėję elektros linijų laidai gali per daug nusvirti ir pavojingai priartėti prie į˛emintų objektų. Antra, su sistemos darbu susijusius ribojimus apsprend˛ia sudėtinga dirbančių generatorių tarpusavio sąveika, srautų persiskirstymas ir reguliavimo sistemų darbas, reikiamo patikimumo u˛tikrinimo sąlygos. Tai apibendrintai vadinama elektros sistemos statiniu ir dinaminiu stabilumu bei sistemos gyvybingumu.

Atskiri fizikos dėsniai atskirai nenustato galutinės perdavimo ribos. Jie tik parodo kompromisą tarp perduodamos galios dyd˛io ir patikimumo. Pvz., padidėjus perduodamai galiai suma˛ėja perdavimo rezervas, tuo padidindamas tikimybę įvykti sistemos darbo sutrikimui. Kitaip sakant, perdavimo galimybės priklauso nuo fizinių charakteristikų ir patikimumo normų bei procedūrų patikimumui u˛tikrinti. Kaip buvo minėta, patikimumo normos yra subjektyvios, nes praktikai kiekybikai nepasiekiama pusiausvyra tarp energetikos bendrovės sąnaudų patikimumui padidinti ir vartotojų gaunamos naudos, kurią jiems duoda nenutraukiamas elektros tiekimas.

Perdavimo galimybių nustatymas ir kiek jas reikia gerinti - tai klausimas, kaip suderinti ekonomiką, patikimumą, techniką ir politiką. Perdavimo galimybių reikmių nustatymas reikalauja gaiios in˛inerinės ekspertizės, duomenų ir analizės sudėtingų priemonių. Nepakanka nustatyti vienos ar kelių elektros linijų perdavimo galimybes. Elektros sistemos perdavimo galimybės priklauso nuo visos sistemos, ne nuo vienos elektros linijos ar generatoriaus. Pvz., jei netoli apkrovos esantis generatorius dirba nepilnai apkrautas, t.y. turi „kartą“ rezervą, tai tada reikia ma˛iau galios perduoti i nutolusio generatoriaus, kuris laikomas rezerve, reikalingos patikimumui u˛tikrinti.

Perdavimo galimybės keičiasi laikui bėgant. Tai komplikuoja adekvatumo ir ribojimų įvertinimą, kaip ir reikalingų priemonių pralaidumui padidinti tikslingumą. Perdavimo galimybės keičiasi atlikus perjungimus elektros tinkle, pasikeitus apkrovų pasiskirstymui, pasikeitus generatorių apkrovoms ar mainams su kitomis elektros sistemoms. Perdavimo galimybėms turi įtakos vartojimo grafiko kitimai, generatorių ir perdavimo linijų galimybių pasikeitimai ir net meteorologinės sąlygos.

Kartais koks nors vienas svarbus ribojimas gali ˛ymiai pakeisti perdavimo galimybes. Da˛niau būna, kad elektros linijų pralaidumą riboja kelios prie˛astys ar tos pačios prie˛astys tuo pat metu daugeliui linijų, nes vieno ribojimo tenkinimas gali nieko nereikti. Pvz. kartais perduodant galią i vieno sistemos rajono į kitą, dalies linijų pralaidumą gali riboti įtampų lygiai, o kitų linijų – laidų įilimas.

Kai kada elektros perdavimo galimybes gali riboti ne fiziniai ribojimai. Pvz. kartais negalima perduoti galios į kitas sistemas, nors tam yra fizinės galimybės ir ekonominė nauda, bet nėra susitarimo dėl tarpsisteminių mainų, ar atitinkamos komercinės sutarties, ar nėra Vyriausybės leidimo. Nesupratimas apie tarpsisteminių mainų ekonominę naudą gali riboti perdavimo galimybių inaudojimą.

Atskirų elektros sistemos elementų ribojimai.

Elektra perduodama, kai įtampų skirtumas elektros linijos galuose verčia tekėti srovę. Elektros linija perduodama galia yra lygi linijos srovės ir įtampos sandaugai. Taigi, elektros linija perduodamą galią gali riboti įtampos ir srovės dyd˛iai.

Terminiai (įilimo) ar srovės ribojimai

Laidikliais tekėdama srovė juos įildo. Laidiklių įilimas, t.y. jų temperatūra, riboja perduodamą galią. Įilę laidai pailgėja ir padidėja jų įsvyrimas. Dėl to gali pavojingai suma˛ėti jų atstumas nuo ˛emės, atramų ar kitų laid˛ių objektų ir sudaryti sąlygas elektros ilyd˛iui. Per didelis laidų įkaitimas suma˛ina jų stiprumą, dėl ko jie gali nutrukti, trumpėja jų darbo am˛ius. Pastočių įrenginių įilimas taip pat yra ribojamas. Per didelis įkaitimas gadina transformatoriuose ir kituose įrenginiuose naudojamas med˛iagas, izoliaciją .

Perkrautas elektros tinklų elementas iki kritikos temperatūros gali įkaisti per kelias sekundes, minutes ar valandas priklausomai nuo to, kokia jo temperatūra buvo prie tai, jo fizinių savybių, perkrovimo dyd˛io ir meteorologinių sąlygų. Todėl labai didelės srovės yra leistinos tik labai trumpai, didelės – ilgiau, o ma˛esnės – neribotai ilgą laiką. Kritikos temperatūros dydis priklauso nuo to, kiek ji trunka. Did˛iausia srovė, kuri tekėdama neribotai ilgą laiką įildo laidiklį tik iki ilgalaikės leistinos temperatūros, vadinama ilgalaike leistina srove. Didesnės srovės u˛ leistiną, avarinės ir poavarinės, gali tekėti tik trumpą laiką, per kurį jos turi būti suma˛intos, perskirstant generatorių apkrovas, suma˛inant apkrovas, arba srovė turi būti nutraukta.

