Передающие сети Франции. С 1910 по 1914 г. во Франции были построены многочисленные ЛЭП напряжением 50—70 кВ; одни из них передавали электроэнергию от ГЭС к городским центрам потребления, расположенным относительно близко к ним (с Пиренеев к Тулузе и Биаррицу, из долины Дордоньи к Бордо, с возвышенностей Дюранса к Марселю и Арлю); другие образовывали питающие сети как в Лоррене, так и в Эльзасе.
Рис. 1.5. Карта-схема передающих сетей Франции в 1915 г.
Такие сети распространились затем на Пиренеи и Альпы и появились в парижском районе, в горах Юра, в районе Шаранта и в Центральном массиве. Однако линии одного и того же района зачастую принадлежали различным компаниям и эксплуатировались независимо одна от другой (рис. 1.5).
Первая передающая линия напряжением 90 кВ появилась в 1921 г. и связала Кале с северным угольным бассейном. В то же время была построена линия 120 кВ между Бомоном-Монтре при слиянии рек Изера и Роны и городом Сент-Этьенном. В последующие годы продолжалось развитие не только сетей 90 кВ на севере в Центральном массиве, но и сетей напряжением 150 кВ на юго-западе страны, с одной стороны, в Альпах, горах Юга и на востоке страны, с другой стороны, где они накладывались на сети 60 кВ. Состояние сетей во Франции на 1925 г. представлено на рис. 1.6.
Сооружение передающих сетей было регламентировано законом 1922 г., предназначенным помочь появлению необходимых передающих сетей и одновременно устранить возможность их дублирования из-за конкуренции между частными компаниями (таковых было около 80 к моменту национализации только передающих сетей).
Рис. 1.6. Карта-схема передающих сетей Франции в 1925 г.
К 1927 г. относится сооружение первой линии напряжением 225 кВ между ГЭС в Эгюзоне и подстанцией Шенжи (питающей, в частности, железные дороги). Начиная с 1927 г. число линий 225 кВ увеличивается (рис. 1.7).
К моменту национализации энергетики (1946) сети напряжением 150 кВ покрывали половину востока Франции, район Пиренеев с рокадной дорогой вдоль Атлантического побережья почти до Бреста (рис. 1.8). Эти сети эксплуатировались отдельными районами (например, районы Лоррен-Вогезы, Лион-Савуа и др.), обеспечивая достаточную надежность. После усиления сетью 225 кВ образовалось два больших контура. Первый контур питался электростанциями Дордоньи и Труайе, подавая энергию в Париж двумя линиями через Эгюзон, далее замыкался на Лион и Креней.
Второй контур (западный), примыкая к первому в Эгюзоне, доходил до долины Сены, затем на севере присоединялся к Парижу. Эта сеть двухконтурной структуры подавала к северу страны, включая Париж, электроэнергию от ГЭС половины юга Франции.
Рис. 1.7. Карта-схема передающих сетей Франции в 1935 г.
Рис 1.8. Карта-схема передающих сетей Франции в 1945 г.
Рис. 1.9. Карта-схема передающих сетей Франции в 1955 г.
Рис. 1.10. Карта-схема передающих сетей Франции в 1965 г.
Рис. 1.11. Карта-схема возможных сетей к концу XX в.
После национализации передающие сети Э де Ф развивались далее в соответствии с ростом потребления. Централизация исследований и решений позволили согласовывать это развитие с потребностями, учитывая прогнозы будущего года (рис. 1.9).
Сеть 225 кВ покрывает в настоящее время всю территорию страны в связи с необходимостью передачи электроэнергии из районов, богатых гидроресурсами, для питания промышленных зон. Она почти заменила всю сеть 150 кВ, за исключением зон, где нет еще надобности в усилении сетей.
Начиная с 1958 г. к этим сетям добавились электропередачи 400 кВ, связавшие, в частности, электростанцию в Женисья во французских Альпах с Парижем.
Рис. 1.10 показывает состояние сетей в 1965 т:.
