История электротехники - Коллектив авторов

Суммарная мощность электростанций в 1955 г. достигла 37,2 млн. кВт, выработка электроэнергии составила 170,2 млрд. кВт-ч. Значительное развитие получили три работающие раздельно ОЭС европейской части страны: Центра, Урала и Юга; суммарная выработка этих ОЭС составила около половины всей производимой в стране электроэнергии.

Переход к следующему, качественно новому этапу развития электроэнергетики был связан с вводом в эксплуатацию мощных Волжских ГЭС и дальних линий электропередачи 400–500 кВ. В 1956 г. была введена в работу первая электропередача 400 кВ Куйбышев (ныне Самара) — Москва. Ее высокие технико-экономические показатели были достигнуты благодаря разработке и реализации ряда мероприятий по повышению устойчивости и пропускной способности: расщепление фазы на три провода, сооружение переключательных пунктов, ускорение срабатывания выключателей и релейных защит, применение продольной емкостной компенсации индуктивности и поперечной компенсации емкости линии с помощью батарей конденсаторов шунтирующих реакторов, внедрение автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) генераторов гидростанции и мощных синхронных компенсаторов приемных подстанций и др.

Электропередача 400 кВ Куйбышев — Москва объединила энергосистемы Центра с энергосистемами Средней Волги, линия Куйбышев — Урал — с энергосистемами Предуралья и Урала. Этим было положено начало объединению энергосистем различных регионов и созданию ЕЭС европейской части СССР.

В последующем электропередачи Куйбышев — Москва и Куйбышев — Урал были переведены на напряжение 500 кВ. В 1959 г. вошла в эксплуатацию первая цепь электропередачи 500 кВ Волгоград — Москва, и в состав ОЭС Центра вошла Волгоградская энергосистема.

Во второй половине 50-х годов завершилось объединение энергосистем Закавказья; шел процесс объединения энергосистем Северо-запада, Средней Волги и Северного Кавказа. С 1960 г. началось формирование ОЭС Сибири и Средней Азии. В конце 50-х — начале 60-х годов образованы объединенные диспетчерские управления (ОДУ) Северо-запада, Средней Волги, Северного Кавказа, Сибири и Средней Азии, а в 1962 г. было заключено межгосударственное соглашение об организации в Праге Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) для руководства параллельной работой объединенных энергосистем стран — членов СЭВ, в состав которых вошла Львовская энергосистема ОЭС Юга.

Велось широкое строительство электрических сетей. Наряду с развитием сети напряжением 500 кВ с конца 50-х годов началось внедрение сети напряжением 330 кВ; сети этого напряжения получили большое развитие в южной и северо-западной зонах европейской части СССР. В начале 60-х годов была создана единая сеть напряжением 500 кВ, участки которой стали основными системообразующими связями ЕЭС европейской части СССР; в дальнейшем и в ОЭС восточной части страны функции системообразующей сети стали переходить к сети 500 кВ, наложенной на развитую сеть 220 кВ.

В 60-х годах нарастали темпы ввода генерирующих мощностей и строительства электрических сетей. Ввод мощности в 1965 г. достиг 10,6 млн. кВт, а в 1970 г. превысил 12 млн. кВт. Протяженность электрических сетей Минэнерго СССР напряжением 110 кВ и выше возросла с 1960 по 1970 г. с 87,7 до 269,9 тыс. км.

Характерной особенностью энергетики, начиная с 60-х годов, стало последовательное увеличение мощности энергоблоков в составе вводимых мощностей ТЭС. В 1963 г. на Черепетской и Приднепровской ГРЭС были введены в эксплуатацию энергоблоки мощностью 300 МВт, в 1968 г. пущены энергоблок 500 МВт на Назаровской ГРЭС и энергоблок 800 МВт на Славянской ГРЭС.

Интенсивно развивалось строительство ГЭС: в 1961 г. на Братской ГЭС был введен гидроагрегат 225 МВт, в 1967 г. на Красноярской ГЭС — гидроагрегаты по 500 МВт. В течение 60-х годов завершилось сооружение Братской, Боткинской и ряда других ГЭС.

В западной части страны развернулось строительство АЭС. В 1964 г. вошли в эксплуатацию энергоблок 100 МВт на Белоярской АЭС и энергоблок 200 МВт на Нововоронежской АЭС; во второй половине 60-х годов были введены вторые энергоблоки на этих АЭС: 200 МВт на Белоярской и 365 МВт на Нововоронежской АЭС.

В течение 60-х годов завершилось формирование ЕЭС европейской части СССР, и в 1970 г. начался следующий этап развития электроэнергетики страны — формирование ЕЭС СССР. В составе ЕЭС в 1970 г. работали параллельно ОЭС Центра, Урала, Средней Волги, Северо-запада, Юга, Северного Кавказа и Закавказья, включавшие 63 энергосистемы. Три территориальные ОЭС — Казахстана, Сибири и Средней Азии — работали раздельно; ОЭС Дальнего Востока находилась в стадии формирования. Суммарная мощность электростанций ЕЭС в 1970 г. составила 104,9 млн. кВт, всех ОЭС — 142,9 млн. кВт, годовая выработка электроэнергии всеми электростанциями ЕЭС достигла 529,6 млрд. кВт∙ч, всех ОЭС — 692,5 млрд. кВт∙ч.

