Файбисович Д.Л. и др. Справочник по проектированию электрических сетей - файл n1.doc. Файбисович - справочник по проектированию электрических сетей Справочник по проектированию электрических сетей выбор оборудования

С П Р А В О Ч Н И К

ПО П РОЕКТИРОВАНИЮ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Под редакцией Д. Л. ФАЙБИСОВИЧА

Издание 4-е, переработанное и дополненное

Р е ц е н з е н т В. В. Могирев

А в т о р ы: И. Г. Карапетян (пп. 3.2, 5.1, 5.3–5.8, разд. 6, разд. 7), Д. Л. Файбисович (разд. 1–3, п. 5.2, разд. 7), И. М. Шапиро (разд. 4)

Справочник по проектированию электрических сетей / С74 под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. :

ЭНАС, 2012. – 376 с. : ил.

ISBN 978-5-4248-0049-8

Приводятся сведения по проектированию электрических сетей энергосистем, методам технико-экономических расчетов, выбору параметров и схем сетей, данные по электрооборудованию, воздушным и кабельным линиям, по стоимости элементов электрических сетей.

Справочник предназначен для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией энергетических систем и электрических сетей, а также для студентов энергетических вузов.

УДК 621.311.001.63(035) ББК 31.279

П р е д и с л о в и е

Решение этих задач требует использования большого объема информации, рассредоточенной в различных литературных источниках, нормативных документах, ведомственных инструкциях, а также накопленного десятилетиями отечественного и зарубежного опыта проектирования. Концентрация такого материала в одном издании существенно облегчает работу проектировщика.

В СССР такую роль успешно выполнял «Справочник по проектированию электроэнергетических систем» под редакцией С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро, выдержавший 3 издания (1971, 1977 и 1985 гг.). Успех книги (3-е издание тиражом 30 000 экземпляров разошлось очень быстро) побудил авторов подготовить в 1990 г. 4-ю редакцию. Однако по не зависящим от них причинам это издание не вышло в свет.

За прошедшие с тех пор более 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения. Образование на территории бывшего СССР ряда самостоятельных государств изменило состав и структуру Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Переход к рыночной экономике коренным образом отразился на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.

В этих условиях авторы, принимавшие участие в разработке указанного справочника, сочли необходимым подготовить настоящее издание, ограничившись в нем вопросами проектирования электрических сетей. При этом в основном сохранены структура и наименования разделов. Материал предыдущего издания существенно обновлен, а в ряде разделов – полностью переработан.

мостным показателям элементов электрических сетей, а также последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах.

В настоящем издании учтены последние изменения структуры российской энергетики и требования новых нормативных документов; приведены новые технические данные по кабельным линиям, автотрансформаторам, коммутационным аппаратам и другим видам оборудования, а также уточненные стоимостные показатели объектов сетевого хозяйства; рассмотрены современные подходы к формированию тарифов на электроэнергию.

Р а з д е л 1

РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. РАЗВИТИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМ РОССИИ

Начало развития электроэнергетики России связано с разработкой и реализацией плана ГОЭЛРО (Государственная комиссия по электрификации России). Энергетики нашей страны первыми в мире получили опыт широкого государственного планирования целой отрасли промышленности, такой важной и определяющей, как электроэнергетика. Известно, что с плана ГОЭЛРО началось многолетнее планирование развития народного хозяйства в масштабе всей страны, начались первые пятилетки.

Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей на крупных районных электростанциях обеспечили высокую надежность работы и эффективность энергетического хозяйства страны. Все годы строительства электроэнергетика опережала темпы роста валовой промышленной продукции. Это принципиальное положение и в последующие годы, после завершения плана ГОЭЛРО, продолжало служить генеральным направлением развития электроэнергетики и закладывалось в последующие планы развития народного хозяйства. В 1935 г. (конечный срок выполнения плана ГОЭЛРО) его количественные показатели по развитию основных отраслей промышленности и электроэнергетики были значительно перевыполнены. Так, валовая продукция отдельных отраслей промышленности выросла по сравнению с 1913 г. на 205–228% против 180–200%, намеченных планом ГОЭЛРО. Особенно значительным было перевыполнение плана развития электроэнергетики. Вместо намеченного планом сооружения 30 электростанций было построено 40. Уже в 1935 г. по производству электроэнергии СССР перегнал такие экономически развитые страны, как Англия, Франция, Италия, и занял третье место в мире после США и Германии.

Динамика развития электроэнергетической базы СССР,

а с 1991 г. – России, характеризуется данными табл. 1.1 и рис. 1.1. Развитие электроэнергетики страны в 1930-е гг. характеризова-

лось началом формирования энергосистем. Наша страна протянулась с востока на запад на одиннадцать часовых поясов. Соответ-

тыс. км (%)

31,0 (9,5 %)

01.01.91 01.01.96

01.01.07 01.01.10

110 (150) кВ 220–330 кВ 500 кВ и выше

Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)

Т а б л и ц а 1.1

Развитие электроэнергетической базы страны (зона централизованного электроснабжения, включая блок-станции)

	Показатели
	1. Установленная
	мощность элек-
	тростанций, млн
	тростанций, млн
	кВт, в том числе:



	2. Выработка
	электроэнергии,
	млрд кВт ч, в том

Примечание. Данные за 1980 г. относятся к СССР, а за последующие годы – к Российской Федерации.

ственно этому в отдельных регионах меняется потребность в электроэнергии и режимы работы электростанций. Эффективнее использовать их мощность, «перекачивая» ее туда, где она необходима в данный момент. Надежность и устойчивость снабжения электроэнергией можно обеспечить лишь при наличии взаимосвязей между электростанциями, т. е. при объединении энергосистем.

К 1935 г. в СССР работало шесть энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд кВт ч каждая, в том числе Московская – около 4 млрд кВт ч, Ленинградская, Донецкая и Днепровская – более чем по 2 млрд кВт ч. Первые энергосистемы были созданы на основе линий электропередачи напряжением 110 кВ, а в Днепровской энергосистеме – напряжением 154 кВ, которое было принято для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

Со следующим этапом развития энергосистем, характеризующимся ростом передаваемой мощности и соединением электрических сетей смежных энергосистем, связано освоение электропередач класса 220 кВ. В 1940 г. для связи двух крупнейших энергосистем Юга страны была сооружена межсистемная линия 220 кВ Донбасс – Днепр.

