Перегруженные сетки. Феномен и его последствия

Поделиться этой публикацией:
Facebook
Twitter
WhatsApp
LinkedIn

АННОТАЦИЯ: Растущий спрос на электроэнергию, вызванный технологическим прогрессом и переходом на электротранспорт, создал значительную нагрузку на электросети во всем мире. Эта тенденция в сочетании со стремлением к возобновляемым источникам энергии подчеркивает острую необходимость модернизации и расширения сети. Неспособность модернизировать сети может привести к перегрузкам, что приведет к сбоям и отключениям электроэнергии. Эта перегрузка может иметь серьезные последствия, особенно в периоды пикового спроса или когда существует несоответствие между генерацией и потреблением. Снижение этих рисков требует принятия надежных решений для предотвращения взрыва и пожара трансформаторов, инвестиций в модернизацию сетевой инфраструктуры, эффективных методов управления сетями и эффективной интеграции возобновляемых источников энергии.

За последние несколько десятилетий человеческая деятельность увеличила спрос на электроэнергию. Интернет прежде всего; и все, что с этим связано: сотовые телефоны, планшеты, интеллектуальные приборы. Затем рабочее место трансформировалось в более потребляющую среду с точки зрения спроса на электроэнергию: больше компьютеров, частных сетей, серверов, сервисов Wi-Fi, облачных хранилищ и многого другого. В последние несколько лет с ростом удаленной работы потребление энергии и высокоскоростного интернета в домохозяйствах резко возросло.

В настоящее время автомобили, автобусы и другие виды транспорта переходят от традиционного ископаемого топлива к электрическим двигателям. И, как следствие всех этих реалий, спрос и потребление электроэнергии выросли в геометрической прогрессии. На следующем графике мы можем оценить тенденцию на протяжении десятилетий, когда потребление электроэнергии увеличилось более чем в три раза с 2000 года до ожидаемого потребления на 2030 год.

С другой стороны, у нас есть крупные институты, правительства и многосторонние агентства, которые берут на себя обязательства по внедрению и развитию безуглеродных источников производства энергии со сроком всего в несколько десятилетий, чтобы это произошло.

Новые «зеленые» проекты, что касается генерации, нашли узкое место на пути к декарбонизации: все они должны быть подключены к сети электропередачи, и эта сеть передачи была спроектирована и развивалась с течением времени без учета этой новой парадигмы. И эта сеть также используется для питания ископаемыми, но стабильными источниками энергии по сравнению с «чистыми» источниками энергии, на которые могут влиять погодные условия.

Сочетание этих двух реалий привело к тому, что энергосистемы должны быть обновлены и модернизированы в соответствии с меняющимся спросом и вызовами, с которыми мы сталкиваемся сегодня. В противном случае, это просто вопрос времени и удачи, где и когда наша сеть может столкнуться с проблемами перегрузки.

Но что такое перегруженная сеть? Перегрузка сети возникает, когда спрос на электроэнергию превышает возможности сети по ее поставке. Это часто происходит из-за энергетического перехода, когда электричество необходимо транспортировать на большие расстояния. Тем не менее, прогресс в расширении сети идет медленно, что приводит к перегрузкам или узким местам в сети.

Перегрузка сети может иметь серьезные последствия. Подобно тому, как выливается большое количество воды в воронку, из которой может вытекать только ограниченное количество, перегруженная сеть может ограничить количество электроэнергии, которое может быть передано. вызывая сбои и даже отключения электроэнергии. Это особенно проблематично в периоды пикового спроса или когда существует несоответствие между производством и потреблением электроэнергии, например, когда ветряные установки в одном регионе генерируют избыточную электроэнергию, необходимую в другом регионе.

Для решения проблемы перегрузки сети операторы систем передачи электроэнергии (TSO) используют такие инструменты, как перераспределение, когда электростанции останавливаются или включаются для балансировки сети, и управление питанием, когда возобновляемые источники энергии временно отключаются от сети. Это временные решения, а долгосрочное решение заключается в расширении и модернизации сетевой инфраструктуры.

