Sorry, this entry is only available in Русский. For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.
Электроэнергетическая система включает в свой состав электрические станции для производства мощности и энергии, транзитные сети высокого напряжения для их транспортировки, распределительные сети для распределения электричества потребителям электрической мощности и энергии. Основным назначением такой системы является надёжное и бесперебойное обеспечение потребителей электричеством надлежащего качества.
Характерной особенностью электроэнергетической системы является единый технологический процесс производства электрической мощности и энергии, их передачи, распределения и потребления. Данный процесс является типичным для электроэнергетических систем всего мира. При этом для любого мгновения времени (миллисекунды) в любой энергосистеме должен быть обеспечен энергобаланс между потреблением и производством. Данное условие является очень важным с точки зрения надёжности и бесперебойности обеспечения потребителей электричеством надлежащего качества и обеспечения безаварийной работы энергосистемы. При повышенном потреблении электроэнергии (летом при высокой температуре или в холодное зимнее время года) даже в развитых странах обеспечение энергобаланса между потреблением и производством является трудновыполнимой задачей, что приводит к крупным системным авариям с нарушением устойчивости работы энергосистемы и прекращением поставки электроэнергии в полном объёме, зачастую на длительный период времени.
Характерными причинами аварий в системах электроснабжения из-за дисбаланса производства и высокого потребления могут быть следующие:
● Понижение частоты электрического тока из-за возникшего недостатка мощности генерирующих источников вследствие потери генерирующей мощности или возрастания потребления в энергосистеме (нагрузки потребителей). Понижение частоты до 46–47 Гц (нормальная частота 50 Гц) сопровождается ещё и глубоким понижением напряжения, в результате которого могут создаться условия для отказа в работе противоаварийной автоматики.
● Понижение уровня напряжения в основных узловых пунктах энергосистемы вследствие недогрузки генераторов и синхронных компенсаторов по реактивной мощности, перегрузки генераторов по активной мощности, неудовлетворительного распределения активных и реактивных мощностей генераторов и синхронных компенсаторов, чрезмерной присоединённой мощности потребителей электроэнергии, увеличения перетоков мощности.
● Асинхронный режим работы отдельных частей энергосистем в связи с перегрузкой межсистемных транзитных связей из-за интенсивного роста потребляемой мощности.
● Перегрузка межсистемных и внутрисистемных транзитных связей сверх максимально (аварийно) допустимых значений перетоков мощности (токов) по ВЛ и оборудованию.
В качестве примера приведём несколько случаев крупных системных аварий в мировых энергосистемах.
РОССИЯ. Авария в энергосистеме Москвы 25 мая 2005 г., которая начиналась на ПС «Чагино», стала самой обширной в истории России, затронув около 7 млн человек. Нештатные ситуации в работе электросетей привели к нарушению устойчивости энергосистемы и последующему отключению линий электропередачи в столице, на юго-западе Московской агломерации, а также в Тульской, Калужской и Рязанской областях. От перегрузки, возникшей из-за утреннего роста энергопотребления, началось автоматическое каскадное отключение высоковольтных линий электропередачи юга Москвы и Московской области.
По данным РАО «ЕЭС России», без энергоснабжения осталось около 26% потребителей Москвы и области, 87% потребителей в Тульской и 22% в Калужской областях, менее масштабные отключения произошли в энергосистемах Рязанской и Смоленской областей.
В Москве были обесточены пять административных округов, на территории которых находились 11 706 строений, в т. ч. 8 814 жилых домов, около 600 школ и более 1 тыс. детских садов. Остановились 33 тыс. лифтов, в которых были заблокированы порядка 3 тыс. человек. Без электричества остались 28 медицинских учреждений (в т. ч. три родильных дома, станция переливания крови, онкологический центр и морг), две станции аэрации, три регулирующих узла водоснабжения и 30 насосных станций «Мосводоканала». Остановились поезда метро на Калужско-Рижской, Серпуховско-Тимирязевской, Люблинской, Замоскворецкой и Калининской линиях (43 состава, в которых находились около 20 тыс. чел., вставшие в тоннелях, откуда пассажиров в течение нескольких часов эвакуировали сотрудники МЧС), перебои в движении возникли и на других линиях метро. На железных дорогах Курского, Павелецкого, Киевского, Рижского и Рязанского направлений остановились 37 пассажирских, 700 пригородных и 125 товарных поездов.
Наблюдались перебои в работе сотовой связи, банкоматов, был затруднён доступ в интернет, в середине дня биржи (РТС и ММВБ) приостановили торги. Произошёл также несанкционированный сброс сточных вод с очистных сооружений в реку Москва. Серьёзные проблемы испытывали множество предприятий на территориях г. Москва и прилегающих областей. Так, на птицефабриках Петелино и Тульская погибли более 1 млн кур, в доменных печах Ступинского металлургического комбината из-за обесточивания застыл расплавленный никель (стоимость ремонта печей позднее была оценена в 1 млн долл. США).
0
480 