Переход к формированию ЕЭС в масштабе всей страны обусловил необходимость организации высшей ступени иерархии диспетчерского управления — создания ЦДУ ЕЭС СССР, которое было образовано в 1969 г.

В 1972 г. в состав ЕЭС СССР вошла ОЭС Казахстана. В 1973 г. энергосистема Болгарии присоединена на параллельную работу с ЕЭС СССР по межгосударственной связи 400 кВ Молдавская ГРЭС — Вулканешты — Добруджа.

В 1978 г. с завершением строительства транзитной связи 500 кВ Сибирь — Казахстан — Урал присоединилась на параллельную работу ОЭС Сибири. В том же году было закончено строительство межгосударственной связи 750 кВ Западная Украина — Альбертирша (Венгрия), и с 1979 г. началась параллельная работа ЕЭС СССР и ОЭС стран — членов СЭВ.

От сетей ЕЭС СССР осуществлялся экспорт электроэнергии в МНР, Финляндию, Турцию и Афганистан; через преобразовательную подстанцию постоянного тока в районе Выборга ЕЭС СССР соединялась с энергообъединением Скандинавских стран NORDEL.

Динамика структуры генерирующих мощностей в 70-х и 80-х годах характеризуется нарастающим вводом мощностей на АЭС в западной части страны и дальнейшим вводом мощностей на высокоэффективных ГЭС в основном в восточной части страны, началом работ по первому этапу создания Экибастузского энергетического комплекса, общим ростом концентрации генерирующих мощностей и увеличением единичной мощности агрегатов.

Мощность наиболее крупных электростанций России в настоящее время составляет: ТЭС — 4800 МВт (Сургутская ГРЭС-2), АЭС — 4000 МВт (Балаковская, Ленинградская, Курская), ГЭС — 6400 МВт (Саяно-Шушенская).

Технический прогресс в развитии системообразующих сетей характеризовался последовательным переходом к более высоким ступеням напряжения. Освоение напряжения 750 кВ началось с ввода в эксплуатацию в 1967 г. опытно-промышленной электропередачи 750 кВ Конаковская ГРЭС — Москва. В течение 1971–1975 гг. в ОЭС Юга была сооружена широтная магистраль 750 кВ Донбасс — Днепр — Винница — Западная Украина. В 1975 г. была сооружена межсистемная связь 750 кВ Ленинград — Конаково, позволившая передать в ОЭС Центра избыточную мощность ОЭС Северо-запада. Для создания мощных связей с восточной частью ЕЭС сооружалась магистральная линия электропередачи 1150 кВ Сибирь — Казахстан — Урал. Было начато также строительство электропередачи постоянного тока напряжением 1500 кВ Экибастуз — Центр.

В табл. 5.1 приведены данные по установленной мощности электростанций и протяженности электрических сетей 220–1150 кВ ЕЭС СССР за период 1960–1991 гг.

Формирование ЕЭС осуществлялось в основном с использованием двух систем напряжений: основной системы ПО — 220–500 кВ с последующим внедрением более высокой ступени напряжения 1150 кВ и системы — ПО — 150–330–750 кВ.

Создание мощных территориальных энергообъединений и организация их параллельной работы в составе ЕЭС СССР дали возможность повысить темпы роста энергетических мощностей за счет укрупнения электростанций и увеличения единичной мощности агрегатов, снизить стоимость 1 кВт установленной мощности, повысить производительность труда. Удельная численность промышленно-производственного персонала, занятого на электростанциях, на 1 МВт установленной мощности в электрических сетях и других подсобных предприятиях отрасли снизилась с 11 в 1950 г. до 2,8 чел. в 1990 г., а удельные расходы топлива на производство электроэнергии — с 590 до 325,8 г/(кВт∙ч). Последовательно происходило уменьшение относительных потерь на транспорт электрической энергии, хотя и не в такой степени, как указанных выше показателей. В 1990 г. потери электроэнергии в электрических сетях на ее транспорт составили 8,65%.

Таблица 5.1. Рост установленной мощности электростанций и протяженности электрических сетей 220–1150 кВ ЕЭС СССР Показатель Годы 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1991 Установленная мощность электростанций, млн., кВт 29,1 53,9 104,9 153,1 223,4 265,3 288,2 Высшее напряжение, кВ[4] 500 500 750 750 750 750 1150 Протяженность электрических сетей, тыс. км: 220 кВ 9,68 17,27 30,11 44,55 72,63 90,29 196,52 330 кВ 0,66 4,58 12,86 18,79 23,63 27,66 31,93 500 кВ 4,40 5,90 9,77 14,67 23,75 30,85 43,93 750 кВ — — 0,09 1,68 2,86 4,35 7,11 1150 кВ — — — — — 0,89 1,9

В послевоенные годы электрификация явилась основой научно-технического прогресса страны. На ее базе происходило непрерывное совершенствование технологий в промышленности, транспорте, связи, сельском хозяйстве и строительстве, осуществлялась механизация и автоматизация производственных процессов. Рост производства электроэнергии в эти годы опережал рост произведенного национального дохода в 1,6 раза.