Did˛iausią kritiką temperatūrą, tiek trumpalaikę, tiek ilgalaikę, apsprend˛ia med˛iagos savybės, tiek laidiklio, tiek izoliacijos, ir tos temperatūros yra normuojamos. Pagal tai normuojamos ilgalaikės bei trumpalaikės leistinos srovės. Trumpalaikių srovių (avarinių ir poavarinių) normuojama ir trukmė. Poavarinių srovių trukmė paprastai nustatoma pvz. 1, 15, 30 minučių ar kelios valandos, priklausomai nuo to, kiek jos yra didesnės u˛ ilgalaikes leistinas. Faktinės laidų ir elektros įrenginių temperatūros priklauso ne tik nuo srovės, bet ir nuo auinimo sąlygų, pvz. aplinkos temperatūros, vėjo greičio, drėgmės. Įvertinus realias auinimo sąlygas bei kompanijai priimtiną elektros tinklų įrenginių darbo am˛iaus suma˛ėjimą, galima per˛iūrėti leistinų srovių reikmes ir taip patikslinti (padidinti) perdavimo galimybes.

Įtampų ribojimai

Elektros perdavimo linijos projektuojamos laikant, kad jos įtampos bus tam tikrose ribose – tarp did˛iausios ir ma˛iausios leistinos. Jei įtampa per didelė, ji gali sukelti ikrovą (izoliacijos perdengimą, pvz. ikrova tarp laidų, tarp laidų ir ˛emės ar tarp laidų ir atramos) elektros linijoje. Didelės įtampos gali sukelti vainikinius ilyd˛ius (korona). Didelis elektrinio lauko stiprumas ionizuoja oro molekules, dėl ko atsiranda triukmas ir radijo trikd˛iai. Did˛iausios leistinos įtampos dydis priklauso nuo linijos laidų aukčio, atstumo tarp laidų, izoliatorių ir klimatinių sąlygų (oro drėgmės, lietaus, sniego, erkno). Per didelės įtampos taip pat gali sugadinti transformatorių ir kitų elektros įrenginių izoliaciją.

Reaktyviųjų galių srautai ir įtampa

Kaip jau buvo minėta aukčiau, perduodant reaktyviąją galią, įtampa iilgai linijos gali ma˛ėti ar didėti. Kai elektros perdavimo linija teka ma˛as aktyviosios galios srautas, dėl elektros linijos talpiojo laid˛io, t.y. linijos generuojamos reaktyviosios galios, įtampa linijoje gali padidėti ir viryti leistiną. Kai aktyviosios galios srautas perdavimo linijoje padidėja, padidėja ir reaktyviosios galios nuostoliai linijoje, t.y. padidėja reaktyvioji apkrova. Dėl to įtampa iilgai perdavimo linijos gali suma˛ėti ˛emiau projekte laikytos leistinos. Kai įtampa linijos gale per ˛ema, transformatorius negali perduoti reikiamos galios arba vartotojai gaus per ˛emą įtampą, t.y. jų elektros įrenginiai negalės tinkamai dirbti. Taigi, generatorių ir kitų reaktyviosios galios versmių galimybės gali riboti perduodamą aktyviąją galią. Elektros perdavimo linijų reaktyvios galios paklausa didėja, ilgėjant linijoms, kas ypač būdinga ilgoms elektros linijoms- 250 km ir ilgesnėms.

Sisteminiai ribojimai

Lygiagretūs galių srautai, galių pasiskirstymas

Galių srautai elektros tinkle pasiskirstymą nulemia fizikos dėsniai. Pagal juos galių srautas nuo elektrinės iki apkrovos teka visais galimais keliais. Tai vadinama lygiagrečiais galių srautais, nors elektros linijos, kuriomis srautai teka ir nėra geografikai lygiagrečios. Galių srautai, tekantys bet kuriuo elektros tinklo taku yra atvirkčiai proporcingi to tako pilnutinei var˛ai (impedansui). Ta var˛a gali būti laikoma „elektriniu ilgiu“, kuris priklauso tiek nuo tikrojo ilgio, tiek nuo linijos vardinės įtampos. (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 pa˛ymėti, kad elektrinio tako impedansas nebūtinai nusako galimą perduoti galią tuo taku.

Galių srautų pasiskirstymas ir tų srautų nevaldomumas yra dvi svarbios aplinkybės, apsunkinančios perdavimo galimybių nustatymą. Pirma, elektros tinklo perdavimo pralaidumas (perdavimo galimybė) nėra lygus atskirų elektros linijų pralaidumų sumai. Elektros tinklo pralaidumas, t.y. galia, kurią galima perduoti i vieno elektros tinklo rajono į kitą, yra ma˛iausia galia, kurią perduodant bent vienas elektros tinklo komponentas pasiekia savo terminio pralaidumo ar įtampos leistiną ribą.

Antra, galimybė perduoti galią i bet kurio generatoriaus į bet kurį nors elektros tinklo apkrovos mazgą priklauso nuo to, kokios galios tuo pat momentu yra perduodamos i kitų generatorių. Galios srautas i generatoriaus iki apkrovos mazgo pasiskirsto visais galimais elektros tinklo takais. Todėl net nutolusioms elektros linijoms tenka dalis srauto ir jų apkrova pasikeičia. Tokiu būdu galia, kurią galima papildomai perduoti i kitų generatorių ar į kitus apkrovos mazgus, priklauso nuo to, kaip srautai jau yra pasiskirstę tinkle.

