После ударов РФ по энергетической системе Украины отключения света у подавляющего большинства харьковчан стали, к сожалению, обыденным явлением. Мы решили кратко и понятным языком объяснить, как работает энергетическая система страны и почему нет света.
Итак, все начинается с генерации электричества на электростанциях различных типов: тепловых (ТЭС), гидроэлектростанциях (ГЭС), атомных (АЭС), а также на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), таких как солнечные, ветровые и геотермальные. На этих объектах энергия, полученная из различных видов топлива или природных ресурсов, преобразуется в электрический ток.
Однако напряжение, вырабатываемое генераторами электростанций (обычно 10-20 кВ), - слишком низкое для эффективной передачи на большие расстояния. Поэтому на электростанциях установлены повышающие трансформаторы, которые увеличивают напряжение до сверхвысоких значений (220-750 кВ) для дальнейшей транспортировки энергии по линиям электропередач (ЛЭП).
ЛЭП - это своеобразные "электрические магистрали", по которым электроэнергия передается от электростанций к крупным подстанциям и распределительным центрам. Благодаря высокому напряжению достигается снижение потерь при транспортировке на дальние расстояния.
Опоры ЛЭП, которые мы привыкли видеть вдоль дорог и в полях, - это лишь видимая часть сложной системы. Помимо проводов, в состав ЛЭП входят системы грозозащиты, устройства автоматики и релейной защиты, а также средства диспетчерского и технологического управления.
Прежде чем электричество попадет к конечным потребителям, его напряжение необходимо снизить до безопасных значений (0,4-10 кВ). Эту функцию выполняют понижающие трансформаторные подстанции и распределительные станции.
Трансформаторная станция - это ключевой элемент распределительной сети, который преобразует высокое напряжение в низкое, пригодное для подачи потребителям. Трансформаторная станция состоит из одного или нескольких силовых трансформаторов, коммутационного оборудования (выключатели, разъединители), устройств защиты и автоматики.
От трансформаторной станции электроэнергия по кабельным и воздушным линиям поступает в жилые дома, на предприятия, в учреждения и организации. При этом на каждом этапе снижения напряжения (10 кВ, 6 кВ, 0,4 кВ) устанавливаются свои трансформаторные подстанции.
Бесперебойная работа станций критически важна для работы всей энергосистемы. Отключение или выход из строя трансформаторной станции может привести к прекращению подачи электроэнергии на значительной территории, что мы сейчас и наблюдаем.
Для согласованной работы всех звеньев энергосистемы (а это генерация, передача и распределение) необходимо централизованное управление. Эту функцию выполняют диспетчерские центры энергосистем разного уровня.
Главная задача диспетчеров - обеспечить баланс производства и потребления электроэнергии в каждый момент времени. Для этого они анализируют данные о нагрузке, состоянии оборудования, учитывают плановые и аварийные ремонты, а также прогнозируют спрос на электроэнергию.
На основе этих данных диспетчеры принимают решения о включении или отключении генерирующих мощностей, перераспределении нагрузки между ЛЭП и подстанциями, а при необходимости - об ограничении потребления. Все эти действия направлены на поддержание стабильной частоты тока (50 Гц) и недопущение перегрузки оборудования.
Энергетическая система страны - это сложный, но отлаженный механизм, все элементы которого работают согласованно для обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения.
И напоследок - несколько слов о том, что имели в виду харьковские энергетики, говоря о том, что электрооборудование не выдерживает частых включений-отключений, вызванных обстрелами и связанными с ним ремонтами.
Речь идет о том, что электрооборудование, используемое в энергосистеме, предназначено для работы в непрерывном режиме, то есть без частых отключений и включений. Это касается как крупных элементов системы (генераторы, трансформаторы, коммутационные аппараты), так и бытовых электроприборов.
Дело в том, что любое электрооборудование имеет определенный ресурс работы, который измеряется в часах или циклах включения-отключения. При каждом включении и отключении оборудование испытывает повышенные нагрузки, связанные с резкими изменениями тока и напряжения. Эти нагрузки приводят к ускоренному износу изоляции, контактов, механических частей и других элементов.
Представьте себе лампочку, которую вы постоянно включаете и выключаете. Скорее всего, она перегорит гораздо быстрее, чем если бы вы включили ее и оставили гореть. То же самое происходит и с более сложным электрооборудованием.
Когда в энергосистеме происходят частые отключения и включения (например, из-за аварий, перегрузок или преднамеренных действий), это негативно сказывается на состоянии оборудования. Повышается риск выхода из строя трансформаторов, коммутационных аппаратов, кабельных линий и других элементов. А это, в свою очередь, может привести к еще более серьезным авариям и длительным отключениям электроэнергии.
Кроме того, частые переключения увеличивают вероятность ошибок персонала, сбоев в работе систем автоматики и защиты. В критических ситуациях, когда требуется быстрое восстановление электроснабжения, эти факторы могут существенно затруднить работу энергетиков.
Тем не менее, мы уверены в том, что несмотря на все сложности, харьковские энергетики справятся с возникшими проблемами и снабжение электроэнергией горожан снова станет бесперебойным.