Одним из наиболее важных последствий, которые может иметь перегруженная сеть, является то, что она может привести к перегрев трансформатора из-за повышения температуры. Трансформатор может быть перегружен, когда количество мощности, которое он должен выдержать, превышает указанную мощность, указанную на его заводской табличке. Когда трансформатор перегружен, его внутренняя температура повышается, что может значительно сократить срок его службы и может привести к взрыву трансформатора из-за разрыва бака.

Силовые трансформаторы являются критически важными и дорогостоящими компонентами в электрических сетях, способствующими эффективной передаче и распределению электроэнергии на различных уровнях напряжения. Перегруженный трансформатор, как мы описали, может привести к сбоям в системе, даже к взрыву трансформатора, влияя на надежность всей сети и вызывая существенные экономические потери. Для обеспечения оптимальной работы трансформаторов необходимо тщательное планирование и контроль.

Последствия взрыва трансформатора для сетей передачи энергии и компаний могут быть очень серьезными, возьмем, к примеру, взрыв трансформатора, произошедший в феврале 2020 года на главном распределительном блоке PLN Greater Jakarta (Disjaya). Среди его последствий «Генеральный директор PLN Greater Jakarta Distribution Main Unit (Disjaya) М. Ихсан Асад сообщил, что на подстанции PLN Cawang для передачи электроэнергии Cawang-Depok в районе Чилилитан, Восточная Джакарта, произошли беспорядки. Из-за этого было нарушено распределение электроэнергии в ряде районов». 1, в нем также говорится «Никакого пожара не было, это был обычный ФЭУ (отключение), который называется внезапным отключением высокого напряжения…»2.

В заключение следует отметить, что нагрузка на наши электросети из-за увеличения спроса на электроэнергию и перехода к возобновляемым источникам энергии подчеркивает острую необходимость модернизации и расширения сети. Неспособность модернизировать наши сети может привести к перегрузке сетей, что приведет к сбоям и отключениям электроэнергии. Одним из критических последствий перегрузки сетей является потенциальный перегрев силовых трансформаторов, что может привести к катастрофическим отказам. Трансформаторы имеют решающее значение для эффективной передачи электроэнергии, и их выход из строя может привести к массовым отключениям и экономическим потерям.

Для снижения этих рисков необходимо инвестировать в модернизацию сетевой инфраструктуры, внедрение эффективных методов управления сетями и эффективную интеграцию возобновляемых источников энергии. Кроме того, Transformer Protector (TP) предлагает проверенное решение для защиты трансформаторов от взрывов и пожаров, вызванных перегревом или перегрузкой трансмиссии. TP быстро сбрасывает давление в баках, отделяет газы от масла, отводит горючие газы от трансформатора и впрыскивает инертный газ, чтобы сделать трансформатор безопасным для ремонта после неисправности. Предприняв эти шаги, мы сможем обеспечить надежное и устойчивое электроснабжение в будущем.

  1. Detik News, Зульфи Сухендра, Зунита Амалия – detikNews, НА ПОДСТАНЦИИ CAWANG ПРОИЗОШЕЛ ВЗРЫВ, ЭТО РАЙОН, ГДЕ ОТКЛЮЧИЛОСЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, https://news.detik.com/berita/d-4894449/ada-ledakan-di-gardu-induk-cawang-ini-daerah-yang-mati-listrik
  2. Detik News, Зульфи Сухендра, Зунита Амалия – detikNews, НА ПОДСТАНЦИИ CAWANG ПРОИЗОШЕЛ ВЗРЫВ, ЭТО РАЙОН, ГДЕ ОТКЛЮЧИЛОСЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, https://news.detik.com/berita/d-4894449/ada-ledakan-di-gardu-induk-cawang-ini-daerah-yang-mati-listrik
Поделиться этой публикацией:
Facebook
Twitter
WhatsApp
LinkedIn