Lygiagretūs galių srautai ir perdavimo problemos kyla tiek elektros sistemoje, tiek jų susivienijimuose. Tas būdinga tiek UCTE, tiek UPS bei kitoms jungtinėms elektros sistemoms. Baltijos alių elektros sistemos dirba viename ˛iede su Baltarusijos ir Rusijos elektros sistemomis, todėl jų tokį lygiagretų darbą reikia nuolat tarpusavyje derinti. Tam Baltijos energetikos bendrovės buvo įkūrusios Baltijos energetikos sistemos dispečerinį centrą DC Baltija.

Sistemos stabilumas

Elektros sistemoje visi generatoriai sukasi unisonu, sinchronikai sistemos da˛niui (50 Hz). Sistemos sugebėjimas u˛tikrinti sinchroninį darbą yra vadinamas sistemos stabilumu. Perdavimo galimybes gali riboti ir sistemos stabilumas.

Normaliame darbe trikd˛iai, kurie padidina ar suma˛ina generatoriaus sukimosi greitį, sukelia tam tikrą generatorių galios pasikeitimą, kuris verčia generatorius sugrį˛ti į bendrą sistemos generatorių sukimosi greitį, t.y. ilaikyti sistemos da˛nį. Nestabilumas yra tokia sąlyga, kai sukimosi greitį stabilizuojantis procesas nepasibaigia ir kai kurių generatorių sukimasis pradės didėti ar ma˛ėti kitų generatorių at˛vilgiu. Tai gali sutrikdyti sistemos darbą.

Priklausomai nuo trikd˛ių dyd˛io yra skiriamos dvi stabilumo rūys – statinis stabilumas ir dinaminis stabilumas. Sistemos statiniu stabilumu laikoma sistemos sugebėjimas atlaikyti ma˛us trikd˛ius - apkrovų pokyčius. Sistemos dinaminiu stabilumu laikomas sistemos sugebėjimas atlaikyti didelius trikd˛ius, tokius kaip generatorių atsijungimas, elektros linijų gedimus (trumpuosius jungimus). Sistemos stabilumo sąlygoms nustatyti elektros sistemos in˛inieriai naudojasi specialiomis kompiuterių skaičiavimo programomis, kuriose generatoriai, reguliatoriai, apkrovos, elektros tinklai ir juose vykstantys procesai atvaizduojami jų matematiniais modeliais, o analizuojant juos sprend˛iama, ar duotomis sąlygomis sistema yra stabili, ar ne.

Sistemos gyvybingumas

Dideli trikd˛iai sistemoje, tokie kaip generatorių, elektros linijų ar transformatorių gedimai sukelia aktyviųjų ir reaktyviųjų srautų bei įtampų pasikeitimus. Kaip buvo minėta anksčiau, N-1 sąlyga reikalauja, kad elektros sistema, ir praradus sugedusius elementus, galėtų toliau tęsti darbą, t.y. kad neisivystytų sistemos griūtis (kaskadiniai atsijungimai) dėl iluminių (terminių) perkrovimų, ˛ymaus įtampų suma˛ėjimo ar sistemos stabilumo praradimo. Įtampos reguliavimo įtaisai ir generatorių reguliatoriai yra nustatomi taip, kad įvykus netikėtam gedimui da˛nis ir įtampos būtų atstatyti, o pasikeitę galių srautai būtų leistinose ribose. Taigi, elektros tinklų pralaidumą riboja ne tik esamų galių srautai, bet ir srautai, kurie gali būti, įvykus netikėtam galimam dideliam gedimui. Pvz. jei du sistemos mazgus jungia trys elektros perdavimo takai, kurių kiekvieno pralaidumas po 100 MW (tiksliau – MVA, tačiau paprastumo dėlei laikykime, kad MW), t.y. jei galių srautas elektros linija virytų 100 MW, tai dėl padidėjusių srovių linijos laidai per daug įkaistų, o dėl to ir per daug įsvirtų. Dėl padidėjusio galių srauto padidės reaktyviosios galios poreikis, ir įtampa linijos gale gali būti ma˛esnė nei leistina. Jei būtų bandoma dėl to padidinti įtampą linijos prad˛ioje, ją gali reikėti padidinti per daug, dėl ko gali įvykti ikrova, prasidėti vainikinis ilydis ar net sugadinti įrenginiai. Taigi, jei virijamas linijos pralaidumas, linijos apsaugos ją po nustatyto laiko atjungia, kad būtų ivengta įrenginių sugadinimo.

Taigi, jei du mazgus jungiančių kiekvieno elektros tako pralaidumas yra po 100 MW, atrodo, kad pralaidumas tarp tų mazgų galėtų būti 300 MW. Deja, dėl lygiagrečių galių srautų taip gali būti tik tada, jei tų takų impedansai yra lygus. Jei linijų (tiksliau – lygiagrečių takų) impedansai nelygūs, tai takų srautai bus nelygūs. Tegul srautų pasiskirstymo tarp takų santykis yra 1:0,9:0,7. Tai tada did˛iausia perduodama galia tik vienu taku galėtų būti 100, o kitais turėtų būti ma˛esnė. Taigi, minimu atveju srautų pasiskirstymas būtų 100, 90 ir 70 MW, o suminis pralaidumas būtų ne 300 MW, o tik 100+90+70=260 MW.