Нормальное развитие народного хозяйства страны и его электроэнергетической базы было прервано Великой Отечественной войной 1941–1945 гг. На территории ряда временно оккупированных районов оказались энергосистемы Украины, Северо-Запада,

Прибалтики и ряда центральных районов европейской части страны. В результате военных действий производство электроэнергии

в стране упало в 1942 г. до 29 млрд кВт ч, что существенно уступало предвоенному году. За годы войны было разрушено более 60 крупных электростанций общей установленной мощностью 5,8 млн кВт, что отбросило страну к концу войны на уровень, соответствующий 1934 г.

Во время войны было организовано первое Объединенное диспетчерское управление (ОДУ). Оно было создано на Урале в 1942 г. для координации работы трех районных энергетических управлений: Свердловэнерго, Пермэнерго и Челябэнерго. Эти энергосистемы работали параллельно по линиям 220 кВ.

в 4,8 раза. Производство электроэнергии выросло за эти годы в 5,4 раза, а среднегодовой темп прироста производства электроэнергии составил 14%. Это позволило уже в 1947 г. выйти по производству электрической энергии на первое место в Европе и второе – в мире.

В начале 1950-х гг. развернулось строительство каскада гидроузлов на Волге. От них протянулись на тысячу и более километров к промышленным районам Центра и Урала линии электропередачи напряжением 500 кВ. Наряду с выдачей мощности двух крупнейших Волжских ГЭС это обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала. Так был завершен первый этап создания Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Этот период развития электроэнергетики прежде всего был связан с процессом «электрификации вширь», при котором на первый план выступала необходимость охвата обжитой тер-

ритории страны сетями централизованного электроснабжения

в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.

В 1970 г. к Единой энергосистеме европейской части страны была присоединена Объединенная энергосистема (ОЭС) Закавказья, а в 1972 г. – ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.

Производство электроэнергии в 1975 г. по стране достигло 1038,6 млрд кВт ч и увеличилось по сравнению с 1970 г. в 1,4 раза, что обеспечило высокие темпы развития всех отраслей народного хозяйства. Важным этапом развития ЕЭС явилось присоединение к ней энергосистем Сибири путем ввода в работу в 1977 г. транзита 500 кВ Урал – Казахстан – Сибирь, что способствовало покрытию дефицита электроэнергии в Сибири в условиях маловодных лет, и, с другой стороны, использованию в ЕЭС свободных мощностей си-

бирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства

и потребления электроэнергии в восточных районах страны для обеспечения развития энергоемких производств территориаль- но-промышленных комплексов, таких как Братский, Усть-Илимс- кий, Красноярский, Саяно-Шушенский и др. За 1960–1980 гг. производство электроэнергии в восточных регионах возросло почти в 6 раз, тогда как в европейской части страны, включая Урал, – в 4,1 раза. С присоединением энергосистем Сибири к ЕЭС работа наиболее крупных электростанций и основных системообразующих линий электропередачи стала управляться из единого пункта. С пульта Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) ЕЭС в Москве с помощью разветвленной сети средств диспетчерской связи, автоматики и телемеханики диспетчер может в считанные минуты перебрасывать потоки мощности между энергообъединениями. Это обеспечивает возможность снижения устанавливаемых резервных мощностей.

и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.

К 1990 г. электроэнергетика страны получила дальнейшее развитие. Мощности отдельных электростанций достигли около 5 млн кВт. Наибольшую установленную мощность имели Сургутская ГРЭС – 4,8 млн кВт, Курская, Балаковская и Ленинградская АЭС – 4,0 млн кВт, Саяно-Шушенская ГЭС – 6,4 млн кВт.

Развитие электроэнергетики продолжало идти опережающими темпами. Так, с 1955 г. производство электроэнергии в СССР выросло более чем в 10 раз, в то время как произведенный национальный доход увеличился в 6,2 раза. Установленная мощность электростанций увеличилась с 37,2 млн кВт в 1955 г. до 344 млн кВт в 1990 г. Протяженность электрических сетей напряжением 35 кВ и выше в этот период возросла с 51,5 до 1025 тыс. км, в том числе напряжением 220 кВ и выше – с 5,7 тыс. до 143 тыс. км. Значительным достижением развития электроэнергетики было объединение и организация параллельной работы энергосистем стран – членов СЭВ, общая установленная мощность электростанций которых превысила 400 млн кВт, а электрическая сеть охватила территорию от Берлина до Улан-Батора.

Изменение политических и экономических условий в стране уже в это время стало оказывать серьезное негативное влияние на развитие и функционирование электроэнергетики. Впервые за послевоенные годы в 1991 г. уменьшилась установленная мощность электростанций, снизились выработка и потребление электроэнергии. Ухудшились показатели качества электрической энергии. Возросли потери электроэнергии в электрических сетях, удельные расходы топлива на производство электрической и тепловой энергии. Увеличилось число ограничений и отключений потребителей, существенно снизились поставки электроэнергии в страны Восточной Европы.

Образование на территории бывшего СССР независимых государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электро – энергетикой. В этих государствах были созданы собственные органы управления и самостоятельные субъекты хозяйствования в электроэнергетике. Разрушение системы централизованного управления таким сложным единым технологическим объектом, каким была электроэнергетика СССР, поставило задачу скорейшего создания системы скоординированного управления и планирования развития электроэнергетики государств Содружества.

Для этих целей государства – члены СНГ заключили 14 февраля 1992 г. соглашение «О координации межгосударственных отношений в области электроэнергетики Содружества Независимых Государств», в соответствии с которым был создан Электроэнергетический Совет СНГ и его постоянно работающий орган – Исполнительный комитет. Электроэнергетическим Советом СНГ был принят ряд важных решений, способствующих стабилизации электроэнергетики государств Содружества. Однако преобладание дезинтеграционных процессов в экономике стран СНГ в целом, нарушение сложившихся в ЕЭС принципов координации управления производством и распределением электроэнергии, отсутствие эффективных механизмов совместной работы, неспособность отдельных энергосистем обеспечить поддержание частоты в требуемых диапазонах привели к прекращению параллельной работы между большинством энергосистем, т. е. фактически к распаду ЕЭС бывшего

С П РА В О Ч Н И К
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ

Под редакцией Д. Л. ФАЙБИСОВИЧА
Издание 4-е,
переработанное и дополненное

Москва
ЭНАС
2012

УДК 621.311.001.63(035)
ББК 31.279
С74

Р е ц е н з е н т В. В. Могирев

А в т о р ы: И. Г. Карапетян (пп. 3.2, 5.1, 5.3-5.8, разд. 6,
разд. 7), Д. Л. Файбисович (разд. 1-3, п. 5.2, разд. 7), И. М. Шапиро (разд. 4)

Справочник по проектированию электрических сетей /
под ред. Д. Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. :
ЭНАС, 2012. - 376 с. : ил.
ISBN 978-5-4248-0049-8
Приводятся сведения по проектированию электрических сетей энергосистем, методам технико-экономических расчетов, выбору
параметров и схем сетей, данные по электрооборудованию, воздушным и кабельным линиям, по стоимости элементов электрических
сетей.

