5.5. Тмд бірыңғай электр энергетика жүйесінің (бэж) бүгіні мен келешегі
Электр станцияларының қуатын арттыру мен оларды пайдаланудың тиімділігін жақсарту ТМД Бірыңғай электр энергетикасы жүйесін жасау жұмыстарын аяқтаумен тікелей байланысты. ТМД-да 11 Біріктірілген электр энергетика жүйесі бар: Солтүстік, Орталык, Сібір, Орал, Батыс Сібір, Солтүстік Қазакстан, Онтүстік Украина, Солтүстік Кавказ, Күнгей Кавказ, Орта Азия және Қиыр Шығыс. Қазіргі уақытта осы 11 жүйенің 9-ы — Орта Азия мен Қиыр Шығыстан басқасы — БЭЖ құрамына кіреді. БЭЖ құрамында жұмыс жасайтын электр станцияларда ТМД-да өндірілетін барлық электр энергиясының 90%-і өндіріледі. Қазіргі уақытта жеке жұмыс жасап тұрған 2 жүйені БЭЖ құрамына қосу бағытында іргелі істер атқарылуда. Осы екі жүйе де БЭЖ құрамына қосылғанда ТМД-да өндірілетін барлық электр энергиясының 97—98% -і БЭЖ құрамында жұмыс жасайтын электр станцияларда өндірілетін болады.
Солтүстіктегі Воркутадан Оңтүстіктегі Күнгей Кавказға дейін, Батыстан Шығыстағы Читаға дейін 8 белдеулік сағат жерді қамтып жатқан БЭЖ 230 млн-нан аса адам тұратын 10 млн. км2-тан аса жер бетін алып жатыр. Бұрынғы одақта жұмыс жасап тұрған электр станцияларының қуаты 1990 жылдың аяғында 346,5 млн. кВт шамасында болды.
ТМД-да 100-ден аса жұмыс жасап тұрған аудандық энергия жүйесі бар. Олардың орташа қуаты 3 млн. кВт шамасында болады, ал ең үлкендерінің қуаты 10 млн. кВт-тан асады. Қатарласа жұмыс жасайтын аудандық энергия жүйелері Біріктірілген энергия жүйесін құрайды. Олардың қуаты 10-нан 50 млн. кВт-қа дейін жетеді.
Қазақстанда 9 аудандық энергия жүйесі бар: Алматы, Батыс Қазақстан, Атырау, Павлодар, Алтай, Қостанай, Оңтустік Қазақстан, Ақмола және Қарағанды.
ТМД БЭЖ-І негізін кернеуі 330, 500 және 750 кВ электр желілері құрайды. ТМД БЭЖ-інде тарихи электр желілерінің екі кернеу жүйесі қалыптасқан: 110—220— 550 кВ және 110—150—330—750 кВ. Біріншісі БЭЖМ шығыс жағында, екіншісі — батысында қолданылады. Күнгей Кавказ бен Солтүстік Кавказ Біріктірілген энергия жүйелері аралық жағдайды сақтап отыр, оларда негізгі желі 330 кВ болғанымен, 500 кВ ЭЖЖ де салынуда.
Кернеуі 330 кВ электр желілері Оңтүстік Украина, Солтүстік және Орталық Біріктірілген энергия жүйелерінде қолданылады. 330 кВ ЭЖЖ-нің әрбір фазасы қимасы 300 не 400 мм2 болатын екі сымнан, кей уакыттарда 240 мм2 болатын үш сымнан немесе 500 мм2 бір сымнан жасалады.
Кернеуі 500 кВ желілер Москвадан Донбасқа және Воркута мен Уренгойдан Бакуге дейінгі ұлан-ғайыр алқапты алып жатыр.
500 кВ желілер —ТМД БЭЖ-нің негізгі жүйе құрайтын желілері. Олар куатты электр станцияларында өндірілген электр энергиясын беру және энергия жүйелерінің арасын байланыстыру үшін колданылады. Орталық, Орал және Сібір Біріктірілген энергия жүйелерінде электр жүйелері тығыздығының аса жоғары болуына байланысты 500 кВ желілер электр энергиясын тарату міндеттерін де атқарады. 500 кВ ЭЖЖ-нің әрбір фазасы қимасы 300, 400 және 500 мм2 болатын үш сымнан жасалады.
750 кВ кернеуді игеру жұмыстары 1974—1975 жылдары басталды. Бұл кернеудегі ЭЖЖ негізінен энергия жүйелерінің қатарласып жұмыс жасау тиімділігін арттырып, АЭС-ның қуатын беру үшін пайдаланыла бастады.