U˛tikrinant sistemos gyvybingumą, minėtų trijų takų suminis pralaidumas turėtų būti dar ma˛esnis. Jei dėl gedimo atsijungtų, pvz. net ma˛iausiai apkrauta linija, tai likusių dviejų takų linijose galių srautai padidėtų ir būtų 146+114=260 MW, t.y. abiejų takų linijos būtų perkrautos. Taigi, norint ivengti perkrovimo, kuris gali vesti į kaskadinį linijų atjungimą – sistemos griūtį, suminis trijų takų pralaidumas galėtų būti tik 178 MW, t.y esant visiems trims galių srautų takams, lygiagretūs srautai būtų 69+61+48=178 MW, o atsijungus labiausiai apkrautai linijai galių srautai likusiose dviejose pasiskirstytų 100+78=178 MW, t.y dėl sistemos gyvybingumo u˛tikrinimo aptartu atveju suminis pralaidumas būtų tik 59 procentai nuo trijų takų pralaidumų sumos.

Elektros sistemos stabilumo analizė gali parodyti, kad aptartu atveju dėl linijos atsijungimo, nors darbe likusios elektros linijos nebus perkrautos, gali būti prarastas sistemos stabilumas, t.y. dėl sistemos stabilumo u˛tikrinimo gali reikėti perduodamą galią dar daugiau riboti.

Bendras principas ivengti sistemos griūties, t. y. kaskadinių atsijungimų, - visada u˛tikrinti saugų sistemos darbo re˛imą. Saugus re˛imas reikia, kad generatorių apkrovos yra paskirstytos taip, kad yra u˛tikrinti tokie galių srautų pasiskirstymai perdavimo tinkluose, kurie garantuoja pakankamus rezervus, tiek generacijos, tiek pralaidumo, t. y. kad įvykus sunkiausiam sutrikimui, esami generatorių ir pralaidumo rezervai garantuoja, kad persiskirstę galių srautai linijų pavojingai neperkraus, o neivengiami atjungimai nepa˛eis sistemos stabilumo.

Taigi, saugus re˛imas yra svarbus elektros sistemos darbo patikimumo u˛tikrinimui, ir tai gali reikalauti, kad daugiau būtų apkrauti ma˛iau efektyvūs generatoriai, t. y. su didesniais sąnaudų prieaugiais. Tam yra ir alternatyva. Sisteminės avarijos ivengti gali padėti ne tik tinkamas generatorių apkrovų paskirstymas, bet ir tinkama prevencinė (prieavarinė) apsauga ir automatika. Įvykus gedimui tokia apsauga ir automatika gali labai greitai izoliuoti gedimą, o jei reikia, ir greitai atjungti elektrikai nutolusį generatorių, bei greitai padidinti artimo generatoriaus galią. Taip automatikai ivengiama pavojingo galių persiskirstymo ir sistemos stabilumo pa˛eidimo.

Praktikoje pralaidumo ribojimas, u˛tikrinant sistemos gyvybingumą, reikalauja sudėtingos analizės. Elektros perdavimo tinklų konfigūracija paprastai yra daug sudėtingesnė nei aukčiau minėtam pavyzdyje ir galios srautų persiskirstymas po gedimo atjungimo reikalauja daug sudėtingesnių skaičiavimų. Be to, reikia įvertinti ne tik aktyviųjų ir reaktyviųjų galių srautų pasiskirstymų pasikeitimus, bet ir to įtaką įtampoms. Po gedimo naujas re˛imas nenusistovi i karto, o tam tikrą laiką vyksta pereinamasis procesas, kurio metu keičiasi generatorių generuojama galia bei įtampos elektros tinkle, ir tie kitimai yra tarpusavyje susiję. Tik sistemos stabilumo analizė gali atsakyti ne tik į klausimą, ar nauja sistemos būklė po gedimo bus stabili, bet ir, ar gedimo sukelti pereinamieji procesai baigsis nauju stabiliu sistemos re˛imu.

Elektros perdavimo galimybių didinimo perspektyvos

Taigi, elektros sistemoje pageidautina didinti elektros perdavimo pralaidumą. Kaip tai galima padaryti? Iekant atsakymų į tokį klausimą, reikia apsvarstyti aukčiau minėtų pralaidumo ribojimų suma˛inimo galimybes. Tam yra du keliai – tobulinti elektros perdavimo tinklus ir generatorius. Tokios priemonės gali būti:

didinti elektros linijų pralaidumą, tiek terminį, tiek pagal įtampų ribojimus,

pagerinti reaktyviųjų galių ir įtampų reguliavimą elektros tinkluose,

pagerinti aktyviųjų galių valdymą elektros tinkluose,

pagreitinti generatorių reakciją ir elektros linijų atjungimą,

statyti naujas (papildomas) elektros linijas.

Elektros perdavimo galimybių padidinimo sąnaudos priklauso nuo daugelio vietos specifinių sąlygų, kaip vietovės, tinklų konfigūracijos, elektros įrenginių, kuriuos reikia pagerinti, jų tipo ir am˛iaus, ir pan. Paprastai, modernizuojamas elektros perdavimo linijas ar generatorius kuriam tai laikui juos reikia atjungti, t.y. jais kurį tai laiką reikia nesinaudoti. Tai sudaro tam tikras papildomas ilaidas, ypač jei tie įrenginiai buvo pakankamai apkrauti, o dėl modernizacijos atsirandančias papildomas ilaidas yra sunku nustatyti.