автотрансформаторам, коммутационным аппаратам и другим видам
оборудования, а также уточненные стоимостные показатели объектов сетевого хозяйства; рассмотрены современные подходы к формированию тарифов на электроэнергию.
Справочник предназначен для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией энергетических систем и электрических
сетей, а также для студентов энергетических вузов.

УДК 621.311.001.63(035)
ББК 31.279

ISBN 978-5-4248-0049-8

ООО НЦ «ЭНАС», 2012

Предисловие

Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надежность работы системы в целом и ее
отдельных элементов.
Решение этих задач требует использования большого объема
информации, рассредоточенной в различных литературных источниках, нормативных документах, ведомственных инструкциях,
а также накопленного десятилетиями отечественного и зарубежного опыта проектирования. Концентрация такого материала в одном
издании существенно облегчает работу проектировщика.
В СССР такую роль успешно выполнял «Справочник по проектированию электроэнергетических систем» под редакцией С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро, выдержавший 3 издания (1971, 1977
и 1985 гг.). Успех книги (3-е издание тиражом 30 000 экземпляров
разошлось очень быстро) побудил авторов подготовить в 1990 г.
4-ю редакцию. Однако по не зависящим от них причинам это издание не вышло в свет.
За прошедшие с тех пор более 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения. Образование на территории бывшего СССР ряда самостоятельных государств изменило состав и структуру Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Переход к рыночной экономике коренным образом отразился
на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли
акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.
В этих условиях авторы, принимавшие участие в разработке
указанного справочника, сочли необходимым подготовить настоящее издание, ограничившись в нем вопросами проектирования электрических сетей. При этом в основном сохранены
структура и наименования разделов. Материал предыдущего издания существенно обновлен, а в ряде разделов - полностью переработан.
Авторы стремились в сжатой форме привести необходимую
информацию по развитию современных электрических сетей,
принципиальным методическим вопросам проектирования, стои3

Мостным показателям элементов электрических сетей, а также последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах.
В настоящем издании учтены последние изменения структуры
российской энергетики и требования новых нормативных документов; приведены новые технические данные по кабельным линиям,
автотрансформаторам, коммутационным аппаратам и другим видам оборудования, а также уточненные стоимостные показатели
объектов сетевого хозяйства; рассмотрены современные подходы
к формированию тарифов на электроэнергию.
Авторы выражают признательность Л. Я. Рудык и Р. М. Фришбергу за полезные предложения.
Авторы благодарят рецензента к. т. н. В. В. Могирева за ценные
замечания, сделанные им при просмотре рукописи.

Раздел 1
РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ
ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. РАЗВИТИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМ РОССИИ
Начало развития электроэнергетики России связано с разработкой и реализацией плана ГОЭЛРО (Государственная комиссия
по электрификации России). Энергетики нашей страны первыми
в мире получили опыт широкого государственного планирования
целой отрасли промышленности, такой важной и определяющей,
как электроэнергетика. Известно, что с плана ГОЭЛРО началось
многолетнее планирование развития народного хозяйства в масштабе всей страны, начались первые пятилетки.
Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей на крупных районных электростанциях обеспечили высокую надежность работы и эффективность энергетического хозяйства страны. Все годы строительства
электроэнергетика опережала темпы роста валовой промышленной
продукции. Это принципиальное положение и в последующие
годы, после завершения плана ГОЭЛРО, продолжало служить генеральным направлением развития электроэнергетики и закладывалось в последующие планы развития народного хозяйства. В 1935 г.
(конечный срок выполнения плана ГОЭЛРО) его количественные
показатели по развитию основных отраслей промышленности
и электроэнергетики были значительно перевыполнены. Так, валовая продукция отдельных отраслей промышленности выросла
по сравнению с 1913 г. на 205-228 % против 180-200 %, намеченных
планом ГОЭЛРО. Особенно значительным было перевыполнение
плана развития электроэнергетики. Вместо намеченного планом
сооружения 30 электростанций было построено 40. Уже в 1935 г.
по производству электроэнергии СССР перегнал такие экономически развитые страны, как Англия, Франция, Италия, и занял третье
место в мире после США и Германии.
Динамика развития электроэнергетической базы СССР,
а с 1991 г. - России, характеризуется данными табл. 1.1 и рис. 1.1.
Развитие электроэнергетики страны в 1930-е гг. характеризовалось началом формирования энергосистем. Наша страна протянулась с востока на запад на одиннадцать часовых поясов. Соответ5

278
(66,0%)

105,4
(24,9%)

302,2
(65,9%)

303,5
(65,5%)

104
(18,9%)

Млн кВ А (%)

119,6
(17,4%)

500 кВ и выше

Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)

Тыс. км (%)

Т а б л и ц а 1.1
Развитие электроэнергетической базы страны
(зона централизованного электроснабжения, включая блок-станции)
Показатели

1. Установленная
мощность электростанций, млн
кВт, в том числе:
ТЭС
АЭС
ГЭС
2. Выработка
электроэнергии,
млрд кВт⋅ч, в том
числе:
ТЭС
АЭС
ГЭС

212,8 208,977 209,921 212,107 214,612

201,0
12,5
52,3

139,7
20,2
43,4

147,2 140,884 141,652 143,105
21,3 23,242 23,242 23,242
44,3 44,851 46,067 46,801

145,35
23,242
47,06

1293,9 1082,1 877,8 928,481 933,097 982,715 1006,78
1037,1 797,0
72,9 118,3
183,9 166,8

583,4 610,577 621,112 605,994 644,47
129,0 147,995 157,064 158,135 162,291
165,4 169,908 154,921 167,971 215,652

Примечание. Данные за 1980 г. относятся к СССР, а за последующие годы - к Российской Федерации.