Сети более высоких напряжений постепенно заменяют существующие сети. Однако их изучение необходимо сейчас для того, чтобы ориентировать сооружение новых объектов при минимизации риска их устаревания. На рис. 1.11 показан прогноз возможной структуры системы Франции в конце XX —начале XXI вв. В этой структуре сети 730 кВ будут, видимо, играть решающую роль.
Питающие сети Франции. Потребность в питающих сетях, посредниках между передающими и распределительными сетями, появилась во Франции недавно, так же как и в других странах (раньше они возникли в США).
Роль питающих сетей выполняли во Франции сначала линии напряжением 20—35 кВ, которые после национализации были переведены на напряжение 30 кВ. Эти сети относятся к распределительным. Питающие сети Э де Ф работают на напряжении 90 или 63 кВ в зависимости от районов. Эволюция питающих сетей за 20 лет видна из рис. 1.12, где дан пример, относящийся к сетям Майенны и соседних зон (между Лe-Маном и Ренном).
В больших населенных пунктах получили распространение главным образом сети 63 кВ. Пропускная способность кабелей на этом напряжении недостаточна, и эти сети, так и не развившись до конца, постепенно исчезают. Линии СН в больших городах питаются непосредственно от передающих сетей 225 кВ.
Со временем линии 225 кВ будут в меньшей степени играть роль передающих сетей (которые будут выполняться линиями 400 и 730 кВ) и станут питающими сетями. Из рис. 1.11 видно, что эти линии стремятся образовать контуры вокруг больших узловых подстанций, от которых они питают энергией потребителей в радиусе примерно 100 км.
Распределительные сети Франции. До 1900 г. электрические станции располагались в черте городов и в этом случае существовали только распределительные сети НН, одни из которых выполнялись на постоянном токе, другие —на переменном. Удаление станций на периферию населенных пунктов вызвало необходимость сооружения сетей СН для питания сетей НН.
Рис. 1.12. Карты-схемы распределительных сетей Франции среднего напряжения:
линии напряжением 30 кВ не показаны; они те же самые, что и в 1960 г., за исключением некоторых связей на напряжении 20 кВ
Долгое время использовались средние напряжения 2—6 кВ. Сечение кабелей выбиралось исходя из условий нагрева, а их число ограничивалось пространством на выходе подстанций; эти ограничения снимались с применением более высоких напряжений 10 и 15 кВ, а теперь и 20 кВ.
В сельских местностях применялись напряжения 3—10 кВ, а затем; 30 кВ. Происходящая при этом двойная трансформация, была весьма дорогостоящей. Более целесообразным оказалось применение напряжения 20 кВ, которое предопределило оптимальное соотношение между радиусом действия и мощностью подстанций питающих сетей.
Сети других стран. В европейских странах, в том числе и в СССР, развитие сетей прошло те же фазы, что и во Франции. И все же напряжения распределительных, питающих и передающих сетей имеют различные величины.
В США и Канаде более ранний и более быстрый рост потребления привел к различному развитию сетей. Сети НН развивались быстрее, чем в Европе, поэтому рост их протяженности был замедленным и использование часто ограничивалось применением только для подключения жилых зданий и прокладки в них стояков. Они были однофазными. Быстро распространилось применение напряжения 4 кВ, в распределительных сетях получили распространение многочисленные мачтовые трансформаторы, каждый из которых питал небольшое количество потребителей. Ответвления от этих сетей чаще всего были тоже однофазными.
Линии и кабели напряжением 4 кВ имеют ограниченные пропускные способности, поэтому их питание должно было осуществляться от так называемой «первичной» сети, использующей напряжения 12—35 кВ. Развитие сетей 4 кВ таково, что делает невозможным их исчезновение, хотя развитие периферийных частей осуществляется при повышенных напряжениях (20 кВ).
Питающие и передающие сети в США, напротив, похожи на европейские, за исключением того, что нормализация напряжений в США еще не закончена и что плотность линий в ряде районов менее значительна из-за возможности расположения станций рядом с промышленными нагрузками.
