На першій стадії розвитку електроенергетика представляла собою сукупність окремих електростанцій, не пов'язаних між собою. Кожна з електростанцій через власну мережу переда-вала електроенергію споживачам. Надалі стали створювати-ся електричні системи, в яких електричні станції соеди-нялись електричними мережами і включалися на паралельну роботу. Окремі територіальні енергосистеми в свою чергу також об'єднувалися, утворюючи більші енергосистеми. Тен-денція до утворення по можливості більших енергети-чеських об'єднань проявляється практично у всіх країнах.
Загальне прагнення до об'єднання енергетичних систем викликано величезними перевагами в порівнянні з окремими станціями.
При створенні об'єднаних енергетичних систем можна зменшити сумарну встановлену потужність електростанцій.
Велика сукупність споживачів електричної енергії ха-рактерізует графіком навантаження (див. Рис. 1.4). Максимум сумарною-ної навантаження системи менше, ніж сума максимумів навантажень від-ділових споживачів. Це пояснюється відмінністю окремих максимумів через різних умов роботи споживачів. У енер-гетіческіх системах, що охоплюють великі географічні рай-они, розбіжність максимумів викликано розташуванням спожи-вачів в різних часових поясах. Наприклад, об'єднання споживачів, розміщених в європейській і сибірської частинах країни, дозволить отримати більш рівномірний сумарний графік по срав-рівняно з графіком навантаження окремих споживачів (рис. 1.5). Ус-тановленіе потужність електростанцій в системі повинна бути до-тнього для покриття максимальних навантажень споживачів. Крім того, виходячи з вимог, що пред'являються до надійності роботи систем, повинна предус-чає резервна мощ-ність генераторів. При парал-інтер- роботі електричних станцій резервна потужність може бути зменшена. Поки-жем це на простому прикладі. Нехай дві електростанції, каж-дая з яких має по чотири генератора, працюють изолиро-ванно. Тоді одна станція мо-же виробляти електричні-кую енергію, використовуючи 75% ус-тановленной потужності, так як один генератор повинен знахо-диться в резерві. При з'єднанні двох станцій загальною мережею в резерві знаходиться один генератор з восьми, тобто може бути використано 7/8 (87,5%) встановленої потужності.
При об'єднанні різних типів електростанцій можна більш повно використовувати гідроенергетичні ресурси.
Витрата води в річці коливається в великих межах. Для надійного постачання електроенергією споживачів потужність гідроелектростанції (ГЕС) при ізольованій її роботі потрібно вибирати виходячи з багатого витрати води. У разі великих витрат частина води довелося б скидати повз турбін.
Енергетичні системи дають можливість злагоджено працювати тепловим і гідроелектростанціям. Справді, в період нестачі води на ГЕС (взимку) вироблення електроенергії на них знижується і споживачі забезпечуються електроенергією в більшій мірі від ТЕС. Навпаки, влітку при великому припливі води ГЕС. Працюють на повну потужність, а вироблення електроенергії ТЕС знижується. Це забезпечує еконо-мию палива і, отже, змен-щує собівартість електроенергії.
Зразкове розподіл електричних навантажень між станціями різних видів показано на суточ-ном графіку навантажень в цілому енер-госістеми і частки в його покритті різних видів електричних станцій (рис. 1.6).
З добового графіка енергосистем-ми видно, що в основному навантаження по-кривают теплові конденсаційні електростанції - державні районні електростанції (ДРЕС). Частка ТЕЦ в покритті навантажень енергосистеми визначається їх тепловими графіками. Навантаження ГЕС оп-ределяется стоком річки. Електростанції, що підключаються до системи в години найбільших (пікових) навантажень, називають піковими. У біль-шинстве випадків піковими станціями є гідростанції (ГЕС і ГАЕС - гідроакумулюючі електростанції), не забезпечені водою для тривалої роботи не в повну потужність в деякі періоди, і станції, обладнані газовими турбінами.
Об'єднання енергосистем дозволяє збільшити поодинокі мощ-ності агрегатів.
Із зростанням потужностей агрегатів поліпшуються їх технічні фо-кі характеристики і знижується питома вартість вироблення електроенергії.
Створення об'єднаних енергосистем дозволяє підвищити на-надійності електропостачання споживачів.
Окремі елементи системи (генератори, трансформатори, ЛЕП і ін.) В результаті аварій можуть виходити з ладу. У цих випадках частина споживачів може втратити харчування. У схемі, по-казанной на рис. 1.7, при виникненні трифазного короткого замикання на ЛЕП повністю припиняється подача електроене-гии споживачам. Застосування пристроїв релейного захисту та ав-тики є ефективним засобом підвищення надежнос-ти. Релейного захистом називається система пристроїв, які проводять відключення пошкоджених елементів або частин сис-теми і локалізують аварію. До автоматичних пристроїв відно-сятся пристрої автоматичного повторного включення (АПВ) і автоматичного введення (включення) резерву (АВР). Пристрої АПВ (рис. 1.8) призначені для ліквідації «перехідних» повреж-дений, наприклад коротких замикань. При появі дугового ко-Ротко замикання на повітряній лінії (наприклад, при попада-ванні блискавки) вона відключається під дією релейного захисту, дуга гасне і відновлюються діелектричні властивості повітряного проміжку. Потім під дією АПВ автоматично включається напруга на лінії електропередачі, яка може продовжити успішну роботу.
Принцип роботи АВР пояснює рис. 1.9. При пошкодженні од-ного з трансформаторів автоматично під дією релейного захисту відбувається його відключення, а що залишилися без напруги споживачі після спрацьовування АВР підключаються до справно-му трансформатору.