Ственно этому в отдельных регионах меняется потребность в электроэнергии и режимы работы электростанций. Эффективнее использовать их мощность, «перекачивая» ее туда, где она необходима
в данный момент. Надежность и устойчивость снабжения электроэнергией можно обеспечить лишь при наличии взаимосвязей между электростанциями, т. е. при объединении энергосистем.
К 1935 г. в СССР работало шесть энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд кВт⋅ч каждая, в том числе
Московская - около 4 млрд кВт⋅ч, Ленинградская, Донецкая и Днепровская - более чем по 2 млрд кВт⋅ч. Первые энергосистемы были
созданы на основе линий электропередачи напряжением 110 кВ,
а в Днепровской энергосистеме - напряжением 154 кВ, которое
было принято для выдачи мощности Днепровской ГЭС.
Со следующим этапом развития энергосистем, характеризующимся ростом передаваемой мощности и соединением электрических сетей смежных энергосистем, связано освоение электропередач
класса 220 кВ. В 1940 г. для связи двух крупнейших энергосистем
Юга страны была сооружена межсистемная линия 220 кВ Донбасс -
Днепр.
Нормальное развитие народного хозяйства страны и его электроэнергетической базы было прервано Великой Отечественной
войной 1941-1945 гг. На территории ряда временно оккупированных районов оказались энергосистемы Украины, Северо-Запада,
7

Прибалтики и ряда центральных районов европейской части страны. В результате военных действий производство электроэнергии
в стране упало в 1942 г. до 29 млрд кВт⋅ч, что существенно уступало
предвоенному году. За годы войны было разрушено более 60 крупных электростанций общей установленной мощностью 5,8 млн кВт,
что отбросило страну к концу войны на уровень, соответствующий
1934 г.
Во время войны было организовано первое Объединенное диспетчерское управление (ОДУ). Оно было создано на Урале в 1942 г.
для координации работы трех районных энергетических управлений: Свердловэнерго, Пермэнерго и Челябэнерго. Эти энергосистемы работали параллельно по линиям 220 кВ.
В конце войны и особенно сразу же после ее окончания были
развернуты работы по восстановлению и быстрому развитию электроэнергетического хозяйства страны. Так, с 1945 по 1958 г. установленная мощность электростанций увеличилась на 42 млн кВт, или
в 4,8 раза. Производство электроэнергии выросло за эти годы в 5,4
раза, а среднегодовой темп прироста производства электроэнергии
составил 14 %. Это позволило уже в 1947 г. выйти по производству
электрической энергии на первое место в Европе и второе - в мире.
В начале 1950-х гг. развернулось строительство каскада гидроузлов на Волге. От них протянулись на тысячу и более километров
к промышленным районам Центра и Урала линии электропередачи
напряжением 500 кВ. Наряду с выдачей мощности двух крупнейших
Волжских ГЭС это обеспечило возможность параллельной работы
энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала. Так был
завершен первый этап создания Единой энергетической системы
(ЕЭС) страны. Этот период развития электроэнергетики прежде
всего был связан с процессом «электрификации вширь», при котором на первый план выступала необходимость охвата обжитой территории страны сетями централизованного электроснабжения
в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.
В 1970 г. к Единой энергосистеме европейской части страны
была присоединена Объединенная энергосистема (ОЭС) Закавказья, а в 1972 г. - ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.
Производство электроэнергии в 1975 г. по стране достигло
1038,6 млрд кВт⋅ч и увеличилось по сравнению с 1970 г. в 1,4 раза,
что обеспечило высокие темпы развития всех отраслей народного
хозяйства. Важным этапом развития ЕЭС явилось присоединение
к ней энергосистем Сибири путем ввода в работу в 1977 г. транзита
500 кВ Урал - Казахстан - Сибирь, что способствовало покрытию
дефицита электроэнергии в Сибири в условиях маловодных лет, и,
с другой стороны, использованию в ЕЭС свободных мощностей си8

Бирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства
и потребления электроэнергии в восточных районах страны
для обеспечения развития энергоемких производств территориально-промышленных комплексов, таких как Братский, Усть-Илимский, Красноярский, Саяно-Шушенский и др. За 1960-1980 гг. производство электроэнергии в восточных регионах возросло почти в 6
раз, тогда как в европейской части страны, включая Урал, - в 4,1
раза. С присоединением энергосистем Сибири к ЕЭС работа наиболее крупных электростанций и основных системообразующих линий электропередачи стала управляться из единого пункта. С пульта Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) ЕЭС в Москве
с помощью разветвленной сети средств диспетчерской связи, автоматики и телемеханики диспетчер может в считанные минуты перебрасывать потоки мощности между энергообъединениями. Это
обеспечивает возможность снижения устанавливаемых резервных
мощностей.
Новый этап развития электроэнергетики (так называемая «электрификация вглубь»), связанный с необходимостью обеспечения
все возрастающего спроса на электроэнергию, потребовал дальнейшего развития магистральных и распределительных сетей и освоения новых, более высоких ступеней номинальных напряжений
и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.
К 1990 г. электроэнергетика страны получила дальнейшее развитие. Мощности отдельных электростанций достигли около 5 млн
кВт. Наибольшую установленную мощность имели Сургутская
ГРЭС - 4,8 млн кВт, Курская, Балаковская и Ленинградская АЭС -
4,0 млн кВт, Саяно-Шушенская ГЭС - 6,4 млн кВт.
Развитие электроэнергетики продолжало идти опережающими
темпами. Так, с 1955 г. производство электроэнергии в СССР выросло более чем в 10 раз, в то время как произведенный национальный
доход увеличился в 6,2 раза. Установленная мощность электростанций увеличилась с 37,2 млн кВт в 1955 г. до 344 млн кВт в 1990 г.
Протяженность электрических сетей напряжением 35 кВ и выше
в этот период возросла с 51,5 до 1025 тыс. км, в том числе напряжением 220 кВ и выше - с 5,7 тыс. до 143 тыс. км. Значительным достижением развития электроэнергетики было объединение и организация параллельной работы энергосистем стран - членов СЭВ,
общая установленная мощность электростанций которых превысила 400 млн кВт, а электрическая сеть охватила территорию от Берлина до Улан-Батора.
9

Электроэнергетика бывшего СССР в течение длительного периода времени развивалась как единый народнохозяйственный комплекс, а ЕЭС страны, являющаяся его частью, обеспечивала межреспубликанские перетоки мощности и электроэнергии. До 1991 г. ЕЭС
функционировала как государственная общесоюзная централизованная структура. Образование на территории СССР независимых
государств привело к коренному изменению структуры управления
и развития электроэнергетики.
Изменение политических и экономических условий в стране
уже в это время стало оказывать серьезное негативное влияние
на развитие и функционирование электроэнергетики. Впервые
за послевоенные годы в 1991 г. уменьшилась установленная мощность электростанций, снизились выработка и потребление электроэнергии. Ухудшились показатели качества электрической энергии. Возросли потери электроэнергии в электрических сетях, удельные расходы топлива на производство электрической и тепловой
энергии. Увеличилось число ограничений и отключений потребителей, существенно снизились поставки электроэнергии в страны
Восточной Европы.
Образование на территории бывшего СССР независимых государств и раздел электроэнергетической собственности между ними
привели к коренному изменению структуры управления электро -
энергетикой. В этих государствах были созданы собственные органы управления и самостоятельные субъекты хозяйствования в электроэнергетике. Разрушение системы централизованного управления таким сложным единым технологическим объектом, каким
была электроэнергетика СССР, поставило задачу скорейшего создания системы скоординированного управления и планирования
развития электроэнергетики государств Содружества.
Для этих целей государства - члены СНГ заключили 14 февраля
1992 г. соглашение «О координации межгосударственных отношений в области электроэнергетики Содружества Независимых Государств», в соответствии с которым был создан Электроэнергетический Совет СНГ и его постоянно работающий орган - Исполнительный комитет. Электроэнергетическим Советом СНГ был принят
ряд важных решений, способствующих стабилизации электроэнергетики государств Содружества. Однако преобладание дезинтеграционных процессов в экономике стран СНГ в целом, нарушение
сложившихся в ЕЭС принципов координации управления производством и распределением электроэнергии, отсутствие эффективных механизмов совместной работы, неспособность отдельных
энергосистем обеспечить поддержание частоты в требуемых диапазонах привели к прекращению параллельной работы между большинством энергосистем, т. е. фактически к распаду ЕЭС бывшего
10