Reikia pabrė˛ti, kad perdavimo galimybių padidinimo naudą da˛nai sunku įvertinti. Tam yra keletas prie˛asčių. Pirmiausia, modernizacija perdavimo galingumui padidinti turės įtakos ne tik į perduodamos galios padidėjimą, bet pakeis ir sistemos darbo ekonomikumą bei sistemos patikimumą. Dėl to, kas didesnės, modernizacijos ilaidos ar nauda dėl padidinto perdavimo pralaidumo, yra sunkiai įrodoma. Antra, bet kurios perdavimo pralaidumo padidinimo priemonės įtaka perduodamai galiai, darbo ekonomikumui bei patikimumui labai priklauso nuo vietos specifinių sąlygų. Pavyzd˛iui, naujos 330 kV elektros linijos tarp Telių ir Klaipėdos pastatymo įtaka bus skirtinga nei 330 kV elektros linija tarp „Neries“ ir „Vilniaus“ pastočių, ir ta įtaka keisis, bėgant laikui bei keičiantis apkrovoms. Todėl tokių sprendimų priėmimui reikia atlikti isamias studijas.

Esamų elektros linijų pralaidumo padidinimas

Įtampos padidinimas

Auktesnės įtampos elektros linija galima perduoti didesnę galią. Kaip jau buvo minėta, did˛iausią elektros linijai leistiną įtampą apsprend˛ia jos konstrukcija (atstumas tarp laidų), izoliacija bei prie jos prijungti elektros įrenginiai. Taigi, norint elektros linijai leisti auktesnes įtampas, reikia padidinti atstumą tarp laidų, padidinti izoliatorių skaičių girliandose, padidinti laidų atstumą iki ˛emės – paauktinti atramas. Be to, prie elektros linijos prijungtus įrenginius, tokius kaip skyriklius, jungtuvus, srovės ir įtampos transformatorius, reikia pakeisti į auktesnės įtampos įrenginius, kurie yra brangesni.

Srovės padidinimas

Norint padidinti elektros linija perduodamą galią didinant srovę, paprasčiausia yra leisti laidams daugiau įkaisti. Tokia priemonė yra paprasta ir, atrodo, pigi, bet dėl to gali sutrumpėti įrenginių darbo am˛ius. Kad taip neatsitiktų, yra taikomas vadinamas dinaminis linijos leistinos srovės normavimas.

Kaip jau buvo minėta, elektros linijos leistiną srovę apsprend˛ia laidų leistina temperatūra, o tuo pačiu ir laidų įsvyrimas. Projektuojant elektros linijas paprastai priimamos standartinės aplinkos sąlygos, kurios nuo realių skiriasi. Pvz. Lietuvoje projektuojant elektros linijas laikoma, kad oro temperatūra yra +25˚C. Taikant dinaminį leistinos srovės nustatymą yra priimamos faktinės aplinkos sąlygos. ˇiemą, kai minusinė temperatūra ir pučia vėjas, laidų auinimas yra geresnis, ir iki leistinos temperatūros laidai įkaista tik tekant didesnei srovei. Taigi, ˛iemą laidų leistina srovė jiems nepakenkdama gali būti didesnė, nei prie +25˚C oro temperatūros, todėl elektros linija galima perduoti didesnę galią. Matuojant faktinę temperatūrą, vėjo stiprumą ir faktinį laidų įsvyrimą galima operatyviai koreguoti linijos leistiną apkrovą – pralaidumą. Taip laikinai galima padidinti elektros linijos perduodamą galią su labai minimaliomis ilaidomis – skaičiavimo ir apsaugų nuostatų koregavimo.

Kita, brangesnė priemonė yra laidų pakeitimas į storesnius. Tam gali tekti ir sustiprinti linijų atramas. Tačiau tokia priemonė yra ˛ymiai pigesnė ar paprastesnė nei statyti naują liniją.

Konstrukcijos pakeitimas

Elektros linijos perduodamos galios ribojimus dėl srovių ir įtampų galima pakeisti, keičiant oro linijų konstrukciją. Lengviausiai įgyvendinama priemonė yra, jei leid˛ia atramos, fazinius laidus iskaidyti į du ar daugiau. Iskaidyti faziniai laidai leid˛ia perduoti didesnę galią, nes leistinos laidų srovės tampa didesnės (didesnis auinimo pavirius) ir ma˛esnė linijos reaktyvioji (induktyvioji) var˛a, suma˛ėja sąlygos vainikiniam ilyd˛iui. Linijos reaktyviąją var˛ą galima suma˛inti, suma˛inus atstumą tarp fazinių laidų. Paprasčiausias būdas – laidus ant atramų tvirtinti dviem izoliatorių girliandomis („V“), kad laidai ma˛iau negalėtų siūbuoti. Sudėtingiau, padaryti linijas kompaktinėmis, t.y. fazinius laidus mechanikai sujungti izoliaciniais strypais, kurie neleistų faziniams laidams nesinchronikai siūbuoti ir tai leistų ˛ymiai suma˛inti atstumą tarp fazinių laidų, - suma˛inti elektros linijos induktyviąją var˛ą.

Kita tokia priemonė galėtų būti linijos atramų konstrukcijos pakeitimas, kuris leistų ant tų pačių atramų pakabinti daugiau elektros linijos grand˛ių. Deja, tokiu atveju da˛nai reikia sustiprinti atramas ir jų konstrukciją.

Aktyviosios galios srautų reguliavimas

Elektros tinklų pralaidumą riboja, kaip buvo aikinta aukčiau, labiausiai apkrauta elektros linija tinkle. Taigi, valdant ar keičiant galių srautų pasiskirstymą elektros tinkluose galima keisti tinklų pralaidumą. Prie tai buvo aptarti būdai, kaip galima padidinti elektros linijų pralaidumą, keičiant jų parametrus. Elektros tinklo pralaidumą galima padidinti ir pakeičiant galios srautų pasiskirstymą tinkle.

