Енергосистема, зокрема розподільні мережі, будується таким чином, щоб максимальна потужність генераторів електростанцій відповідала навантажувальної спроможності електричних мереж ділянки енергетичної системи і, що не менш важливо, щоб вона повною мірою забезпечувала потреби споживачів, в тому числі і в разі відключення того чи іншого генератора від електричної мережі.
Величина напруги магістральних ліній, за якими планується передавати виробляється генераторами електроенергію в енергетичну систему, залежить від величини електростанції - кількості і потужності генераторів. Якщо це велика атомна електростанція (АЕС), яка віддає в систему кілька ГВт електричної енергії, то доцільно її підключити до системоутворюючим лініях напругою 750 кВ, які здатні нести навантаження величиною в десятки ГВт.
Менші за кількістю відпускається електричної енергії теплові електростанції (ТЕЦ, ТЕС) і гідроелектростанції (ГЕС) пов'язують з енергетичною системою лініями напругою 110, 220, 330 або 500 кВ, в залежності від потужності даних електростанцій.
Пристрій гідроелектричної станції
Перетворення електричної енергії, що виробляється генераторами на електростанціях, в необхідне значення напруги для подальшої передачі електроенергії споживачам здійснюється на підвищують підстанціях.
Тут ви швидко підстанціях встановлюються підвищувальні трансформатори або автотрансформатори, які в розподільних пристроях підстанції передають електроенергію безпосередньо на споживчі розподільні підстанції або в енергосистему по високовольтних лініях.
Особливості включення і відключення генераторів від енергосистеми
Енергосистема - це складна система, в якій всі вузли між собою взаємопов'язані, в якій дотримується баланс між виробленої на електростанціях і споживаної споживачами електричної енергії. Відключення генератора на електростанції може привести до порушення цього балансу в тій чи іншій ділянці енергосистеми.
Якщо в даній ділянці енергосистеми відсутня можливість покриття виниклого дефіциту потужності, то це може привести до знеструмлених споживачів. Тому всі планові роботи, що передбачають відключення і включення в мережу генераторів електростанцій, повинні проводитися з урахуванням особливостей і режиму роботи енергосистеми в цілому і її окремих ділянок.
При розгляді режимів роботи основним завданням є забезпечення максимальної надійності електропостачання споживачів з урахуванням можливих аварійних ситуацій.
Виняток становлять аварійні відключення генераторів електростанцій. Як і згадувалося вище, енергосистема будується таким чином, щоб у разі відключення генератора від електричної мережі була можливість покриття виниклого дефіциту потужності за рахунок збільшення кількості вироблюваної потужності на інших електростанціях.
Також слід зазначити особливості включення в мережу електричних генераторів. Перед включенням генератора на паралельну роботу з енергосистемою він повинен попередньо синхронізуватися з даної енергетичною системою. Процес синхронізації генератора з системою полягає в досягненні рівності частоти і напруги, а також збігу по фазі векторів напруги генератора і електричної мережі.
На електростанціях процес синхронізації і подальшого контролю над режимом роботи генераторів виконується за допомогою складних пристроїв, які працюють переважно в автоматичному режимі.
Включення в мережу попередньо не синхронізовані з нею генераторів призводить до виникнення аварійних ситуацій, масштаб яких прямо пропорційний потужності включаються в мережу генераторів.
Регулювання напруги, що видається генераторами в мережу, здійснюється за допомогою пристроїв автоматичного регулювання збудження (АРВ). Діапазон регулювання напруги на генераторі за допомогою пристроїв АРВ невеликий. При необхідності додаткове регулювання напруги проводиться шляхом зміни коефіцієнтів трансформації - за допомогою пристроїв ПБЗ і РПН. вбудованих в трансформатори (автотрансформатори) розподільних підстанцій.