СССР и, соответственно, к потере всех преимуществ, которые она
обеспечивала.
Основные изменения в электроэнергетике России в последующие годы связаны с акционированием объектов электроэнергетики, в результате которо

С П Р А В О Ч Н И К

ПО П РОЕКТИРОВАНИЮ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Под редакцией Д. Л. ФАЙБИСОВИЧА

Издание 4-е, переработанное и дополненное

Р е ц е н з е н т В. В. Могирев

ЭНАС, 2012. – 376 с. : ил.

ISBN 978-5-4248-0049-8

УДК 621.311.001.63(035) ББК 31.279

П р е д и с л о в и е

Р а з д е л 1

РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. РАЗВИТИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМ РОССИИ

Динамика развития электроэнергетической базы СССР,

тыс. км (%)

31,0 (9,5 %)

01.01.91 01.01.96

01.01.07 01.01.10

110 (150) кВ 220–330 кВ 500 кВ и выше

Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)

Т а б л и ц а 1.1

Развитие электроэнергетической базы страны (зона централизованного электроснабжения, включая блок-станции)

	Показатели
	1. Установленная
	мощность элек-
	тростанций, млн
	тростанций, млн
	кВт, в том числе:



	2. Выработка
	электроэнергии,
	млрд кВт ч, в том

Примечание. Данные за 1980 г. относятся к СССР, а за последующие годы – к Российской Федерации.

ритории страны сетями централизованного электроснабжения

в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.

бирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства

(Документ)

Барыбин Ю.Г. и др. (ред.) Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования (Документ)

Фадеев Г.А. Электрические системы и сети (Документ)

Шаповалов И.Ф. Справочник по расчету электрических сетей (Документ)

РУМ - Руководящие материалы по проектированию распределительных электрических сетей (Документ)

РУМ 2010 - Руководящие материалы по проектированию распределительных электрических сетей 2010 г (Документ)

Королёв О.П., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию (Документ)

Барыбин Ю.Г. и др. (ред) Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования (Документ)

n1.doc

СПРАВОЧНИКПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХСЕТЕЙ
Под редакцией Д. Л. ФАЙБИСОВИЧА

«Издательство НЦ ЭНАС»

2006

ПРЕДИСЛОВИЕ

ISBN 5-93196-S42-4

Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2006 -320 с. ил.

ISBN 5-93196-542-4

Приводятся сведения по проектированию электрических сетей энергосистем, методам технико-экономических расчетов, выбору параметров и схем сетей, данные по электрооборудованию, воздушным и кабельным линиям и по стоимости элементов электрических сетей.

Справочник предназначен для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией энергетических систем и электрических сетей, а также студентов энергетических вузов.

УДК 621.311.001.63(035) ББК 31.279

Предисловие …………………………………………………………………...	6
Раздел 1 РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ……………………………….	8
1.1. Развитие энергосистем России ………………………………………...	8
1.2. Основные сведения о развитии электрических сетей энергосистем ………………………………………………………………...	15
1.3. Краткая характеристика развития электрических сетей за рубежом …………………………………………………………………...	23
1.4. Организация проектирования электрических сетей ………………….	30
1.5. Содержание проектов развития электрических сетей ……………….	31
Раздел 2 ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ …………………………………………………………………...	34
2.1. Анализ динамики электропотребления	34
2.2. Методы расчета электропотребления и электрических нагрузок …..	35
2.3. Электрические нагрузки и потребление электроэнергии в промышленности, на транспорте и в сельскохозяйственном производстве ………………………………………………………………….
2.4. Электрические нагрузки и потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды и в сфере обслуживания ……………..	49
2.5. Расход электроэнергии на собственные нужды электростанций и подстанций ………………………………………………………………..	54
2.6. Расход электроэнергии на ее транспорт ……………………………...	56
2.7. Расчетные электрические нагрузки подстанций …………………….	58
2.8. Определение потребности в электрической энергии и мощности районных и объединенных энергосистем	60
Раздел 3 ВОЗДУШНЫЕ И КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ ………………………………….. 3.1. Воздушные линии ……………………………………………………...	64
	64
3.1.1. Общие сведения …………………………………………………...	64
3.1.2. Выбор сечения проводов ВЛ …………………………………….	74
3.1.3. Технические показатели отдельных ВЛ ………………………...	79
3.2. Кабельные линии …………………………………………………...	83
3.2.1. Основные типы и марки кабелей ………………………………..	83
3.2.2. Условия прокладки кабельных линий …………………………..	88
3.2.3. Выбор сечения. Токовые нагрузки кабелей …………………….	94
Раздел 4 СХЕМЫ СЕТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ …………….	107
4.1. Номинальные напряжения электрической сети ……………………..	107
4.2. Принципы построения схемы электрической сети …………………	109
4.3. Схемы выдачи мощности и присоединения к сети электростанций ……………………………………………………………..	116
4.4. Схемы присоединения к сети понижающих подстанций …………...	122
4.5. Схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий ………………………………………………………………...	133
4.6. Схемы внешнего электроснабжения электрифицированных железных дорог ……………………………………………………………..	141
4.7. Схемы внешнего электроснабжения магистральных нефтепроводов и газопроводов ……………………………………………	145
4.8. Схемы электрических сетей городов …………………………………	147
4.9. Схемы электроснабжения потребителей в сельской местности	157
4.10. Техническое перевооружение и обновление основных фондов электрических сетей ………………………………………………………….	161
4.11. Вопросы экологии при проектировании развития электрической сети ……………………………………………………………………………	165
4.12. Расчеты режимов электрических сетей ………………………………	168
Раздел 5 ОСНОВНОЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ …………….	174
5.1. Генераторы ……………………………………………………………..	174
5.1.1. Турбо- и гидрогенераторы ………………………………………..	174
5.1.2. Газотурбинные электростанции. Парогазовые установки ……..	183
5.1.3. Ветроэнергетические электростанции (ВЭС )……………………	185
5.1.4. Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) ………………………	186
5.1.5. Энергия морских приливов
5.1.6. Солнечные электростанции (СЭС
5.2. Подстанции
5.2.1. Общие технические требования
5.2.2. Основное электрооборудование подстанций 330 кВ
и выше
5.2.3. Главная схема электрических соединеий
5.2.4. Схема собственных нужд, оперативный ток,
кабельная сеть
5.2.5. АСУ ТП,АСКУЭ, системы РЗА, ПА и связи
5.2.6. Строительная часть подстанции
5.2.7. Ремонт, техническое и оперативное обслуживание
5.2.8. Нормативно-методическое сопровождение
5.3. Трансформаторы и автотрансформаторы
5.3.1. Основные определения и обозначения
5.3.2. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
5.3.3. Параллельная работа трансформаторов
5.3.4. Трансформаторы с расщепленными обмотками
5.3.5. Регулирование напряжения трансформаторов
5.3.6. Нагрузочная способность трансформаторов
5.3.7. Технические данные трансформаторов
5.4. Коммутационная аппаратура
5.5. Компенсирующие устройства
5.6. Электродвигатели
5.7. Комплектные трансформаторные подстанции
5.8. Технические показатели отдельных подстанции
Раздел 6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
6.1. Общие положения
6.2. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической Сети
6.3. Система критериев экономической эффективности инвестиций
6.4. Условия сопоставимости вариантов
6.5. Учет фактора надежности электроснабжения
6.5.1. Основные показатели надежности
6.5.2. Расчет показателей надежности электрической
6.6. Оценка народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения
Раздел 7 УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
7.1. Общая часть
7.2. Воздушные линии
7.3. Кабельные линии
7.4. Подстанции
7.5. Отдельные данные по стоимости электросетевых объектов
и их элементов в зарубежных энергосистемах
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Предисловие