Vartotojams rūpi jų aprūpinimas energija, o energiją nea aktyvioji galia. Aktyviosios galios perdavimą elektros tinklu kartais galima padidinti, perskirstant elektrinių apkrovas. Ma˛iausios elektros gamybos sąnaudos bus, jei bus daugiau apkrauti ekonomikesni agregatai. Kai kada neekonomikai perskirsčius apkrovas tarp elektrinių, galima pakeisti aktyviųjų galių srautų pasiskirstymą ir padidinti elektros tinklu perduodamą galią, t.y. galima ivengti perkrovimo ir nenutraukti elektros tiekimo. Taigi, tokia priemonė iek tiek padidina elektros gamybos sąnaudas, bet tai geriau nei nutraukti elektros tiekimą vartotojams.

Kita nebrangi ir da˛nai naudojama priemonė yra elektros tinklo schemos pakeitimas. Elektros perdavimo tinkle kiekvieną jo mazgą elektra gali pasiekti keliais takais, t.y. galimi lygiagretūs galių srautai. Kai kada galių srautai lygiagrečiuose takuose gali pasiskirstyti nesėkmingai, ir ma˛esnio pralaidumo elektros linijos gali tapti perkrautomis. Tai da˛nai atsitinka, kai lygiagrečiai dirba skirtingų vardinių įtampų elektros tinklai ar lygiagrečių tinklo takų aktyviųjų ir reaktyviųjų var˛ų santykis ˛ymiai skiriasi, t.y. taip vadinamuose nehomogeniniuose tinkluose. Paprastai, dėl tinklo nehomogenikumo perkraunamos ˛emesnės įtampos elektros linijos. Nehomogenikumas gali rykiai pasireikti ir kai lygiagrečiam darbui sujungtos oro ir kabelinės linijos.

Perkrovimo galima ivengti ir padidinti elektros tinklo pralaidumą tinkamai parinkus kontūrų nutraukimo vietas, t.y. kai kurią perdavimo tinklo dalį tenka padaryti atvirą – be u˛darų kontūrų. Tokia priemonė padidina elektros tinklo pralaidumą, bet suma˛ina patikimumą – dalyje elektros tinklo elektra turi ma˛iau takų ar tik vieną taką, t.y. pralaidumas padidinamas patikimumo sąskaita.

Nehomogeninių elektros tinklų pralaidumui padidinti, nesuma˛inant elektros perdavimo patikimumo, naudojama ir brangi priemonė – fazę sukantys transformatoriai bei fazės reguliatoriai. Tai priimtina, kai lygiagrečiam darbui per autotransformatorius yra sujungti skirtingų įtampų elektros tinklai. Tokių elektros tinklų pralaidumui padidinti ir aktyviosios galios nuostoliams suma˛inti, nema˛inant patikimumo, kartais naudojami specialūs reguliuojami transformatoriai, kurie keičia ne tik įtampos dydį bet ir fazę, ar fazės reguliatoriai. Keičiant įtampų fazę, kaip sklende, galima valdyti galių srautus lygiagrečiuose jų takuose. Dabartinis elektronikos ivystymas įgalina įtampų fazes pakeisti ir tuo reguliuoti galių srautų pasiskirstymą tinkle naudojant specialius elektroninius įtaisus kaip elektronines sklendes. Tokios priemonės gali padidinti tinklo pralaidumą, bet turi ir trukumą – jos padidina reaktyviosios galios nuostolius tinkle. Kartais tai gali irgi tapti problema.

Reaktyviųjų galių ir įtampų valdymas

Viena i priemonių elektros tinklų pralaidumui padidinti gali būti ir reaktyviųjų galių bei įtampų tinkle tinkamas valdymas. Reaktyviųjų galių, kaip ir aktyviųjų, pagrindinė versmė yra elektros generatoriai. Kaip jau buvo minėta, reaktyviųjų galių dideliais atstumais neįmanoma perduoti, o reaktyviųjų galių generavimas elektros generatoriais riboja generatorių aktyviąją galią. Įrengus reikiamuose elektros tinklo mazguose kondensatorius, juos įjungiant ar atjungiant, galima valdyti reaktyviųjų galių srautus, juos suma˛inant elektros linijose, ir taip padidinti linijų pralaidumą aktyviajai galiai. Reaktyviajai galiai generuoti elektros tinklo mazguose gali būti įrengti ir brangesni įrenginiai – sinchroniniai kompensatoriai ar statiniai reaktyviosios galios altiniai. Jei kondensatoriais ar jų baterijomis reaktyviąją galią galima keisti juos įjungiant ar atjungiant - uoliais, tai sinchroniniais kompensatoriais ir statiniais reaktyviosios galios altiniai – nuosekliai, o be to jie gali ne tik generuoti, bet ir vartoti reaktyviąją galią. Be to, elektros tinkle įtampos būna ˛emos, kai yra reaktyviosios galios stygius, o prie ˛emesnės įtampos yra ma˛esnė kondensatorių generuojama reaktyvioji galia. Dėl to kondensatoriai elektros tinkluose ma˛ina sistemos stabilumą. Tai trūkumas, kurio neturi sinchroniniai kompensatoriai.

Kai kuriose elektros sistemose jau yra naudojami kompiuteriniai srautų pasiskirstymo moduliai, kurie įgalina optimizuoti aktyviųjų ir reaktyviųjų galių paskirstymą perdavimo tinkluose. Tikimasi, kad ateityje tai bus plačiau naudojama. Aiku, tam reikia ne tik informacinių technologijų, bet ir ivystytos informacinės sistemos bei modernių valdymo įtaisų.