Қазіргі уакытта 750 кВ желілер тұйықталып, Оңтүстік Украина Біріктірілген энергия жүйесінің жерін тегіс қамтып, Солтүстік және Орталық жүйелердің де көптеген жерлеріне тарап отыр, бұл желі келгенше олардағы ең жоғары кернеу 330 кВ болатын. Сонымен бірге 750 кВ желі арқылы ТМД БЭЖ мен Батыс Европа энергия жүйелерінің арасында энергетикалық байланыс жасалған. Үш желі мемлекеттер арасындағы байланыс желісі қызметін атқаруда.
750 кВ ЭЖЖ қимасы 500 мм2 болатын 4 сымнан немесе 4X400 мм2, 5x240 мм2 болып жасалуда.
ТМД-ның кернеуі аса жоғары ЭЖЖ-нің өсу жайы төмендегі 5.4 кестеде көрсетілген.
5.4 к е с т е
ТМД-да және тіпті дүние жүзінде тұнғыш рет ең жоғарғы айнымалы ток кернеуінде—1150 кВ жұмыс жасайтын Сібір — Солтүстік Қазақстан — Орал электр желісі салынды. 1985 жылы Екібастұз — Көкшетау аралығында бұл желі нақтылы кернеуіне қосылды, ал Көкшетау—Қостанай, Қостанай — Челябинск және Екібастұз — Барнаул бөлімдері іске қосылуға дайын. 70-ші жылдары ТМД БЭЖ-інде сапалы жаңа бір 1 млн. кВт тұрақты ток қоспасы салынды. Бұл дүние жүзіндегі ең қуатты қоспа болып табылады. 2000 жылға дейін БЭЖ дамыту жолында төмендегі шаралар іске асырылуы қажет:
1150 кВ транзитті Сібір — Солтүстік Қазақстан— Орал ЭЖЖ салынып, оған Екібастұз бен Канск-Ачинск аумақты отын-энергетикалық кешендерін қосу жұмыстарын аяқтау; салынып жатқан қуатты электр станцияларының, әсіресе, АЭС-да өндірілген энергияны тиімді түрде беру жұмыстарын аяқтау және ТМД-ның европалық бөлігінде 750 кВ тұйықталған электр желісін қалыптастыру; ТМД мұнай-газ кешендері объектілерін, оның ішінде қайтадан игеріліп жатқан Ямал мен Каспий өңірін электрмен сенімді түрде жабдықтау.
ТМД-ның батысы мен шығысы арасындағы байланысты күшейту үшін алғаш рет кернеуі 1500 кВ, қуаты 6 млн. кВт, ұзындығы 2,5 мың км болатын Екібастұз — Тамбов тұрақты ток электр желісі салынуда. Бұл электр желісінің іске қосылуы Европада орналасқан АЭС-да түнгі уақытта өндірілген электр энергиясын тиімді түрде Солтүстік Қазақстан мен Сібір энергия жүйелеріне беру және Сібір СуЭС-ларында өндірілген арзан электр энергиясын, керісінше, қажетті уақытында Европаға жеткізу мүмкіндігін туғызады.
Алдағы уақытта Орта Азия мен Қиыр Шығыс Біріктірілген энергия жүйелерінің ТМД БЭЖ-не қосылуына және әрбір энергия жүйесінің жалпы қуатының артуына байланысты. БЭЖ-ның тиімді де сенімді жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін энергия жүйелерінің арасындағы энергия ағыны шамасын арттыру мүмкіндіктерін қарастыру қажет. Сонымен бірге туындайтын басқа да күрделі мәселелерді тиімді шешу үшін, игерілген кернеудегі ЭЖЖ сапасын жетілдіру мақсатында біраз шараларды да іске асыру қажет:
әрбір фазадағы өткізгіштер санын арттыру және олардың өзара орналасуын жетілдіру арқылы өткізу мүмкіндіктері жоғары 500—750 кВ ЭЖЖ салу; элегазды (SF6) кешенді тарату қондырғыларын жасау жұмыстарын қарқынды жүргізіп, оларды өндіріске кеңінен енгізу; аса күрделі тұйықталған және әр түрлі кернеуден тұратын электр желілерінде болатын энергия ағынын басқару мәселелерін шешу; қуаты аса жоғары электр желілерінде болатын қысқа тұйықталу токтарының шамасын азайту.
Айнымалы ток 750 және 1150 кВ ЭЖЖ мен 1500 кВ тұрақты ток желісі ТМД БЭЖ-нің үстіміздегі ғасырда және келесі ғасырдың алғашқы жылдарында сапалы жұмыс жасауын қамтамасыз ете алады. Сондықтан бұл
уақытта кернеу шамасы бұдан да жоғары ЭЖЖ-лер жасау жұмыстарын тек ғылыми тұрғыдан ғана қарастырған жөн.