В СССР такую роль успешно выполнял «Справочник по проектированию электроэнергетических систем» под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро, выдержавший 3 издания (1971, 1977 и 1985 тт.). Успех книги (3-е издание тиражом 30 000 экземпляров разошлось очень быстро) побудил авторов подготовить в 1990 г. 4-ю редакцию. Однако по причинам внешнего характера это издание не вышло в свет.

За прошедшие с тех пор 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения. Образование на территории бывшего СССР ряда самостоятельных государств изменили состав и структуру Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Переход к рыночной экономике коренным образом отразился на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.

Авторы стремились в сжатой форме привести необходимую информацию по развитию современных электрических сетей, принципиальным методическим вопросам проектирования, стоимостным показателям элементов электрических сетей, а также последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах.

В справочнике учтены произошедшие за последние годы изменения в организации проектирования, новые нормативные документы, последние научные и инженерные разработки. В период работы над книгой произошел переход на новые сметные нормы и цены в строительстве, велись разработки новых нормативных и методических материалов по ряду важнейших вопросов проектирования электрических сетей. Несмотря на то, что некоторые разработки еще находились в стадии рассмотрения и утверждения, авторы сочли целесообразным отразить их в настоящем издании справочника.

Раздел 1

РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ. ЗАДАЧИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. РАЗВИТИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМ РОССИИ

Принципы централизации выработки электроэнергии и концентрации генерирующих мощностей па крупных районных электростанциях обеспечили высокую надежность работы и эффективность энергетического хозяйства страны. Все годы строительства электроэнергетика опережала темпы роста валовой промышленной продукции. Это принципиальное положение и в последующие годы, после завершения плана ГОЭЛРО, продолжало служить генеральным направлением развития электроэнергетики и закладывалось в последующие планы развития народного хозяйства. В 1935 г. (конечный срок выполнения плана ГОЭЛРО) его количественные показатели по развитию основных отраслей промышленности и электроэнергетики были значительно перевыполнены. Так, валовая продукция отдельных отраслей промышленности выросла по сравнению с 1913 г. на 205-228 % против 180-200 %, намеченных планом ГОЭЛРО. Особенно значительным было перевыполнение плана развития электроэнергетики. Вместо намеченного планом сооружения 30 электростанций было построено 40. Уже в 1935 г. по производству электроэнергии СССР перегнал такие экономически развитые страны, как Англия, Франция, Италия и занял третье место в мире после США и Германии.

Динамика развития электроэнергетической базы СССР, а с 1991 г. -России, характеризуется данными табл. 1.1 ирис. 1.1,

Развитие электроэнергетики страны в 1930-е годы характеризовалось началом формирования энергосистем. Наша страна протянулась с востока на запад на одиннадцать часовых поясов. Соответственно этому в отдельных регионах меняется потребность в электроэнергии и режимы работы электростанций. Эффективнее использовать их мощность, «перекачивая» ее туда, где она необходима в данный момент. Надежность и устойчивость снабжения электроэнергией можно обеспечить лишь при наличии взаимосвязей между электростанциями, т. е. при объединении энергосистем.

Таблица 1.1

Развитие электроэнергетической базы страны

Показатели

1930г

1940г

1950г

1960г

1970г

1980г

1990г

2000г

2001г

2002г

2003г

1. Установленная

мощность элект-

ростанций, мин

кВт, в том числе:

Тепловых

Гидравлических

2,87

11,12

19,61

66,72

166,1

266,7

203,3

212,8

214,8

214,9

216,4

2. Выработка

электроэнергии,

млрд кВтч, в том

числе: на элект-

ростанциях:

Тепловыъ

Гидравлических

8,35

43,3

91.2

292,3

740,9

1293.9

1082,1

877,8

891,3

916,2

Примечание. Данные за 1930–1980 гг. относятся к СССР, данные за 1990-2003гг.-к Российской Федерации

К 1935 г. в СССР работало шесть энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд кВт·ч каждая, в том числе Московская – около 4 млрд кВт·ч, Ленинградская, Донецкая и Днепровская – более чем по 2 млрд кВт-ч. Первые энергосистемы были созданы на основе линий электропередачи напряжением 110 кВ, а в Днепровской энергосистеме напряжением - 154 кВ, которое было принято для выдачи мощности Днепровской ГЭС.

Со следующим этапом развития энергосистем, характеризующимся ростом передаваемой мощности и соединением электрических сетей смежных энергосистем, связано освоение электропередач класса 220 кВ. В 1940 г для связи двух крупнейших энергосистем Юга страны была сооружена межсистемная линия 220 кВ Донбасс - Днепр.