Stabilumo gerinimas

Elektros perdavimą tenka riboti, siekiant u˛tikrinti sistemos darbo patikimumą. Tokios prevencinės priemonės ypač būdingos sistemos stabilumo u˛tikrinimui. Pakeitus prevencinę politiką į koreguojančią galima irgi padidinti perdavimo galimybes. Tam tarnauja prevencinės (prieavarinės) apsaugos ir automatikos priemonės. Automatikos priemonės gali leisti staigiai trumpam padidinti (forsuoti) ar suma˛inti elektrinės generuojamą galią ir tuo pagerinti pereinamojo proceso eigą – isaugoti sistemos stabilumą. Reikia turėti galvoje, kad tokios priemonės ma˛ina įrenginių darbo am˛ių bei didina gedimo tikimybę, todėl tam reikalinga techninė ir ekonominė analizė.

Ateities tendencijos

Į energetikos sistemas ateinanti nauja technika taip pat leid˛ia padidinti perdavimo galimybes. Tai didelės galios puslaidininkiai, ne mechaniniai komutaciniai aparatai, superlaid˛ios med˛iagos. Reikmingi yra ir informacinių technologijų pasiekimai. Kai kas jau rado pritaikymą, kai kas dar tebėra tyrimo stadijoje.

Didelės galios puslaidininkiniai prietaisai jau leid˛ia atsisakyti mechaninių valdymo įtaisų. Mechaninį elektros grandinių nutraukimą pakeitus elektroniniu suma˛ėja komutacijų laikas, tampa neribojamas komutacijų skaičius. Tokie įtaisai naudojami statiniuose reaktyviosios galios kompensatoriuose, auktos įtampos nuolatinės srovės intarpuose (HVDC back-to-back convertor). Kartu su skaitmeninėmis technologijomis didelės galios puslaidininkiniai prietaisai naudojami ir plintančiose lanksčiose kintamos srovės perdavimo sistemose – FACTS (flexible alternating current transmission system). Tipinės FACTS valdiklių galios jau siekia iki kelių imtų MVA.

Didelės galios puslaidininkiniai prietaisai sudaro naujas galimybes valdyti galių srautus elektros tinkluose ir taip padidinti jų pralaidumą, nors, kol kas, tai brangios priemonės. Daugelyje alių vykdomi tiriamieji darbai, kaip tobulinti ir atpiginti tokius įtaisus. Kartu su didelio pajėgumo kompiuteriais ir informacinėmis technologijomis jie sudaro galimybes optimizuoti elektros sistemų darbą realiame laike, t.y. padidinti jų veiksmingumą ir patikimumą. Deja, tam dar reikia didelių investicijų ne tik tyrimams, bet ir naujų pasiekimų įgyvendinimui.

Nema˛os viltys dedamos ir į superlaid˛ių med˛iagų panaudojimą tiek elektros generatoriuose, tiek elektros perdavime. Tose srityse superlaidumas greitai perversmo nepadarys. Revoliucinius pokyčius ˛ada superlaidumo panaudojimas energijos kaupikliuose, t.y. energijos akumuliavimui superlaid˛iuose magnetuose. Tokie kaupikliai leistų tiek padidinti elektros tinklų pralaidumą, tiek elektros sistemų darbo patikimumą.

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

LIETUVOS ENERGETIKOS SISTEMA

Į dabartinės Lietuvos energetikos sistemos sudėtį įeina keletas bendrovių. Jų darbą koordinuoti yra pavesta AB „Lietuvos energija“, kuri atlieka perdavimo sistemos operatoriaus funkcijas ir sudaro sąlygas veikti Lietuvos elektros rinkai. AB „Lietuvos energija“ priklauso elektros perdavimo tinklai (110 kV ir 330 kV) bei Kauno hidroelektrinė ir Kruonio hidroakumuliacinė.

Elektrinės

Pagrindinės elektrinės Lietuvos energetikos sistemoje yra Ignalinos AE, Lietuvos elektrinė bei Vilniaus, Kauno ir Ma˛eikių termofikacinės elektrinės.

Ignalinos AE priklauso UAB „Ignalinos atominė elektrinė“. Joje du reaktoriai po 1300 MW. Pirmasis reaktorius pradėjo veikti 1984 m. gale. Jis 2004 m. gruod˛io 31 d. sustabdytas, vykdant Lietuvos ir ES sutartį. Pagal tą sutartį antrasis reaktorius turi būti sustabdytas 2009 m. Antrasis reaktorius pradėjo veikti 1987 m. Kiekvienas reaktorius tiekia garą dviems turbogeneratoriams po 750 MW. Kai reaktorius dirba pilna galia, elektros generatorių galia būna po 650 MW.

Lietuvos elektrinė priklauso AB „Lietuvos elektrinė“. Joje įrengti 4 blokai po 150 MW ir 4 po 300 MW – viso 1800 MW. Pirmasis blokas pradėjo veikti 1962 m., atuntasis – 1972 m. Visuose blokuose galima deginti dujas ir mazutą, o kai kuriuos – ir orimulsiją. Kol veikia Ignalinos AE, Lietuvos elektrinė yra rezerve, t.y. ji daugiausia laiko dirba minimalia galia – 60 MW, tam kad garantuoti tiek Ignalinos AE saugumą, tiek kad galėtų kuo greičiau pakeisti Ignalinos AE atsijungusi generatorių ar sustojusį reaktorių.

