Электрические сети электроснабжения
Сооружение и эксплуатация электрических сетей требуют применения новой технологии, квалифицированной рабочей силы и значительных капиталовложений. Являясь весьма капиталоемким, коммунальное электроснабжение имеет особенность — «продукт», который оно производит, т. е. электроэнергия, является потоком, поступающим каждое мгновение в свободное распоряжение потребителей. Хотя ограничительные условия на поставку электроэнергии определены заранее, они могут изменяться и контролироваться с определенным запаздыванием. Например, контроль расхода энергии потребителем довольно сложен, а оплата производится только после ее потребления. Можно также сказать, что при использовании энергии речь идет в большей степени о предоставлении услуг, чем о поставках продуктов.
В том случае, когда каждый может пользоваться этой услугой при соблюдении весьма общих условий (гарантирующих, в частности, равенство отношений), контролируемых государством, речь идет о коммунальном электроснабжении.
Характер коммунального электроснабжения оказывает доминирующее влияние на условия эксплуатации сетей Каждый клиент может потребовать поставки определенного количества энергии (или, вернее, какой-то мощности) в определенную точку территории. Это обстоятельство влияет на выбор диапазона напряжений и структуру (архитектуру) сетей. Если поставщик электроэнергии, по крайней мере во Франции, не может отказать потребителю, то он все же может заставить его принять величину напряжения, при котором будет осуществлено электроснабжение, и назначить цену подключения и поставки энергии.
Цена на энергию зависит от качества электроснабжения, которое требует клиент, поскольку чем выше качество (позднее мы увидим, как его определить), тем большими должны быть капиталовложения и эксплуатационные затраты. Цена, в свою очередь, зависит от природы обслуживаемой нагрузки, в частности от ее мощности, регулярности и других характеристик, которые будут уточнены позднее; все они влияют на архитектуру сетей.
Как и в любой области коммунального электроснабжения, государство осуществляет контроль за поставкой электрической энергии. Этот контроль включает в себя три аспекта:
Прежде всего государство налагает на поставщика различные обязательства, определенные в основном документе, называемом техническими условиями. В нем определены:
различные диапазоны возможных напряжений;
условия подключения (величины мощности, расстояния);
качество электроснабжения, в частности обеспечение частоты и напряжения с соответствующими допусками;
стоимость поставки электроэнергии.
Технические условия, защищая клиентов от случайных злоупотреблений со стороны поставщиков, предусматривают, что они будут соблюдать все требования по электроснабжению своих установок.
Государство требует от предприятий, ответственных за эксплуатацию сети, обеспечения достаточной надежности; сюда относится и уменьшение до минимального уровня опасности для жизни человека, не связанного с работой сетей. Так, например, должны соблюдаться определенные величины прочности опор и гирлянд; минимальных высот подвески электрических проводов над землей, расстояний от домов, сопротивлений заземлителей на подстанциях или у оснований опор; максимальной высоты опор вблизи аэродромов и т. д.
Для сооружения линий требуется предварительное согласие со стороны органов, контролирующих загрязнение окружающей среды (электромагнитные поля и их влияния, шумы). Это может вызвать значительные удлинения трасс. В больших городах возможные направления ЛЭП высокого напряжения ограничены необходимостью представления для них «коридоров» с заранее определенной шириной прохода. Архитектура ЛЭП в больших населенных пунктах должна быть разработана с учетом этих ограничений.
Государство определяет также и условия надежности поставки электроэнергии, которые должны выполняться для бытовых потребителей, работников предприятий — клиентов и работников коммунального обслуживания. Эти условия также оказывают влияние на структуру сетей и способ их эксплуатации.
Выполнение отмеченных условий отражается не только на технике, используемой в сетях, но и на организации коммунального электроснабжения, постоянно осуществляющего баланс между интересами производителя электроэнергии и интересами потребителей. Этот баланс, проводимый на уровне национального экономического оптимума, может потребовать применения таких методов управления, которые не дадут производителю энергии персональной выгоды, поскольку критерий здесь находится на уровне показателей, относящихся ко всей нации.
Это обстоятельство поясняет тенденцию к национализации энергетики, заметной во всех странах. Тенденция становится особенно яркой, когда значительные капиталовложения в производство, передачу и распределение электроэнергии делаются из общественных фондов, находящихся в распоряжении государства, и предусматриваются национальным планированием. Организации в различных странах, выполняющие эти функции, будут рассмотрены после изучения некоторых технических аспектов коммунального электроснабжения.