Нормальное развитие народного хозяйства страны и его электроэнергетической базы было прервано Великой Отечественной войной 1941–1945 годов. На территории ряда временно оккупированных районов оказались энергосистемы Украины, Северо-Запада, Прибалтики и ряда центральных районов Европейской части страны. В результате военных действий производство электроэнергии в стране упало в 1942 г. до 29 млрд кВт·ч, что существенно уступало предвоенному году. За годы войны было разрушено более 60 крупных электростанций общей установленной мощностью 5,8 млн. кВт, что отбросило страну к концу войны на уровень, соответствующий 1934 г.

Рис. 1.1. Протяженность ВЛ 110 кВ и выше (а) и установленная мощность трансформаторов 110 кВ и выше (б)

В конце войны и особенно сразу же после ее окончания были развернуты работы по восстановлению и быстрому развитию электроэнергетического хозяйства страны. Так, с 1945 по 1958 г. установленная мощность электростанций увеличилась на 42 млн. кВт или в 4,8 раза. Производство электроэнергии выросло за эти годы в 5,4 раза, а среднегодовой темп прироста производства электроэнергии составил 14 %. Это позволило уже в 1947 г. выйти по производству электрической энергии на первое место в Европе и второе - в мире.

В начале 1950-х годов развернулось строительство каскада гидроузлов на Волге. От них протянулись на тысячу и более километров к промышленным районам Центра и Урала линии электропередачи напряжением 500 кВ. Наряду с выдачей мощности двух крупнейших Волжских ГЭС это обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала. Так был завершен первый этап создания Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Этот период развития электроэнергетики, прежде всего, был связан с процессом «электрификации вширь», при котором на первый план выступала необходимость охвата обжитой территории страны сетями централи зова иного электроснабжения в короткие сроки и при ограниченных капиталовложениях.

В 1970 г. к Единой энергосистеме европейской части страны была присоединена Объединенная энергосистема (ОЭС) Закавказья, а в 1972 г – ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири.

Производство электроэнергии в 1975 г. по стране достигло 1038,6 млрд кВт·ч и увеличилось по сравнению с 1970 г. в 1,4 раза, что обеспечило высокие темпы развития всех отраслей народного хозяйства. Важным этапом развития ЕЭС явилось присоединение к ней энергосистем Сибири путем ввода в работу в 1977 г. транзита 500 кВ Урал – Казахстан – Сибирь, что способствовало покрытию дефицита электроэнергии в Сибири в условиях маловодных лет, и, с другой стороны, использованию в ЕЭС свободных мощностей сибирских ГЭС. Все это обеспечило более быстрый рост производства и потребления электроэнергии в восточных районах страны для обеспечения развития энергоемких производств территориально-промышленных комплексов, таких как Братский, Усть-Илимский, Красноярский, Саяно-Шушенский и др. За 1960–1980 годы производство электроэнергии в восточных регионах возросло почти в 6 раз, тогда как в Европейской части страны, включая Урал, – в 4,1 раза. С присоединением энергосистем Сибири к ЕЭС работа наиболее крупных электростанций и основных системообразующих линий электропередачи стала управляться из единого пункта. С пульта Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) ЕЭС в Москве с помощью разветвленной сети средств диспетчерской связи, автоматики и телемеханики диспетчер может в считанные минуты перебрасывать потоки мощности между энергообъединениями. Это обеспечивает возможность снижения устанавливаемых резервных мощностей.

Новый этап развития электроэнергетики (так называемая «электрификация вглубь»), связанный с необходимостью обеспечения все возрастающего спроса на электроэнергию, потребовал дальнейшего развития магистральных и распределительных сетей и освоения новых, более высоких ступеней номинальных напряжений и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.

К 1990 г. электроэнергетика страны получила дальнейшее развитие. Мощности отдельных электростанций достигли около 5млн. кВт. Наибольшую установленную мощность имели Сургутская ГРЭС – 4,8 млн. кВт, Курская, Балаковская и Ленинградская АЭС - 4,0 млн. кВт, Саяно-Шу-шенская ГЭС - 6,4 млн. кВт.

Развитие электроэнергетики продолжало идти опережающими темпами. Так, с 1955 г. производство электроэнергии в СССР выросло более чем в 10 раз, в то время как произведенный национальный доход увеличился в 6,2 раза. Установленная мощность электростанций увеличилась с 37,2 млн. кВт в 1955 г. до 344 млн. кВт в 1990 г. Протяженность электрических сетей напряжением 35 кВ и выше в этот период возросла с 51,5 до 1025 тыс. км, в том числе напряжением 220 кВ и выше - с 5,7 тыс. до 143 тыс. км. Значительным достижением развития электроэнергетики было объединение и организация параллельной работы энергосистем стран - членов СЭВ, общая установленная мощность электростанций которых превысила 400 млн. кВт, а электрическая сеть охватила территорию от Берлина до Улан-Батора.

Электроэнергетика бывшею СССР в течение длительного периода времени развивалась как единый народнохозяйственный комплекс, а ЕЭС страны, являющаяся его частью, обеспечивала межреспубликанские перетоки мощности и электроэнергии. До 1991 г. ЕЭС функционировала как государственная общесоюзная централизованная структура. Образование на территории СССР независимых государств привело к коренному изменению структуры управления и развития электроэнергетики.

Образование на территории бывшего СССР независимых государств и раздел электроэнергетической собственности между ними привели к коренному изменению структуры управления электроэнергетикой. В этих государствах были созданы собственные органы управления и самостоятельные субъекты хозяйствования в электроэнергетике. Разрушение системы централизованного управления таким сложным единым технологическим объектом, каким была электроэнергетика СССР, поставило задачу скорейшего создания системы скоординированного управления и планирования развития электроэнергетики государств Содружества.

Для этих целей государства-члены СНГ заключили 14 февраля 1992 г. соглашение «О координации межгосударственных отношений в области электроэнергетики Содружества Независимых Государств», в соответствии с которым был создан Электроэнергетический Совет СНГ и его постоянно работающий орган – Исполнительный комитет. Электроэнергетическим Советом СНГ был принят ряд важных решений, способствующих стабилизации электроэнергетики государств Содружества. Однако, преобладание дезинтеграционных процессов в экономике стран СНГ в целом, нарушение сложившихся в ЕЭС принципов координации управления производством и распределением электроэнергии, отсутствие эффективных механизмов совместной работы, неспособность отдельных энергосистем обеспечить поддержание частоты в требуемых диапазонах привели к прекращению параллельной работы между большинством энергосистем, т. е. фактически к распаду ЕЭС бывшего СССР и, соответственно, к потере всех преимуществ, которые она обеспечивала.

Основные изменения в электроэнергетике России за последние годы связаны с акционированием объектов электроэнергетики, в результате которого на федеральном уровне было образовано Российское акционерное общество энергетики и электрификации (РАО) «ЕЭС России», на региональном уровне – акционерные общества – АО-энерго и началось создание федерального оптового рынка электроэнергии и мощности.

Несмотря на тяжелые экономические условия в стране, электроэнергетическая отрасль России продолжала в целом обеспечивать потребности экономики и населения в тепловой и электрической энергии.

В ЕЭС России не было крупных системных аварий с погашением большого числа потребителей. (Только в 2003 г. такие аварии имели место в энергосистемах США, Италии, Великобритании и Скандинавии.)

Продолжалось строительство новых энергетических объектов – электростанций и электрических сетей, в первую очередь, в энергодефицитных районах России и в районах, энергоснабжение которых после разделения СССР оказалось зависимым от других государств.

Установленная мощность электростанций России увеличилась незначительно: с 213,3 млн. кВт в 1990 г. до 214,1 млн. кВт в 1998 г. В то же время производство электроэнергии за эти годы упало более, чем на 23 %: с 1082,1 млрд кВт·ч в 1990 г. до 827 млрд кВт·чв 1998 г. Падение производства электроэнергии с 1990 по 1998 г. оказалось значительно меньшим, чем падение внутреннего валового продукта (ВВП) (более чем на 40 %) и промышленного производства (более чем на 50 %), что привело к существенному росту энергоемкости народного хозяйства. В 1999 г. производство электроэнергии в России впервые с 1990 г. увеличилось и составило 847 млрд кВт·ч.

За годы после распада СССР произошло ухудшение экономических показателей работы отрасли - возросли удельный расход условного топлива на отпущенный киловатт-час, потери электроэнергии на ее транспорт, удельная численность персонала, снизились показатели качества электроэнергии и надежность электроснабжения потребителей, а также эффективность использования капитальных вложений.

Основными причинами снижения экономической эффективности работы отрасли явились проблема неплатежей потребителей за полученную электроэнергию, несовершенство существующих механизмов управления электроэнергетическими предприятиями в новых условиях, а также неурегулированность отношений между странами СНГ в области электроэнергетики. Хотя условия для конкуренции в электроэнергетике России созданы (благодаря акционированию и образованию федерального оптового рынка электроэнергии и мощности, на котором имеется более 100 собственников электроэнергетических объектов), правила эффективной совместной работы различных собственников, обеспечивающие минимизацию затрат на производство, транспорт и распределение электрической энергии в рамках ЕЭС России разработаны не были.

ЕЭС России охватывает всю обжитую территорию страны от западных границ до Дальнего Востока и является крупнейшим в мире централизованно управляемым энергообъединением. В составе ЕЭС России действует семь ОЭС – Северо-Запада, Центра, Средней Волги, Урала, Северного Кавказа, Сибири и Дальнего Востока. В настоящее время (2004 г.) параллельно работает пять первых ОЭС. Общие сведения о структуре ОЭС России приведены в табл. 1.2. Энергосистема Калининградской области Янтарьэнерго отделена от России территорией государств Балтии.

На территории России действуют изолированно работающие энергосистемы Якутии, Магадана, Сахалина, Камчатки, районов Норильска и Кольты.

В целом энергоснабжение потребителей России обеспечивают 74 территориальных энергосистемы.

Таблица 1.2

Общие сведения о структуре энергообъеденений России (2002 г.)

Объединенные энергосистемы (ОЭС)	Энергосистемы	Количество энергосистем	Установленная мощность электростанций
			ГВт	%
Северо-Запада	Архангельская, Карельская, Кольская, Коми, Ленинградская, Новгородская, Псковская, Янтарьэнерго	8	20,0	9,6
Центра	Астраханская, Белгородская, Брянская, Владимирская, Волгоградская, Вологодская, Воронежская, Нижегородская, Ивановская, Тверская, Калужская, Костромская, Курская, Липецкая, Московская, Орловская, Рязанская, Смоленская, Тамбовская, Тульская, Ярославская	21	52,4	25,3
Средней Волги	Марийская, Мордовская, Пензенская, Самарская, Саратовская, Татарская, Ульяновская, Чувашская	8	23,8	11,5
Урала	Башкирская, Кировская, Курганская, Оренбургская, Пермская, Свердловская, Тюменская, Удмуртская, Челябинская	9	41,2	19,9
Северного Кавказа	Дагестанская, Калмыцкая, Карачаево-Черкесская, Кабардино-Балкарская, Кубанская, Ростовская, Се и ер о-Осетинская, Ставропольская, Чеченская, Ингушская	10	11,5	5,5
Сибири	Алтайская, Бурятская, Иркутская, Красноярская, Кузбасская, Новосибирская, Омская, Томская, Хакасская, Читинская	10	45,1	21,7
Востока	Амурская, Дальэнерго, Хабаровская	3	7,1	3,4
Итого по ОЭС:	ЕЭС России	69	201,1	96,9
Остальные энергосистемы, прочие электростанции	Камчатская, Магаданская, Норильская, Сахалинская, Якутская	5	6,4	3,1
Всего по стране:		74	207,5	100,0

Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы стран Балтии, Белоруссии, Закавказья и отдельные районы Украины. Параллельно, но не синхронно с ЕЭС (через вставку постоянного тока) работает энергосистема Финляндии, входящая в объединение стран Северной Европы (NORDEL) От сетей ЕЭС России осуществляется также приграничная торговля электроэнергией с Норвегией, Монголией и Китаем, а также передача электроэнергии в Болгарию.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗВИТИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Одним из важнейших показателей уровня электроэнергетики страны является развитие электрических сетей - линий электропередачи и подстанций (ПС). От электростанций мощностью в несколько миллионов киловатт каждая протянулись на тысячу и более километров к промышленным центрам линии электропередачи сверхвысокого напряжения (СВН) - 500-750-1150 кВ.

Общая протяженность воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением 110 кВ и выше на начало 2004 г. в одноцепном исчислении составила по стране 454 тыс. км, а установленная мощность ПС - 672 млн. кВ·А, в том числе на отраслевых ПС, обеспечивающих электроснабжение тяговых ПС электрифицированных участков железных дорог, насосных и компрессорных станций нефте- и газопроводов, металлургических заводов и других потребителей электроэнергии, установлено около 100 млн.. кВ·А трансформаторной мощности.

Структура электрической сети и динамика се роста за последние 15 лет приведена в табл. 1.3.
Таблица 1.3