AB „Vilniaus energija“ priklauso dvi termofikacinės elektrinės: TE-3 du blokai po 180 MW ir TE-2 du blokai po 12 MW – suminė įrengta galia 384 MW. TE-2 pradėjo veikti 1951 m., TE-3 pirmasis 180 MW blokas paleistas 1984 m., antrasis – 1986 m. Elektrinių kuras - dujos ir mazutas.

Kauno termofikacinė elektrinė priklauso UAB „Kauno termofikacinė“. Joje nuo 1975 m. veikia 60 MW blokas, o nuo 1976 m. – 110 MW, t.y. įrengta suminė galia 170 MW. Elektrinės kuras – dujos ir mazutas.

AB „Ma˛eikių nafta“ priklauso Ma˛eikių termofikacinė elektrinė. Ji turėjo du blokus po 80 MW. Pirmasis blokas pradėjo veikti 1979 m., antrasis – 1980 m. 1983 m. buvo pastatytas ir trečiasis (50 MW) blokas, bet dabar jis neveikia. Elektrinės kuras – mazutas. Ma˛eikių TE elektros gamybą apsprend˛ia ilumos poreikis Ma˛eikių naftos perdirbimo gamykloje.

Be to, dar yra Petraiūnų elektrinė (10,8 MW), priklausanti AB „Kauno energija“, Klaipėdos elektrinė (8 MW), priklausanti AB „Klaipėdos energija“, bei AB „Achema“ elektrinė (31 MW) ir AB „Lifosa“ elektrinė (25 MW), kurios prijungtos prie elektros perdavimo tinklų. Kitos, dar ma˛esnės hidroelektrinės ir įmonių elektrinės yra prijungtos prie skirstomųjų elektros tinklų, o jų darbas turi menką įtaką energetikos sistemai.

Kauno HE, priklausanti AB „Lietuvos energija“ turi 4 hidrogeneratorius po 25,2 MW (įrengta galia 100,8 MW) ir yra baigta statyti 1960 m. Dabar planuojama per artimiausius metus ją atnaujinti. Dabartiniu metu Kauno HE svarbiausia reikmė ne tik apsaugoti Kauną nuo potvynių, bet ir padėti u˛tikrinti elektros paklausos ir gamybos balansą Lietuvoje. Po 2006m. rekonstrukcijos Kauno HE agregatai bus pritaikyti ir AGV. Kauno HE pagaminta energija kompensuoja dalį energijos nuostolių (technologinių sąnaudų) perdavimo tinkluose, t.y. taip atpiginamas elektros perdavimas.

Kruonio HAE (priklauso AB „Lietuvos energija) turi 4 agregatus, kurių kiekvienas gali būti ir elektros generatorius, ir elektros variklis. Pirmasis agregatas pradėtas eksploatuoti 1992 m., ketvirtasis – 1998 m. Generatoriaus re˛ime jų galia gali siekti 225 MW, o variklio – 220 MW, t.y. tokia galia reikalinga pompuoti vandenį i Kauno marių į hidroakumuliacinės virutinį baseiną. Pagrindinė Kruonio HAE paskirtis – operatyvus galios rezervas, t.y. Kruonio HAE generatoriai turi greitai pakeisti atsijungusį generatorių Ignalinos AE. Be to, kadangi HAE agregatus galima greitai paleisti ir stabdyti, HAE yra svarbi priemonė u˛tikrinant galių balansą. Kruonio HAE agregatai naudojami ir reguliuojant įtampą (reaktyviąją galią), ypač ma˛ų apkrovų metu.

Elektros perdavimo tinklai

Lietuvos elektros perdavimo tinklus sudaro 330 kV elektros tinklai (1670 km elektros linijų ir 11 pastočių bei dvi elektrinių skirstyklos) ir 110 kV elektros tinklai (4970 km oro linijų, 20 km kabelių linijų 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 ryių linijas su kaimynių alių elektros tinklais. Elektra i perdavimo tinklų perduodama tiek į bendrojo naudojimo skirstomuosius elektros tinklus, tiek į kelių stambiųjų elektros vartotojų skirstomuosius tinklus.

Skirstomieji elektros tinklai

Lietuvos bendro naudojimo skirstomieji elektros tinklai priklauso AB „Rytų skirstomieji tinklai“ ir AB „VST“. AB „Rytų skirstomieji tinklai“ tiekia elektrą per 700 tūkstančiams vartotojų rytinėje Lietuvos dalyje. Jie aptarnauja apie 34,7 tūkstančių km² teritoriją. Bendras 35-10-6-0,38 kV elektros linijų ilgis beveik 62 tūkstančių km.

AB „VST“ tiekia elektrą per 660 tūkstančių vartotojų vakarinėje Lietuvos dalyje, jų aptarnaujama teritorija sudaro 30,5 tūkstančių km², о bendras visų įtampų skirstomųjų elektros linijų ilgis per 57 tūkstančius km.

Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Vizualizari: 2528
Importanta:

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Distribuie URL
https://www.scrigroup.com/limba/lituaniana/271/Elektros-pastoi-schemos-ir-ski14671.php

Adauga cod HTML in site
<a href="https://www.scrigroup.com/limba/lituaniana/271/Elektros-pastoi-schemos-ir-ski14671.php" target="_blank" title=" - https://www.scrigroup.com/limba/lituaniana/271/Elektros-pastoi-schemos-ir-ski14671.php">Elektros pastočių schemos ir skirstomieji įrenginiai</a>

Elektros pastočių schemos ir skirstomieji įrenginiai

technika

DOCUMENTE SIMILARE

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comenteaza documentul: